《好题》高中物理选修二第五章《传感器》测试题含答案解析6.docx
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《好题》高中物理选修二第五章《传感器》测试题含答案解析6
一、选择题
1.(0分)[ID:
129460]关于传感器,下列说法中不正确的是( )
A.热敏电阻是由金属制成的,对温度感知灵敏
B.电子秤所使用的测力装置是力传感器,它是把力信号转化为电压信号
C.霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量
D.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
2.(0分)[ID:
129450]有一种测量物体重量的电子秤,其电路原理图如图中的虚线所示,主要由三部分构成:
踏板、压力传感器R(实际上是一个阻值可随压力变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质上是电流表)。
不计踏板的质量,已知电流表的量程为2A,内阻为1Ω,电源电动势为12V,内阻为1Ω,电阻R随压力F变化的函数式为R=30-0.01F(F和R的单位分别为N和Ω)。
下列说法中正确的是( )
A.该秤能测量的最大体重是2500N
B.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘的0.375A处
C.电流表G的量程越大,则能测量的最大体重越小
D.该秤可以通过电路规律转换成
关系进行刻度转换
3.(0分)[ID:
129434]传感器已广泛应用在生产、生活中,下列关于传感器的说法正确的是( )
A.给货车称重的地磅使用了光传感器B.酒店大厅的自动门使用了力传感器
C.空调的控温系统使用了温度传感器D.夜间自动打开的路灯使用了红外线传感器
4.(0分)[ID:
129420]关于传感器,下列说法正确的是( )
A.所有传感器都是由半导体材料做成的
B.金属材料也可以制成传感器
C.干簧管是一种能够感知电场的传感器
D.传感器一定是通过感知电压的变化来传递信号的
5.(0分)[ID:
129418]关于传感器,下列说法中正确的是( )
A.电熨斗通过压力传感器实现温度的自动控制
B.动圈式话筒是利用电磁感应原理来工作的声传感器
C.金属热电阻是一种将电学量转换为热学量的传感器
D.火灾报警器都是利用温度传感器实现报警
6.(0分)[ID:
129410]关于位移传感器,下列说法中正确的是( )
A.位移传感器的发射器只能发射超声波
B.位移传感器的发射器既能发射超声波也能发射红外线
C.超声波是由发射器发射的,红外线是由接收器发射的
D.超声波是由接收器发射的,红外线是由发射器发射的
7.(0分)[ID:
129408]如图所示是一火灾报警器的电路示意图,其中
为用半导体热敏材料制成的传感器,这种半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而减小。
电流表为值班室的显示器,电源两极之间接一报警器,当传感器
所在处出现火情时,显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是()
A.I变大,U变大B.I变大,U变小C.I变小,U变大D.I变小,U变小
8.(0分)[ID:
129400]动圈式话筒和磁带录音机都应用了电磁感应现象,如图甲所示是话筒原理图,如图乙所示是录音机的录音、放音原理图,由图可知,下列说法错误的是( )
图甲图乙
A.话筒工作时磁铁不动,线圈振动而产生感应电流
B.录音机放音时变化的磁场使放音磁头线圈中产生感应电流
C.录音机放音时线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场
D.录音机录音时线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场
9.(0分)[ID:
129397]如图所示的电路。
当对R0,进行加热升温时,小灯的亮度将可能()
A.变亮B.不变C.变暗D.无法判断
10.(0分)[ID:
129394]如图所示为某居住小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置,R1为光敏电阻、R2为定值电阻,A、B接监控装置,则下列说法正确的是
①当有人通过而遮蔽光线时,A、B间的电压增大
②当有人通过而遮蔽光线时,A、B间的电压减小
③当仅增大R2的阻值时,A、B间的电压增大
④当仅减小R2的阻值时,A、B间的电压增大
A.①③B.①④C.②③D.②④
11.(0分)[ID:
129392]某智慧物流有20余台配送机器人上阵,该配送机器人能够识别红绿灯信号、规避道路障碍和来往车辆、主动礼让行人。
机器人主动礼让行人,是利用了( )
A.力传感器B.光传感器
C.温度传感器D.声传感器
12.(0分)[ID:
129472]传感器是把非电学物理量(如位移、速度、压力、角度等)转换成电学物理量(如电压、电流、电量等)的一种元件。
如图所示中的甲、乙、丙、丁是四种常见的电容式传感器,下列说法正确的是( )
A.甲图中两极间的电量不变,若电压减小,可判断出h变小
B.乙图中两极间的电量不变,若电压增大,可判断出θ变小
C.丙图中两极间的电压不变,若有电流流向传感器的负极,则x变小
D.丁图中两极间的电压不变,若有电流流向传感器的正极,则F变大
二、填空题
13.(0分)[ID:
129535]智能化自动控制系统通常由______、______和______组成。
使用模块电路进行楼道自动灯控制,要求白天灯不亮、夜晚有声响时灯才亮,则其输入端需要使用______传感器和______传感器。
14.(0分)[ID:
129531]位移传感器的发射器发射________和________两种脉冲,接收器测出前后接收到这两种脉冲的不同的________,计算机就根据两者的________和________。
计算出发射器和接收器间的距离。
15.(0分)[ID:
129521]如图所示为用热敏电阻及和电磁铁L等组成的一个简单的恒温控制电路,其中热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小。
电源甲与电磁铁、热敏电阻等组成控制电路,电源乙与恒温箱加热器(图中未両出)相连接。
则当温度________(填“升高”“降低”)到某一数值时,衔铁P将会被吸下,工作时,应该把恒温箱内的加热器接在_________(“A、B端”“C、D端”)
16.(0分)[ID:
129518]如图(a)所示是小球过桥时对不同类型的桥面压力的实验。
采用DIS方法对模型进行测量,其结果如图(b)中电脑屏幕所示。
(1)图(a)中的传感器为_________传感器;
(2)图(a)中甲、乙、丙分别为三种不同类型的桥面.对于凸形桥甲,其相对应的压力图线应是图(b)电脑屏幕上的_________(填“a”“b”或“c”)。
17.(0分)[ID:
129513]如图所示是小明设计的一种自动测定水箱内水位的装置,R是一种滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,从水位表指针所指的刻度就可知道水箱内水位的高低,从图中可知:
水位表是由________改装而成.当水面上升时,滑片________(填向上移动或者向下移动),滑动变阻器连入电路电阻________,电流________,水量表示数________.
18.(0分)[ID:
129502]有一种测量人体重量的电子秤,其原理图如图中的虚线所示,它主要由三部分构成:
踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表).设踏板的质量可忽略不计,已知理想电流表的量程为3A,电源电动势为12V,内阻为2Ω,电阻R随压力变化的函数式为R=30﹣0.02F(F和R的单位分别是N和Ω);
(1)该秤能测量的最大重量是________N;
(2)该秤零刻度线(即踏板空载时间刻度线)应标在电流刻度盘________A处.
19.(0分)[ID:
129496]在空调机、电饭锅、电冰箱、日光灯等家用电器中没有利用温度传感器的是____
20.(0分)[ID:
129495]说明下列各种场合分别选用的传感器:
(1)普通电冰箱中的自动温度控制电路是______。
(2)马路两侧的路灯控制电路是________。
(3)气垫导轨上用的光电门是________。
(4)楼梯灯控制电路是________________。
(5)宾馆的自动门是________________。
(6)非接触式体温计是______________。
(7)遥控电视机的接收器是______________。
三、解答题
21.(0分)[ID:
129652]如图所示,图(a)为热敏电阻的R-t图像,图(b)为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温温控电路,继电器线圈的电阻为100Ω。
当线圈的电流大于或等于20mA时,继电器的衔铁被吸合。
为继电器线圈供电电池的电动势E=9.0V,不计内阻。
图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
(1)恒温箱内的加热器应接在A、B端还是C、D端?
(2)如果要使恒温箱内的温度保持在50℃,可变电阻R′的阻值应调节为多少?
22.(0分)[ID:
129651]如图所示,将多用电表的选择开关置于欧姆挡,再将电表的两支表笔与负温度系数热敏电阻RT的两端相连,这时表针恰好指在刻度盘的正中间。
若往RT上擦一些酒精,表针将如何偏转?
若用热吹风机对RT加热,表针又将如何偏转?
请说明理由。
23.(0分)[ID:
129649]随着科技的进步,手机不再是一种简单的通信工具,而是具有综合功能的便携式电子设备。
手机的许多功能是通过传感器来实现的。
请查阅资料选择手机中使用的一种传感器,分析其工作原理及用途。
24.(0分)[ID:
129641]如图所示,一定厚度和宽度的导体板放在匀强磁场中,当导体板通过一定电流,且电流与磁场方向垂直时,在导体板的上侧面A和下侧面
之间会产生一定的电势差
,这种现象称为霍尔效应。
(1)若图中的电流I是电子的定向运动产生的,则导体板上、下两个侧面中,哪个电势高?
(2)设该导体板单位体积中自由电子的个数为n,导体板的宽度为d,通过导体板的电流为I,磁感应强度为B,电子电荷量为e。
试证明:
发生霍尔效应时,导体板上、下侧面间的电势差
。
(3)由上问的结论可知,在I、n、e、d都相同的情况下,
与B成正比,由
的数值可以比较B的大小,因此可以把这种导体板做成磁敏元件。
试问:
用这种磁敏元件探测某空间的磁场时,磁敏元件摆放的方向对
是否有影响?
如果把这种导体板上、下侧面间的电压进行线性放大显示,用它做成的磁传感器的示数是否跟被测磁感应强度有线性关系?
25.(0分)[ID:
129593]角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度,其结构如图所示,当系统绕OO′轴转动时,元件A发生位移并输出电压信号,成为飞机、卫星等的制导系统的信息源,已知A的质量为m,弹簧劲度系数为k、自然长度为l,电源电动势为E、内阻不计,滑动变阻器总长度为l,电阻分布均匀,系统静止时P在a点,当系统以角速度ω转动时,推导输出电压U和ω的函数关系式.
26.(0分)[ID:
129580]如图甲所示为半导体材料做成的热敏电阻的阻值随温度变化的曲线,图乙为用此热敏电阻R和继电器设计的温控电路,设继电器的线圈电阻为Rx=50Ω,当继电器线圈中的电流Ic大于或等于20mA时,继电器的衔铁被吸合.左侧电源电动势为6V,内阻可不计,温度满足什么条件时,电路右侧的小灯泡会发光?
【参考答案】
2016-2017年度第*次考试试卷参考答案
**科目模拟测试
一、选择题
1.A
2.B
3.C
4.B
5.B
6.B
7.D
8.C
9.A
10.C
11.B
12.D
二、填空题
13.传感器控制器执行器光声
14.红外线超声波时间时间差空气中的声速
15.升高AB端
16.压力c
17.电流表向下移变小变大变大
18.
19.日光灯
20.温度传感器光传感器光传感器光传感器和声传感器红外线(光)传感器红外线(光)传感器红外线(光)传感器
三、解答题
21.
22.
23.
24.
25.
26.
2016-2017年度第*次考试试卷参考解析
【参考解析】
**科目模拟测试
一、选择题
1.A
解析:
A
A.热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量,由半导体制成,且随着温度升高,其电阻在减小,对温度感知灵敏,故A错误;
B.电子秤所使用的测力装置是力传感器,利用通过应力片的电流一定,压力越大,电阻越大,应力片两端的电压差越大,将力信号变成电信号,故B正确。
C.霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量,故C正确;
D.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,故D正确。
本题选择错误的,故选A。
2.B
解析:
B
A.电路中最大电流为2A,由闭合电路欧姆定律
E=I(r+R+rA)
可解得压力传感器R的最小值为4Ω,由电阻R随压力F变化的函数式为:
R=30-0.01F,可得压力最大值:
F=2600N
即该秤能测量的最大体重是2600N,故A错误;
B.踏板空载时,F=0,R=30Ω,由闭合电路欧姆定律
E=I(r+R+rA)
可解得
I=0.375A
故B正确;
C.由E=I(r+R+rA)和R=30-0.01F,可得:
E=I(r+30-0.01F+rA)
电流表G的量程I越大,则能测量的最大体重F越大,故C错误;
D.由E=I(r+30-0.01F+rA),可得:
F=3200-
故D错误。
故选B。
3.C
解析:
C
A.给货车称重的地磅使用了力传感器,上下应变片发生形变,电阻变化,输出两个应变片电压差值反映力的大小,故A错误;
B.酒店大厅的自动门使用了光传感器,故B错误;
C.空调的控温系统使用了温度传感器,符合客观实际,故C正确;
D.夜间自动打开的路灯使用了光传感器,故D错误。
故选C。
4.B
解析:
B
金属材料和半导体材料都可以制成传感器,传感器是通过把易感受的非电学量转换为易处理和控制的电压、电流或电路的通断来传递信号的。
干簧管是一种能感知磁场的传感器。
故选B。
5.B
解析:
B
A.电熨斗是通过双金属片温度传感器来控制温度的,故A错误;
B.动圈式话筒是通电导体在磁场中受力,变化的电流通过线圈,产生变化的磁场,从而让扬声器的膜片振动,产生声音,故B正确;
C.金属热电阻是将热学量转化为电学量的传感器,故C错误;
D.有的火灾报警器是利用光传感器实现报警,故D错误。
故选B。
6.B
解析:
B
位移传感器的发射器既能发射超声波也能发射红外线,超声波和红外线都是有发射器发射的,故B正确;ACD错误。
故选B。
7.D
解析:
D
当传感器R2所在处出现火情时,R2阻值变小,R2与R3的并联总电阻减小,外电路的总电阻R减小,由闭合电路欧姆定律可知电路的总电流增大,电源的内电压变大,由
可知路端电压减小,即报警器两端电压U减小,电路中并联部分的电压
由于I总变大,则可知U并变小,则根据部分电路的欧姆定律可知通过显示器的电流I变小,则ABC错误,D正确
故选D。
8.C
解析:
C
A.话筒的工作原理是声波迫使金属膜片振动并带动线圈在磁铁产生的磁场中振动产生感应电流,A正确;
D.录音时,线圈中变化的电流在录音磁头缝隙处产生变化的磁场,D正确;
BC.磁带在放音时通过变化的磁场使放音磁头线圈中产生感应电流,经放大电路后再送到扬声器中,B正确;C错误;
故选C。
9.A
解析:
A
当对R0进行加热升温时,电阻R0的电阻减小,根据闭合电路欧姆定律可知电路中的电流
则在不损坏电路的情况下,流过小灯的电流会增加,小灯的亮度将可能变亮,故A正确,BCD错误。
故选A。
10.C
解析:
C
由电路图可知,两电阻串联,监控装置与R2并联.当有人通过通道而遮蔽光线时,R1阻值变大,电路中的总电阻变大,电路中的电流变小,根据U=IR可知,R2阻值不变时,其两端的电压变小,即A、B间电压降低,故①错误,②正确.当仅增大R2的阻值时,电路中的总电阻变大,电路中的电流变小,电源的内阻和R1阻值不变时,内阻和R1两端的电压变小,则R2上的电压变大,即A、B间电压变大,故③正确.当仅减小R2的阻值时,电路中的总电阻变小,电路中的电流变大,电源的内阻和R1阻值不变时,内阻和R1两端的电压变大,即A、B间电压减小,故④错误.
A.①③,不符合题意,选项A错误;
B.①④,不符合题意,选项B错误;
C.②③,符合题意,选项C正确;
D.②④,不符合题意,选项D错误;
11.B
解析:
B
人体是有温度的,可以向外辐射红外线,机器人主动礼让行人就是利用了光传感器的原理,故B正确,A、C、D错误。
故选B。
12.D
解析:
D
A.图甲中两极间的电量不变,若电压减小则由电容的定义式
分析可知,电容增大,由电容的决定式
可知,两极板正对面积增大,h变大,A错误;
B.图乙中两极间的电量不变,若电压增加,则由电容的定义式
分析可知,电容减小,由电容的决定式
可知,极板正对面积减小,θ变大,B错误;
C.图丙中两极间的电压不变,若有电流流向传感器的负极,说明电容器在放电,电量减小,由电容的定义式
分析可知,电容减小,由电容的决定式
可知,电介质向外移动,则x变大,C错误;
D.图丁中两极间的电压不变,若有电流流向传感器的正极,说明电容器在充电,电量增加,由电容的定义式
分析可知,电容增大,由电容的决定式
可知,极板间距离减小,则F变大,D正确。
故选D。
二、填空题
13.传感器控制器执行器光声
解析:
传感器控制器执行器光声
[1][2][3][4][5]智能化自动控制系统通常由传感器、控制器和执行器组成。
使用模块电路进行楼道自动灯控制,要求白天灯不亮、夜晚有声响时灯才亮,则其输入端需要使用光传感器和声传感器。
14.红外线超声波时间时间差空气中的声速
解析:
红外线超声波时间时间差空气中的声速
[1][2]位移传感器的发射器向接收器同时发射红外线和超声波脉冲
[3][4][5]接收器收到红外线脉冲时开始计时,收到超声波脉冲时停止计时,以此测出前后接收到这两种脉冲的不同的时间,计算机就根据两者的时间差和空气中的声速,计算出发射器和接收器间的距离。
15.升高AB端
解析:
升高A、B端
[1].当温度降低到某一数值,热敏电阻R的阻值增大,电路中电流减小,继电器L对衔铁P吸引力减小,P将不会被吸合下。
当温度升高到某一数值,热敏电阻R的阻值减小,电路中电流增大,继电器L对衔铁P吸引力增大,P将会被吸下。
[2].恒温箱内温度高到一定数值后,应与电源断开停止加热,由上分析可知,温度升高后,A、B端断开,所以工作时,应该把恒温箱内的加热器接在A、B端。
16.压力c
解析:
压力c
(1)[1].该传感器把力信号转化为电信号,属于压力传感器;
(2)[2].小球经过凸形桥甲的最高点时,对桥面的压力小于其自身重力,其相对应的压力图线应是电脑屏幕上的c.
17.电流表向下移变小变大变大
解析:
电流表向下移变小变大变大
[1].从图中可知:
水位表是由电流表改装而成.
[2][3][4][5].当水面上升时,滑片向下移动,滑动变阻器连入电路电阻变小,电流变大,水量表示数变大.
18.
(1)[1].当电路中电流I=3A时,电子秤测量的体重最大.由欧姆定律I=
得到
R=
-r=2Ω
代入R=30-0.02F得到:
F=1400N.
(2) [2].踏板空载时F=0,代入R=30-0.02F得到电阻R=30Ω,由欧姆定律得
I=
=0.375A
所以该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘
A处.
点睛:
本题考查了传感器的应用,关键是对电子秤原理的理解,理解解析式R=30-0.02F,利用欧姆定律进行计算.
19.日光灯
解析:
日光灯
在空调机、电饭锅、电冰箱等家用电器中都利用温度传感器,日光灯没有利用温度传感器。
20.温度传感器光传感器光传感器光传感器和声传感器红外线(光)传感器红外线(光)传感器红外线(光)传感器
解析:
温度传感器光传感器光传感器光传感器和声传感器红外线(光)传感器红外线(光)传感器红外线(光)传感器
(1)[1]普通电冰箱中的自动温度控制电路是温度传感器。
(2)[2]马路两侧的路灯控制电路是光传感器。
(3)[3]气垫导轨上用的光电门是光传感器。
(4)[4]楼梯灯控制电路是光传感器和声传感器。
(5)[5]宾馆的自动门是红外线(光)传感器。
(6)[6]非接触式体温计是红外线(光)传感器。
(7)[7]遥控电视机的接收器是红外线(光)传感器。
三、解答题
21.
(1)AB端;
(2)
。
(1)A、B当温度较低的时候,热敏电阻的电阻较大,电路中的电流较小,此时继电器的衔铁与AB部分连接,此时是需要加热的,恒温箱内的加热器要工作,所以该把恒温箱内的加热器接在AB端。
(2)当温度达到50℃时,加热电路就要断开,此时的继电器的衔铁要被吸合,即控制电路的电流要到达20mA=0.02A,根据闭合电路欧姆定律可得,
解得:
22.
见解析
负温度系数的热敏电阻是指阻值随温度升高而减小的热敏电阻,若往其上擦一些酒精,由于酒精蒸发吸热导致热敏电阻温度降低,电阻增大,因为欧姆表的零刻度线在表盘右侧,故欧姆表指针将向左偏转;若用热吹风机对其加热,温度升高,电阻减小,故欧姆表的指针向右偏转。
23.
见解析
重力传感器体现在手机横竖屏智能切换、拍照照片朝向、重力感应类游戏(如滚钢珠)。
原理:
利用压电效应实现,传感器内部一块重物和压电片整合在一起,通过正交两个方向产生的电压大小,来计算出水平方向。
24.
(1)A′;
(2)见解析;(3)有影响;是线性关系;
(1)导体的电子定向移动形成电流,电子的运动方向与电流方向相反,电流方向向右,则电子向左运动。
由左手定则判断,电子会偏向A端面,A′板上出现等量的正电荷,电场线向上,所以下侧面A′的电势高于侧面A的电势。
(2)当电场力与洛伦兹力平衡时,则有
由电流微观表达式得
I=neSv=nehdv
解得
(3)用这种磁敏元件探测某空间的磁场时,磁敏元件的侧面要与磁场垂直,即摆放的方向对
有影响;根据
可得
在I、n、e、d都相同的情况下B与UH成正比,则如果把这种导体板上、下侧面间的电压进行线性放大显示,用它做成的磁传感器的示数跟被测磁感应强度是线性关系。
25.
设系统在水平面内以角速度
转动时,弹簧伸长的长度为x,则对元件A,根据牛顿第二定律得
①,又输出电压
②,由①②得
.
26.
温度不小于50℃时,电路右侧的小灯泡会发光
根据题意,当继电器线圈中的电流大于或等于
时,由闭合电路欧姆定律求出Rt的值,从图线a中读出对应的温度,再得到温度的条件.
根据闭合电路欧姆定律得:
,得:
,从图线可知对应的温度是
,所以温度小于
时,电路右侧的小灯泡会发光.
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- 好题 传感器 高中物理 选修 第五 测试 答案 解析