《第五章 传感器》试卷及答案_高中物理选择性必修 第二册_粤教版_2024-2025学年.docxVIP

《第五章传感器》试卷(答案在后面)

一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）

1、以下哪一种传感器不能将非电学量转换为电学量？

A.光敏电阻

B.磁敏电阻

C.压力传感器

D.液位传感器

2、在下列传感器中，能够将温度变化转换为标准电信号输出的传感器是：

A.热电偶

B.热敏电阻

C.磁敏电阻

D.声敏电阻

3、关于光电传感器的应用，下列描述正确的是：

A、光电传感器利用光的强度变化来传递信息。

B、光电传感器不能用于测量物体的位置。

C、光电传感器适用于各种光照条件下的工作。

D、光电传感器仅能检测可见光，对其他光谱范围内的光无反应。

4、在介绍电阻应变片时，下列哪一项描述最为准确？

A、电阻应变片是一种用来精确测量温度的传感器。

B、电阻应变片是依靠外界温度变化引起电阻变化来工作的。

C、电阻应变片利用电阻随形变而改变的原理来进行工作，适用于测量压力、位移等物理量。

D、电阻应变片的工作原理基于电磁感应。

5、以下哪种传感器是利用光电效应工作的？

A.电阻应变片

B.磁电式速度传感器

C.光电效应传感器

D.压电式传感器

6、在测量物体的位移时，以下哪种传感器通常被优先考虑？

A.磁电式转速传感器

B.温度传感器

C.磁伸缩式位移传感器

D.扭摆式转速传感器

7、下列哪种传感器能够将光信号转换为电信号？（）

A.热敏电阻传感器

B.压力传感器

C.光敏电阻传感器

D.电流传感器

二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）

1、传感器是现代科技中不可或缺的元件，对于传感器的理解，下列说法正确的是（）A．热敏电阻是一种能将温度变化转化为电阻变化的传感器。

B．光敏电阻是一种能在光照变化下改变阻值的传感器。

C．霍尔元件可以直接检测磁场强度。

D．压力传感器只能检测压力的变化，不能转换为电信号。

2、在现代信息技术中，传感器的应用十分广泛。关于传感器的几种应用，以下哪几项是正确的？

A.线性霍尔元件可用于检测物体运动速度的变化。

B.光电耦合器常被用于压力传感器的信号传输，实现远程控制。

C.温度传感器与自动空调系统的制冷系统结合，可以实现空调温度的自动调节。

D.压力传感器无法用于检测水位。

3、关于传感器的原理和应用，以下选项中正确的是：

A、温度传感器的工作原理基于物体热辐射强度的变化。

B、光电传感器是基于光电效应工作的。

C、压电传感器是通过物体的形变来产生电荷信号的。

D、磁电传感器的工作原理是利用磁场对载流线圈的作用力。

E、红外线传感器通过检测红外线强度的变化来感知物体的存在。

三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）

第一题

题目：

传感器在现代科技和工业生产中扮演着重要角色。以下是对某种新型传感器工作原理的描述，请根据描述回答问题。

某新型传感器用于测量温度变化，其工作原理如下：

1.传感器内部有一个热敏电阻，其电阻值随温度变化而变化。

2.当温度升高时，热敏电阻的电阻值减小；当温度降低时，热敏电阻的电阻值增大。

3.传感器还连接到一个简单的电路，该电路包括一个恒定电流源和一个电压表。

4.在恒定电流源的作用下，通过热敏电阻的电流保持不变。

5.随着温度的变化，热敏电阻的电阻值变化，导致电路中的电压变化。

6.电压表测量电路中的电压变化，从而反映温度的变化。

请回答以下问题：

（1）当温度升高时，热敏电阻的电阻值如何变化？这会导致电路中的哪个物理量发生变化？

（2）为什么通过热敏电阻的电流保持不变？

（3）如何通过电压表的变化来读取温度的变化？

第二题

题目：

一个光电传感器安装在自动门上，当有人走进自动门时，门会自动打开。假设光电传感器由一个发光二极管（LED）和一个光敏电阻构成。当LED发出的光线被接收器（光敏电阻）接收到时，电路中的电流较大，控制电路工作。当LED发出的光线被障碍物遮挡时，电路中的电流较小，使得控制电路停止工作，门关闭。根据上述描述，回答以下问题。

（1）请解释什么是光电传感器及其工作原理。

（2）假设该光电传感器在测试中出现了故障，门在无人经过时也会自动打开，请分析可能导致这种故障的原因，并提出可能的解决方案。

第三题

题目：

一个简单的电阻式传感器由金属丝制成，当金属丝受到拉伸时，其电阻值的变化可以检测物体的应变。已知一根长为L，原长度为Lo的金属丝，其电阻为Ro，电阻率为ρ，截面积为A。假设金属丝的电阻变化与长度变化遵循胡克定律，即电阻的变化量ΔR与长度变化量ΔL成正比。当金属丝受到拉伸，使其长度增加了ΔL时，其电阻值变为R。

1.请推导金属丝受到拉伸后电阻变化的数学表达式。

2.如果一次测量中金属丝的长度从Lo增加到Lo+ΔL，测得的电阻从Ro增加到R，计算出金属丝的应变ε。