2022-2023學(xué)年粵教版（2019）選擇性必修第二冊(cè)5.3用傳感器制作自動(dòng)控制裝置課時(shí)提升作業(yè)1（含解析）一、單項(xiàng)選擇題1.如圖是電飯鍋的結(jié)構(gòu)示意圖。電飯鍋中的感溫鐵氧體在常溫下具有鐵磁性，能被磁體吸引，當(dāng)溫度上升到約103℃（稱為感溫鐵氧體的“居里點(diǎn)”）時(shí)，就會(huì)失去鐵磁性,不能被磁體吸引，在電飯鍋工作過(guò)程中，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是（）A.煮飯時(shí)手壓開關(guān)按鈕，永磁體與感溫鐵氧體相吸同時(shí)接通電路B.當(dāng)鍋底水分剛好被大米全部吸收時(shí)，電飯鍋立即自動(dòng)斷電C.當(dāng)感溫鐵氧體的溫度到達(dá)“居里點(diǎn)”時(shí)，電飯鍋?zhàn)詣?dòng)斷電D.假設(shè)用電飯鍋燒水至沸騰時(shí)，感溫鐵氧體與永磁體仍吸在一起2.隨著國(guó)家的開展和人們生活水平的提高，我國(guó)人民汽車的擁有量逐年提升，交通管理的壓力越來(lái)越大，電子眼在交通管理中的運(yùn)用，為交管部門減輕了很多的工作強(qiáng)度。電子眼系統(tǒng)通過(guò)路面下埋設(shè)的感應(yīng)線來(lái)感知汽車的壓力。感應(yīng)線是一個(gè)壓電薄膜傳感器，壓電薄膜在受壓時(shí)兩端產(chǎn)生電壓，壓力越大電壓越大，壓電薄膜與電容器。和電阻R組成圖甲所示的回路，紅燈亮?xí)r，如果汽車的前、后輪先后經(jīng)過(guò)感應(yīng)線，回路中產(chǎn)生兩脈沖電流，如圖乙所示，即視為“闖紅燈。電子眼拍照。那么紅燈亮?xí)r（）A.車輪停在感應(yīng)線上時(shí)，電阻R上有恒定電流B.車輪經(jīng)過(guò)感應(yīng)線的過(guò)程中，電容器先放電后充電C.車輪經(jīng)過(guò)感應(yīng)線的過(guò)程中，電阻R上的電流先增大后減小D.汽車前輪剛越過(guò)感應(yīng)線，又倒回到線內(nèi)，仍會(huì)被電子眼拍照.智能手機(jī)的防誤觸功能表現(xiàn)為當(dāng)人將手機(jī)靠近耳朵接聽時(shí)，手機(jī)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉屏幕從而到達(dá)防誤觸的目的，以下哪一組傳感器可實(shí)現(xiàn)這一功能（）A.聲傳感器和壓力傳感器B.聲傳感器和溫度傳感器C.光傳感器和位移傳感器D.壓力傳感器和加速度傳感器.機(jī)器人裝有作為眼睛的“傳感器”，猶如大腦的“控制器”，以及可以行走的“執(zhí)行器”,在它碰到障礙物前會(huì)自動(dòng)避讓并及時(shí)轉(zhuǎn)彎。以下有關(guān)該機(jī)器人“眼睛”的說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是0A.該機(jī)器人“眼睛”利用了光傳感器B.該機(jī)器人“眼睛”利用了力傳感器C.該機(jī)器人“眼睛”利用了溫度傳感器D.該機(jī)器人“眼睛”利用了聲音傳感器.傳感器的使用使我們的生活更加方便、安全和舒適。關(guān)于傳感器的說(shuō)法正確的選項(xiàng)是（）A.傳感器是將力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等轉(zhuǎn)換為可用信號(hào)的一類器件鍵被按下時(shí)，d減小，。增大，電子線路恰能檢測(cè)出必要的信號(hào)時(shí)的電容那么鍵至少需被按下008mm.17.。=史之k-mco~【解析】【詳解】設(shè)系統(tǒng)在水平面內(nèi)以角速度①轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度為x,那么對(duì)元件A,根據(jù)牛頓第二定律得區(qū)=/w*L+x)①，又輸出電壓。=瞽￡=：七②，由①②得。=且kbcLk一根口-B.光敏電阻能夠把光照強(qiáng)度這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電容這個(gè)電學(xué)量C.測(cè)溫槍的主要元件是力敏傳感器D.便攜式酒精檢測(cè)儀主要應(yīng)用了磁傳感器6.某壓敏電阻的阻值R隨壓力/變化的規(guī)律如圖中所示，將它水平放在電梯地板上并接入如圖乙所示的電路中，在其受壓面上放一物體機(jī)，即可通過(guò)電路中電流表A的示數(shù)/來(lái)研究電梯的運(yùn)動(dòng)情況。電梯靜止時(shí)電流表的示數(shù)為/o。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.假設(shè)示數(shù)那么電梯一定處于靜止?fàn)顟B(tài)B.假設(shè)示數(shù)/保持不變，那么電梯一定做勻速運(yùn)動(dòng)C.假設(shè)示數(shù)/在增大，那么電梯的速度在增大D.假設(shè)示數(shù)/>/o,那么電梯可能在減速向下運(yùn)動(dòng).為了防止火災(zāi)的發(fā)生，在賓館房間的天花板上大多裝有一個(gè)傳感器，該傳感器是()A.氣體傳感器B.聲音傳感器C.壓力傳感器D.光傳感器.如下圖為一種溫度自動(dòng)報(bào)警器的原理圖，在水銀溫度計(jì)的頂端封入一段金屬絲，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.溫度升高至74P時(shí)，L亮燈報(bào)警B.溫度升高至74。(2時(shí)，L2亮燈報(bào)警C.溫度升高至78c時(shí)，L1亮燈報(bào)警D.溫度升高至78C時(shí)，L2亮燈報(bào)警.利用某半導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而減小的特征可以制作電子溫度計(jì)。圖甲表示該半導(dǎo)體的電阻R隨溫度，變化的情況。把該半導(dǎo)體與電動(dòng)勢(shì)為￡、內(nèi)阻為〃的電源，理想電壓表和保護(hù)電阻凡連成如圖乙所示的電路。用該半導(dǎo)體作測(cè)溫探頭，把電壓表的電壓刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到了一個(gè)簡(jiǎn)易的電子溫度計(jì)。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.溫度升高后，電源的效率將升高B.該電子溫度計(jì)表盤上溫度的刻度是均勻的C?(和j相比，應(yīng)標(biāo)在電壓較小的刻度上D.假設(shè)電池用久后內(nèi)阻〃變大，用該溫度計(jì)測(cè)量的溫度要比真實(shí)值偏高.關(guān)于電子秤中應(yīng)變式力傳感器的說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.應(yīng)變片多用半導(dǎo)體材料制成B.當(dāng)應(yīng)變片的外表被拉伸時(shí)，其電阻變小C.傳感器輸出的是應(yīng)變片上的電壓D.外力越大，輸出的電壓差值越小11.以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是（）A.穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，這個(gè)閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生B.只要導(dǎo)體相對(duì)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體中一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流C.話筒是一種能夠?qū)㈦娦盘?hào)轉(zhuǎn)換為聲音信號(hào)的傳感器D.熱敏電阻能把熱量這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量.在電梯門開合處放置一障礙物，會(huì)發(fā)現(xiàn)電梯門不停地開開合合，這說(shuō)明電梯門上安裝了（）A.光傳感器B.溫度傳感器C.壓力傳感器D.聲傳感器二、多項(xiàng)選擇題.壓敏電阻的阻值會(huì)隨所受壓力的增大而減小，某同學(xué)利用壓敏電阻的這種特性設(shè)計(jì)了一個(gè)探究電梯運(yùn)動(dòng)情況的裝置，該裝置的示意圖如下圖，將壓敏電阻平放在電梯內(nèi)，其受壓面向上，在受力面上放一物體m,電梯靜止時(shí)電流表示數(shù)為/。，當(dāng)電梯做四種不同的運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)分別如圖（a）、（b）、（c）、（d）所示，以下判斷中正確的選項(xiàng)是A.圖（a）表示電梯可能在做勻速運(yùn)動(dòng)B.圖（b）表示電梯可能向上做勻加速運(yùn)動(dòng)C.圖（c）表示電梯可能向上做勻加速運(yùn)動(dòng)D.圖（d）表示電梯可能向下做變減速運(yùn)動(dòng)14.壓敏電阻的阻值會(huì)隨所受壓力的增大而減小。某同學(xué)利用壓敏電阻的這種特性設(shè)計(jì)了一個(gè)探究電梯運(yùn)動(dòng)情況的裝置，該裝置的示意圖如下圖，將壓敏電阻平放在電梯內(nèi)，其受壓面朝上，在受壓面上放一物體〃2,電梯靜止時(shí)電流表示數(shù)為凡當(dāng)電梯做四種不同的運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流表的示數(shù)分別如圖甲、乙、丙、丁所示。以下判斷正確的選項(xiàng)是（）A.甲圖表示電梯處于靜止?fàn)顟B(tài)或在做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.乙圖表示電梯可能向上做勻加速運(yùn)動(dòng)C.丙圖表示電梯可能向上做勻加速運(yùn)動(dòng)D.丁圖表示電梯可能向下做變減速運(yùn)動(dòng)15.有一種測(cè)量人體重的電子秤，其原理如圖中虛線內(nèi)所示，它主要由三局部構(gòu)成：踏板、壓力傳感器R（是一個(gè)阻值可隨壓力大小而變化的電阻器）、顯示體重的儀表G（實(shí)質(zhì)是理想電流表）。設(shè)踏板的質(zhì)量可忽略不計(jì)，理想電流表的量程為3A,電源電動(dòng)勢(shì)為12V,內(nèi)阻為2Q,電阻R隨壓力變化的函數(shù)式為R=38-0.02尸（尸和R的單位分別是N和Q）。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是（）A.該秤能測(cè)量的最大體重是1800NB.該秤能測(cè)量的最大體重是900NC.該秤零刻度線（即踏板空載時(shí)的刻度線）應(yīng)標(biāo)在電流表G刻度盤0.375A處D.該秤零刻度線（即踏板空載時(shí)的刻度線）應(yīng)標(biāo)在電流表G刻度盤0.300A處三、解答題.如下圖，有的計(jì)算機(jī)鍵盤的每一個(gè)鍵下面都連一小塊金屬片，與該金屬片隔有一定空隙的是另一塊小的固定金屬片，這兩塊金屬片組成一個(gè)小電容器，該電容器的電容S表示金屬片的正對(duì)面積，d表示S表示金屬片的正對(duì)面積，d表示兩金屬片間的距離。當(dāng)鍵被按下時(shí)，此小電容器的電容發(fā)生變化，與之相連的電子線路就能檢測(cè)出是哪個(gè)鍵被按下了，從而給出相應(yīng)的信號(hào)。設(shè)兩塊金屬片的正對(duì)面積為40mm2,鍵未按下時(shí)兩金屬片的距離為0.4mm,如果電容變化了0.2pF,電子線路恰能檢測(cè)出必要的信號(hào)，那么鍵至少需要被按下多少距離？.角速度計(jì)可測(cè)量飛機(jī)、航天器、潛艇的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，其結(jié)構(gòu)如下圖，當(dāng)系統(tǒng)繞00'軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，元件A發(fā)生位移并輸出電壓信號(hào)，成為飛機(jī)、衛(wèi)星等的制導(dǎo)系統(tǒng)的信息源，A的質(zhì)量為m,彈簧勁度系數(shù)為k、自然長(zhǎng)度為1,電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器總長(zhǎng)度為L(zhǎng)電阻分布均勻，系統(tǒng)靜止時(shí)P在a點(diǎn)，當(dāng)系統(tǒng)以角速度3轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，推導(dǎo)輸出電壓U和3的函數(shù)關(guān)系式.參考答案B【解析】【詳解】A.由電路圖可看出煮飯時(shí)手壓開關(guān)按鈕，永磁體與感溫鐵氧體相吸，觸電相連接，同時(shí)接通電路，A正確，不符合題意；b.在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是io(rc,即水在沸騰后溫度為io(rc,那么當(dāng)鍋底水分剛好被大米全部吸收時(shí)溫度還是100℃,沒有到達(dá)感溫鐵氧體的“居里點(diǎn)”，感溫鐵氧體不會(huì)失去鐵磁性，那么感溫鐵氧體與永磁體仍吸在一起，電飯鍋不會(huì)立即自動(dòng)斷電，B錯(cuò)誤，符合題意;C.當(dāng)感溫鐵氧體的溫度到達(dá)“居里點(diǎn)”時(shí)，感溫鐵氧體失去鐵磁性，那么彈簧將感溫鐵氧體與永磁體彈開，電飯鍋立即自動(dòng)斷電，C正確，不符合題意；D.在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃,即水在沸騰后溫度為100℃,此時(shí)繼續(xù)吸熱，溫度不會(huì)升高，沒有到達(dá)感溫鐵氧體的“居里點(diǎn)”，感溫鐵氧體不會(huì)失去鐵磁性，那么感溫鐵氧體與永磁體仍吸在一起，D正確，不符合題意。應(yīng)選BoD【解析】【詳解】A.車輪停在感應(yīng)線上時(shí)，壓力不變，那么電壓不變，電容器不充電，也不放電，電阻R上沒有電流。故A錯(cuò)誤；BC.由題圖乙可知，當(dāng)車輪經(jīng)過(guò)感應(yīng)線時(shí)，電流先增大后減小，然后再反向增大后減小，而壓電薄膜的電壓在受壓時(shí)產(chǎn)生，失去壓力后消失，所以說(shuō)明電容器先充電后放電。故BC錯(cuò)誤；D.假設(shè)汽車前輪剛越過(guò)感應(yīng)線，又倒回到線內(nèi)，那么前輪兩次壓線，仍形成兩個(gè)脈沖電流，符合拍照條件，電子眼仍會(huì)拍照。故D正確。應(yīng)選D。C【解析】【詳解】當(dāng)人將手機(jī)靠近耳朵附近接聽時(shí)，改變了位移，并且耳朵可能擋住了光線，所以可能用到的傳感器為光傳感器和位移傳感器。當(dāng)人將手機(jī)靠近耳朵附近接聽時(shí)，沒有磁場(chǎng)的變化，也沒有產(chǎn)生特別的壓力，c正確。應(yīng)選C。A【解析】【詳解】遇到障礙物會(huì)繞開，說(shuō)明該機(jī)器人"眼睛利用了光傳感器，應(yīng)選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)BCD錯(cuò)誤。應(yīng)選AoA【解析】【詳解】A.傳感器是將力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等轉(zhuǎn)換為可用信號(hào)的一類器件，故A正確；B.光敏電阻的阻值隨光照的強(qiáng)弱而發(fā)生變化，能夠把光照強(qiáng)度變化轉(zhuǎn)換為電阻大小的變化,故B錯(cuò)誤；C.測(cè)溫槍的主要元件是溫度傳感器，故C錯(cuò)誤；D.便攜式酒精檢測(cè)儀主要是利用酒精氣體傳感器，不是磁傳感器，故D錯(cuò)誤。應(yīng)選AoD【解析】【詳解】A.假設(shè)示數(shù)為/。，說(shuō)明相對(duì)壓敏電阻的壓力與靜止時(shí)相同，即機(jī)的合外力為零，電梯可能處于靜止?fàn)顟B(tài)也可能處于勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故A錯(cuò)誤.B.由圖可知壓敏電阻的阻值與受到的壓力有關(guān)，假設(shè)示數(shù)/不變，說(shuō)明壓敏電阻的阻值保持不變，壓敏電阻受到的壓力不變，對(duì)于加受到的支持力不變，加的合外力恒定，故機(jī)可能做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，也可能做勻速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤.C.假設(shè)示數(shù)/在增大，說(shuō)明壓敏電阻的阻值在減小，由圖可知，壓力越大，阻值越小，所以壓敏電阻受到的壓力在逐漸增大，由上述條件只能判斷壓敏電阻受到的合外力在變化，由于不能確定合外力方向，故無(wú)法確定電梯速度如何變化，故C錯(cuò)誤.D.對(duì)應(yīng)電流表示數(shù)為/o,壓敏電阻受到的壓力等于相的重力，當(dāng)/>/o時(shí)，電路中電流比靜止時(shí)變大，說(shuō)明壓敏電阻阻值變小，壓力增大，壓力大于重力，根的合外力向上，加速度方向向上，如果電梯正在上升，那么為加速上升，如果電梯正在下降，那么為減速下降，故D正確。應(yīng)選D。D【解析】【詳解】當(dāng)有煙霧時(shí)，光會(huì)發(fā)生漫反射，火災(zāi)報(bào)警器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，從而發(fā)出警報(bào)。所以該傳感器是用光傳感器實(shí)現(xiàn)報(bào)警的。故D正確。D【解析】【分析】【詳解】當(dāng)溫度低于78c時(shí)，線圈中沒有電流，此時(shí)燈L亮，但不報(bào)警；當(dāng)溫度升高到78℃時(shí)，線圈中有電流，電磁鐵吸引銜鐵，燈L2被接通，所以燈L2亮且報(bào)警。應(yīng)選DoD【解析】【詳解】A.電源的效率溫度升高后，R阻值減小，外電阻減小，那么電源的效率將降低，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BC.由圖像可知那么該電子溫度計(jì)表盤上溫度的刻度是不均勻的；溫度越高，。越小，即驍應(yīng)標(biāo)在電壓較大的刻度上，勿應(yīng)標(biāo)在電壓較小的刻度上，選項(xiàng)BC錯(cuò)誤；D.假設(shè)電池用久后內(nèi)阻—變大，根據(jù)可知相同的R值時(shí)。值偏小，那么對(duì)應(yīng)的溫度偏高，即用該溫度計(jì)測(cè)量的溫度要比真實(shí)值偏高，選項(xiàng)D正確。應(yīng)選D。A【解析】【詳解】A.應(yīng)變片是一種敏感兀件，多用半導(dǎo)體材料制成，選項(xiàng)A正確；B.當(dāng)應(yīng)變片的外表被拉伸時(shí)，其電阻變大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD.應(yīng)變式力傳感器輸出的是應(yīng)變片上、下外表上電壓的差值，外力越大，彎曲形變?cè)酱?應(yīng)變片的電阻變化就越大，如果讓應(yīng)變片中通過(guò)的電流保持恒定，那么上面應(yīng)變片兩端的電壓變大，下面應(yīng)變片兩端的電壓變小。傳感器把這兩個(gè)電壓的差值輸出，外力越大輸出的電壓差值也就越大，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。應(yīng)選AoA【解析】【詳解】A.穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，這個(gè)閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項(xiàng)A正確；B.只有當(dāng)閉合電路的局部導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.話筒是一種能夠?qū)⒙曇粜盘?hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的傳感器，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.熱敏電阻是由半導(dǎo)體制成的，電阻隨溫度的升高而減?。粡亩褱囟冗@個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量；故D錯(cuò)誤；應(yīng)選AoC【解析】【詳解】在電梯門開合處放置一障礙物，會(huì)發(fā)現(xiàn)電梯門不停地開開合合，這是由于電梯門每次接觸到障礙物時(shí)會(huì)擠壓安裝在電梯門上的壓力傳感器，使電梯門停止關(guān)閉而再次翻開。應(yīng)選C。ACD【解