【物理】2020届信阳一高一轮复习人教新课标版选修3-26-1传感器及其工作原理限时过关练（解析版)

【物理】2020届信阳一高一轮复习人教新课标版选修3-26-1传感器及其工作原理限时过关练（解析版)

信阳一高2020年高考物理一轮复习限时过关练：选修3-26.1传感器及其工作原理（解析版)‎ ‎1．如图所示，是温度自动报警器的工作原理图图中1是电磁铁、2是衔铁、3是触点、4是水银温度计(水银导电)．则下列说法正确的是 A．温度高于警戒温度时，电铃不报警、指示灯亮 B．温度低于警戒温度时，电铃报警、指示灯熄灭 C．温度高于警戒温度时，指示灯亮、电铃报警 D．温度低于警戒温度时，指示灯亮、电铃不响 ‎2．关于传感器工作的一般流程，下列说法中正确的是 A．非电信息→敏感元件→处理电路→电信息 B．电信息→处理电路→敏感元件→非电信息 C．非电信息→敏感元件→电信息→处理电路 D．非电信息→处理电路→敏感元件→电信息 ‎3．有很多商场使用自动门，当人靠近时门会自动打开，这种自动门使用的传感器是（　　）‎ A．红外线传感器 B．压力传感器 C．速度传感器 D．温度传感器 ‎4．当你走近某些宾馆、酒店的大门时，门就会自动为你打开；当你走进门之后，门又在你身后自动关上．你觉得这可能是将下列哪种外界信息转换为有用的信息(　　)‎ A．温度 B．紫外线 C．可见光 D．红外线 ‎5．宾馆房间的天花板上会安装一个报警器，当房间失火时，它能通过电路发出警报，这个报警器使用的传感器是 A．烟雾传感器 B．声音传感器 C．生物传感器 D．压力传感器 ‎6．下列器件，没有使用温度传感器来控制其电路工作的是（ ）‎ A．调温电熨斗 B．动圈式话筒 C．电饭锅 D．自动控温热水器 ‎7．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 ‎8．某种酒精测试仪是利用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，如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数与酒精气体浓度之间的对应关系正确的是（ ）‎ A．越小，表示越大，与成反比 B．越小，表示越大，与不成反比 C．越小，表示越小，与成正比 D．越大，表示越大，与不成正比 ‎9．如图是酒精测试仪的原理图，R0‎ 为定值电阻．已知酒精气体传感器的电阻与酒精气体的浓度成反比，如果测试到的酒精气体浓度越大，那么（　 　）‎ A．传感器的电阻越大 B．电压表的示数越大 C．通过传感器的电流越小 D．电路消耗总功率越小 ‎10．如图所示是一种延时继电器开关。当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通。则（　　）‎ A．断开B线圈的S2，将S1断开，C处电路立刻断开 B．如果只闭合B线圈的S2，C处电路也能一直接通 C．如果断开B线圈的S2，断开开关S1时刻，B中仍然有感应电流 D．起到延时作用的是线圈B ‎11．为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随看光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强，光越强照度越大，照度单位为):‎ ‎(1)某光敏电阻R在不同照度下的阻值如下表：‎ 根据表中已知数据，在下图坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线，由图象可求出照度为 时的电阻约为______kΩ.‎ ‎(2)如下图所示是街通路灯自动控制模拟电路，利用直流电源为电磁铁供电，利用照明电源为路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，请用笔画线代替导线，正确连接电路元件________。‎ ‎(3)图中电磁铁线圈的电阻为140Ω，直流电源的电动势E=6V，内阻为5Ω，已知当线圈中的电流大于或等于2mA时，继电器的衔铁被吸合。要求天色渐暗照度降低至时点亮路灯,应调节电阻箱的电阻为______Ω，为使天色更暗时才点亮路灯，应适当地______(选填“增大”或“减小”)电阻箱的电阻.‎ ‎12．如图所示是一种测量血压的压力传感器在工作时的示意图，薄金属片P固定有4个可以形变的电阻R1、R2、R3、R4，如图乙．图甲是它的侧面图，这4个电阻连成的电路如图丙所示，试回答下列问题：‎ ‎(1)开始时金属片中央O点未加任何压力，欲使电压表无示数，则4个电阻应满足怎样的关系？‎ ‎(2)当O点加一个压力F后发生形变，这时4个电阻也随之发生形变，形变后各电阻阻值大小如何变化？‎ ‎ 参考答案 ‎1．D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ AC、温度低于警戒温度时，水银柱下降，控制电路处于开路状态，电磁铁没有电流通过，电磁铁没有磁性，此时指示灯通过常闭触点与工作电路接通，通路状态指示灯亮，电路不报警．故A错误，C错误；‎ BD、温度高于警戒温度时，水银柱上升，控制电路处于接通状态，电磁铁中有电流通过，电磁铁有磁性，此时电铃通过常闭触点与工作电路接通，电路报警，此时通路状态指示灯的电路中没有电流，灯不亮．故B错误，D正确．‎ ‎2．A ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 传感器一定是通过非电学量转换成电学量来传递信号的，工作处理的一般流程是：先由非电学量，比如：光信号、压力信号等，通过敏感元件后，由电路处理，变为电信号，从而得以工作，A正确BCD错误。‎ ‎3．A ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 自动门使用的传感器是红外线传感器。‎ ‎4．D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 人走向门口时，门会自动打开，是因为安装了红外线传感器。从而能感知红外线，导致门被打开，故选D。‎ ‎5．A ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 当房间失火时，房间会有烟雾，将烟雾信号转换成电信号，从而发出警报，所以该传感器是烟雾传感器实现报警的，故选项A正确，B、C、D错误。‎ ‎6．B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 电熨斗是利用双金属片制成的自动开关.双金属片是把长和宽都相同的铜片和铁片紧紧地铆在一起做成的.受热时,因为铜片膨胀得比铁片大,双金属片便向铁片那边弯曲.温度愈高,弯曲得愈显著.故A错误;动圈式话筒将声音这个非电学量转化为电流. 没有使用温度传感器来控制其电路.故B正确；电饭锅的工作原理:开始煮饭时,用手压下开关按钮,永磁体与感温磁体相吸,手松开后,按钮不再恢复到图示状态,则触点接通,电饭锅通电加热,水沸腾后,因为锅内保持 不变,故感温磁体仍与永磁体相吸,继续加热,直到饭熟后,水分被大米吸收,锅底温度升高,当温度升至“居里点”时,感温磁体失去铁磁性,在弹簧作用下,永磁体被弹开,触点分离,切断电源,从而停止加热.故C错误;自动控温热水器使用热敏电阻,将温度这个非电学量转化为电流,使用了温度传感器来控制其电路工作.故D错误.故选B ‎7．D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A、由于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，所以微光电二极管阵列在正常工作时需要额外电源提供能量，故选项A错误；‎ BC、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，将图像信号转化为电流脉冲，不是电流的磁效应，故选项B、C错误；‎ D、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，所以人造视网膜假体工作时应采用交流电信号，故选项D正确。‎ ‎8．D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 设酒精气体传感器的电阻为R′，则，k是比例系数。根据欧姆定律得，电压表示数，可见，c越大，则U越大，但与U与c不是成正比。故选D。‎ ‎9．B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 由题意可知，酒精气体传感器的电阻与酒精气体的浓度成反比，酒精气体浓度越大，则酒精气体传感器电阻越小，故A错误；酒精气体浓度越大，传感器电阻越小，传感器分压越小，定值电阻分压越大，电压表示数越大，故B正确；酒精气体浓度越大，传感器电阻越小，电路总电阻越小，电源电动势不变，由欧姆定律可知，电路电流越大，通过传感器的电流越大，故C错误；酒精气体浓度越大，传感器电阻越小，电路电流越大，电源电动势不变，由P=EI可知，电路消耗的总功率越大，故D错误。‎ ‎10．AD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A．当S1、S2均断开时，F中没有磁性，C处电路立刻断开，故A正确；‎ B．如果只闭合B线圈的S2，由于B线圈没有磁通量的变化，不产生感应电流，F中没有磁性，C处电路不能一直接通，故B错误；‎ C．若线圈B处于断开，即使S1断开也不会有感应电流，故C错误；‎ D．当S1、S2均闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C电路接通，当S1断开时，导致由于线圈B中的磁通量变化，从而出现感应电流，致使F中仍有磁性，出现延迟一段时间才被释放。故D正确；‎ ‎11．2.8kΩ 图见解析 1055Ω 减小 ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）根据图象直接读出对应的照度为0.6Ix时的电阻约为 2.8kΩ。 （2）根据光敏电阻的电阻值随光照强度的增大而减小，所以白天时光敏电阻的电阻值小，电路中的电流值大，电磁铁将被吸住；静触点与C接通；晚上时的光线暗，光敏电阻的电阻值大，电路中的电流值小，所以静触点与B接通。所以要达到晚上灯亮，白天灯灭，则路灯应接在AB之间。电路图如图； ‎ ‎ （3）天色渐暗照度降低至1.2Ix时点亮路灯，此时光敏电阻的电阻值是1.8kΩ，电路中的电流是2mA，．由于光变暗时，光敏电阻变大，分的电压变大，所以为使天色更暗时才点亮路灯，应适当地减小电阻箱的电阻。‎ ‎12．（1） (2) ,增大； ,减小 ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎(1)本题是求电路A、B两点的电压与4个电阻的关系，由于电压表的电阻可以看做无穷大，因此本电路是R1与R2串联，R3与R4串联，然后它们再并联．设上面部分电流为I上，下面部分电流为I下，要使A点电势等于B点电势，则应有电阻R1上的电压等于R3上的电压，电阻R2上的电压等于电阻R4上的电压，即I上R1＝I下R3①‎ I上R2＝I下R4②‎ 联立①②式得到 .‎ ‎(2)当在O点施加垂直于金属片的压力后，金属片发生形变，由于电阻是固定在金属片上的，因此R1、R4被拉长，R2、R3被拉宽，即R1、R4增大，R2、R3减小，这时A、B两点电势不再相等．‎