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1、2022-2023学年粤教版（2019）选择性必修第二册5. 3用传感器制作自动控制装置课时提升作业2 （含解析）一、单项选择题1 .光电门能够记录遮光条的挡光时间，应用的传感器是（）A.光传感器B.温度传感器C.声音传感器D.压力传感器.传感器能够把非电学量转化为电学量，可以很方便地测量、传输、处理和控制。关 于光敏电阻在传感器中的作用，以下说法正确的选项是（）A.将热信号转化为电信号B.将光信号转化为电信号C.将力信号转化为电信号D.将磁信号转化为电信号2 .药物生产车间需要严格控制室内温度范围，尽量保证较小的温度波动。如图是某监 控温度波动的报警原理图，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，
2、当报警器两端的电压 变化量超出设定值时，报警器就会自动报警。以下说法正确的选项是（）A.温度升高，报警器两端电压减小B.温度降低，热敏电阻的热功率一定增大C.滑动变阻器接入电路的阻值大，报警器容易报警D.滑动变阻器接入电路的阻值与报警器是否容易报警无关.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学设计了利用压敏电阻判断升降 机运动状态的装置，其工作原理如下图。将压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置 一个物块，在升降机运动过程的某一段时间内，发现电流表的示数不变，且/大于升降 机静止时电流表的示数/。，在这段时间内（）A.升降机可能匀速上升B.升降机一定匀减速上升C.升降机一定处于失重状态D.
3、通过压敏电阻的电流一定比电梯静止时大3 .生活中的电子秤利用了传感器原理，电子秤称重时主要使用的是以下哪种传感器（ ）A.超声波传感器B.压力传感器C.温度传感器D.红外传感器.如下图为一种自动高温报警器的原理图。在水银温度计的顶端封入一段金属丝， 以下说法正确的选项是（）A.温度升高至72。（2时，Li亮灯报警B,温度升高至72%：时，L2亮灯报警【解析】【详解】 应接在A、8两端.由题图甲可知，=100时R=50Q,那么1=100 时继电器电路中的电流：ER + 7?+ R批又 E=6V, /=20mA, R继=150Q代入数据，解得R=100 Q.【点睛】在解答此题的时候要分析清楚，控制
4、电路和加热电路是两个不同的电路，只有当温度较低, 需要加热的时候，加热电路才会工作，而控制电路是一直通电的.17.左侧【解析】【详解】当滑片P在滑动变阻器中央时，P、。两点电势相等，电压表指针指中央零点，电压表示数 决定于中点到滑片位置的电阻两端的电压，当物体具有图示方向的加速度。时，根据牛顿第 二定律可知，滑块将向左移，带动变阻器的滑片4移向中点左方，电阻中点到滑片位置的电 流方向向左，故尸点电势低于电阻中点处电势，即。点电势低于。点，那么指针应向零点左 侧偏转。C.温度升高至78。（2时，L|亮灯报警D.温度升高至78。（2时，L2亮灯报警7 .以下图中关于传感器的应用，说法正确的选项是（
5、）A.干簧管是利用电磁感应的原理控制电路的通断的8 .机器人“眼睛”利用了光传感器C.红外测温枪向人体发射红外线，从而测量人体温度D.火灾报警器是通过感知温度触发报警的8.随着国家的开展和人们生活水平的提高，我国人民汽车的拥有量逐年提升，交通管 理的压力越来越大，电子眼在交通管理中的运用，为交管部门减轻了很多的工作强度。 电子眼系统通过路面下埋设的感应线来感知汽车的压力。感应线是一个压电薄膜传感 器，压电薄膜在受压时两端产生电压，压力越大电压越大，压电薄膜与电容器C和电阻 R组成图甲所示的回路，红灯亮时，如果汽车的前、后轮先后经过感应线，回路中产生 两脉冲电流，如图乙所示，即视为“闯红灯”，电
6、子眼拍照。那么红灯亮时（）A.车轮停在感应线上时，电阻R上有恒定电流8 .车轮经过感应线的过程中，电容器先放电后充电C.车轮经过感应线的过程中，电阻R上的电流先增大后减小D.汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，仍会被电子眼拍照.智能手机屏幕的光线过强会对眼睛有害，因此手机都有一项可以调节亮度的功能， 该功能既可以自动调节，也可以手动调节。某兴趣小组为了模拟该功能，设计了如图所 示的电路。光敏电阻在光照增强时，电阻会减小。闭合开关，以下说法正确的选项是（ ）A.仅光照变强，小灯泡变暗B.仅光照变弱，小灯泡亮度不变C.仅将滑片向。端滑动，小灯泡变暗D.仅将滑片向b端滑动，小灯泡变暗10 .以下关于
7、传感器的说法中正确的选项是（）A.电子秤应用的是光传感器B.电饭锅通过温度传感器实现温度的自动控制C.自动调温的空调应用的是压力传感器D.霍尔元件能够把电学量转换为磁学量11 .有这样一只音乐茶杯，茶杯平放桌上时，无声无息，提起茶杯，茶杯边播放悦耳的音乐，边闪烁着五彩的光芒，当用书挡住底部时（不与底部接触），音乐停止，音乐茶杯中所用的元件属于哪类传感器（）A.超声波传感器B.温度传感器C.压力传感器D.光电传感器12 .如下图，甲为在温度为KTC左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻K=20k。、/?2=10kQ. R. = 40kQ ,6为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙
8、所示，a、b端电压4曲40时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当。、端电压。帅。时，电压鉴别器会令开关S断开，停 止加热，那么恒温箱内的温度可保持在（）A. 10B. 20C. 35D. 45二、多项选择题13 .压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，利用压敏电阻可以设计一个电路来判断 升降机的运动情况，其工作原理如下图。将压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置 一个绝缘物块。0力时间内升降机停在某楼层处，从力时刻开始运动，电流表中电流随 时间变化的情况如下图，以下判断正确的选项是（）A.072时间内，升降机可能先加速下降后减速下降B.女包时间内，升降机处于静止状
9、态C.力时间内，升降机处于超重状态D.打74时间内，升降机的加速度大小先增大后减小14 .关于光敏电阻和热敏电阻，以下说法正确的选项是（）A.光敏电阻是用半导体材料制成的,其阻值随光照增强而减小，随光照的减弱而增大B.光敏电阻能把光照强度这个光学量转换为电流这个电学量的传感器C.热敏电阻是用金属铝制成的，它对温度感知很灵敏D.热敏电阻是把热量这个热学量转换为电阻这个电学量的传感器15 .关于传感器及其应用，以下说法正确的选项是（）A.能像人的感觉器官那样感受外界信息，并能按照一定的规律和要求把这些信息转换 成可用输出信息的器件或装置，就叫传感器B.温度传感器是用得最多的传感器之一，它能把光的强
10、弱转变成电信号C.用半导体材料制成的电阻器，其电阻值会随温度值的变化而改变，这样的电阻器叫 热敏电阻器。利用热敏电阻器可以制作温度传感器D.生物传感器是利用各种生物或生物物质的特性做成的，用以检测与识别生物体内化 学成分的传感器。生物传感器最典型的应用是在医疗卫生行业，医院中各种进行生化分析检验的仪器大多要用到生物传感器三、解答题16 .如下图，图甲为某热敏电阻的R”图像，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的 一个简单的恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为150 Q.当线圈中的电流大于或等于 20 mA时，继电器的衔铁被吸合.为继电器线圈供电的电池的电动势E=6V,内阻不 计.图中的“电源”是恒温
11、箱加热器的电源.甲乙应该把恒温箱内的加热器接在A、3两端还是C、。两端？如果要使恒温箱内的温度保持100 ,滑动变阻器R的阻值应调节为多少？17 .某同学设计了一个加速度计，如下图。较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移, 滑块两侧用弹簧3拉着；R为滑动变阻器，4是滑动片，它与电阻器任一端之间的电阻 值都与它到这端的距离成正比。这个装置就是一个加速度传感器。两个电池片的电压相 同。按图连接电路后，电压表指针的零点位于表盘中央，当尸端的电势高于。端时， 指针向零点右侧偏转。将框架固定在运动的物体上，当物体具有图示方向的加速度。时, 电压表的指针将向哪个方向偏转？简述你分析的过程。参考答案1. A【
12、解析】【详解】光电门能够记录遮光条的挡光时间，是应用了把光信号转化为电信号，从而控制计时器计时 的工作原理，应用的传感器是光传感器，应选A。2. B【解析】【详解】光敏电阻的作用是为了检测光信号的变化，所以光敏电阻的作用是将光信号转化为电信号，故ACD错误，B正确。应选BoA【解析】【分析】【详解】A.温度升高，热敏电阻的阻值减小，根据闭合电路的规律可知，报警器两端电压减小，故A正确；B.温度降低，热敏电阻的阻值增大，根据闭合电路的规律可知，通过热敏电阻的电流减小，由P=FR热敏电阻的热功率不一定增大，故B错误；CD.假设滑动变阻器接入电路的阻值大，那么热敏电阻的阻值变化一定时，报警器两端的电
13、压变化量小，不容易报警，故CD错误。应选AoC【解析】【分析】【详解】A.在升降机运动过程中发现/大于升降机静止时电流表的示数b 说明此时压敏电阻的阻 值大于升降机静止时的阻值，那么压敏电阻所受的压力小于升降机静止时的压力，升降机不可 能匀速运动，故A错误；B.在升降机运动过程中发现电流表不变，说明是匀变速运动，且/大于升降机静止时电流 表的示数/o,可知外电压变大，内电压变小，说明总电流变小，所以总电阻变大，压敏电阻 的阻值变大。由压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，那么知压力变小，因此加速度方向 向下，可能向下匀加速，也可能向上匀减速。故B错误；C.升降机的加速度向下，一定处于失重状态。
14、故C正确；D、电路中总电流变小，而通过电流表的电流变大，那么R的电流变小，所以通过压敏电阻的 电流一定比电梯静止时小，故D错误。应选C。3. B【解析】【详解】ABCD.电子秤的工作原理是通过压力传感器测量重物对称产生压力，故B正确。应选BoD【解析】【分析】【详解】由图可知，温度升高至78。：时，水银与金属丝接触，电路接通，L2亮灯报警。应选DoB【解析】【分析】【详解】A.干簧管是利用磁极间的相互作用来控制电路的通断，故A错误；B.机器人“眼睛”利用了光传感器，故B正确；C.红外测温枪是接受人体向外发射红外线的强弱，从而测量人体温度，故C错误；D.火灾报警器是利用烟雾对光的反射工作的，故D
15、错误。应选B。4. D【解析】【详解】A.车轮停在感应线上时，压力不变，那么电压不变，电容器不充电，也不放电，电阻R上没 有电流。故A错误；BC.由题图乙可知，当车轮经过感应线时，电流先增大后减小，然后再反向增大后减小， 而压电薄膜的电压在受压时产生，失去压力后消失，所以说明电容器先充电后放电。故BC 错误；D.假设汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，那么前轮两次压线，仍形成两个脉冲电流，符 合拍照条件，电子眼仍会拍照。故D正确。应选D。5. D【解析】【详解】A.仅光照变强，光敏电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大，小灯泡变亮, 故A错误；B.仅光照变弱，光敏电阻增大，由闭合电路
16、欧姆定律可知，电路中电流减小，小灯泡变暗, 故B错误；C.仅将滑片向端滑动，滑动变阻器接入电路中的阻值变小，由闭合电路欧姆定律可知， 电路中电流增大，小灯泡变亮，故C错误；D.仅将滑片向b端滑动，滑动变阻器接入电路中的阻值变大，由闭合电路欧姆定律可知， 电路中电流减小，小灯泡变暗，故D正确。应选Do 10. B【解析】【详解】A.电子秤所使用的测力装置是力传感器，A错误；B.电饭锅通过温度传感器实现温度的自动控制，B正确；C.自动调温的空调应用的是温度传感器，C错误；D.霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量，D错误。应选B。11. D【解析】【分析】【详解】茶杯平放在桌上时和
17、提起后用书挡住底部(不与底部接触)时都没有光照，说明音乐茶杯中所 用的传感器与光照有关，而与压力无关，所以音乐茶杯中所用的元件属于光电传感器，故 ABC错误，D正确。应选D。12. C【解析】【详解】通过审题可知为产0是一个电压的临界点，对应着开关S的动作，而开关的动作对应着温度 的上升或下降，由电路分析可知，在Q、&、a给定的条件下，热敏电阻R的阻值决定了 的正负，设电源负极的电势为零，那么(P =U (D,=Ua K + &R3 + K其中U为电源的路端电压，令(Pa=(Pb,即Uab=O那么可得代入数据得R 尸 20k。查表得对应的温度为35应选C。13. CD【解析】【分析】【详解】A
18、.。时间内升降机停在某楼层处，受力平衡，力72时间内电路中电流比升降机静止时小, 说明压敏电阻增大，压力减小，重物处于失重状态，那么此过程升降机一直加速下降，故A错误；B.亥门时间内电路中电流等于升降机静止时的电流，由于勿72时间内升降机在加速运动, 所以,273时间内处于匀速运动状态，故B错误；C.1374时间内电路中的电流大于升降机静止时的电流，说明压敏电阻减小，压力增大，重 物处于超重状态，故c正确；D.由图可知打74时间内，电流先增大后减小，得压敏电阻是先减小后增大，可知压力是先 增大后减小，可得加速度是先增大后减小，故D正确。应选CDO 14. AD【解析】【分析】【详解】AB.光敏
19、电阻是由半导体材料制成的，其电阻值随光照的强弱发生变化，能够把光照强弱 变化转换为电阻大小变化，阻值随光照的增强而减小，故A正确；B错误；CD.热敏电阻是由半导体制成的，电阻随温度的升高而减小，从而将热学能转换为电学量, 故C错误；D正确； 应选ADo 15. ACD【解析】【详解】A.能像人的感觉器官那样感受外界信息、，并能按照一定的规律和要求把这些信息转换成可 用输出信息的器件或装置，就叫传感器，A正确；B.温度传感器是用得最多的传感器之一，它能把温度的高低变化转变成电信号，B错误； C.用半导体材料制成的电阻器，其电阻值会随温度值的变化而改变，这样的电阻器叫热敏 电阻器。利用热敏电阻器可以制作温度传感器，c正确；D.生物传感器是利用各种生物或生物物质的特性做成的，用以检测与识别生物体内化学成 分的传感器。生物传感器最典型的应用是在医疗卫生行业，医院中各种进行生化分析检验的 仪器大多要用到生物传感器，D正确。应选ACDo16.应接在A、B两端(2)100。