一、選擇題1．人體含水量約為70%，水中有鈉離子、鉀離子等離子存在，因此容易導電，脂肪則不容易導電。當人兩手握住脂肪測量儀的兩把手時，就可知道人體脂肪所占的比例，下列說法中不正確的是（）A．脂肪測量儀的工作原理是通過人體電阻不同來判斷人體脂肪所占的比例B．脂肪測量儀的工作原理是通過人體體重不同來判斷人體脂肪所占的比例C．激烈運動之后，脂肪測量儀顯示人體脂肪所占比例的測量數據會不準確D．人在沐浴之后，脂肪測量儀顯示人體脂肪所占比例的測量數據會不準確B解析：BAB．利用脂肪幾乎不含水分，其導電性和其他成分不同，可以用測量人體電阻的辦法來計算體脂肪率，B錯誤A正確；CD．激烈運動之后，人在沐浴之后，人體內含水量發生變化，人體脂肪所占比例發生變化，即人體的電阻大小變化，所以測量數據會不準確，CD正確。故選B。2．如圖所示，兩塊水平放置的金屬板距離為d，用導線、電鍵K與一個n匝的線圈連接，線圈置于方向豎直向上的變化磁場B中。兩板間放一臺小壓力傳感器，壓力傳感器上表面靜止放置一個質量為m、電荷量為＋q的小球。K斷開時傳感器上有示數，K閉合時傳感器上恰好無示數。則線圈中的磁場B的變化情況和磁通量變化率分別是（）A．正在增加，B．正在增加，C．正在減弱，D．正在減弱，B解析：BK閉合時傳感器上恰好無示數，說明小球所受電場力和重力平衡，由于小球帶正電，所以電容器上極板為負，由楞次定律，可知線圈中的磁場B正在增加。根據分析列出方程解得故選B。3．關于傳感器，下列說法中正確的是（）A．電熨斗通過壓力傳感器實現溫度的自動控制B．動圈式話筒是利用電磁感應原理來工作的聲傳感器C．金屬熱電阻是一種將電學量轉換為熱學量的傳感器D．火災報警器都是利用溫度傳感器實現報警B解析：BA．電熨斗是通過雙金屬片溫度傳感器來控制溫度的，故A錯誤；B．動圈式話筒是通電導體在磁場中受力，變化的電流通過線圈，產生變化的磁場，從而讓揚聲器的膜片振動，產生聲音，故B正確；C．金屬熱電阻是將熱學量轉化為電學量的傳感器，故C錯誤；D．有的火災報警器是利用光傳感器實現報警，故D錯誤。故選B。4．如圖電路中，電阻R隨溫度升高均勻增大，用這個電阻做探頭測溫，把電流表的刻度改為相應的溫度刻度。下列說法正確的是（）A．低溫對應電流較大的刻度上，且溫度刻度均勻B．低溫對應電流較大的刻度上，且溫度刻度不均勻C．高溫對應電流較大的刻度上，且溫度刻度均勻D．高溫對應電流較大的刻度上，且溫度刻度不均勻B解析：B根據圖示，電路是串聯電路，根據題意，當溫度高時，電阻R增大，電路中總電阻增大，根據閉合電路的歐姆定律，電路中的電流減小，即高溫對應電流較小的刻度上；當溫度低時，電阻R減小，電路中總電阻減小，根據閉合電路的歐姆定律，電路中的電流增大，即低溫對應電流較大的刻度上。由題意電阻R隨溫度升高均勻增大可得R=R0+kt根據閉合電路得歐姆定律I與溫度t不成線性關系，所以電阻溫度計得刻度是不均勻的，所以ACD錯誤，B正確。故選B。5．關于實驗，下列說法中正確的是（）A．實驗只能測量距離、速度、力等一些力學物理量B．實驗可以完成全部的物理實驗C．實驗比傳統的實驗方便、準確D．實驗沒有傳統實驗方便、準確C解析：CA．實驗除了能測量距離、速度、力等一些力學物理量以外，還可以測量一些電學或者熱學物理量。故A錯誤；B．實驗可以完成大部分應用傳感器的物理實驗。故B錯誤；CD．實驗比傳統的實驗方便、準確。故C正確；D錯誤。故選C。6．在用位移傳感器做實驗時，下列說法中正確的是（）A．位移傳感器的發射窗口應對準接收器的信號接收窗口B．位移傳感器的發射窗口不一定要對準接收器的信號接收窗口C．連接到數據采集器上的是發射器部分D．實驗開始后，必須先打開發射器的電源開關A解析：AAB．位移傳感器的發射窗口應對準接收器的信號接收窗口。故A正確；B錯誤；C．連接到數據采集器上的是接收器部分。故C錯誤；D．實驗開始前，必須先打開發射器的電源開關。故D錯誤。故選A。7．交通警察用來檢測駕駛員呼氣中酒精含量的檢測器使用的傳感器是（）A．聲音傳感器 B．化學傳感器 C．壓力傳感器 D．溫度傳感器B解析：B交通警察用來檢測駕駛員呼氣中酒精含量的檢測器使用的傳感器是乙醇傳感器，即化學傳感器。故B正確。8．如圖所示的電路。當對R0，進行加熱升溫時，小燈的亮度將可能（）A．變亮 B．不變 C．變暗 D．無法判斷A解析：A當對R0進行加熱升溫時，電阻R0的電阻減小，根據閉合電路歐姆定律可知電路中的電流則在不損壞電路的情況下，流過小燈的電流會增加，小燈的亮度將可能變亮，故A正確，BCD錯誤。故選A。9．如圖所示為某居住小區門口利用光敏電阻設計的行人監控裝置，R1為光敏電阻、R2為定值電阻，A、B接監控裝置，則下列說法正確的是①當有人通過而遮蔽光線時，A、B間的電壓增大②當有人通過而遮蔽光線時，A、B間的電壓減小③當僅增大R2的阻值時，A、B間的電壓增大④當僅減小R2的阻值時，A、B間的電壓增大A．①③ B．①④ C．②③ D．②④C解析：C由電路圖可知，兩電阻串聯，監控裝置與R2并聯．當有人通過通道而遮蔽光線時，R1阻值變大，電路中的總電阻變大，電路中的電流變小，根據U=IR可知，R2阻值不變時，其兩端的電壓變小，即A、B間電壓降低，故①錯誤，②正確．當僅增大R2的阻值時，電路中的總電阻變大，電路中的電流變小，電源的內阻和R1阻值不變時，內阻和R1兩端的電壓變小，則R2上的電壓變大，即A、B間電壓變大，故③正確．當僅減小R2的阻值時，電路中的總電阻變小，電路中的電流變大，電源的內阻和R1阻值不變時，內阻和R1兩端的電壓變大，即A、B間電壓減小，故④錯誤．A.①③，不符合題意，選項A錯誤；B.①④，不符合題意，選項B錯誤；C.②③，符合題意，選項C正確；D.②④，不符合題意，選項D錯誤；10．目前，傳感器已經廣泛應用于生產、生活、科學研究等各個領域，關于傳感器的應用，下列說法中正確的是（）A．自動洗衣機中的壓力傳感器、數字體重計所用的測力裝置都應用了力傳感器B．走廊照明燈的聲控開關、紅外報警裝置都是應用了聲傳感器C．發光二極管是一種常用的光傳感器，其作用是將光信號轉換為電信號D．霍爾元件能把磁感應強度這個磁學量轉換成電阻這個電學量A解析：AA．自動洗衣機中的壓力傳感器、數字體重計所用的測力裝置都應用了力傳感器，故A正確；B．在天黑樓道里出現聲音時，樓道里的燈才亮，說明它的控制電路中既有聲音傳感器，又有光傳感器；但紅外報警裝置是應用了紅外線傳感器．故B錯誤；C．發光二極管不是光傳感器，故C錯誤；D．霍爾元件能把磁感應強度這個磁學量轉換成電壓這個電學量，故D錯誤。故選A。二、填空題11．行人闖紅燈是造成交通事故的違法行為之一，為記錄并處罰這種行為，設計了一種闖紅燈測量器，其原理為：路口人行道兩頭停止處均淺埋阻值R隨壓力F變化如圖甲所示的壓敏電阻，將壓敏電阻接入如圖乙所示的電路中，已知控制電路中電源的電動勢為12V，內阻為12，繼電器線圈電阻為38，滑動變阻器連入電路的電阻為100；當控制電路中的電流大于0.05A時，銜鐵會被吸引，從而啟動工作電路，電控照相機拍照記錄違法行為。(1)當綠燈亮起時，光控開關應處于___________（選填“閉合”或“斷開”）狀態。(2)當紅燈亮起時，某人經過人行道停止處，電流表A的示數會變___________（選填“大”或“小”）。(3)質量超過___________kg的行人闖紅燈時才會被拍照記錄（取重力加速度大小）。(4)若要增大“行人闖紅燈違法記錄儀”的靈敏度，確保體重較小的行人闖紅燈時也能被拍照，請提出一個可行的方案___________。斷開大10滑動變阻器的滑片向b端適當移動（適當增大控制電路的電源電動勢）解析：斷開大10滑動變阻器的滑片向b端適當移動（適當增大控制電路的電源電動勢）(1)[1]當綠燈亮起時，上面的工作電路應該是斷開的，此時光控開關應處于斷開狀態。(2)[2]當紅燈亮起時，某人經過人行道停止處，對壓敏電阻產生壓力，則壓敏電阻阻值減小，控制電路的的電流變大，則電流表A的示數會變大。(3)[3]當照相機拍攝時，控制電路的電流達到I=0.05A，則由閉合電路的歐姆定律解得R壓=90Ω則由圖可知F=100N即質量超過10kg的行人闖紅燈時才會被拍照記錄。(4)[4]若要增大“行人闖紅燈違法記錄儀”的靈敏度，確保體重較小的行人闖紅燈時也能被拍照，則需要R壓較大時控制電路的電流也能達到0.05A，則需要減小滑動變阻器接入電路的阻值，即滑動變阻器的滑片向b端適當移動或者適當增大控制電路的電源電動勢。12．與熱敏電阻相比，金屬熱電阻的______________好，測溫范圍______，但________較差。化學穩定性大靈敏度解析：化學穩定性大靈敏度[1][2][3]與熱敏電阻相比，金屬熱電阻的化學穩定性好，測溫范圍大，但靈敏度較差。13．機器人技術是在__________、__________、__________、__________與__________等多種門類的科學技術基礎上發展起來的綜合性技術。自動控制電子計算機人工智能傳感技術新材料解析：自動控制電子計算機人工智能傳感技術新材料[1][2][3][4][5]機器人技術是在自動控制、電子計算機、人工智能、傳感技術與新材料等多種門類的科學技術基礎上發展起來的綜合性技術。14．智能化自動控制系統通常由______、______和______組成。使用模塊電路進行樓道自動燈控制，要求白天燈不亮、夜晚有聲響時燈才亮，則其輸入端需要使用______傳感器和______傳感器。傳感器控制器執行器光聲解析：傳感器控制器執行器光聲[1][2][3][4][5]智能化自動控制系統通常由傳感器、控制器和執行器組成。使用模塊電路進行樓道自動燈控制，要求白天燈不亮、夜晚有聲響時燈才亮，則其輸入端需要使用光傳感器和聲傳感器。15．傳感器是一種采集信息的重要器件。如圖所示，是一種測定壓力的電容式傳感器，力F作用于可動膜片電極時，可使膜片產生形變，引起電容的變化，當力F向上壓膜片電極時，電容將__________（選填“增大”、“減小”或“不變”）；電容的單位：1μF=______F。增大10-6【解析】解析：增大．10-6【解析】[1]當力F向上壓膜片電極時，極板間距離減小，根據電容的決定式知電容將增大；[2]1μF=10-6F。16．某同學做DIS實驗時用如圖所示的電路，利用該電路可以測量小燈泡的________或者________．功率電阻解析：功率電阻[1][2]電壓傳感器A可以測量小燈泡兩端的電壓，電流傳感器B可以測量燈泡的電流，根據及可以測量功率和電阻。17．如圖所示，雙金屬片上層金屬的熱膨脹系數______下層金屬（填“大于”，“等于”或“小于”），常溫下，彈性銅片和雙金屬片觸點是接觸的，通電后，電熱絲發熱，當溫度升高到某一值時，雙金屬片上層的金屬受熱膨脹，形變量大于下層金屬，雙金屬片向下彎曲，使觸點分離，切斷電路；隨著溫度的降低，當降到某一溫度時，雙金屬片收縮恢復原狀，兩觸點又接觸，接通電路.調溫旋鈕下壓彈性銅片，可使觸點分離的溫度___________（填“升高”或“降低”）；上提彈性銅片，可___________（填“升高”或“降低”）觸點的分離溫度，從而實現了調溫控制.大于升高降低解析：大于升高降低[1][2][3]．雙金屬片上層金屬的熱膨脹系數大于下層金屬，常溫下，彈性銅片和雙金屬片觸點是接觸的，通電后，電熱絲發熱，當溫度升高到某一值時，雙金屬片上層的金屬受熱膨脹，形變量大于下層金屬，雙金屬片向下彎曲，使觸點分離，切斷電路；隨著溫度的降低，當降到某一溫度時，雙金屬片收縮恢復原狀，兩觸點又接觸，接通電路。調溫旋鈕下壓彈性銅片，可使觸點分離的溫度升高；上提彈性銅片，可降低觸點的分離溫度，從而實現了調溫控制。18．目前有些居民區內樓道燈的控制，使用的是一種延時開關，該延時開關的簡化原理如圖所示．圖中D是紅色發光二極管(只要有很小的電流通過就能使其發出紅色亮光)，R為限流電阻，K為按鈕式開關，虛線框內S表示延時開關電路，當按下K接通電路瞬間，延時開關觸發，相當于S閉合，這時釋放K后，延時開關S約在1min后斷開，燈泡熄滅．根據上述信息和原理圖，我們可推斷：按鈕開關K按下前，發光二極管是________(填“發光的”或“熄滅的”)，按鈕開關K按下再釋放后，燈泡L發光持續時間約________min.這一過程中發光二極管是________．限流電阻R的阻值和燈絲電阻RL相比，應滿足R________RL的條件．發光的1熄滅的?解析：發光的1熄滅的?[1]．如圖所示，按鈕開關K按下前，發光二極管、限流電阻與燈泡串聯，有小電流通過發光二極管，因此發光二極管處于發光狀態．[2][3]．當按鈕開關K按下再釋放后，由于通電路瞬間延時開關觸發，相當于S閉合，二極管被短路，所以處于熄滅狀態；由于延時開關S約在1分鐘后斷開，電燈才熄滅，則知電燈L發光持續時間約1min．[4]．只有當限流電阻R的阻值比燈絲電阻RL大得多時，通過發光二極管的電流才很小，確保二極管不燒壞．【點睛】解決本題的關鍵是根據延時開關的閉合和斷開時，電路的連接方式正確進行分析即可．19．機器人有________、________和執行器三個模塊組成，相當于人的感覺器官、大腦和肌肉．傳感器；控制器；【解析】解析：傳感器；控制器；【解析】模塊機器人由傳感器、控制器和執行器三個模塊組成，相當于人的感覺器官、大腦和肌肉．20．當光照射到光敏電阻上時，光敏電阻的阻值________（填“變大”、“不變”或“變小”）．光敏電阻的電阻率隨________增強而________，它是把________這個光學量轉換為________這個電學量；熱敏電阻是的電阻率隨________升高而________，它是把________這個熱學量轉換為________這個電學量．變小光照減小光照強弱電阻溫度減小溫度電阻【解析】解析：變小光照減小光照強弱電阻溫度減小溫度電阻【解析】[1]．當光照射到光敏電阻上時，光敏電阻的阻值變小．[2][3][4][5]．光敏電阻的電阻率隨光照增強而減小，它是把光照強弱這個光學量轉換為電阻這個電學量；[6][7][8][9]．熱敏電阻是的電阻率隨溫度升高而減小，它是把溫度這個熱學量轉換為電阻這個電學量．三、解答題21．電飯鍋的工作原理如圖所示，煮飯時開關是閉合的，紅色指示燈亮；飯熟后（溫度大約為103℃）開關S自動斷開，黃燈亮。(1)電阻R1的作用是保護紅色指示燈不會因電流過大而燒毀，R1與電飯鍋發熱板的等效電阻相比，二者大小應有什么關系？為什么？(2)通常情況下，用這種電飯鍋燒水時它的自動斷電功能能不能起作用？為什么？解析：(1)見解析；(2)見解析(1)R1應該遠大于發熱板的等效電阻。因為R1和紅燈只起指示作用，消耗的電功率遠小于發熱板的功率，兩者又是并聯接入電路的，電壓相同，所以流過R1和紅燈的電流應遠小于流過發熱板的電流，因此R1應該遠大于發熱板的等效電阻；(2)不能。通常情況下水的沸騰溫度為100℃，因此當水燒開時水溫不會達到103℃，所以自動斷電功能不起作用。22．當前大量使用的磁敏器件是霍爾元件與集成電路制作在一起的磁傳感器，它有以下兩種。(1)一種是“線性”的。它是將霍爾元件和放大器集成在一個芯片內，其輸出的電壓與感受到的磁感應強度成正比地連續變化。請你提出一種方案，利用它來測量電流的大小。(2)另一種叫作“開關型”的。當磁場增強到一定程度時它才會輸出高電勢，而在磁場弱到一定程度時輸出低電勢，它只能像開關一樣在高、低電勢之間躍變。請你提出一種方案，利用它來測量物體的轉速。解析：（1）見解析；（2）見解析（1）在軟鐵芯上繞制線圈2，磁傳感器3置入鐵芯的間隙中，并與數字電壓表4相連，線圈2中通入的待測電流I越強，鐵芯間隙中的磁感應強度就越大，則磁傳感器輸出的電壓也越大。電路如圖（2）在轉動物體1的邊緣嵌入一個永久磁體2，磁傳感器3固定在旁邊，并與計數電路和顯示屏4相連。物體每轉動1周，傳感器就輸出1個電壓脈沖，計數器顯示的數字就增加1，配合秒表測出物體在時間t內轉動的周數n，就可以計算出轉速。電路如圖23．雙金屬溫度傳感器是將兩種具有不同熱膨脹系數的金屬貼合在一起制成的。當它溫度升高時，兩種金屬伸長不一樣而發生彎曲變形，使觸點接通或斷開。日光燈啟動器里就有一個雙金屬溫度傳感器（如圖）。取一個報廢的日光燈啟動器，去掉外殼，在充有氖氣的玻璃泡內，有一個U形的雙金屬片，其旁邊有一根直立的金屬絲，兩者構成一對觸點。常溫下兩觸點是分離的，溫度升高時，雙金屬片因形變而與金屬絲接觸。敲碎氖泡的玻璃，調節兩觸點之間的距離，使溫度升高到60℃時兩觸點恰好接通。請你利用這個雙金屬溫度傳感器，設計一個電熱水器自動加熱的控制方案。當水溫低于60℃時自動通電加熱，高于60℃時自動斷電。解析：見解析控制電路如圖所示A為調節后的U形的雙金屬片，一端固定在金屬桿上，另一端固定與金屬絲b構成一對觸點。將它密封在玻璃罩B內，成為溫度傳感器，浸入電熱水器C的水中。J為電磁繼電器的線圈，a為該繼電器的常閉觸點，R為大功率電熱元件。閉合開關S，若水的溫度低于60℃，雙金屬片A與觸點b分離，繼電器觸點a閉合，電熱元件通電發熱。當水溫升高到60℃時雙金屬片A因溫度升高而與觸點b接觸，則觸點a斷開，加熱電路斷開，就停止對水的加熱了。水溫下降到60℃以下時，A與b又斷開，觸點a閉合，加熱電路閉合再度給水加熱。24．如圖所示是用斯密特觸發器控制某宿舍樓道內照明燈的示意圖，試說明其工作原理。解析：見解析天較亮時，光敏電阻RG阻值較小，斯密特觸發器輸入端A電勢較低，則輸出端Y輸出高電平，線圈中無電流，工作電路不通．天較暗時，光敏電阻RG電阻增大，斯密特觸發器輸入端A電勢升高，當升高到一定值，輸出端Y由高電平突然跳到低電平，有電流通過線圈A，電磁繼電器工作，接通工作電路，使照明燈自動開啟．天明后，RG阻值減小，斯密特觸發器輸入端A電勢逐漸降低，降到一定值，輸出端Y突然由低電平跳到高電平，則線圈A不再有電流，電磁繼電器自動切斷工作電路的電源，照明燈熄滅。25．如圖，電磁繼電器和熱敏電阻R1等元件組成了恒溫箱控制電路，R1處于恒溫箱內。電源電動勢E=6V，內阻不計，繼電器線圈的電阻R0=100Ω。下右圖為熱敏電阻的R1－t圖象，且已知在50～150范圍內，熱敏電阻的阻值隨溫度的變化規律是：R1t=常數，電阻R2是可變電阻。當線圈中的電流增加到20mA時，繼電器的銜鐵被吸合，已知此時可變電阻R2=125Ω，恒溫箱保持60恒溫。左圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源。(1)60時，熱敏電阻R1的阻值是多少？(2)應該把恒溫箱的加熱器接在A、B端還是C、D端？(3)如果要使恒溫箱內的溫度保持100，可變電阻R2的阻值應調為多少？(4)欲將恒溫箱的溫度調高一些，應將R2的阻值調大還是調小？解析：(1)；(2)AB；(3)；(4)調大(1)因可變電阻R2=125Ω，電流是20mA，電壓6V，則根據歐姆定律可得解得(2)由圖可知，熱敏電阻R1的阻值隨溫度的升高而減小，可見溫度越高，電路中的電流越大，當電流達到20mA時，繼電器的銜鐵被吸合，電路應當斷開，所以應該把恒溫箱的加熱器接在A、B端；(3)由題意可知，R1t=常數，當溫度是100時，則有解得(4)恒溫箱的溫度越高，熱敏電阻的阻值越小，相同電流情況下，可變電阻應越大，則欲將恒溫箱的溫度調高一些，應將R2的阻值調大26．有一種測量壓力的電子秤，其原理如圖所示。E是內阻不計、電動勢為6V的電源。是一個阻值為300的限流電阻。G是由理想電流表改裝成的指針式測力顯示器。R是一個壓敏電阻，其阻值可隨壓力大小的變化而改變，兩者關系如下表所示。C是一個用來保護顯示器的電容器。秤臺的重力忽略不計，試分析：（1）利用表中的數據，寫出電阻R隨壓力F變化的數學關系式；（2）若電容器的耐壓值為5V，該電子秤的最大稱量值為多少？（3）如果把電流表中電流的刻度變換成壓力刻度，則該測力顯示器的刻度是否均勻？壓力F/N050100150200250300…電阻R/300280260240220200180…解析：（1）；（2）600N；（3）不均勻（1）