第六章 传感器 章末检测试卷（含答案）

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1、章末检测章末检测 (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，7 10 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 D 2 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

2、只有光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 B 3.电容式话筒的保真度比动圈式话筒好， 其工作原理如图 1 所示。 Q 是绝缘支架， 薄金属膜 M 和固定电极 N 形成一个电容器， 被直流电源充电。 当声波使膜片振动 时，电容发生变化，电路中形成变化的电流。当膜片向右运动的过程中，则( ) 图 1 A电容不变 B电容变小 C导线 AB 中有向左的电流 D导线 AB 中有向右的电流 答案 C 4.如图

3、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 发出强弱变化的声波时，则( ) 图 2 Aa 振动过程中，a、b 板间的电场强度不变 Ba 振动过程中，a、b 板所带电荷量不变 Ca 振动过程中，灵敏电流计中始终有方向不变的电流 Da 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， 因此两极板间的电压 U 保持 不变，根据场强 EU d，C rS 4kd可判断，选项 A 错误，D 正确；再由 QCU

4、可 知，选项 B 错误；由于 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 D 5.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 3 A通过 RT的电流 B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的电流增大，U1IR1增大，U2EI(rR1)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

5、大，板间的电场强度增大， 选项 C 正确。 答案 C 6 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 解析 U0IR0 ER0 R0RR传r， 一氧化碳浓度 c 增大， 电导增大， 电阻 R 传减小， U0增

6、大，但不是正比关系。选项 A 正确，B、C、D 错误。 答案 A 7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 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 ACD 8.在家用电热灭蚊器中，电热部分主要元件是 PTC 元件，PTC 元件是由钛酸钡等 半导体材料制成的电阻器，其电阻率 随温度 t 的变化关系如图 5 所示，温度从 t0开始变化，由于这种特性，使 PTC

7、元件具有发热、保温双重功能。以下判断正 确的是( ) 图 5 A通电后，其电功率先增大后减小 B通电后，其电功率先减小后增大 C当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在 t1不变 D当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在 t1和 t2之间的某一值不变 解析 当电热灭蚊器温度由 t0升到 t1的过程中，电阻器的电阻率 随温度的升高 而减小，其电阻 R 随之减小，由于加在电热灭蚊器上的电压 U 保持不变，电热灭 蚊器的电功率 P 随之增大，当 tt1时，电功率 P 达到最大。当温度由 t1升高到 t2的过程中， 增大，R 增大，P 减小，而温度越高，其与外界环境温度的差别也 就越大，高于

8、环境温度的电热灭蚊器的散热功率 P也就越大。因此在这之间的某 一温度 t3会有 PP3P，即电功率 P 减小到等于散热功率时，即达到保温；当 tP，使温度自动升高到 t3；当 tt3，PP，使温度自动降为 t3，实现自动 保温。 答案 AD 9 (2019 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 定值电阻 R1并联，闭合开关，下列判断正确的是( ) 图 6 A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

9、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

10、大，则电源效 率增大，选项 D 正确。 答案 CD 10.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 7 A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，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

11、kIB d 知 UH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)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

12、一值时，又可以自动断电，画出电路图并说明工作过程。 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，S2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，S2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，内阻不计，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 kxm2(l0 x) 电压表的读数 UEx l 解得 U 与 的函数关系为 U m2l0E klm2l 当 xl 时，UE， kl m（l0l） 上式成立的条件是： kl m（l0l） 答案 U m2l0E klm2l( kl m（l0l）)