课时检测 第五章 1-2.认识传感器&常见传感器的工作原理及应用-（配套练习）【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册（人教版）

1.认识传感器　2.常见传感器的工作原理及应用 知识点一　认识传感器 1.下列有关传感器的说法正确的是（　　） A.手机的指纹解锁功能和电梯超出负载时的报警均利用了压敏传感器 B.厨房安装的燃气报警器利用了光敏传感器 C.汽车点火装置内的“酒精气敏点火自锁装置”利用了气敏传感器 D.非接触式测温仪利用了热敏传感器 2.（2025·江苏苏州期末）一个简单的门窗防盗报警装置示意图如图所示，门的上沿嵌入一块永磁体，当门窗紧闭时，蜂鸣器不响，指示灯亮；打开时，蜂鸣器响，指示灯灭。为实现上述功能，最适合的传感器是（　　） A.光敏电阻 B.电阻应变片 C.热敏电阻 D.干簧管 知识点二　常见传感器的工作原理及应用 3.有一些星级宾馆的洗手间装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干，手靠近自动干手机能使传感器工作，是因为改变了（　　） A.湿度 B.温度 C.磁场 D.电容 4.（2025·四川自贡期中）目前，传感器已经广泛应用于生产、生活、科学研究等各个领域，关于传感器的应用，下列说法中错误的是（　　） A.自动洗衣机中的压力传感器、数字体重计所用的测力装置都应用了力传感器 B.走廊照明灯的声控开关、红外报警装置都是应用了声传感器 C.光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量 D.热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量 5.（2025·浙江宁波期末）如图是“液面报警器”的原理示意图，其中T是热电式元件。当T未露出液面时，指示灯不亮；当T露出液面时，指示灯亮，如图b所示。对这个装置，下列判断正确的是（　　） A.T是金属热电阻 B.T是热敏电阻 C.T元件的电阻率随温度的升高而增大 D.图a中T的温度高于图b中T的温度 6.（2025·河北保定期末）电梯是高层住宅用户必不可少的设施，但有些小朋友不懂事，总做出一些危险行为。某小朋友在电梯门口放了一障碍物，发现电梯门不停地开关，这是电梯门上安装了传感器的结果，他以此为乐，殊不知这种行为有一定的危险性。下列说法中正确的是（　　） A.电梯门上安装了温度传感器 B.电梯门上安装了光传感器 C.电梯门上的传感器将温度信号转变为电信号 D.电梯门上的传感器将电信号转化为光信号 知识点三　电容式传感器及其应用 7.某电容式话筒的原理示意图如图所示，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属极板。对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动。在P、Q间距增大的过程中（　　） A.P、Q构成的电容器的电容增大 B.P上电荷量保持不变 C.M点的电势比N点的低 D.M点的电势比N点的高 8.如图所示的电容式话筒是一种电容式传感器，其原理是：导电性振动膜片与固定电极构成了一个电容器，当振动膜片在声音的作用下振动时，电容器的电容发生变化，电路中电流随之变化，这样声音信号就变成了电信号。则当振动膜片向左振动时（　　） A.电容器的电容增大 B.电容器带电荷量减少 C.电容器两极板间的电场强度增大 D.电阻R中的电流方向自右向左 9.（2025·山东德州期末）光传感器在辽宁大棚种植中得到了广泛的应用，技术人员通过光敏电阻设计了如图所示的光控电路，增加植物光照时间，有效地提高了作物的产量。电阻箱阻值调整为R1，闭合开关后，秋天傍晚6点时，灯泡L两端的电压达到一定值，恰好能发光。已知光敏电阻的阻值随光照的增强而减小，电流表、电压表均为理想电表，灯泡的光对光敏电阻的影响不计，不考虑灯泡电阻的变化。下列说法正确的是（　　） A.光照减弱的过程中电流表示数增大 B.光照减弱的过程中电压表和电流表示数比值不变 C.光照减弱的过程中电压表和电流表变化量绝对值的比值变大 D.若电阻箱阻值大于R1，则秋天傍晚6点之后L才可能发光 10. 〔多选〕目前智能手机、平板等电子设备普遍采用了电容式触摸屏。因为工作面上接有高频信号，如图所示，当用户手指触摸电容式触摸屏时，手指和工作面形成一个电容器，控制器可精确确定手指位置。对于电容式触摸屏，下列说法正确的是（　　） A.电容式触摸屏只需要触摸，不需要压力即能产生位置信号 B.使用绝缘笔在电容式触摸屏上也能进行触控操作 C.手指靠近触摸屏时，由于手指与屏的夹层工作面距离变小，电容变小 D.手指与屏的接触面积变大时，电容变大 11.〔多选〕（2025·浙江温州期中）传感器的功能与人的视觉、听觉、触觉、嗅觉等功能相似。不只在科研领域，在人们的日常生活中，也会用到传感器以实现某种功能。关于图中应用传感器的实际情景，下列说法正确的是（　　） A.甲图传感器用来测量位移的微小变化，是位移传感器 B.乙图光电计数器用到了光敏电阻这个传感元件，是光传感器 C.丙图利用霍尔元件可以测量微小位移，是位移传感器 D.丁图干簧管是利用电磁感应的原理控制电路的通断的 12.〔多选〕如图所示为一火警预测器的部分原理图，电源电动势E一定，R1、R2是定值电阻，R3是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。开关S闭合后，在正常室温下电容器两板间的一带电液滴恰好能静止在M点。现若火情出现室温升高，下列说法正确的是（　　） A.M点的电势降低 B.R3两端电压增大 C.液滴向上运动 D.R2中有向左的电流 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 1.认识传感器2.常见传感器的工作原理及应用 1.C　某些手机的指纹解锁功能利用了电容式传感器，电梯超出负载时的报警利用了压敏传感器，A错误；燃气报警器的核心元件为气体传感器，传感器电阻随燃气浓度而变化，B错误；“酒精气敏点火自锁装置”利用了气敏（酒精）传感器，C正确；非接触式测温仪利用了红外线传感器，D错误。 2.D　根据题意，应使用干簧管，使得当门窗打开时，干簧管离开永磁体，两个簧片失去磁性而断开，引起报警电路报警。故选D。 3.D　根据自动干手机工作的特征，手靠近干手机时电热器工作，手撤离后电热器停止工作，人是一种导体，可以与其他导体构成电容器。手靠近时相当于连接一个电容器，可以确定自动干手机内设有电容式传感器，由于手的靠近改变了电容大小，故D正确；用湿度和温度来驱动电热器工作，理论上可行，但是假如自动干手机是由于温度、湿度的变化工作，它就成了室内烘干机。 4.B　自动洗衣机中的压力传感器、数字体重计所用的测力装置都应用了力传感器，故A正确；在天黑楼道里出现声音时，楼道里的灯才亮，说明它的控制电路中既有声音传感器，又有光传感器；红外报警装置是应用了红外线传感器，故B错误；光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量，且随着光照强度的变化，其电阻会发生变化，故C正确；热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，且随着温度的升高，其电阻会发生变化，故D正确。 5.B　由图可知，T在未露出液面时和露出液面由于温度不同而导致电阻不同，故T是热敏电阻，故A错误，B正确；当T未露出液面时的温度应低于露出液面时的温度，而当T未露出液面时，指示灯不亮，说明此时电阻较大，故温度越低，电阻越大，其电阻率越大，故C、D错误。 6.B　电梯能够识别障碍物，并不断开关电梯门，是因为电梯门安装了光传感器，这个传感器能够将光信号转变为电信号，故B正确，A、C、D错误。 7.D　由C＝可知，P、Q间距离d增大时，电容C减小，故A错误。电源电压不变，电容减小，由C＝可知，电容器将放电，电荷量减少，故B错误。放电时电流从M点经R到N点，则M点电势高于N点电势，故C错误，D正确。 8.B　振动膜片向左振动时电容器两极板间的距离变大，由C＝可知，电容器的电容减小，A错误；由C＝可知，在U不变的情况下，电容减小，则电荷量减小，电容器要放电，电阻R中电流方向自左向右，B正确，D错误；依据E＝可知，电容器两极板间的电场强度减小，C错误。 9.D　光照减弱的过程中，光敏电阻的阻值增大，整个回路的电阻增大，电流表示数减小，故A错误；电压表和电流表示数的比值为并联部分总电阻，光照减弱的过程中，电压表和电流表示数的比值增大，故B错误；根据闭合电路欧姆定律可知电压表和电流表变化量绝对值的比值为R1＋r，恒定不变，故C错误；若电阻箱阻值大于R1，则当光敏电阻阻值大于傍晚6点时的阻值时，灯泡才可能发光，故D正确。 10.AD　由题意可知当用户手指触摸电容式触摸屏时，手指和工作面形成一个电容器，因为工作面上接有高频信号，电流通过这个电容器分别从屏的四个角上的电极中流出，且流经四个电极的电流与手指到四个角的距离成比例，控制器通过对四个电流比例的精密计算来确定手指位置，因此不需要手指有压力，A正确。绝缘笔与工作面不能形成电容器，所以不能在电容式触摸屏上进行触控操作，B错误。手指靠近触摸屏时，由于手指与屏的夹层工作面距离变小，根据C＝可知，电容将变大，C错误。手指与屏的接触面积变大时，根据C＝可知，电容变大，D正确。 11.ABC　甲图中，当被测物体在左、右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动。如果测出了电容的变化，就能知道物体位置的变化，所以甲图传感器是位移传感器，A正确；乙图中，A是发光仪器，B是接收光信号的仪器，B中的主要元件是由光敏电阻组成的光电传感器。当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值较小，供给信号处理系统的电压变低；当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大，供给信号处理系统的电压变高。这种高低交替变化的信号经过处理，就会转化为相应的数字，实现自动计数的功能，B正确；丙图中，在两块磁感应强度相同、同极相对的放置的磁体缝隙中放入霍尔元件，当霍尔元件处于中间位置时，磁感应强度B为0，霍尔电压为0，可将该点作为位移的零点。当霍尔元件沿着z轴正、负方向移动时，则有霍尔电压输出，且电压大小与位移大小成正比，从而能够实现微小位移的测量，C正确；丁图干簧管利用磁场控制电路的通断，不是利用电磁感应原理工作的，D错误。 12.CD　根据题意可知，电路稳定时，电容器两极板间电压等于R1两端电压，带电液滴恰好能静止在M点，则有Eq＝mg，火情出现室温升高，R3电阻减小，外电路的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中的电流增大，R1两端的电压增大，电容器两板间电压增大，M点的电势升高，给电容器充电，则R2中有向左的电流，由E＝可知，电容器两板间电场强度变大，电场力变大，液滴向上运动，故A错误，C、D正确；由于路端电压减小，R1两端的电压增大，可知，R3两端电压减小，故B错误。 学科网（北京）股份有限公司 $