1、1主题四 传感器章末检测(时间：50 分钟 满分：100 分)一、选择题(本题共 10 小题，每小题 7 分，共 70 分。16 题为单项选择题，710 题为多项选择题。)1.光电式感烟探测器(简称烟感器)由光源、光电元件和电子开关组成。利用光散射原理对火灾初期产生的烟雾进行探测，并及时发出报警信号。该报警器利用的传感器是( )A.力传感器 B.声传感器C.位移传感器 D.光传感器答案 D2.有一种在光照或温度升高时排气扇都能启动的自动控制装置，下列说法正确的是( )A.两个传感器都是光电传感器B.两个传感器分别是光电传感器和温度传感器C.两个传感器可能分别是温度传感器、电容式传感器D.只有光
2、照和温度都适合时排气扇才能工作解析 题中提到有光照或温度升高时排气扇都能自动控制，由此可见两个传感器一个是光电传感器，一个是温度传感器，而且排气扇自动工作只需光照或温度一个条件满足即可，选项 A、C、D 错误，B 正确。答案 B3.如图 1 所示是某种汽车上的一种自动测定油箱内油面高度的装置。 R 是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度，当滑动变阻器的金属滑片向下移动时，则( )图 12A.电路中的电流减小，油箱油面降低B.电路中的电流减小，油箱油面升高C.电路中的电流增大，油箱油面降低D.电路中的电流增大，油箱油面升高解
3、析 当油箱油面升高时，由于浮力作用使金属滑片向下移动，回路电阻减小，电流增大，故选项 D 正确。答案 D4.如图 2 所示的电路可将声音信号转换为电信号，该电路中右侧固定不动的金属板 b 与能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜 a 构成一个电容器， a、 b 通过导线与恒定电源两极相接，若声源 S 做简谐运动，则( )图 2A.a 振动过程中， a、 b 板间的电场强度不变B.a 振动过程中， a、 b 板所带电荷量不变C.a 振动过程中，灵敏电流计中始终有方向不变的电流D.a 向右的位移最大时， a、 b 板所构成的电容器的电容最大解析 由于平行板电容器两极板与电源两极相连接，因
4、此两极板间的电压 U 保持不变，根据场强 E ， C 可判断，选项 A 错误，D 正确；再由 Q CU 可知，选项 B 错误；由Ud S4 kd于 Q 变化，使电容器出现充电、放电现象，则电流计中电流方向不断变化，选项 C 错误。答案 D5.如图 3 所示，电路中 RT为热敏电阻，当温度升高时， RT阻值变小。 R1和 R2为定值电阻。开关 S 闭合后， RT的温度升高，则下列物理量中变小的是( )图 3A.通过 RT的电流3B.通过 R1的电流C.通过 R2的电流D.电容器两极板间的电场强度解析 开关 S 闭合后， RT的温度升高， RT阻值变小，电路中总电阻变小，总电流增大，通过 R1的电
5、流增大， U1 IR1增大， U2 E I(r R1)减小，通过 R2的电流减小，通过 RT的电流增大，电容器两极板间的电压增大，板间的电场强度增大，选项 C 正确。答案 C6.氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测，它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化。在如图 4 甲所示的电路中，不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同电阻，这样，电压表的指针位置就与一氧化碳浓度有了对应关系，观察电压表指针就能判断一氧化碳浓度是否超标。有一种氧化锡传感器，其技术资料中给出的是电导(即电阻的倒数)CO 浓度曲线，如图乙所示。在下列表示一氧化碳浓度 c 与电压表示数 U0之间关系的图象正确的是( )图 4解
6、析 U0 IR0 ，一氧化碳浓度 c 增大，电导增大，电阻 R 传 减小， U0增大，ER0R0 R R传 r但不是正比关系。选项 A 正确，B、C、D 错误。答案 A7.下列说法正确的是( )A.金属热电阻的化学稳定性好，但灵敏度差B.热敏电阻是把热量这个热学量转换为电阻这个电学量C.电熨斗中的双金属片是温度传感器D.霍尔元件是能够把磁感应强度这一磁学量转换为电压这一电学量的传感器4解析 热敏电阻是把温度这个热学量转化为电阻这个电学量，故选项 B 错误，A、C、D 正确。答案 ACD8.如图 5 所示，电源两端的电压恒定，L 为小灯泡， R 为光敏电阻，LED 为发光二极管(电流越大，发出的
7、光越强)，且 R 与 LED 相距不变，下列说法正确的是( )图 5A.当滑动触头 P 向左移动时，L 消耗的功率增大B.当滑动触头 P 向左移动时，L 消耗的功率减小C.当滑动触头 P 向右移动时，L 消耗的功率减小D.无论怎样移动触头 P，L 消耗的功率都不变解析 电源电压恒定，也就是说，并联电路两端的电压恒定，当滑动触头向左移动时，发光二极管发光变强，光敏电阻的阻值变小，所以电流变大，则 L 的功率变大。答案 AC9.(2017河南安阳期末)如图 6 所示，电源电动势为 E，内阻为 r， R1为定值电阻， R2为光敏电阻，光强增大时， R2的阻值减小， R3为滑动变阻器，平行板电容器与定
8、值电阻 R1并联，闭合开关，下列判断正确的是( )图 6A.仅增加光照强度时，电容器所带电荷量将减小B.仅减弱光照强度时，电源的输出功率一定减小C.仅将滑动变阻器的滑片向上移动时，电容器贮存的电场能将减小D.仅将滑动变阻器的滑片向下移动时，电源的效率将增大解析 增加光照强度，则 R2电阻变小，总电阻变小，总电流变大，电源内阻分压变大，路5端电压变小，则通过 R3的电流变小，通过 R1的电流变大，则 R1的分压变大，电容器电压变大，带电荷量增加，选项 A 错误；减弱光照强度， R2电阻变大，电源的输出功率由内、外电阻关系决定，因其大小关系不确定，所以不能判断电源输出功率的变化，选项 B 错误；滑
9、动变阻器的滑片向上移动时，外电阻变小，路端电压变小，则电容器的电压变小，贮存的电场能减小，选项 C 正确；滑动变阻器的滑片向下移动时，电阻增大，外电阻增大，路端电压增大，则电源效率增大，选项 D 正确。答案 CD10.如图 7 所示是霍尔元件的工作原理示意图，如果用 d 表示薄片的厚度， k 为霍尔系数，对于一个霍尔元件 d、 k 为定值，如果保持 I 恒定，则可以验证 UH随 B 的变化情况。以下说法正确的是(工作面是指较大的平面)( )图 7A.将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面， UH将变大B.在测定地球两极的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平C.在测定地球赤道上的磁场强弱时
10、，霍尔元件的工作面应保持水平D.改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角， UH将发生变化解析 将永磁体的磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面时， B 增大， I 恒定，由公式 UH 知kIBdUH将变大，选项 A 正确；地球两极的磁场方向在竖直方向上，所以霍尔元件的工作面应保持水平，使 B 与工作面垂直，选项 B 正确；地球赤道上的磁场沿水平方向，只有霍尔元件的工作面在竖直方向且垂直于南北时， B 才与工作面垂直，选项 C 错误；改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角， B 在垂直工作面方向上的大小发生变化， UH将发生变化，选项 D 正确。答案 ABD二、非选择题(共 2 小题，共 30 分)11.(15 分)
11、现有热敏电阻、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干。如图 8 所示，试设计一个温控电路，要求温度低于某一值时，电炉丝自动通电供热，高于另一值时，又可以自动断电，面出电路图并说明工作过程。6图 8解析 电路图如图所示，闭合开关 S1，当温度低于设定值时，热敏电阻阻值大，通过电磁继电器的电流不能使它工作，S 2接通，电炉丝加热。当温度达到设定值时，热敏电阻减小到某值，通过电磁继电器的电流达到工作电流，S 2断开，电炉丝断电，停止加热。当温度低于设定值时，又重复前述过程。答案 见解析12.(15 分)有一种角速度计可以测量航天器的转动角速度，其结构如图 9 所示，角速度计固定在待测装
12、置上，元件 A 可在光滑杆上滑动，静止时，电压输出刚好为零。当装置绕竖直轴 OO转动时，元件 A 在光滑杆上发生位移并输出电压信号，成为航天器制导系统的信息源。已知 A 的质量为 m，弹簧的劲度系数为 k，自然长度为 l0，电源的电动势为 E，滑动变阻器 B 总长度为 l，当系统以角速度 转动时，求 U 与 的函数关系。图 9解析 当系统以角速度 转动时，对元件 A，弹簧弹力提供做圆周运动的向心力为kx m 2(l0 x)电压表的读数 U Exl解得 U 与 的函数关系为 Um 2l0Ekl m 2l7当 x l 时， U E， klm（ l0 l）上式成立的条件是： klm（ l0 l）答案 U ( )m 2l0Ekl m 2l klm（ l0 l）
