第五章传感器 一、选择题（共 15 题） 1．传感器能够把非电学量转化为电学量，可以很方便地测量、传输、处理和控制。关于霍尔元件在传感 器中的作用，下列说法中正确的是（　　） A．能够将热信号转化为电信号 B．能够将光信号转化为电信号 C．能够将力信号转化为电信号 D．能够将磁信号转化为电信号 2．冬季容易爆发流行性疾病，在此期间，许多公共场合都使用一种非接触式的仪器快速测量体温，该仪 器使用的传感器是( ) A．压力传感器 B．红外线传感器 C．声音传感器 D．光传感器 3．如图所示是一种测定竖直加速度的装置，A、B 间的电压 U 恒定，R1 为定值电阻，滑块左端与滑动变阻 器 R2 的滑动头连接，下端与竖直轻弹簧连接。将该装置固定在竖直方向运动的电梯中，电梯静止时滑动头 在变阻器的中间位置，理想电压表示数为 1.5V。下列说法正确的是（　　） A．电压表示数为 1.2V 时，电梯加速度方向向上 B．电压表示数为 1.8V 时，电梯一定向上加速 C．加速度增大时，电压表示数一定增大 D．将电压表的表盘改成表示加速度的表盘，刻度仍均匀 4．关于传感器，下列说法正确的是（　　） A．金属材料不可以制成传感器 B．传感器都是通过感知电阻的变化来传递信号的 C．光敏电阻和热敏电阻都是由半导体材料制成的 D．以上说法都不正确 5．关于传感器，下列说法中正确的是 A．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号， 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 C．霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成这个电阻电学量 D．光敏电阻在光照射下其电阻会显著变大 6．一同学在使用多用电表测量阻值约为几十欧姆的电阻时，该同学选择了欧姆挡的“ �1 ”挡位，将两表笔 接在电阻的两端。则下列说法正确的是（　　） A．在测量光敏电阻的阻值时，光照越强，多用电表指针偏角越小 B．在测量热敏电阻（温度越高，阻值越小）的阻值时，温度越低，多用电表指针偏角越大 C．在测量压敏电阻（压力越大，阻值越小）的阻值时，压力越大，多用电表指针偏角越大 D．在测量磁敏电阻（磁场越强，阻值越小）的阻值时，磁场越强，多用电表指针偏角越小 7．下列有关传感器的说法中错误的是（　　） A．霍尔元件是能够把磁感应强度转换为电压的一种磁传感器 B．光电鼠标利用了光传感器 C．电子秤称量物体质量是利用了力传感器 D．2020 年初新冠肺炎疫情防控阻击战中，枪式测温仪成了体温检测的“哨兵”，是利用了温度传感器 8．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 9．下列说法不正确的是（　　） A．话筒是一种常见的红外线传感器 B．电慰斗内一般装有双金属片温度传感器 C．电子秤所使用的测力装置是力传感器 D．热敏电阻能够把温度大转换为电阻大小 10．下列关于几种传感器的说法不正确的是（　　） A．电子秤所使用的测力装置是力传感器 B．电饭锅常压下只要锅内有水，锅内的温度不可能达到 103℃，开关按钮就不会自动跳起 C．电熨斗需要较高温度熨烫时，要调节温度旋钮，使升降螺丝上移并推动弹性铜片上移 D．霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量 11．汽车进气管道中使用的“热线式空气流量传感器”，其核心部分是一种用特殊材料制作的电热丝 R，如 图所示，当进气管道中的冷空气流速越大时，定值电阻 R 两端电压 U0 就越高。由此将管道内空气流量的信 息转变成了可以测量的电压信息。则该传感器中电热丝的电阻 R 与摄氏温度 t 的关系可能是（　　） A． B． C． D． 12．如图所示，甲为在温度为 R2  10kΩ 、 R3  40kΩ ， Rt 10 oC 左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻 R1  20kΩ 为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示，a、b 端电压 时，电压鉴别器会令开关 S 接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当 a、b 端电压 电压鉴别器会令开关 S 断开，停止加热，则恒温箱内的温度可保持在（　　） 、 U ab �0 U ab  0 时， A． 10 oC B． 20 oC C． 35 oC D． 45 oC 13．如图所示为某中学实验小组同学设计的拉力传感器，将劲度系数为 k  100N / cm 的弹簧的一端固定在 竖直墙壁上，另一端与导电性能良好的刚性拉杆相连接，在拉杆上固定一滑片。已知电路中定值电阻 R0  5 ， R1 是阻值为 25 、长度为 5cm 且分布均匀的电阻丝，忽略滑片与电阻丝之间的摩擦，理想电流 表允许的最大电流为 0.6A ，电源电动势为 E  3V （内阻不计）。当拉杆不受力时滑片位于电阻丝的最左 端。则（ ） A．定值电阻的作用是分压 B．当滑片位于电阻丝的最左端时，电流表的示数为 0.1A C．如果在拉杆上施加大小为 400N 的力，电流表的示数为 0.3A D．如果在拉杆上施加大小为 400N 的力，电流表的示数为 0.5A 14．霍尔式位移传感器的测量原理如图所示，有个沿 z 轴方向均匀变化的匀强磁场，磁感应强度 B=B0+kz（B0、k 均为常数）。将霍尔元件固定在物体上，保持通过霍尔元件的电流 I 不变（方向如图所 示），曲物体沿 z 轴正方向平移时，由于位置不同，霍尔元件在 y 轴方向的上、下表面的电势差 U 也不 同。则（　　） A．磁感应强度 B 越大，上、下表面的电势差 U 越大 �U � � B．k 越大，传感器灵敏度 � �z �越高 C．若图中霍尔元件是电子导电，则下板电势高 D．电流越大，上、下表面的电势差 U 越小 15．压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，某同学利用压敏电阻的这种特性设计了一个探究电梯运 动情况的装置，该装置的示意图如图所示，将压敏电阻平放在电梯内，其受压面向上，在受力面上放一物 体 m，电梯静止时电流表示数为 I0 ，当电梯做四种不同的运动时，电流表示数分别如图（a）、（b）、 （c）、（d）所示，下列判断中正确的是 A．图（a）表示电梯可能在做匀速运动 B．图（b）表示电梯可能向上做匀加速运动 C．图（c）表示电梯可能向上做匀加速运动 D．图（d）表示电梯可能向下做变减速运动 二、综合题 16．在“用 DIS 研究通电螺线管的磁感应强度”实验中，用______传感器测量螺线管的轴线上各点的磁感应 强度。实验结果表明，在通电螺线管内部中间区域的磁场可近似看作______磁场。 17．如图为在温度为 10 oC 左右的环境中工作的某自动恒温箱的原理简图。 箱内的电阻 R1  20kΩ 当 ab 端电压 U ab  0 U ab  0 ， R2  10kΩ ， R3  40kΩ ， Rt 为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图所示。 时，电压鉴别器会令开关 S 接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内的温度升高；当 时，电压鉴别器会使 S 断开，停止加热。则恒温箱内的温度恒定在________ o C 。 18．有一种测量重物的电子秤，其测量部分的原理图如图中的虚线框所示，它主要由压力传感器 R(电阻值 会随所受压力大小发生变化的可变电阻)，显示体重大小的仪表 A(实质是理想的电流表)组成．已知压力传 感器 R 的电阻与所受压力的关系如下表所示．设踏板和压杆的质量可以忽略不计，接通电源后，压力传感 器两端的电压恒为 4.5V ．请回答： 压力 F/N 0 250 500 750 1000 1250 1500 …… 电阻 R/Ω 300 270 240 210 180 150 (1)该秤零起点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘 120 …… A 处． (2)如果放一重物在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为 30mA, 该重物的重力是 N． 19．以下工作中，你认为要用什么传感器？ (1)让孵化器在一定温度下孵化禽蛋； (2)电梯超出负载时，发出报警提示； (3)使汽车排放符合国家标准的尾气。 20．化学实验常用到恒温箱。如图（a）所示为简单恒温箱温控电路图，它由热敏电阻 RT 和继电器组成。 如图（b）所示为热敏电阻的 R  t 图像。设继电器线圈中电流大于或等于 20mA 时，继电器衔铁吸合。若 继电器线圈电阻为150Ω ，为继电器线圈供电的电源 E  6V （内阻可以不计）时，要使恒温箱内温度保持 120℃，可变电阻 R1 的值应调节为多少。 参考答案： 1．D 【详解】 霍尔元件能将磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量，即能将磁信号转化为电信号。 故选 D。 2．B 【详解】 红外线最显著的特性是热效应，非接触式体温测量仪工作时利用的电磁波是红外线，故为红外线传感器， 故 B 正确，ACD 错误。 3．D 【详解】 A．电压表示数为 1.2V 时，R2 的滑动端与静止时相比向上移动了，则弹簧变长，电梯加速度方向向下，选 项 A 错误； B．电压表示数为 1.8V 时，R2 的滑动端与静止时相比向下移动了，则弹簧变短，电梯加速度方向向上，电 梯可能向上加速，也可能向下减速，选项 B 错误； C．若电梯的加速度向下，且加速度增大时，R2 的滑动端与静止时相比向上移动，电压表示数会减小，选 项 C 错误； D．根据开始时 kx0=mg 若加速度向上，则 kx  mg  ma 即 k ( x  x0 )  ma 即 k x  ma 而∆x 与 R2 电阻的变化∆R2 成正比，而 ∆U=I∆R2 可知电压表读数的变化量与加速度成正比，则将电压表的表盘改成表示加速度的表盘，刻度仍均匀，选项 D 正确。 故选 D。 4．C 【详解】 A. 传感器材料分半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料，故 A 错误； B. 传感器一定是通过非电学量转换成电学量来传递信号的，不一定是通过感知电阻的变化来传递信号的， 故 B 错误； CD. 光敏电阻和热敏电阻都是由半导体材料制成的，选项 C 正确，D 错误。 故选 C。 5．B 【详解】 试题分析：话筒是一种常用的声波传感器，其作用是声信号转换为电信号，故 A 错误；热双金属片传感器 和干簧管在电路中相当于开关，可以控制电路的通断，故 B 正确；霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转 换为电压这个电学量，故 C 错误；光敏电阻在光照射下其电阻会显著变小，D 错误； 6．C 【详解】 A．光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小，所以光照越强，阻值越