高考物理电磁学知识点之传感器真题汇编附答案解析
- 格式：doc
- 大小：491.00 KB
- 文档页数：15
高考物理电磁学知识点之传感器真题汇编附答案解析一、选择题1．某温控电路的原理如图所示，是半导体热敏电阻，R是滑动变阻器，某种仪器要求在的环境中工作，当环境温度偏高或偏低时，控制器会自动启动降温或升温设备，下列说法中正确的是（）A．环境温度降低，的阻值减小B．环境温度升高，变大C．滑片P向下移动时，变大D．调节滑片P的位置能改变降温和升温设备启动时的临界温度2．科学家研究发现，磁敏电阻(GMR)的阻值随所处空间磁场的增强而增大，随所处空间磁场的减弱而变小，如图所示电路中GMR为一个磁敏电阻，R和为滑动变阻器，和为定值电阻，当开关和闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态．则A．只调节电阻，当向下端移动时，电阻消耗的电功率不变B．只调节电阻，当向下端移动时，带电微粒向下运动C．只调节电阻R，当向右端移动时，电阻消耗的电功率变小D．只调节电阻R，当向右端移动时，带电微粒向下运动3．电视机遥控器是用传感器将光信号转化为电流信号。
下列属于这类传感器的是A．走廊中的声控开关 B．红外防盗装置C．热水器中的温度传感器 D．电子秤中的压力传感器4．自从2011年5月1日“酒驾新规”推行后，“醉驾入刑”深入人心．交通警察检测酒驾的最简单的方法就是用酒精测试仪．酒精测试仪的工作原理如图所示，其中P是半导体型酒精气体传感器，该传感器电阻r′与酒精气体的浓度C成反比，R0为定值电阻，下列关于电压表的示数（U）与酒精气体的浓度（C）之间关系的图像，其中正确的是()A．B．C．D．5．半导体指纹传感器是在一块半导体基板上阵列了10万个金属颗粒，传感器阵列的每一点是一个金属电极，充当电容器的一极，其外面是绝缘的表面，手指贴在其上与其构成了电容器的另一极．由于手指指纹深浅不同，嵴和峪与半导体电容感应颗粒形成的电容值大小不同，其工作过程是通过对电容感应颗粒预先充电到某一参考电压，然后对每个电容的放电电流进行测量，设备将采集到不同的数值汇总，也就完成了指纹的采集，则（）A．指纹的嵴处与半导体基板上对应的金属颗粒距离近，电容小B．指纹的峪处与半导体基板上对应的金属颗粒距离远，电容小C．对每个电容感应颗粒都充电至某一参考电压时，在手指靠近时，各金属电极电量减小D．对每个电容感应颗粒都充电至某一参考电压时，在手指远离时，各金属电极均处于充电状态6．如图所示为一种常见的身高体重测量仪，测量仪顶部向下发射超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪可记录发射和接收的时间间隔．测量仪底部有一压力传感=（k为比例系数）．某同学器，其输出电压作用在它上的压力F成正比，表达式为U kF已知了自己的身高h、质量m和重力加速度g，他想利用该装置测量超声波速度v和比例系数k，他多次研究发现，当他站上测重台时测量仪记录的时间间隔比他没站上时减少了t∆；当他没站上测重台时，测量仪已有输出电压为0U（0U≠0），当他站上测重台时测量仪输出电压为U，那么超声波v与比例系数k为A ．02U U h v k t mg -==∆， B ．022U U h v k t mg -==∆， C ．02U U h v k t mg -==∆， D ．()022U U h v k t mg-==∆， 7．如图所示的电路中，R 为光敏电阻(增大照射光的强度电阻会减小)、C 为电容器，灯泡L 的额定电压为50V ，理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1．闭合电键S ，在a 、b 两端输入正弦交变电流1002sin10U t π=(V)，则下列说法正确的是（ ）A ．灯泡会正常发光B ．光敏电阻中的电流和灯泡中的电流相等C ．增大照射光的强度照射光敏电阻，灯泡会变亮D ．断开电键S ，灯泡会熄灭8．电炖锅是用电阻通电后发热来加工食品的，内有两个“聪明”开关，一个是利用“热敏”材料制成的“热控开关”，当食品加热达到设定温度时，“热控开关”断开使电阻的发热功率减小；另一个是“定时开关”，当加热到一定时间时，“定时开关”断开，使电阻停止发热，这种“聪明电路”是( )A ．B ．C ．D ．9．传感器担负着信息采集的任务，通常是把被测的非电信息，按照一定的规律转化成与之对应的电信息的器件或装置。
下列不属于传感器任务的是：A ．将力学量(如形变量)转变成电学量B ．将热学量转变成电学量C ．将光学量转变成电学量D ．将电学量转变成力学量10．压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小．一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，如图甲所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一物体m，升降机静止时电流表示数为I0．某过程中电流表的示数如图乙所示，则在此过程中A．升降机一定是先向上做匀加速运动然后做匀减速运动B．升降机可能是先向上做匀减速运动然后做匀加速运动C．物体一定是先超重后失重D．物体一定是先失重后超重11．火警报警系统原理如图甲所示，M是一个小型理想变压器，原副线圈匝数之比n1:n2 =10:1，接线柱a、b接上一个正弦交变电源，电压随时间变化规律如图乙所示，在变压器右侧部分，R2为用半导体热敏材料（电阻随温度升高而减小）制成的传感器，R1为一定值电阻．下列说法中正确的是A．此交变电源的每秒钟电流变化50次B．电压表示数为22 VC．当传感器R2所在处出现火警时，电流表的示数减小D．当传感器R2所在处出现火警时，电压表的示数减小12．如图所示是某居民小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻（光照增强电阻变小），R2为定值电阻，A、B接监控装置．则（）①当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间电压升高②当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间电压降低③当仅增大R2的阻值时，可增大A、B之间的电压④当仅减小R2的阻值时，可增大A、B之间的电压A．①③B．①④C．②③D．②④13．下列器件应用光传感器的是A．话筒B．火灾报警器C．测温仪D．电子秤14．下列说法中正确的是( )A．电饭锅中的敏感元件是光敏电阻B．测温仪中的测温元件可以是热敏电阻C．机械式鼠标中的传感器接收到连续的红外线，输出不连续的电脉冲D．火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现低电阻状态，有烟雾时呈现高电阻状态15．如图所示是测定位移x的电容式传感器，其工作原理是某个量的变化，造成其电容的变化，这个量为（）A．电介质进入极板的长度B．两极板的间距C．两极板的正对面积D．电介质的种类16．施密特触发器是具有特殊功能的非门,当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值时,输出端Y会突然从高电平跳到低电平,而当输入端A的电压下降到另一个值时,Y会从低电平跳到高电平.如图是温度报警器电路示意图,RT是半导体热敏电阻,温度升高时电阻减少,下列分析正确的是A．升高温度时,A端电势降低;升高到某一温度时,Y端电势升高,蜂鸣器会发出报警声B．升高温度时,A端电势升高;升高到某一温度时,Y端电势降低,蜂鸣器会发出报警声C．增大R1时,A端电势降低;增大到某一值时,Y端势升高,蜂鸣器会发出报警声D．增大R1时,A端电势升高;增大到某一值时,Y端势降低,蜂鸣器不会发出报警声17．2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家．某探究小组查到某磁敏电阻在室温下的电阻随磁感应强度变化的曲线如图甲所示，其中R、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值．为检验其磁敏特性设计了图乙所示电路．关于这个实验，下列说法中正确的是A．闭合开关S，图乙中只增加磁感应强度的大小时，伏特表的示数增大B．闭合开关S，图乙中只增加磁感应强度的大小时，安培表的示数增大C．闭合开关S，图乙中只将磁场方向改为与原来方向相反时，伏特表的示数减小D．闭合开关S，图乙中只将磁场方向改为与原来方向相反时，安培表的示数减小18．热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，其电阻R t随温度t变化的图线如图甲所示．如图乙所示电路中，热敏电阻R t与其他电阻构成的闭合电路中，水平放置的平行金属板中带电质点P处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当R t所在处温度升高时，则( )A．电压表读数减小 B．电流表读数减小C．质点P将向上运动 D．R3上消耗的功率增大19．视觉是人类最重要的知觉方式，视觉受损的病人生活质量深受困扰．目前研发的人工视网膜阵列可以模拟视网膜感光细胞对视觉通路施加特定电刺激，从而产生视觉感受．按工作原理来看，目前的人工视网膜阵列主要有两种，分为微光电二极管阵列和微电极阵列．微光电二极管阵列直接将入射光转化成电信号激励神经细胞，但电流强度不足，需要配备放大电路．微电极阵列通过外置摄像头采集图像并通过无线电波传输至电极阵列，可以最小化植入体积．人工视网膜无论采用哪一种阵列，工作时如果使用直流电，都可能造成电荷累积对神经细胞损伤，以及电解水产生化学腐蚀和气泡．下列说法正确的是（）A．微光电二极管阵列在正常工作时不需要额外电源提供能量B．微电极阵列直接将进入人眼的光线转化成视觉电信号C．微电极阵列传输信号的原理是电流的磁效应D．人造视网膜假体工作时应采用交流电信号20．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小。
某实验小组在升降机水平地面上利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置。
其工作原理图如图甲所示，将压敏电阻、定值电阻R、电流显示器、电源E连成电路，在压敏电阻上放置一个绝缘重物。
0～t1时间内升降机停在某一楼层处，t1时刻升降机开始运动，从电流显示器中得到电路中电流i随时间t变化情况如图乙所示。
则下列判断正确的是A．t1～t2时间内绝缘重物处于超重状态B．t3～t4时间内绝缘重物处于失重状态C．升降机开始时可能停在10楼，从t t时刻开始，经向下加速、匀速、减速，最后停在l 楼D．升降机开始时可能停在l楼，从t1时刻开始，经向上加速、匀速、减速，最后停在10楼21．许多楼道的灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启，而在白天，即使有声音它也没反应。
它的控制电路是几种传感器的信号通过一个门电路后进入执行电路，这个门电路是（）A．非门电路 B．或门电路 C．与门电路 D．以上答案都不是22．有一种叫作“压电陶瓷”的电子元件，当对它挤压或拉伸时，它的两端就会形成一定的电压，这种现象称为压电效应．一种燃气打火机，就是应用了该元件的压电效应制成的．只要用大拇指压一下打火机上的按钮，压电陶瓷片就会产生10～20 kV的高压，形成火花放电，从而点燃可燃气体．在上述过程中，压电陶瓷片完成的能量转化是() A．化学能转化为电能B．内能转化为电能C．光能转化为光能D．机械能转化为电能23．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，在升降机中将重物放在压敏电阻上，压敏电阻接在如图甲所示的电路中，电流表示数变化情况如图乙所示，某同学根据电流表的示数变化情况推断升降机的运动状态，下列说法中正确的是（）0t时间内，升降机一定匀速运动A．10t时间内，升降机可能减速上升B．1t t时间内，升降机可能匀速上升C．12t t时间内，升降机可能匀加速上升D．1224．如图所示为一种常见的身高体重测量仪．测量仪顶部向下发射波速为v的超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔．质量为M0的测重台置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比．当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为t0，输出电压为U0，某同学站上测重台，测量仪记录的时间间隔为t，输出电压为U．该同学的身高和质量分别为A ．v(t 0-t)，00M UU B ．12v(t 0-t)，00M U U C ．v(t 0-t)，000()M U U U - D ．12v(t 0-t)，000()M U U U - 25．酒精测试仪（主要部件是二氧化锡半导体型酒精气体传感器）用于测试机动车驾驶人员是否酒驾．酒精气体传感器的电阻与酒精气体的浓度成反比，那么电压表的示数U 与酒精气体浓度C 之间的对应关系正确的是（ ）A ．U 越大，表示C 越小，C 与U 成反比B ．U 越大，表示C 越大，C 与U 成正比C ．U 越大，表示C 越小，但是C 与U 不成反比D ．U 越大，表示C 越大，但是C 与U 不成正比【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、选择题1．D解析：D【解析】A 、R M 是半导体热敏电阻,环境温度降低时,R M 的阻值增大,故A 错误.B 、环境温度升高时,R M 的阻值减小,根据串联电路中电压与电阻成正比,可以知道Uab 变小,故B 错误.C 、滑片P 向下移动时,R 增大,总电流减小,则Uab 变小,故C 错误.D 、调节滑片P 时,可改变Uab,从而改变升温和降温设备启动时的临界温度,所以D 选项是正确的.综上所述本题答案是：D2．A解析：A 【解析】只调节电阻，当向下端移动时，回路中电流不变，电阻消耗的电功率不变，A 正确；只调节电阻，当向下端移动时，回路中电流不变，电容器板间电压增大，板间场强增大，微粒所受的电场力增大，所以带电微粒向上运动，B 错误；只调节电阻R ，当向右端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电源电动势不变，所以电路中的电流减小，电磁铁的磁性减弱；由于电磁铁磁性的减弱，导致了磁敏电阻GMR 的阻值减小，则通过的电流增大，其电功率增大．电容器两端的电压增大，板间场强增大，微粒所受的电场力增大，所以带电微粒向上运动，故CD 错误．【点睛】此题的逻辑性非常强，要读懂题意，把握有效信息：磁敏电阻（GMR ）的阻值随所处空间磁场的增强而增大，再进行动态分析．3．B解析：B【解析】用遥控器调换电视机的频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程．走廊中的声控开关是将声波转化成电信号的过程，红外防盗装置是将光信号转换为电信号，热水器中的温度传感器将温度转化成电信号的过程；电子秤中的压力传感器是将力转换为电信号的过程，故B 正确．4．C解析：C【解析】【详解】酒精气体传感器P 和定值电阻R 0串联在电路中，电压表测R 0两端的电压。
