高考物理-选修3-2-传感器专题练习(含答案)(一)

高考物理-选修3-2-传感器专题练习（含答案）（一）1/16高考物理-选修3-2-传感器专题练习（含答案）（一）一、单选题1.用于火灾报警的离子烟雾传感器如图所示．在网罩Ⅰ内有电极Ⅱ和Ⅲ，a、b两端接电源，Ⅳ是一小块放射性同位素镅241，它能放射出一种很容易使空气电离的粒子．正常情况下镅241放射出的粒子使两个极板间的空气电离，在a、b间形成较强的电流；发生火灾时，大量烟雾进入网罩Ⅰ内，烟尘颗粒吸收其中的带电粒子，导致电流发生变化，从而报警．下列说法中正确的是（）A.镅241射出的是α粒子，有烟雾时电流增强B.镅241射出的是α粒子，有烟雾时电流减弱C.镅241射出的是β粒子，有烟雾时电流增强D.镅241射出的是β粒子，有烟雾时电流减弱2.用遥控器调换电视机频道的过程，实际上是电视机中的传感器把光信号转化为电信号的过程．下列属于这类传感器的是()A.红外报警装置B.走廊照明灯的声控开关C.自动洗衣机中的压力传感装置D.电饭锅中控制加热和保温的温控器3.振弦型频率传感器的结构如图所示，它由钢弦和永磁铁两部分组成，钢弦上端用固定夹块夹紧，下端的夹块与一膜片相连接，当弦上的张力越大时，弦的固有频率越大．这种装置可以从线圈输出电压的频率确定膜片处压力的变化．下列说法正确的是（）A.当软铁块与磁铁靠近时，a端电势高B.当软铁块与磁铁靠近时，b端电势高C.膜上的压力较小时，线圈中感应电动势的频率低D.膜上的压力较大时，线圈中感应电动势的频率高4.从2009年始，公安部向各地交警部门发出通令，为确保人民生命财产，严肃打击酒后或醉酒驾车．酒精测试仪就用于对机动车驾驶人员是否酒后驾车及其他严禁酒后作业人员的现高考物理-选修3-2-传感器专题练习（含答案）（一）2/16场检测，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器．酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系，如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻r0的倒数与酒精气体的浓度c成正比，那么，电压表示数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越大，c与U成正比B.U越大，表示c越大，但是c与U不成正比C.U越大，表示c越小，c与U成反比D.U越大，表示c越小，但是c与U不成反比5.关于传感器，下面说法中不正确的有（）A.电冰箱利用的是温度传感器B.光电鼠标利用的是生物传感器C.家电遥控系统利用的是紫外线传感器D.宾馆里的是防火报警利用的是烟雾传感器6.（2016•浙江）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，则该同学的身高和质量分别为（）A.v（t0-t），B.v（t0-t），C.v（t0-t），D.v（t0-t），7.如图所示是会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图：罩内装有发光高考物理-选修3-2-传感器专题练习（含答案）（一）3/16二极管LED、光电三极管和不透明的挡板．平时光电三极管接收不到LED发出的光，呈现高电阻状态．发生火灾时，下列说法正确的是（）A.进入罩内的烟雾遮挡了光线，使光电三极管电阻更大，检测电路检测出变化发出警报B.光电三极管温度升高，电阻变小，检测电路检测出变化发出警报C.进入罩内的烟雾对光有散射作用，部分光线照到光电三极管上，电阻变小，发出警报D.以上说法均不正确8.以下家用电器中利用了温度传感器的是（）A.防盗报警器B.自动门C.电子秤D.电饭煲9.下列电器中，应用了压力传感器的是（）A.红外数字温度计B.天黑自动开启的路灯C.数字体重计D.白炽灯泡10.通常当人走向银行门口时，门就会自动打开，这是因为门上安装了下列那种传感器（）A.温度传感器B.红外线传感器C.声音传感器D.压力传感器二、综合题11.如图所示为一种加速度仪的示意图。质量为m的振子两端连有劲度系数均为k的轻弹簧，电源的电动势为E，不计内阻，滑动变阻器的总阻值为R，有效长度为L，系统静止时滑动触头位于滑动变阻器正中，这时电压表指针恰好在刻度盘正中。求：（1）系统的加速度A（以向右为正）和电压表读数U的函数关系式。（2）将电压表刻度改为加速度刻度后，其刻度是均匀的还是不均匀的？为什么？（3）若电压表指针指在满刻度的3/4位置，此时系统的加速度大小和方向如何？高考物理-选修3-2-传感器专题练习（含答案）（一）4/1612.电流传感器可以像电流表一样测量电流，它的优点是反应非常快，可以捕捉到瞬间的电流变化，还可以与计算机相连，能在很短的时间内画出电流随时间的变化图象．按图甲连接电路，提供8V直流电源，先使开关S与1相连，电源向电容器充电，这个过程可在瞬间完成，然后把开关S掷向2，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏上显示出电流随时间变化的I﹣﹣t曲线，如图乙．（1）图中画出的竖直狭长矩形（图乙最左端），它面积的物理意义是：________；（2）估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量是________C；（3）根据以上数据估算，电容器的电容是________F．13.如图所示电路是一种触电保安器，变压器A处用火线和地线双股平行绕制成线圈，然后接到用电器．B处有一个输出线圈，一旦线圈中有电流，经放大后便能推动继电器J切断电源．试说明：（1）为什么多开灯不会使保安器切断电源？（2）为什么有人“手﹣地”触电时，触电保安器会切断电源？（3）该保安器能否为双手“火线﹣地线”触电时提供保安？为什么？高考物理-选修3-2-传感器专题练习（含答案）（一）5/1614.图示是“加速度计”的原理图．水平支架A、B固定在待测物体上，小球穿在A、B间的水平光滑金属杆上，将轻质弹簧一端固接于支架A上，另一端与小球相连，其下的滑动臂可在滑动变阻器上自由滑动．随着系统沿AB方向做变速运动，滑块在支架上相对AB中点发生位移，并通过电路转换为电信号从1、2两接线柱输出．已知小球的质量为m，弹簧的劲度系数为k，电源电动势为E，内阻为R，滑动变阻器总阻值R=4R，有效总长度为L．当待测系统静止时，滑动臂P位于滑动变阻器的中点，取A→B方向为正方向．（1）请写出待测物体沿AB方向做变速运动的加速度a与1、2两接线柱间的输出电压U间的关系式．（2）确定该“加速度计”能测量的最大值．15.如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度．该装置是在矩形箱子的前后壁上各安装一个压力传感器，用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0kg的滑块，滑块可在箱底无摩擦滑动，两弹簧的另一端分别压在传感器A、B上，其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出，现将装置沿运动方向固定在汽车上，传感器B在前，传感器A在后，汽车静止时，传感器A、B的示数均为10.0N．求：（1）若传感器A的示数为14.0N，B的示数为6.0N，汽车的加速度大小和方向？（2）当汽车以怎样的加速度运动时，传感器A的示数为零？高考物理-选修3-2-传感器专题练习（含答案）（一）6/16解析答案部分一、单选题1.用于火灾报警的离子烟雾传感器如图所示．在网罩Ⅰ内有电极Ⅱ和Ⅲ，a、b两端接电源，Ⅳ是一小块放射性同位素镅241，它能放射出一种很容易使空气电离的粒子．正常情况下镅241放射出的粒子使两个极板间的空气电离，在a、b间形成较强的电流；发生火灾时，大量烟雾进入网罩Ⅰ内，烟尘颗粒吸收其中的带电粒子，导致电流发生变化，从而报警．下列说法中正确的是（）A.镅241射出的是α粒子，有烟雾时电流增强B.镅241射出的是α粒子，有烟雾时电流减弱C.镅241射出的是β粒子，有烟雾时电流增强D.镅241射出的是β粒子，有烟雾时电流减弱【答案】B【考点】与门、或门、非门，门电路设计与应用，传感器【解析】【解答】放射性同位素镅241，它能放射出一种很容易使气体电离的粒子，知该粒子是α粒子．发生火灾时，烟雾进入网罩内，烟尘颗粒吸收空气中的离子和镅发出的粒子，使得电流减弱．故B正确，A、C、D错误．故选：B．【分析】在三种射线中，α射线的电离能力最强，烟雾进入网罩内，烟尘颗粒吸收空气中的离子和镅发出的粒子，使得烟雾电流减弱．2.用遥控器调换电视机频道的过程，实际上是电视机中的传感器把光信号转化为电信号的过程．下列属于这类传感器的是()A.红外报警装置B.走廊照明灯的声控开关C.自动洗衣机中的压力传感装置D.电饭锅中控制加热和保温的温控器【答案】A【考点】传感器高考物理-选修3-2-传感器专题练习（含答案）（一）7/16【解析】【解答】遥控器发出红外线，电视中的传感器感知红外线是红外线传感器，所以A正确。故选A【分析】遥控器发出红外线，电视中的传感器感知红外线是红外线传感器。3.振弦型频率传感器的结构如图所示，它由钢弦和永磁铁两部分组成，钢弦上端用固定夹块夹紧，下端的夹块与一膜片相连接，当弦上的张力越大时，弦的固有频率越大．这种装置可以从线圈输出电压的频率确定膜片处压力的变化．下列说法正确的是（）A.当软铁块与磁铁靠近时，a端电势高B.当软铁块与磁铁靠近时，b端电势高C.膜上的压力较小时，线圈中感应电动势的频率低D.膜上的压力较大时，线圈中感应电动势的频率高【答案】B【考点】与门、或门、非门，门电路设计与应用，传感器【解析】【解答】A、当软铁块靠近磁铁时，软铁会磁化，线圈中的磁通量增加，根据楞次定律可得，b端电势比a端电势高，故A错误，B正确；C、膜上压力越小时，钢弦上的张力越大，振动频率越高，线圈中感应电动势的频率越高，故C、D错误．故选：B．【分析】根据楞次定律，结合电源内部电流方向从电势低到电势高，及由张力的大小影响频率高低，即可求解．4.从2009年始，公安部向各地交警部门发出通令，为确保人民生命财产，严肃打击酒后或醉酒驾车．酒精测试仪就用于对机动车驾驶人员是否酒后驾车及其他严禁酒后作业人员的现场检测，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器．酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系，如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻r0的倒数与酒精气体的浓度c成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是（）高考物理-选修3-2-传感器专题练习（含答案）（一）8/16A.U越大，表示c越大，c与U成正比B.U越大，表示c越大，但是c与U不成正比C.U越大，表示c越小，c与U成反比D.U越大，表示c越小，但是c与U不成反比【答案】B【考点】传感器【解析】【解答】解：酒精气⇔体传感器和定值电阻串联在电路中，电压表测R0两端的电压．根据酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，得：=kC（k是比例系数）①．根据欧姆定律得：==②由①②整理得：U=由数学知识知，U越大，c越大，但两者不成正比．故B正确．故选：B【分析】首先根据电路图分析电路的连接方式，分析酒精气体传感器的电阻的变化，然后根据欧姆定律得到电压表示数与电阻r′的关系，结合传感器电阻r′的倒数与酒精气体的浓度C成正比，得出电压表示数与酒精气体浓度的关系式，再进行选择．5.关于传感器，下面说法中不正确的有（）A.电冰箱利用的是温度传感器B.光电鼠标利用的是生物传感器C.家电遥控系统利用的是紫外线传感器D.宾馆里的是防火报警利用的是烟雾传感器【答案】B【考点】与门、或门、非门，门电路设计与应用，传感器【解析】【解答】A、电冰箱是调温装置，利用的是温度传感器，故A正确；B、光电鼠标利用的是光电传感器，故B错误；C、家电遥控系统利用的是紫外线传感器，故C正确；D、宾馆里的是防火报警有烟雾时会报警，利用的是烟雾传感器，故D正确；本题选错误的，