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1、课时 30 传感器 检测题一、双向细目表题号与题型 知识点 选择题填空题计算题难度系数传感器的概念1传感器的元件4、613传感器的原理214传感器的应用5、8、1011传感器的实验315第 I 卷（选择题，共 40 分）一、选择题(本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选 错或不选的得 0 分) 1.在地震抢险救灾中,有些救援队借助“生命探测仪”可以发现深埋在废墟中的伤员,根据所学 知识,你认为“生命探测仪”可能用到了( ) A.红外线传感器 B.压力传感器 C.振动传
2、感器D.电容传感器 2为了保护电脑元件不受损害，在电脑内部有很多传感器，其中最重要的就是温度传感器， 常用的温度传感器有两种，一种是用金属做的热电阻，另一种是用半导体做的热敏电 阻关于这两种温度传感器的特点说法正确的是( ) A金属做的热电阻随着温度的升高电阻变大 B金属做的热电阻随着温度的升高电阻变小 C用半导体做的热敏电阻随着温度的升高电阻变大 D用半导体做的热敏电阻随着温度的升高电阻变小 3.氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测。它的电阻随一氧化碳浓度的变 化而变化,在图甲所示的电路中,不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同电阻,这样,显示仪 表的指针就与一氧化碳浓度有了对应关
3、系,观察仪表指针就能判断一氧化碳浓度是否超标。 有一种氧化锡传感器,其技术资料中给出的是电导(即电阻的倒数)浓度曲线如图乙所示,请 判断,下图电压表示数 U0与一氧化碳浓度 c 之间的对应关系正确的是( )4.家用电烙铁在长时间使用过程中,当暂不使用时,如果断开电源电烙铁会很快变凉,而再次使 用时,温度不能及时达到要求;如果长时间闭合电源,又浪费电能。为改变这种不足,现将电烙 铁改成如图所示电路,其中 R0是适当的定值电阻,R 是电烙铁。则( ) A.若暂不使用,应断开 SB.若暂不使用,应闭合 S C.若再次使用,应闭合 SD.若再次使用,应断开 S5.如图所示,电源两端的电压恒定,L 为小
4、灯泡,R 为光敏电阻,D 为发光二 极管(电流越大,发光越强),且 R 与 D 距离较近且不变,下列说法中正确的是( ) A.当滑片向左移动时,L 消耗的功率增大 B.当滑片向左移动时,L 消耗的功率减小 C.当滑片向右移动时,L 消耗的功率可能不变 D.无论怎样移动滑动触头,L 消耗的功率不变 6.某仪器内部电路如图所示,其中 M 是一个质量较大的金属块,左右两端分 别与金属丝制作的弹簧相连,并套在光滑水平细杆上,a、b、c 三块金属片 的间隙很小(b 固定在金属块上)。当金属块处于平衡时两根弹簧均处于原 长状态。若将该仪器固定在一辆汽车上,则下列说法正确的是( )A.当汽车加速前进时,甲灯
5、亮 B.当汽车加速前进时,乙灯亮 C.当汽车刹车时,乙灯亮 D.当汽车刹车时,甲、乙灯均不亮 7.某同学在实验室里熟悉各种仪器的使用。他将一条形磁铁放在水平转盘上,如图甲所示,磁 铁可随转盘转动,另将一磁感应强度传感器固定在转盘旁边。当转盘(及磁铁)转动时,引起磁 感应强度测量值周期性地变化,该变化的周期与转盘转动周期一致。经过操作,该同学在计算 机上得到了如图乙所示的图象。该同学猜测磁感应强度传感器内有一线圈,当测得磁感应强度最大时就是穿过线圈的磁通量 最大时,按照这种猜测( ) A.在 t=0.1 s 时刻,线圈内产生的感应电流的方向发生了变化 B.在 t=0.15 s 时刻,线圈内产生的
6、感应电流的方向发生了变化 C.在 t=0.1 s 时刻,线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值 D.在 t=0.15 s 时刻,线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值 8.如图所示为测定压力的电容式传感器，将平行板电容器、灵敏电流表(零刻度在中间)和电 源串联成闭合回路，当压力 F 作用于可动膜片电极上时，膜片发生形变，引起电容的变化， 导致灵敏电流表指针偏转，在对膜片开始施加压力使膜片电极从图中的虚线推到图中实线 位置并保持固定的过程中，灵敏电流表指针偏转情况为(电流从电流表正接线柱流入时指针 向右偏) A向右偏到某一刻度后回到零刻度 B向左偏到某一刻度后回到零刻度 C向右偏到某一刻度后不动
7、 D向左偏到某一刻度后不动 9.传感器是一种采集信息的重要器件，图是由电容器作为传感器来测定压力变化的电路， 当待测压力作用于膜片电极上时，下列说法中正确的是( ) 若 F 向下压膜片电极，电路中有从 a 到 b 的电流； 若 F 向下压膜片电极，电路中有从 b 到 a 的电流； 若 F 向下压膜片电极，电路中不会有电流产生； 若电流表有示数，说明压力 F 发生变化； 若电流表有示数，说明压力 F 不会发生变化 A B C D 10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 间距增大过程中( )
8、AP、Q 构成的电容器的电容增大 BP 上电荷量保持不变 CM 点的电势比 N 点的低 DM 点的电势比 N 点的高第卷（非选择题，共 60 分）二、本题共 2 小题，共 26 分，把答案填在题中相应的横线上或按题目要求作答11.(18 分)如图,一热敏电阻 RT放在控温容器 M 内;为毫安表,量程 6 mA,内阻为数十欧姆; E 为直流电源,电动势约为 3 V,内阻很小;R 为电阻箱,最大阻值为 999.9 ;S 为开关。已知 RT 在 95 时的阻值为 150 ,在 20 时的阻值约为 550 。现要求在降温过程中测量在 9520 之间的多个温度下 RT的阻值。 (1)在图中画出连线,完成
9、实验原理电路图。 (2)完成下列实验步骤中的填空: a.依照实验原理电路图连线。b.调节控温容器 M 内的温度,使得 RT的温度 为 95 。 c.把电阻箱调到适当的初值,以保证仪器安全。 d.闭合开关,调节电阻箱,记录电流表的示数 I0,并记录 。 e.将 RT的温度降为 T1(20 T195 );调节电阻箱,使得电流表的读数 ,记录 。 f.温度为 T1时热敏电阻的电阻值= 。 g.逐步降低 T1的数值,直至 20 为止;在每一温度下重复步骤 e f。12.(8 分)电动机的自动控制电路如图所示,其中 RH为热敏电阻,RL为光敏电阻。当温度升高时, RH的阻值远小于 R1;当光照射 RL时
10、,其阻值远小于 R2,为使电动机在温度升高或受到光照时 能自动启动,电路中虚线框内应选 门逻辑电路;若要提高光照时电动机启动的灵敏度,可 以 R2的阻值(填“增大”或“减小”)。 三、计算题(本题共 3 小题，共 34 分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算 步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13.(8 分)一热敏电阻在温度为 80 时阻值很大,当温度达到 100时阻值就很小。今用一电 阻丝给水加热,并配以热敏电阻以保持水温在 80到 100之间,可将电阻丝与热敏电阻并联,一 并放入水中,如图所示,图中 R1为热敏电阻,R2为电阻丝,请简述其
11、工作原理。14.(12 分)这是一个研究圆周运动向心力的实验设计:在一个透明玻璃做成的圆台面上均匀贴 了数条反光度很高的狭窄铝箔纸条,在圆盘上方某处安装了一个光传感器,它具有发射红外光 线,同时可接收反射光的功能。台面上有一条光滑的凹槽,凹槽的尽头,靠近台壁处安装了一 个力传感器(可以感知力的大小),力传感器前放置一个小球。圆盘转动时,光传感器发出的光 线在铝箔处反射为光传感器接收,在没有铝箔处将透射过去,小球压迫在力传感器上,获得传 感器给球的弹力,这个力充当小球做圆周运动的向心力,力的大小通过传感器可以测量,当光 传感器和力传感器通过数据采集系统与电脑连接后,电脑显示屏可显示出光接收波形图
12、(如 图)和力的测量数值 F0。现已知光传感器在圆台面上的光点距转轴距离为 r,小球的质量为 m,球 心与转轴相距为 R,铝箔宽度为 d,电脑显示出铝箔条反射光的最短时间为 t1。(1)用上述条件可以求出小球所需要的向心力 F= ,并与 F0比较,从而验证公式 F=mv2/r。 (2)这一设计对转台做非匀速圆周运动的情况是否适用?简要说明理由。15(14 分)(2011 年潍坊统考)如图 612 所示为检测某传感器的电路图传感器上标有“3 V,0.9 W”的字样(传感器可看做一个纯电阻)，滑动变阻器 R0上标有“10 ，1 A”的字样， 电流表的量程为 0.6 A，电压表的量程为 3 V求：图
13、 612 (1)传感器的电阻和额定电流 (2)为了确保电路各部分的安全，在 a、b 之间所加的电源电压最大值是多少？参考答案： 1、答案:A 解析:伤员被深埋在废墟中,与周围环境和尸体的温度不同,所以借助生命探测仪可以探测到 活着的被困人员。 2、解析：选 AD.金属的电阻率随着温度的升高而变大，半导体在温度升高时电阻会变小 3、答案:B解析:由图象知一氧化碳浓度越高,传感器电阻越小,电路中的电流越大,电压表示数 U0越大,B 正确。 4、答案:AC 解析:电压恒定不变,保温时应该增加电阻,从而减小功率,故应断开S;同理再次使用时,减 小电阻,应闭合S,增大功率。 5、答案:A 解析:电源电压
14、恒定,也就是说,并联电路两端电压恒定,当滑片向左移动时,发光二极管发光 变强,光敏电阻的阻值变小,所以电流变大,则L的功率变大,故选项A正确。 6、答案:B 解析:向右加速时,M 向左移动,与 a 接触,乙灯亮;当刹车时,M 向右移动,与 c 接触,甲灯亮。 故选项B正确。 7、答案:AC 解析:传感器内线圈的磁感应强度如图乙,在图乙中斜率既能反映线圈内产生的感应电流的 方向变化,又能反映感应电流的大小变化。t=0.1 s时刻,斜率最大,线圈内产生的感应电流 的大小达到了最大值,并且产生的感应电流的方向发生了变化,所以A、C正确;同理可知 t=0.15 s时刻线圈内产生的感应电流的方向变化及大
15、小变化情况,B、D不正确。8、解析：选 A.压力F作用时，极板间距d变小，由C，电容器电容C变大，又根rS 4kd 据QCU，极板带电量变大，所以电容器应充电，灵敏电流计中产生由正接线柱流入的电 流，所以指针将右偏，极板保持固定后，充电结束，指针回到零刻度9、解析：选 A.当下压时，因为C，d减小，C增大，在U不变时，因为C ，Q增rS 4kdQ U 大，从b向a有电流流过，正确；当F变化时，电容器两板的间距变化，电容变化，电 容器上的带电量发生变化，电路中有电流，正确，故选 A.10、解析：选 D.由C可知P、Q间距离d增大时电容C减小，A 项错误电容减小rS 4kd 将放电，电荷量减小，故
16、 B 项也错放电时电流从M点经R到N点，说明M点电势高于N 点电势，所以 C 项错误 D 项正确11、答案:(1)实验原理电路图如图所示。(2)d.电阻箱的读数 R0 e.仍为 I0 电阻箱的读数 R1f.R0-R1+150 12、解析:(1)电阻箱的最大阻值与热敏电阻的最大阻值相差不大,因此电阻箱应为与热敏电 阻串联。(2)本实验原理是当电路的两种状态的电流相等时,外电路的总电阻相等。95 和RT时对应的电路的电阻相等,有 150+R0=RT+R,即 RT=R0-R1+150 。 答案:或 增大 13、解析:电路中的逻辑关系是“或”逻辑关系,故虚线框内应选或门电路。若要提高光照 时电动机启动的灵敏度,需要在光照较小即光敏电阻较大时启动,故要增大 R2。 答案:见解析 14、解析:开始水温较低时,R1阻值较大,电阻
