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5.2常见传感器的工作原理——高二物理教科版（2019）选修二期末易错题集训
1.光敏电阻
（1）特点：光敏电阻在被①______时电阻发生变化。光照增强时，电阻②______；光照减弱时，电阻③______。
（2）原因：光敏电阻的构成物质硫化镉为半导体材料，无光照时，载流子极少，导电性能差；随着光照的增强，载流子增多，导电性变好。
（3）作用：把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量。
2．金属热电阻
金属的电阻率随④______的升高而增大，用金属丝可以制作温度传感器，称为热电阻，如图所示为某金属导线电阻的温度特性曲线。
3．热敏电阻
热敏电阻由半导体材料制成，其电阻值随温度的变化非常明显，如图所示为某一热敏电阻的电阻值随温度变化的特性曲线。
氧化锰热敏电阻 金属热电阻
特点 电阻率随温度的升高而⑤______ 电阻率随温度的升高而⑥______
制作材料 金属氧化物 金属导体
优点 灵敏度好 化学稳定性好，测温范围大
作用 将温度这个热学量转换为电阻阻值这个电学量
4.力传感器：力传感器是一种把力学量转换为电学量的装置。常用的力传感器是由铝合金梁和应变片组成的应变式力传感器
答案：
①光照射 ②减小 ③增大 ④温度 ⑤减小 ⑥增大
1.关于传感器，下列说法错误的是( )
A.电子秤所使用的测力装置是力传感器
B.电饭锅中的温度传感器其主要元件是感温铁氧体
C.话筒是一种常用的声音传感器，其作用是将电信号转化为声信号
D.干簧管是一种能够感知磁场的传感器，可以起到开关作用
2.关于传感器，下列说法正确的是( )
A.电饭锅使用了光学传感器对温度进行控制
B.空调使用了声音传感器来进行制冷工作
C.电子秤利用了压力传感器来进行称量
D.霍尔元件是把电学量转化成磁学量进行工作
3.下列关于传感器说法中不正确的是( )
A.电子秤所使用的测力装置是力传感器，它将压力大小转化为可变电阻的阻值，进而转化为电压信号
B.电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片，这种双金属片的作用是控制电路的通断
C.话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声音信号
D.光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量
4.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、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，回路中产生两个脉冲电流，如图乙所示，即视为“闯红灯”，电子眼拍照。则红灯亮时( )
A.车轮停在感应线上后，电阻R上有恒定电流
B.车轮经过感应线的过程中，电容器先充电后放电
C.车轮经过感应线的过程中，电阻R上的电流一直增大
D.汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，不会被电子眼拍照
5.分体式位移传感器装置如图所示，发射器安装在小车上，接收器固定在导轨底端，位移传感器通过发射红外线和超声波测量位移，并绘制出小车的图线，当小车滑向接收器时，理论上接收器接收到的超声波频率和波长的变化分别为( )
A.变大、变大 B.变大、变小 C.变小、变大 D.变大、不变
6.某电熨斗的结构如图所示。请你上网查询关于电熨斗工作原理的信息，指出下列说法正确的是( )
A.常温时上下触点是分离的
B.双金属片上层的膨胀系数比下层大
C.若需要设定更高的温度，则应该向上调节升降螺丝
D.电熨斗中装有双金属片温度传感器，其作用是把电信号转换成热信号
7.许多办公楼及宿舍楼楼道上的电灯白天不亮，到了晚上能够自动做到“人来即亮，人走即灭”，其神奇功能在于控制灯的“开关”传感器，下列有关该传感器的说法正确的是( )
A.该传感器能够测量的物理量是位移和温度
B.该传感器能够测量的物理量是位移和光强
C.该传感器能够测量的物理量是压力和位移
D.该传感器能够测量的物理量是光强和声音
8.执勤交警通常使用的酒精浓度测试仪，其内部电路简化后如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，酒精传感器R的阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电路中的电表均为理想电表。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法正确的是( )
A.酒精传感器把电信号转化为非电信号 B.电压表的示数变小
C.电流表的示数变小 D.酒精气体浓度越大，则电源的效率越高
9.如图所示，R为定值电阻，为负温度系数热敏电阻，L为小灯泡。当温度降低时( )
A.R两端的电压增大 B.电流表的示数增大
C.小灯泡的亮度变强 D.小灯泡的亮度变弱
10.如图是一种呼气酒精测试仪的原理图，U恒定，酒精气体传感器的电阻值随接触到酒精气体浓度的变大而变小。下列说法正确的是( )
A.通过传感器的电流与酒精浓度无关
B.酒精浓度越大，通过传感器的电流越小
C.醉酒人员对传感器呼气时，电压表的示数变小
D.醉酒人员对传感器呼气时，电压表的示数变大
答案以及解析
1.答案：C
解析：A.电子秤所使用的测力装置是力转换成油信号来显示被测物体质量的大小，属于力传感器，故A正确;B.电饭锅中的温度传感器其主要元件是感温铁氧体，故B正确;C.话筒是一种常用的声音传感器，是将声信号转化为电信号，故C错误;D.干簧管是一种能够感知磁场的传感器，能够把磁信号转变为电路的通断，故D正确。本题选不正确的，故选C。
2.答案：C
解析：A.电饭锅是通过温度传感器来实现温度的自动控制，故A错误；B.空调是使用温度传感器来进行制冷工作的，故B错误；C.电子秤是利用压力传感器来进行称量的，故C正确；D.霍尔元件是把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量来进行工作的，故D错误。故选C。
3.答案：C
解析：A.在电子秤中的应用电子秤所使用的测力装置是力传感器，它将压力大小转化为可变电阻的阻值，进而转化为电压信号，故A正确，不满足题意要求；B.电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器的作用是控制电路的通断，故B正确，不满足题意要求；C.话筒是一种常用的声波传感器，其作用是将声音信号转换为电信号，故C错误，满足题意要求；D.光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量，故D正确，不满足题意要求。故选C。
4.答案：B
解析：车轮停在感应线上后，压力不变，则压电薄膜两端的电压不变，电容器不充电，也不放电，电阻R上没有电流，故A错误。由题图乙可知，当车轮经过感应线时回路中的电流先增大后减小，然后再反向增大再减小，说明电容器先充电后放电，故B正确，C错误。若汽车前轮越过感应线，又倒回线内，则前轮两次压线，仍可形成两个脉冲电流，符合拍照条件，电子眼仍会拍照，故D错误。
5.答案：B
解析：当小车滑向接收器时，根据多普勒效应，可知接收器接收到的超声波频率变大，但是超声波波速不变，根据，可知频率变大，波长变小，B正确。
6.答案：B
解析：常温时，上下触点是接在一起的，否则无法加热，A错误;当电热丝通电加热，双金属片温度升高，双金属片膨胀系数上层大，下层小，所以温度升高到一定值时，双金属片会向下弯曲使触点断开，停止加热，B正确;若需要设定更高的温度，应向下调节升降螺丝，使触点断开时双金属片向下弯曲程度要更大一些，C错误;电熨斗中的双金属片温度传感器，其作用是把热信号转化成电信号，D错误。
7.答案：D
解析：楼道中安装了自动灯光控制系统，白天灯不亮与光传感器有关；晚上有人经过时，灯自动亮起来，与声音有关，是声传感器，所以该传感器能够测量的物理量是光强和声音，选项D正确。
8.答案：B
解析：A.酒精浓度传感器的作用是检测酒精浓度并转化为电信号，是将非电信号转变为电信号，故A错误；BC.当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，酒精传感器R的阻值减小，回路的总电阻减小，由闭合回路欧姆定律可知，回路中电流增大，即电流表的示数变大，由可知，U减小，即电压表的示数变小，故B正确，C错误；D.根据题意，设外电路总电阻为R，路端电压为U，干路电流为I，则电源的效率为酒精气体浓度越大，酒精传感器的阻值越小，外电路总电阻越小，电源的效率越低，故D错误。故选B。
9.答案：C
解析：对于负温度系数热敏电阻，温度降低，电阻增大，并联部分的电阻变大，并联部分的电压变大，小灯泡亮度变强，C正确，D错误;总电阻变大，干路电流变小，所以定值电阻R两端的电压变小，A、B错误。
10.答案：D
解析：酒精气体传感器和定值电阻串联在电路中，电压表测两端的电压，酒精气体传感器的电阻值随接触到酒精气体浓度的变大而变小，测试到的酒精气体浓度越大则传感器的电阻越小，根据欧姆定律可知电路中电流越大，两端的电压越大，所以U越大。故选D。

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