资源描述
传感器专题一、单选题1.如图所示是一个火警报警装置的逻辑电路图，应用“非”门构成热敏电阻低温时电阻值很大、高温时电阻值很小要做到低温时电铃L不响，火警时电铃L响起报警，则图中X框、Y框中应是（ ）A.X为热敏电阻，Y为开关B.X为可变电阻，Y为热敏电阻C.X为热敏电阻，Y为可变电阻D.X，Y均为热敏电阻【答案】B 【考点】传感器 【解析】【解答】解：由图可知，D点接地，电势为0若Y为热敏电阻，当温度较低时，由于Y的电阻非常大，A点的电势接近5V，非门的输入端为高电势，因此非门的输出端为低电势，电铃两端没有电压，电铃不报警当火警发生时，温度升高导致Y的阻值变得很小，从而使输入端A点的电势接近0，非门输出端为高电势，这样电铃两端获得一个能发声的工作电压，电铃就会发出声音报警所以Y为热敏电阻，X为可变电阻，用来调节报警器的灵敏度故B正确，ACD错误；故选：B【分析】门电路可以看作是一种条件开关它有一个或多个输入端和一个输出端只有当输入信号满足一定的条件时，门才开启，信号才能通过条件得不到满足，门就关闭，信号就不能通过换句话说，门电路的输出和输入之间存在着一定的逻辑关系不同的门电路，输出与输入之间的逻辑关系也不同2.电容式加速度传感器的原理结构如图，质量块右侧连接轻质弹簧，左侧连接电介质，弹簧与电容器固定在外框上质量块可带动电介质移动改变电容则（）A.电介质插入极板间越深，电容器电容越小B.当传感器以恒定加速度运动时，电路中有恒定电流C.若传感器原来向右匀速运动，突然减速时弹簧会伸长D.当传感器由静止突然向右加速瞬间，电路中有顺时针方向电流【答案】D 【考点】电容器，传感器 【解析】【解答】A、根据电容器的电容公式C= ，当电介质插入极板间越深，即电介质增大，则电容器电容越大，故A错误；B、当传感器以恒定加速度运动时，根据牛顿第二定律可知，弹力大小不变，则电容器的电容不变，因两极的电压不变，则电容器的电量不变，因此电路中没有电流，故B错误；C、若传感器原来向右匀速运动，突然减速时，因惯性，则继续向右运动，从而压缩弹簧，故C错误；D、当传感器由静止突然向右加速瞬间，质量块要向左运动，导致插入极板间电介质加深，因此电容会增大，由于电压不变，根据Q=CU，可知，极板间的电量增大，电容器处于充电状态，因此电路中有顺时针方向电流，故D正确；故选：D【分析】A、根据电容器的电容公式C= ，从而电容的大小变化；B、由牛顿第二定律，确定弹力是否变化，再确定电容器是否处于充放电状态；C、由惯性可知，弹簧处于什么状态；D、先确定电介质向什么方向运动，再来确定电容器处于充电，还是放电，从而确定电路中的电流方向3.通常当人走向银行门口时，门就会自动打开，是因为门上安装了下列那种传感器（ ） A.温度传感器B.压力传感器C.红外线传感器D.声音传感器【答案】C 【考点】传感器 【解析】【解答】解：人走向门口时，门会自动打开，是因为安装了红外线传感器从而能感知红外线，导致门被打开故选：C【分析】一般人体都有恒定的体温，一般在37度，所以会发出特定波长10UM左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的4.下列关于传感器的说法中正确的是（ ） A.金属热电阻是一种可以将电学量转换为热学量的传感器B.电饭锅是通过压力传感器实现温度的自动控制C.干簧管是一种能够感知电场的传感器D.传感器能将非电学量按一定规律转换成电学量或者是电路的通断【答案】D 【考点】传感器 【解析】【解答】解：A、金属热电阻传感器是利用导体或半导体的电阻随温度变化来测量温度的一种温度敏感元件，可以将热学量转换为电学量的传感器故A错误；B、电饭锅是通过温度传感器实现温度的自动控制，故B错误；C、干簧管是一种能够感知磁场的传感器，故C错误；D、传感器作为一种将其它形式的信号与电信号之间的转换装置，能将非电学量按一定规律转换成电学量或者是电路的通断，故D正确；故选：D【分析】本题考查的知识点是传感器，但是不同的传感器有不同的具体应用，要具体问题具体分析5.下列有关传感器的说法中错误的是（ ） A.汶川大地震时用的生命探测仪利用了生物传感器B.“嫦娥二号”卫星星载的立体相机获取月球数据利用了光传感器C.电子秤称量物体质量是利用了力传感器D.火灾报警器能够在发生火灾时报警是利用了温度传感器【答案】D 【考点】传感器，传感器的应用 【解析】【解答】解：A、汶川大地震时用的生命探测仪利用了生物传感器，是红外线传感器，故A错误；B、“嫦娥二号”卫星星载的立体相机获取月球数据利用了光学传感器，故B正确；C、电子秤称量物体质量是利用了压力传感器，故C正确；D、火灾报警器能够在发生火灾时报警是利用了光传感器，在发生火灾时有烟雾挡住了光传感器，故D错误；本题选错误的，故选：D【分析】传感器作为一种将其它形式的信号与电信号之间的转换装置，在我们的日常生活中得到了广泛应用，不同传感器所转换的信号对象不同，我们应就它的具体原理进行分析6.办公大楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开和关，利用了下列哪种传感器（ ） A.生物传感器B.红外传感器C.温度传感器D.压力传感器【答案】B 【考点】传感器 【解析】【解答】解：办公大楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开和关，是由于人体会发出红外线，当传感器探测到人体发出的红外线后，门会自动打开；故选B【分析】传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求它是实现自动检测和自动控制的首要环节7.关于传感器，下列说法正确的是（ ） A.传感器能将电学量按一定规律转换成非电学量B.干簧管是能够感知电场的传感器C.半导体热敏电阻的阻值一定随温度的升高而减小D.金属热电阻一般选用线性好，温度系数较大的材料制成【答案】C 【考点】传感器 【解析】【解答】解：A、传感器作为一种将其它形式的信号与电信号之间的转换装置，能将非电学量按一定规律转换成电学量故A错误；B、干簧管是一种能够感知磁场的传感器故B错误；C、热敏电阻在温度升高时，电阻会变小，热敏电阻能把温度这个热学量转换为电阻这个电学量故C正确；D、金属热电阻是将温度转化为电阻，金属导体热电阻随温度的升高而增大；金属热电阻一般选用线性好，温度系数较小的材料制成故D错误故选：C【分析】传感器作为一种将其它形式的信号与电信号之间的转换装置，在我们的日常生活中得到了广泛应用，不同传感器所转换的信号对象不同，我们应就它的具体原理进行分析8.类人型机器人装有作为眼睛的“传感器”，犹如大脑的“控制器”，以及可以行走的“执行器”，在它碰到障碍物前会自动避让并及时转弯下列有关该机器人“眼睛”的说法中正确的是（ ） A.是力传感器B.是光传感器C.是温度传感器D.是声音传感器【答案】B 【考点】传感器的应用 【解析】【解答】解：由图可知，该传感器可以作为机器人的眼睛，则说明它采用的应是通过感光原理而确定障碍物的；故应为光传感器；故选：B【分析】根据题意明确该传感器的作用，从而明确该传感器属于哪一种类型9.传感器在各种领域中有着广泛应用，是自动控制设备中不可缺少的元件。如下图所示为几种电容式传感器，其中通过改变电容器两极间距离而引起电容变化的是：（ ） A.B.C.D.【答案】C 【考点】传感器 【解析】【解答】A图是可变电容器，通过改变电介质，来改变电容器的电容，A不符合题意；B图，电容器的一个极板时金属芯线，另一个极板是导电液，故是通过改变电容器两极间正对面积而引起电容变化的，B不符合题意；C图是通过改变极板间的距离，改变电容器的电容，C符合题意D图，电容器为可变电容器，通过转动动片改变正对面积，改变电容器的电容，D不符合题意；故答案为：C .【分析】利用题目中“改变电容器两极间距离”的条件，结合图中的电容器进行分析即可。10.如图所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间t，测得遮光条的宽度为x，用 近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度，为使 更接近瞬时速度，正确的措施是（ ）A.换用宽度更窄的遮光条B.提高测量遮光条宽度的精确度C.使滑片的释放点更靠近光电门D.增大气垫导轨与水平面的夹角【答案】A 【考点】速度、速率，传感器的应用 【解析】【解答】解：本题中利用平均速度等效替代瞬时速度；故只能尽量减小计算平均速度的位移，即换用宽度更窄的遮光条；故A正确；BCD错误；故选：A【分析】明确平均速度代替瞬时速度的方法，应明确我们是利用x趋向于0时的平均速度可近似等于瞬时速度11.传感器是一种采集信息的重要器件，如图所示是一种测定压力的电容式传感器当待测压力F作用于可动膜片电极上时，以下说法中错误的是（ ）A.若F向上压膜片电极，电路中有从a到b的电流B.若F向上压膜片电极，电容器的电容增大C.若F向上压膜片电极，电流表指针发生偏转D.若电流表有示数，则说明压力F发生变化【答案】A 【考点】传感器 【解析】【解答】解：A、B、C由题可知，电容器的电压不变若F向上压膜片电极，减小板间距离，电容增大，电量增大，电容器充电，电路中形成顺时针方向的充电电流，即电路中有从b到a的电流，电流表指针方向偏转，故A错误，BC正确D、当压力F变化时，电容变化，电量变化，电路中就有电流故电流表有示数时，说明压力F发生变化，故D正确本题选错误的，故选：A【分析】电容器的电压不变若F向上压膜片电极，电容增大，电量增大，电容器充电，电路中形成顺时针方向的电流，电流表指针发生偏转电流表有示数，则说明压力F发生变化12.传感器是一种采集信息的重要器件，如图所示，是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片电极上时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串接成闭合电路，那么（ ）A.若电容减小，则力F增大B.若电容增大则力F减小C.若电容变大，则力F增大D.以上说法都不对【答案】C 【考点】电容器，传感器 【解析】【解答】解：A、若电容减小，由电容的决定式C= 得知电容器板间距离增大，则F减小故A错误B、C、D、若电容增大，由电容的决定式C= 得知电容器板间距离减小，则F增大故BD错误，C正确故选：C【分析】根据电容器的电容与板间距离的关系，判断当F向上压膜片电极时电容的变化13.街道旁的路灯利用半导体的电学特性制成了白天自动熄灭，夜晚自动点亮的装置，该装置的工作原理是应用了半导体的（ ） A.光敏性B.压敏性C.热敏性D.三个特性同时应用【答案】A 【考点】传感器 【解析】【解答】解：灯要求夜晚亮、白天熄则白天有光，黑夜没有光，则是由光导致电路的电流变化，所以电路中光传感器导致电阻变化，实现动控制，因此是利用半导体的光敏性故A正确、BCD错误故选：A【分析】传感器的作用是将温度、力、光、声音等非电学量转换为电学量14.家用电饭锅使用的传感器类型是（ ） A.湿度传感器B.声音传感器C.红外传感器D.温度传感器【答案】D 【考点】传感器的应用 【解析】【解答】解：开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态，则触点接通，电热板通电加热，水沸腾后，由于锅内保持100不变，故感温磁体仍与永磁体相吸，继续加热，直到饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度升高，当温度升至“居里点103”时，感温磁体失去铁磁性，在弹簧作用下，永磁体被弹开，触点分离，切断电源，从而停止加热家用电饭锅使用的传感器类型是温度传感器故D正确、ABC错误故选：D【分析】电饭锅工作当温度达到某特定值时，永磁体与感温磁体开始分离，会自动切断电源15.许多楼道照明灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启；而在白天，即使有声音它也没有反应，它的控制电路中可能接入的传感器是（ ）温度传感器 光传感器 声音传感器 热传感器 A.B.C.D.【答案】B 【考点】传感器 【解析】【解答】解：楼道照明灯天黑时，出现声音它就开启；而在白天，即使有声音它也没有反应原因是天黑没有光，则声音传感器起作用，当在白天声音传感器不起作用所以电路中光传感器则安装在声音传感器之前故选：B【分析】传感器的作用是将温度、力、光、声音等非电学量转换为电学量16.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图（a）所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图（b）所示，下列判断正确的是（ ）A.从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动B.从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动C.从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动D.从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动【答案】D 【考点】传感器 【解析】【解答】解：A、在t1t2内，I变大，阻值变小，压力变大，小车做变加速运动，故A错误； B、在t1t2内，I变大，阻值变小，压力变大，小车做变加速运动，故B错误； C、在t2t3内，I不变，压力恒定，小车做匀加速直线运动，故C错错误； D、在t2t3内，I不变，压力恒定，小车做匀加速直线运动，故D正确； 故选：D【分析】压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，而电流变大说明电阻变小，故电流变大说明压力变大；反之，电流变小说明压力变小；电流不变说明压力不变17.模块机器人可以由下列几部分组成；（ ） A.触发传感器、执行器和小风扇B.光敏电阻、触发传感器和执行器C.声传感器、小灯泡和蜂鸣器D.热敏电阻、控制器和蜂鸣器【答案】D 【考点】传感器 【解析】【解答】解：模块机器人由传感器、控制器和执行器三个模块组成，相当于人的感觉器官、大脑和肌肉在四个选项中，ABC三个选项都没有控制器，是ABC三个选项都错误，D正确故选：D【分析】模块机器人由传感器、控制器和执行器三个模块组成由此分析解答即可18.如图所示，是一火警报警的一部分电路示意图其中R2为热敏材料制成的传感器，该传感器的电阻随温度的升高而增大，电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器当传感器R2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变小，U变小B.I变大，U变小C.I变小，U变大D.I变大，U变大【答案】D 【考点】传感器 【解析】【解答】解：当传感器R2所在处出现火情时，R2的阻值变大，外电路总电阻变大，则总电流变小，电源的内电压变小，路端电压变大，即U变大电路中并联部分的电压U并=EI（R1+r），I变小，其他量不变，则U并变大，I也变大所以I 变大，U 变大故D正确，ABC错误；故选：D【分析】由题，R2为用半导体热敏材料制成的传感器，温度升高时，其电阻增大当传感器R2所在处出现火情时，分析R2的变化，确定外电路总电阻的变化，分析总电流和路端电压的变化，即可知U的变化根据并联部分电压的变化，分析I的变化19.在生活中，许多地方都应用了传感器，像路灯的自动控制就要用到（ ） A.位移传感器B.光传感器C.温度传感器D.压力传感器【答案】B 【考点】传感器 【解析】【解答】解：灯要求夜晚亮、白天熄则白天有光，黑夜没有光，则是由光导致电路的电流变化，所以电路中光传感器导致电阻变化，实现动控制，因此是利用半导体的光敏性，即为光电传感器，故B正确，ACD错误故选：B【分析】传感器的作用是将温度、力、光、声音等非电学量转换为电学量然后结合路灯的自动控制的原理分析即可20.光敏电阻能将光信号转化为电信号是因为（ ） A.光照强度发生变化时，光敏电阻的阻值也发生变化B.光照强度发生变化时，光敏电阻的体积也发生变化C.光照强度发生变化时，光敏电阻的长度也发生变化D.光照照度发生变化时，光敏电阻的横截面积也发生变化【答案】A 【考点】传感器 【解析】【解答】解：有些半导体材料的电阻率随着光照的变化而变化，故其电阻会发生变化； 从而在电路中可能引起电流的变化，从而将光信号转化为电信号； 而光敏电阻的体积、长度和截面积均不会发生变化； 故A正确，BCD错误；故选：A【分析】明确光敏电阻的性质，知道光敏电阻是如何将光信号转化为电信号的21.NTC热敏电阻器即负温度系数热敏电阻器，也就是指阻值随温度的升高而减小的电阻负温度系数的热敏电阻R 2接入如图所示电路中，R1为定值电阻，L为小灯泡，当温度降低时（不考虑灯泡和定值电阻阻值随温度变化）（ ）A.小灯泡变亮B.小灯泡变暗C.R 1两端的电压增大D.电流表的示数增大【答案】A 【考点】传感器，电路的动态变化分析 【解析】【解答】解：当温度降低时，R2的电阻的电阻增大，总电阻增大，据闭合电路的欧姆定律知干路电流减小，即电流表的示数减小；据UR1=IR1知电阻R1两端的电压减小；再据E=UR1+UL+U内知灯L两端的电压增大，即小灯泡变亮，故A正确，BCD错误故选：A【分析】首先看懂电路图中各用电器的连接方式，NTC 热敏电阻在电路中与滑动变阻器的作用一样，也是动态电路分析的题目当温度降低时，R2的电阻的电阻增大，总电阻增大，据闭合电路的欧姆定律知干路电流减小，电阻R1两端的电压减小，灯L两端的电压增大，即可判断选项22.酒精测试仪就用于对机动车驾驶人员是否酒后驾车及其他严禁酒后作业人员的现场检测，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系，如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻r0的倒数与酒精气体的浓度c成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是（ ）A.U越大，表示c越大，c与U成正比B.U越大，表示c越大，但是c与U不成正比C.U越大，表示c越小，c与U成反比D.U越大，表示c越小，但是c与U不成反比【答案】B 【考点】传感器 【解析】【解答】解：酒精气体传感器和定值电阻串联在电路中，电压表测R0两端的电压根据酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，得： =kC（k是比例系数） 根据欧姆定律得： = = 由整理得：U= 由数学知识知，U越大，c越大，但两者不成正比故B正确故选：B【分析】首先根据电路图分析电路的连接方式，分析酒精气体传感器的电阻的变化，然后根据欧姆定律得到电压表示数与电阻r的关系，结合传感器电阻r的倒数与酒精气体的浓度C成正比，得出电压表示数与酒精气体浓度的关系式，再进行选择23.关于电熨斗下列说法正确的（ ） A.电熨斗能自动控制温度主要利用了双金属片，两片金属的膨胀系数相同B.常温下，上下触点是分开的；温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点分开C.需要较高温度熨烫时，要调节温度旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移D.电熨斗中的双金属片是一种半导体材料【答案】C 【考点】传感器的应用 【解析】【解答】解：A、当温度升高时，金属片向膨胀系数小的发生弯曲，触点断开，故双金属片上层金属的膨胀系数大于下层金属片，故A错误； B、常温下，上下触点接触；温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点分开，起到调温作用，故B错误； C、需要较高温度熨烫时，要调节调温旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移，当温度升到较高，金属片发生弯曲较厉害触点才断开，故C正确； D、双金属片是一种导体材料，故D错误；故选：C【分析】了解双金属片的特点：利用不同膨胀系数的金属片做成，当温度升高时，金属片向膨胀系数小的发生弯曲，触点断开；当温度降低时，金属片向膨胀系数大的发生弯曲，触点不断开；调节温度原理根据金属片的在电路中的连接有关24.用遥控器调换电视机的频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程下列属于这类传感器的是（ ） A.红外报警装置B.走廊照明灯的声控开关C.自动洗衣机中的压力传感装置D.电饭煲中控制加热和保温的温控器【答案】A 【考点】传感器 【解析】【解答】解：用遥控器调换电视机的频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程A、红外线报警装置是感应红外线去转换成电学量，从而引起报警而遥控器调换电视机的频道的过程，也发出红外线故A正确；B、走廊照明灯的声控开关，实际是将声波转化成电信号的过程，故B不正确；C、自动洗衣机中的压力传感装置，是将压力转化成电信号的过程，故C不正确；D、电饭煲中控制加热和保温的温控器，是将温度转化成电信号的过程，故D不正确故选：A【分析】用遥控器调换电视机的频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程25.家用电饭锅使用的传感器类型是（ ） A.温度传感器B.声音传感器C.红外传感器D.湿度传感器【答案】A 【考点】传感器 【解析】【解答】解：开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态，则触点接通，电热板通电加热，水沸腾后，由于锅内保持100不变，故感温磁体仍与永磁体相吸，继续加热，直到饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度升高，当温度升至“居里点103”时，感温磁体失去铁磁性，在弹簧作用下，永磁体被弹开，触点分离，切断电源，从而停止加热家用电饭锅使用的传感器类型是温度传感器故选：A【分析】电饭锅工作当温度达到某特定值时，永磁体与感温磁体开始分离，会自动切断电源26.如图所示是电容式话筒的示意图，它是利用电容制作的传感器，话筒的振动膜表面镀有薄薄的金属层，膜后距膜几十微米处有一金属板，金属板和振动膜上的金属层构成电容器的两极，在两极间加一电压U，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化，导致话筒所在电路中的其他量发生变化，声音信号被话筒转化为电信号，导致电容变化的原因可能是电容器（ ）A.两板间的距离变化B.两板的正对面积变化C.两板间的介质变化D.两板间的电压变化【答案】A 【考点】电容器，传感器 【解析】【解答】解：A、振动膜前后振动，金属层和金属板之间的距离发生变化，导致电容变化故A正确B、振动膜前后振动，金属层和金属板正对面积没有变化故B错误C、金属层和金属板之间电介质是空气，没有变化，不会导致电容变化故C错误D、电容与电压无关，电压的变化不会导致电容变化故D错误故选：A【分析】人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化，根据电容的决定因素分析导致电容变化的原因27.通常当人走向银行门口时，门就会自动打开，这是因为门上安装了下列那种传感器（ ） A.温度传感器B.红外线传感器C.声音传感器D.压力传感器【答案】B 【考点】传感器 【解析】【解答】解：人走向门口时，门会自动打开，是因为安装了红外线传感器从而能感知红外线，导致门被打开故B正确，ACD错误；故选：B【分析】一般人体都有恒定的体温，一般在37度，所以会发出特定波长10UM左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的二、多选题28.自行车速度计利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率如图甲所示，自行车前轮上安装一块磁铁，轮子每转一圈，这块磁铁就靠近传感器一次，传感器会输出一个脉冲电压图乙为霍尔元件的工作原理图当磁场靠近霍尔元件时，导体内定向运动的自由电荷在磁场力作用下偏转，最终使导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现电势差，即为霍尔电势差下列说法正确的是（ ）A.根据单位时间内的脉冲数和自行车车轮的半径即可获知车速大小B.自行车的车速越大，霍尔电势差越高C.图乙中霍尔元件的电流I是由正电荷定向运动形成的D.如果长时间不更换传感器的电源，霍尔电势差将减小【答案】A,D 【考点】传感器，霍尔元件 【解析】【解答】解：A、根据单位时间内的脉冲数，可求得车轮转动周期，从而求得车轮的角速度，最后由线速度公式，结合车轮半径，即可求解车轮的速度大小故A正确B、根据qvB=q 得，UH= ，由电流的微观定义式：I=nesv，n是单位体积内的电子数，e是单个导电粒子所带的电量，s是导体的横截面积，v是导电粒子运动的速度整理得：v= 联立解得：UH= ，可知用霍尔元件可以测量地磁场的磁感应强度，保持电流不变，霍尔电压UH与车速大小无关故B错误C、霍尔元件的电流I是由负电荷定向运动形成的故C错误D、由公式UH= ，若长时间不更换传感器的电源，那么电流I减小，则霍尔电势差将减小，故D正确；故选：AD【分析】依据单位时间内的脉冲数，即可知转动周期，再结合角速度与周期，与线速度与角速度关系，即可求解；根据左手定则得出电子的偏转方向，抓住电子所受的电场力和洛伦兹力平衡得出霍尔电压的表达式，从而进行分析29.关于传感器的应用，下列说法中正确的是（ ） A.电饭锅中的敏感元件是光敏电阻B.测温仪中测温元件可以是热敏电阻C.用传感器探究作用力和反作用力的关系的实验，所用的测力装置是力传感器D.火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现高电阻状态，有烟雾时呈现低电阻状态【答案】B,C,D 【考点】传感器的应用 【解析】【解答】解：A、电饭锅中的敏感元件将热学量转换为电学量，是热敏电阻故A错误；B、测温仪中测温元件将热学量转换为电学量，是热敏电阻故B正确；C、用传感器探究作用力和反作用力的关系的实验，需要将联系量转换为电学量，所以所用的测力装置是力传感器故C正确D、火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现高电阻状态，有烟雾时呈现低电阻状态，使电路中的电流增大，从而报警故D正确故选：BCD【分析】传感器是将温度、力、光等非电学量转化为电学量结合传感器的特点解答即可30.关于传感器的应用，下列说法中正确的是（ ） A.电饭锅中的敏感元件是光敏电阻B.测温仪中测温元件可以是热敏电阻C.用传感器探究作用力和反作用力的关系的实验，所用的测力装置是力传感器D.火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现高电阻状态，有烟雾时呈现低电阻状态【答案】B,C,D 【考点】传感器的应用 【解析】【解答】解：A、电饭锅中的敏感元件将热学量转换为电学量，是热敏电阻故A错误；B、测温仪中测温元件将热学量转换为电学量，是热敏电阻故B正确；C、用传感器探究作用力和反作用力的关系的实验，需要将联系量转换为电学量，所以所用的测力装置是力传感器故C正确D、火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现高电阻状态，有烟雾时呈现低电阻状态，使电路中的电流增大，从而报警故D正确故选：BCD【分析】传感器是将温度、力、光等非电学量转化为电学量结合传感器的特点解答即可31. 传感器是一种采集信息的重要器件，如图所示是一种测定压力的电容式传感器当待测压力F作用于可动膜片电极上时，以下说法中正确的是（）A若F向上压膜片电极，电路中有从a到b的电流B若F向上压膜片电极，电路中有从b到a的电流C若F向上压膜片电极，电路中不会出现电流D若电流表有示数，则说明压力F发生变化32.将力传感器A固定在光滑水平桌面上，测力端通过轻质水平细绳与滑块相连，滑块放在较长的小车上如图1所示，传感器与计算机相连接，可获得力随时间变化的规律一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮，一端连接小车，另一端系沙桶，整个装置开始处于静止状态在物体与小车分离前缓慢向沙桶里倒入细沙，力传感器采集的Ft图象如图2所示则（ ）A.2.5 s前小车做变加速运动B.2.5 s后小车做变加速运动C.2.5 s前小车所受摩擦力不变D.2.5 s后小车所受摩擦力不变【答案】B,D 【考点】滑动摩擦力，传感器的应用 【解析】【解答】解：根据图象可知，2.5秒之后传感器对滑块的拉力不变，说明此时小车开始运动，传感器拉力大小等于滑动摩擦力大小，因此2.5秒后小车所受摩擦力不变由于沙桶质量不断增加，即重力不断增加，因此2.5s后小车做变加速运动，2.5秒之前小车静止不动，小车所受摩擦力为静摩擦力，大小不断增大，故BD正确，AC错误故选：BD【分析】对滑块进行受力分析，由图象求出传感器对滑块的拉力，由平衡条件求出滑块受到的摩擦力，然后由牛顿第三定律判断小车的受力情况33.下列说法正确的是 （ ） A.话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号B.电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断C.电子秤所使用的测力装置是力传感器D.半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越大【答案】B,C 【考点】传感器的应用 【解析】【解答】解：A、话筒是一种常用的声传感器，其作用是将声信号转换为电信号故A错B、电熨斗温度自动控制装置能控制电源的通断常温时，上、下触点应是接触的，当双金属片温度升高时，上下层形变不同，上层形变大，双金属片发生弯曲，使电路断开所以电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断故B正确C、电子秤所使用的测力装置是力传感器，传感器输出的电压表示力F的大小，压力越大电子秤示数越大，也就是输出的电压越大故C正确D、半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越小故D错故选BC【分析】传感器作为一种将其它形式的信号与电信号之间的转换装置，在我们的日常生活中得到了广泛应用，不同传感器所转换的信号对象不同，我们应就它的具体原理进行分析三、实验探究题34.某同学用如图甲所示的装置测量滑块与水平桌面之间的动摩擦因数，实验过程如下：（1）用游标卡尺测量出固定于滑块上的遮光条的宽度 _ ，在桌面上合适固定好弹簧和光电门，将光电门与数字计时器（图中未画出）连接。 （2）用滑块把弹簧压缩到某一位置，测量出滑块到光电门的距离 ，释放滑块，测出滑块上的遮光条通过光电门所用的时间 ，则此时滑块的速度 _。 （3）通过在滑块上增减砝码来改变滑块的质量 ，仍用滑块将弹簧压缩到（2）中的位置，重复（2）的操作，得出一系列滑块质量 与它通过光电门时的速度 的值。根据这些数值，作出 图像如图乙所示，已知当地的重力加速度为 ，由图像可知，滑块与水平桌面之间的动摩擦因数 _，继续分析这个图像，还能求出的物理量是_其值为_。 【答案】（1）（2）（3）；每次弹簧被压缩时具有的弹性势能；【考点】动摩擦因数，传感器的应用 【解析】【解答】（1）由图示游标卡尺可知，主尺示数为 ，游标尺示数为 ，游标卡尺读数 。（2）经过光电门的速度可以由经过光电门时的平均速度表示，故 。（3）对滑块运动过程由动能定理可知： 可得 ，图象与纵坐标的交点为： ；解得： ，同时图象的斜率表示弹力做功的2倍，即 ，故可以求出每次弹簧被压缩时具有的弹性势能 。【分析】探究影响摩擦力的大小的因素；本题考查了游标卡尺的读数和动摩擦因数的测量，解题关键是根据动能定理找到图象的函数关系式，再结合图象求出动摩擦因数。35.某实验小组探究合外力做功和动能变化的关系，他们将宽度一定的挡光片固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连，在水平桌面上的A、B两点各安装一个光电门，记录小车通过A、B位置时的遮光时间，小车中可以放置砝码（1）实验主要步骤如下：实验前应将木板左端略微抬高，使小车通过两光电门的遮光时间相等，这样做的目的是_；用长度测量工具游标卡尺测量挡光片宽度为d，再用刻度尺量得A、B之间的距离为L；将小车停在C点，在砝码盘中放上砝码，小车在细线拉动下运动，记录此时小车（含挡光片及车中砝码）的质量为M，砝码盘和盘中砝码的总质量为m，小车通过A、B的遮光时间分别为t1、t2 ， 已知重力加速度为g，则可以得到A至B过程中小车的合外力做功为_，小车的动能变化量为_（用相应的字母m、M、t1、t2、L、d表示）；在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码，重复的操作 （2）为了实验能达到预期效果，步骤中M、m应满足的条件是_ 【答案】（1）平衡摩擦力；mgL；（2）M远大于m 【考点】探究动能定理，传感器的应用 【解析】【解答】解：（1）实验前应将木板左端略微抬高，使小车通过两光电门的遮光时间相等的目的是平衡摩擦力，小车受到的拉力等于其合力，细线的拉力对小车做的功等于合力对小车做的功；（2）A至B过程中小车的合外力做功等于砝码盘和盘中砝码受到的重力做功，即W=mgL，小车通过A时的速度：vA= ，小车通过B时的速度：vB= ；则小车通过A、B过程中动能的变化量E= MvB2 MvA2= ；（3）只有当M远大于m时，砝码盘和盘中砝码的重力才等于绳子的拉力，即满足M远大于m时可以用砝码盘和盘中砝码的重力做的功代替小车合力做的功故答案为：（1）平衡摩擦力；mgL； ；（2）M远大于m【分析】（1）为了使绳子拉力充当合力，即细线拉力做的功等于合力对小车做的功应先平衡摩擦力（2）小车合力做的功等于砝码盘和盘中砝码的重力做的功，根据 求出小车通过AB两点的速度，从而求出动能的变化率；（3）只有当M远大于m时，砝码盘和盘中砝码的重力才等于绳子的拉力36.如图甲所示，在水平放置的气垫导轨上有一带有方盒的滑块，质量为M，气垫导轨右端固定一定滑轮，细线绕过滑轮，一端与滑块相连，另一端挂有6个钩码，设每个钩码的质量为m，且M=4m（1）用游标卡尺测出滑块上的挡光片的宽度，读数如图乙所示，则宽度d=_cm；（2）某同学打开气源，将滑块由静止释放，滑块上的挡光片通过光电门的时间为t，则滑块通过光电门的速度为_（用题中所给字母表示）； （3）开始实验时，细线另一端挂有6个钩码，由静止释放后细线上的拉力为F1 ， 接着每次实验时将1个钩码移放到滑块上的方盒中，当只剩3个钩码时细线上的拉力为F2 ， 则F1_2F2（填“大于”、“等于”或“小于”）； （4）若每次移动钩码后都从同一位置释放滑块，设挡光片距光电门的距离为L，钩码的个数为n，测出每次挡光片通过光电门的时间为t，测出多组数据，并绘出 n 图象，已知图线斜率为k，则当地重力加速度为_（用题中字母表示） 【答案】（1）0.520（2）（3）小于（4）【考点】刻度尺、游标卡尺的使用，传感器的应用 【解析】【解答】（1）游标卡尺的主尺读数为5mm，游标读数为0.054mm=0.20mm，则最终读数为5.20mm=0.520cm（2）极短时间内的平均速度等于瞬时速度的大小，则滑块通过光电门的速度v= 解：对整体分析， ，隔离对滑块分析，根据牛顿第二定律得，F1=Ma1=4m0.6g=2.4mg，隔离对滑块分析，根据牛顿第二定律得，F2=7ma2=2.1mg，知F12F2 （4）滑块通过光电门的速度v= ，根据v2=2aL得， ，因为a= ，代入解得 ，图线的斜率k= ，解得g= 故答案为：（1）0.520cm；（2） ；（3）小于；（4） 【分析】（1）游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读（2）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出滑块通过光电门的速度（3）通过整体隔离法，结合牛顿第二定律求出拉力的大小，从而进行比较（4）根据速度位移公式，结合牛顿第二定律得出n 的表达式，结合图线的斜率求出当地的重力加速度37.温度传感器是一种将温度变化转换为电学量变化的装置，它通过测量传感器元件的电学量随温度的变化来实现温度的测量，其核心部件是由半导体材料制成的热敏电阻在某次实验中，为了测量热敏电阻RT在0到100之间多个温度下的阻值，一实验小组设计了如图甲所示电路其实验步骤如下：正确连接电路，在保温容器中加入适量开水；加入适量的冰水，待温度稳定后，测量不同温度下热敏电阻的阻值；重复第步操作若干次，测得多组数据 （1）该小组用多用电表“100”挡测热敏电阻在100下的阻值，发现表头指针偏转的角度很大；为了准确地进行测量，应换到_挡（选填“10”、“1k”）；如果换挡后就用表笔连接热敏电阻进行读数，那么欠缺的实验步骤是：_，补上该步骤后，表盘的示数如图乙所示，则它的电阻是_实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得图丙的Rt关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的Rt关系_；（2）若把该热敏电阻与电源（电动势E=1.5V、内阻不计）、电流表（量程为5mA、内阻Rg=100）、电阻箱R0串联起来，连成如图丁所示的电路，用该电阻作测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“热敏电阻测温计”电流表刻度较大处对应的温度刻度应该_（填“较大”或“较小”）；若电阻箱的阻值取R0=220，则电流表3mA处所对应的温度刻度为_ 【答案】（1）10；欧姆调零；200；R=100+t（2）较大；80 【考点】传感器，传感器的应用 【解析】【解答】解：（1）用多用表的“100”倍率的挡位测热敏电阻在室温下的阻值，发现表头指针偏转的角度很大，说明电阻较小，换用小倍率的，所以换用“10”倍率；换挡后，需重新欧姆调零电阻的阻值等于2010=200从图中取相距较远的两个特殊点，代入R=R0+kt计算由图有：120=R0+20k200=R0+100k解得：R0=100k=1故该热敏电阻的Rt关系式：R=100+t （2）由闭合电路欧姆定律有：E=Ig（R+R+Rg），可见电流越小电阻越大，而电阻越大温度则越高，即电流刻度较小处对应的温度刻度应该较大；若电阻箱阻值R=220时，代入E=Ig（R+R+Rg），得热敏电阻的阻值为：R=180；结合图甲可知热敏电阻阻值与温度关系式为：R=t+100故此时对应的温度数值为80故答案为：（1）10，欧姆调零，200，R=100+t；（2）较大；80【分析】（1）多用电表的刻度盘零刻度在右边，当指针偏角比较大时，说明电阻比较小，指针偏角比较小时，说明电阻比较大每次换挡需重新进行欧姆调零欧姆表测电阻的阻值等于读数乘以倍率根据图象的性质可明确对应的公式；（2）电流小，根据闭合电路欧姆定律，可以得到热敏电阻的电阻值大，而根据题图甲，热敏电阻的电阻大时温度高；根据闭合电路欧姆定律计算得到热敏电阻R的值，再从电阻与温度图象得到温度值38.某研究性学习小组用图1所示装置来测定当地重力加速度，主要操作如下：安装实验器材，调节试管夹（小铁球）、光电门和纸杯在同一竖直线上；打开试管夹，由静止释放小铁球，用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t，并用刻度尺（图上未画出）测量出两个光电门之间的高度h，计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v；保持光电门1的位置不变，改变光电门2的位置，重复的操作，测出多组（h，t），计算出对应的平均速度”；画出vt图像请根据实验，回答如下问题： （1）设小铁球到达光电门l时的速度为v0 ， 当地的重力加速度为g则小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为_（用v0、g和t表示） （2）实验测得的数据如表：实验次数123456h（cm）10.0020.0030.0040.0050.0060.00t（s）0.0690.1190.1590.1950.2260.255v（m/s）1.451.681.892.052.212.35请在图2坐标纸上画出vt图像_ （3）根据vt图像，可以求得当地重力加速度g=_m/s2 ， 小球通过光电门1时的速度为_m/s（以上结果均保留两位有效数字） 【答案】（1）v=v0+ gt（2）（3）9.7；1.1 【考点】自由落体运动，传感器的应用 【解析】【解答】解：（1）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为v=v0+ gt；（2）根据数据作出vt图像：（3）小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为v=v0+ gt；所以vt图像的斜率表示 g，所以当地重力加速度g=2k=9.7m/s2 ， 根据vt图像得出v0=1.10m/s，即小球通过光电门1时的速度为1.1m/s，故答案为：（1）v=v0+ gt（2.）如图（3.）9.7；1.1【分析】根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度求解通过两光电门间平均速度v；根据数据作出vt图像，根据vt图像的斜率物理意义求解重力加速度39.某学习小组利用如图1所示的装置验证动能定理（1）将气垫导轨调至水平，安装好实验器材，从图2中读出两光电门中心之间的距离S=_cm； （2）测量挡光条的宽度d，记录挡光条通过光电门1和2所用的时间t1和t2 ， 并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力F，为了完成实验，还需要直接测量的一个物理量是_； （3）该实验是否需要满足砝码盘和砝码的总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感
展开阅读全文