《传感器及应用》常考题训练卷 2026版陕西省机电类综合课程 考纲百套卷 第95卷
2025-08-14
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内容正文:
编写说明:2026版陕西省《机电类基础综合课程考纲训练卷》,是依据陕西省职教高考《机电类基础综合课程考试标准》编写,本套试卷共110份由三个部分组成。第一部分是知识点训练卷,每个考点1-2份试卷共76份;第二部分是常考题训练卷,考纲有9个知识模块,每个知识模块2-4份训练卷共24份;第三个部分是专业综合训练卷,参考历年来机电类基础综合课程真题试卷,编写的10份专业综合训练卷。
本试卷是《机电类基础综合课程考纲训练卷》的第95卷,是第二部分常考题训练卷,根据考纲进行解读,本试卷的知识要点如下所示:
①传感器作用、组成及分类;②光学量检测;③温度量检测;④力和压力检测;⑤磁学量检测。
2026版陕西省《机电类基础综合课程考纲训练卷》 第95卷
知识模块7 传感器及应用 常考题训练卷
考试时间60分钟 满分100分
一、填空题(本大题共15小题,每题2分,共30分)
1.传感器通常由敏感元件、( )和转换电路三部分组成。
2.按照能量转换关系,传感器可分为( )型和无源型两类。
3.光电效应分为外光电效应、内光电效应和( )三类。
4.常用的红外探测器有热敏型和( )型两类。
5.热电阻传感器是利用导体或半导体的( )随温度变化的特性来测量温度的。
6.热电偶产生的热电势由接触电势和( )组成。
7.金属应变片的灵敏系数主要由( )决定。
8.压电式传感器的核心元件是( )。
9.电容式压力传感器是通过改变电容器的( )来实现压力测量的。
10.霍尔传感器是利用( )效应工作的。
11.磁电式传感器可分为动圈式和( )式两类。
12.按照检测方式,光学量检测可分为直接检测和( )检测。
13.热释电红外传感器主要由热释电元件、( )和场效应管组成。
14.压阻式压力传感器的工作原理是基于半导体材料的( )效应。
15.磁栅传感器由磁栅尺和( )两部分组成。
二、选择题(本大题共10小题,每题2分,共20分)。
16.下列不属于传感器组成部分的是( )
A. 敏感元件 B. 转换元件
C. 显示元件 D. 转换电路
17.下列属于有源型传感器的是( )
A. 热电偶 B. 光电二极管
C. 电阻应变片 D. 电容式传感器
18.利用外光电效应工作的器件是( )
A. 光敏电阻 B. 光电池
C. 光电管 D. 光敏二极管
19.下列哪种传感器可用于测量高温( )
A. 热电阻 B. 热电偶
C. 热敏电阻 D. 半导体温度传感器
20.金属应变片粘贴在构件上,当构件受力变形时,应变片的( )发生变化。
A. 长度 B. 截面积
C. 电阻率 D. 以上都是
21.压电式传感器不能测量( )
A. 动态力 B. 静态力
C. 冲击力 D. 振动加速度
22.霍尔电压与( )无关。
A. 霍尔元件的厚度 B. 磁感应强度
C. 控制电流 D. 霍尔元件的宽度
23.下列属于磁电式传感器测量的物理量是( )
A. 温度 B. 光强
C. 转速 D. 压力
24.下列哪种红外探测器响应速度最快( )
A. 热敏电阻型 B. 热电偶型
C. 光子型 D. 热释电型
25.电容式传感器的灵敏度与( )成正比。
A. 极板间距 B. 极板面积
C. 介电常数 D. 以上都是
三、判断题(本大题共15小题,每题2分,共30分)。
26.传感器的作用是将非电信号转换为电信号。( )
27.无源型传感器不需要电源供电。( )
28.光敏电阻的阻值随光照强度的增加而增大。( )
29.热电偶必须由两种不同材料的导体组成。( )
30.热电阻的测温范围比热电偶宽。( )
31.应变片的灵敏系数越大,其测量精度越高。( )
32.压电式传感器可以测量静态压力。( )
33.霍尔传感器可以测量电流。( )
34.磁电式传感器是有源传感器。( )
35.红外传感器只能测量高温物体。( )
36.压阻式传感器的灵敏度比金属应变片高。( )
37.电容式传感器具有结构简单、灵敏度高的特点。( )
38.磁栅传感器的测量精度不受环境磁场的影响。( )
39.光电池是一种有源光电器件。( )
40.热敏电阻的温度系数都是负的。( )
四、简答题(每题5分,共20分)
41.简述传感器的定义和基本组成。
42.比较热电偶和热电阻传感器的异同点。
43.简述压电式传感器的工作原理及应用场合。
44.说明霍尔传感器的工作原理及主要应用。
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编写说明:2026版陕西省《机电类基础综合课程考纲训练卷》,是依据陕西省职教高考《机电类基础综合课程考试标准》编写,本套试卷共110份由三个部分组成。第一部分是知识点训练卷,每个考点1-2份试卷共76份;第二部分是常考题训练卷,考纲有9个知识模块,每个知识模块2-4份训练卷共24份;第三个部分是专业综合训练卷,参考历年来机电类基础综合课程真题试卷,编写的10份专业综合训练卷。
本试卷是《机电类基础综合课程考纲训练卷》的第95卷,是第二部分常考题训练卷,根据考纲进行解读,本试卷的知识要点如下所示:
①传感器作用、组成及分类;②光学量检测;③温度量检测;④力和压力检测;⑤磁学量检测。
2026版陕西省《机电类基础综合课程考纲训练卷》 第95卷
知识模块7 传感器及应用 常考题训练卷
考试时间60分钟 满分100分
一、填空题(本大题共15小题,每题2分,共30分)
1.传感器通常由敏感元件、( )和转换电路三部分组成。
【答案】转换元件
【解析】传感器的基本组成包括敏感元件、转换元件和转换电路。敏感元件直接感受被测量并输出与被测量有确定关系的物理量;转换元件将敏感元件输出的物理量转换为电信号;转换电路对电信号进行处理和转换。
2.按照能量转换关系,传感器可分为( )型和无源型两类。
【答案】有源
【解析】有源型传感器需要外部提供电源才能工作,其输出信号的能量来源于外部电源;无源型传感器不需要外部电源,直接依靠被测量本身的能量转换输出信号。
3.光电效应分为外光电效应、内光电效应和( )三类。
【答案】光生伏特效应
【解析】外光电效应是光电子逸出物质表面;内光电效应是物质内部电子运动状态改变导致电阻率变化等;光生伏特效应是在半导体 PN 结处产生电动势。
4.常用的红外探测器有热敏型和( )型两类。
【答案】光子
【解析】热敏型红外探测器利用红外辐射的热效应,使探测器的温度发生变化,进而引起相关物理量变化;光子型红外探测器则是利用光子与物质中的电子相互作用,直接产生电信号。
5.热电阻传感器是利用导体或半导体的( )随温度变化的特性来测量温度的。
【答案】电阻值
【解析】热电阻的工作原理基于电阻的热效应,即导体或半导体的电阻值会随温度的变化而发生变化,通过测量电阻值的变化可间接测量温度。
6.热电偶产生的热电势由接触电势和( )组成。
【答案】温差电势
【解析】接触电势是由于两种不同材料的导体接触时,自由电子密度不同而产生的电势;温差电势是同一导体两端因温度不同而产生的电势,热电偶的总热电势是两者之和。
7.金属应变片的灵敏系数主要由( )决定。
【答案】材料的泊松比和应变灵敏系数
【解析】金属应变片的灵敏系数反映了其电阻相对变化与应变的关系,主要取决于材料本身的应变灵敏系数(即材料电阻随应变的变化率)和泊松比(横向效应的影响)。
8.压电式传感器的核心元件是( )。
【答案】压电材料
【解析】压电式传感器利用压电材料的压电效应工作,即压电材料在受到外力作用时会在表面产生电荷,通过检测电荷的变化来测量力、压力等物理量,因此压电材料是其核心元件。
9.电容式压力传感器是通过改变电容器的( )来实现压力测量的。
【答案】极板间距、极板面积或介电常数
【解析】电容式传感器的电容值与极板间距、极板面积和介电常数有关,电容式压力传感器通常利用压力作用改变这些参数中的一个,从而引起电容变化,进而实现压力测量。
10.霍尔传感器是利用( )效应工作的。
【答案】霍尔
【解析】霍尔效应是指当电流垂直于外磁场通过半导体时,载流子发生偏转,在垂直于电流和磁场的方向上会产生一个附加电场,从而在半导体两端产生电势差,霍尔传感器正是基于这一效应测量磁学量等。
11.磁电式传感器可分为动圈式和( )式两类。
【答案】动铁
【解析】磁电式传感器是基于电磁感应原理工作的,动圈式是线圈运动切割磁力线产生感应电动势;动铁式则是磁铁运动,线圈静止,同样通过电磁感应产生信号。
12.按照检测方式,光学量检测可分为直接检测和( )检测。
【答案】间接
【解析】直接检测是直接测量光学量本身的参数,如光强、波长等;间接检测则是通过测量与光学量相关的其他物理量,再间接得到光学量的信息。
13.热释电红外传感器主要由热释电元件、( )和场效应管组成。
【答案】滤光片
【解析】滤光片的作用是只允许特定波长的红外辐射通过,通常为 7 - 14μm 的红外光,以减少环境光的干扰;热释电元件感受红外辐射的变化产生电荷;场效应管用于阻抗变换和信号放大。14.压阻式压力传感器的工作原理是基于半导体材料的( )效应。
【答案】压阻
【解析】压阻效应是指半导体材料受到应力作用时,其电阻率会发生变化,压阻式压力传感器利用这一效应,将压力引起的应力转化为电阻的变化,进而实现压力测量。
15.磁栅传感器由磁栅尺和( )两部分组成。
【答案】磁头
【解析】磁栅尺是在非磁性材料的基尺上录制有等间距的磁信号的标尺;磁头用于读取磁栅尺上的磁信号,将磁信号转换为电信号,从而实现位移等参数的测量。
二、选择题(本大题共10小题,每题2分,共20分)。
16.下列不属于传感器组成部分的是( )
A. 敏感元件 B. 转换元件
C. 显示元件 D. 转换电路
【答案】C
【解析】传感器的组成部分包括敏感元件、转换元件和转换电路。显示元件是用于显示测量结果的,不属于传感器本身的组成部分,因此答案选 C。
17.下列属于有源型传感器的是( )
A. 热电偶 B. 光电二极管
C. 电阻应变片 D. 电容式传感器
【答案】B
【解析】有源型传感器需要外部电源供电。光电二极管工作时需要外加反向电压(电源),属于有源型传感器;热电偶、电阻应变片、电容式传感器均不需要外部电源,属于无源型传感器,所以答案选 B。
18.利用外光电效应工作的器件是( )
A. 光敏电阻 B. 光电池
C. 光电管 D. 光敏二极管
【答案】C
【解析】外光电效应是光电子逸出物质表面的现象,光电管是基于外光电效应工作的;光敏电阻基于内光电效应;光电池基于光生伏特效应;光敏二极管也基于内光电效应(或光生伏特效应),因此答案选 C。
19.下列哪种传感器可用于测量高温( )
A. 热电阻 B. 热电偶
C. 热敏电阻 D. 半导体温度传感器
【答案】B
【解析】热电偶的测量范围较广,可用于测量高温,甚至可达上千摄氏度;热电阻、热敏电阻和半导体温度传感器通常适用于中低温测量,因此答案选 B。
20.金属应变片粘贴在构件上,当构件受力变形时,应变片的( )发生变化。
A. 长度 B. 截面积
C. 电阻率 D. 以上都是
【答案】D
【解析】当构件受力变形时,金属应变片会随构件一起变形,导致其长度、截面积发生变化,同时由于泊松效应等,电阻率也会发生变化,这些变化共同引起应变片电阻的变化,因此答案选D
21.压电式传感器不能测量( )
A. 动态力 B. 静态力
C. 冲击力 D. 振动加速度
【答案】B
【解析】压电式传感器基于压电效应工作,压电材料产生的电荷会在回路中逐渐泄漏,无法保持稳定的信号输出,因此不能测量静态力,只能测量动态力、冲击力、振动加速度等动态物理量,答案选 B。
22.霍尔电压与( )无关。
A. 霍尔元件的厚度 B. 磁感应强度
C. 控制电流 D. 霍尔元件的宽度
【答案】D
【解析】霍尔电压的计算公式为,其中RH为霍尔系数,I为控制电流,B
为磁感应强度,d为霍尔元件的厚度。霍尔电压与霍尔元件的宽度无关,因此答案选 D。
23.下列属于磁电式传感器测量的物理量是( )
A. 温度 B. 光强
C. 转速 D. 压力
【答案】C
【解析】磁电式传感器基于电磁感应原理,可将速度、转速等机械量转换为电信号,因此可用于测量转速;温度通常用热电阻、热电偶等测量;光强用光电传感器测量;压力用压力传感器如压电式、电容式等测量,答案选 C。
24.下列哪种红外探测器响应速度最快( )
A. 热敏电阻型 B. 热电偶型
C. 光子型 D. 热释电型
【答案】C
【解析】光子型红外探测器是利用光子与电子的直接相互作用,响应速度快;热敏型(包括热敏电阻型、热电偶型、热释电型)是利用热效应,响应速度相对较慢,因此答案选 C。
25.电容式传感器的灵敏度与( )成正比。
A. 极板间距 B. 极板面积
C. 介电常数 D. 以上都是
【答案】C
【解析】电容式传感器的电容,灵敏度(当改变极板间距时),与介电常数
ε成正比,与极板面积S成正比,与极板间距的平方成反比。选项中只有 C 表述正确,A 错误,B 在特定情况下正确,但题目未限定,综合选 C。
三、判断题(本大题共15小题,每题2分,共30分)。
26.传感器的作用是将非电信号转换为电信号。( )
【答案】√
【解析】传感器是一种能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常是将非电信号(如温度、压力、光强等)转换为电信号,以便于后续的处理、传输和显示,因此该说法正确。
27.无源型传感器不需要电源供电。( )
【答案】√
【解析】无源型传感器依靠被测量本身的能量转换输出信号,不需要外部电源供电,如热电偶、电阻应变片等,因此该说法正确。
28.光敏电阻的阻值随光照强度的增加而增大。( )
【答案】×
【解析】光敏电阻属于内光电效应器件,其阻值随光照强度的增加而减小,光照越强,阻值越小,因此该说法错误。
29.热电偶必须由两种不同材料的导体组成。( )
【答案】√
【解析】热电偶的工作原理是基于塞贝克效应,需要两种不同材料的导体组成闭合回路,当两端温度不同时才会产生热电势,因此该说法正确。
30.热电阻的测温范围比热电偶宽。( )
【答案】×
【解析】热电偶的测温范围通常比热电阻宽,可测量更高的温度,热电阻一般适用于中低温测量,因此该说法错误。
31.应变片的灵敏系数越大,其测量精度越高。( )
【答案】√
【解析】应变片的灵敏系数越大,在相同应变下电阻的相对变化越大,更易于检测,有利于提高测量精度,因此该说法正确。
32.压电式传感器可以测量静态压力。( )
【答案】×
【解析】压电材料在受到静态力作用时,产生的电荷会逐渐泄漏,无法保持稳定的信号输出,因此压电式传感器不能测量静态压力,只能测量动态压力,该说法错误。
33.霍尔传感器可以测量电流。( )
【答案】√
【解析】霍尔传感器可以通过测量电流产生的磁场来间接测量电流,当电流通过导体时会产生磁场,霍尔元件在磁场中会产生霍尔电压,根据霍尔电压可计算出电流的大小,因此该说法正确。34.磁电式传感器是有源传感器。( )
【答案】×
【解析】磁电式传感器基于电磁感应原理工作,其输出信号的能量来源于被测量(机械运动的能量),不需要外部电源供电,属于无源传感器,因此该说法错误。
35.红外传感器只能测量高温物体。( )
【答案】×
【解析】任何物体只要温度高于绝对零度都会辐射红外能量,红外传感器不仅可以测量高温物体,也可以测量常温甚至低温物体,如人体测温仪就是利用红外传感器测量人体温度(常温),因此该说法错误。
36.压阻式传感器的灵敏度比金属应变片高。( )
【答案】√
【解析】压阻式传感器利用半导体材料的压阻效应,其灵敏系数远大于金属应变片(金属应变片灵敏系数约为 2,半导体压阻元件可达 100 - 200),因此灵敏度更高,该说法正确。
37.电容式传感器具有结构简单、灵敏度高的特点。( )
【答案】√
【解析】电容式传感器的结构相对简单,主要由极板和介质组成;其灵敏度较高,能够检测微小的变化,因此该说法正确。
38.磁栅传感器的测量精度不受环境磁场的影响。( )
【答案】×
【解析】磁栅传感器是基于磁信号的检测工作的,环境磁场会干扰磁栅尺上的磁信号,从而影响测量精度,因此该说法错误。
39.光电池是一种有源光电器件。( )
【答案】×
【解析】光电池基于光生伏特效应工作,不需要外部电源供电,属于无源光电器件,其输出的电能来源于光辐射,因此该说法错误。
40.热敏电阻的温度系数都是负的。( )
【答案】×
【解析】热敏电阻分为正温度系数(PTC)和负温度系数(NTC)两种,PTC 的电阻随温度升高而增大,NTC 的电阻随温度升高而减小,因此并非所有热敏电阻的温度系数都是负的,该说法错误。
四、简答题(每题5分,共20分)
41.简述传感器的定义和基本组成。
【答案】传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。其基本组成包括敏感元件、转换元件和转换电路。
【解析】传感器的核心功能是实现信号的转换,将不易处理的非电信号转换为易于处理的电信号。敏感元件直接与被测量接触,感受其变化并输出相关物理量;转换元件将敏感元件输出的物理量转换为电信号;转换电路对电信号进行放大、滤波等处理,使其成为可用的输出信号。
42.比较热电偶和热电阻传感器的异同点。
【答案】相同点:都可用于温度测量。不同点:原理不同,热电偶基于热电效应,热电阻基于电阻的热效应;组成不同,热电偶由两种不同导体组成,热电阻由单一导体或半导体组成;测温范围不同,热电偶可测高温,热电阻适用于中低温;输出信号不同,热电偶输出热电势,热电阻输出电阻变化。
【解析】两者均为常用的温度传感器,但工作原理和特性存在差异。热电偶利用两种材料的温差产生电势,适合高温;热电阻利用电阻随温度变化,适合中低温,了解这些差异有助于根据实际需求选择合适的传感器。
43.简述压电式传感器的工作原理及应用场合。
【答案】工作原理:基于压电材料的压电效应,即压电材料受到外力作用时,表面会产生电荷,电荷量与外力成正比。应用场合:可用于测量动态力、冲击力、振动加速度等动态物理量,如汽车碰撞测试、振动监测等。
【解析】压电效应是压电式传感器的核心,由于电荷易泄漏,其不适用于静态测量。在动态测量中,能很好地捕捉快速变化的力和加速度等信号,在工业、航空航天等领域有广泛应用。
44.说明霍尔传感器的工作原理及主要应用。
【答案】工作原理:基于霍尔效应,当电流垂直于外磁场通过半导体时,在垂直于电流和磁场的方向上会产生霍尔电压,霍尔电压与磁感应强度和控制电流成正比。主要应用:可用于测量磁场、电流、转速、位移等,如电机转速测量、电流传感器等。
【解析】霍尔效应是霍尔传感器工作的基础,通过测量霍尔电压可间接得到与磁场相关的物理量。其响应速度快、结构简单,在电磁测量、自动化控制等领域应用广泛。
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