高中物理传感器总结练习题

高中物理传感器总结练习题2、美国科学家WillardS.Boyle与GeorgeE.Snith因电荷耦合器件(CCD)的重要发明荣获2009年度诺贝尔物理学奖.CCD是将光学量转变成电学量的传感器.下列器件可作为传感器的有A.发光二极管B.热敏电阻C.霍尔元件D.干电池3、当前传感器被广泛应用于各种电器、电子产品之中,下述关于常用的几种家用电子器件所采用传感器说法中,正确的是()A.电视机对无线遥控信号的接收主要是采用了光电传感器B.电子体温计中主要是采用了温度传感器C.电脑所用的光电鼠标主要是采用声波传感器D.电子秤中主要是采用了力电传感器4、关于电子秤中应变式力电传感器的说法正确的是()A.应变片是由导体材料制成B.当应变片的表面拉伸时,其电阻变大;反之,变小C.传感器输出的是应变片上的电压D.外力越大,输出的电压差值也越大5、有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件,这三只元件分别接入如图所示电路中的A、B两点后,用黑纸包住元件或者把元件置入热水中,观察欧姆表的示数,下列说法中正确的是()A.置入热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数变化较大,这只元件一定是热敏电阻B.置入热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数不变化,这只元件一定是定值电阻C.用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比,欧姆表示数变化较大,这只元件一定是光敏电阻D.用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比,欧姆表示数相同,这只元件一定是定值电阻6、用遥控器调换电视机频道的过程,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7、传感器担负着信息采集的任务，它常常是()A．将力学量(如形变量)转变成电学量B．将热学量转变成电学量C．将光学量转变成电学量D．将电学量转变成力学量8、下列技术涉及传感器的应用的是()A．宾馆的自动门B．工厂、电站的静电除尘C．家用电饭煲的跳闸和保温D．声控开关9、街旁的路灯、江海里的航标都要求在夜晚亮、白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制，这是利用半导体的()A．压敏性B．光敏性C．热敏性D．三种特性都利用10、电容式传感器是用来将各种非电信号转变为电信号的装置．由于电容器的电容取决于极板正对面积、极板间距离以及极板间的电介质这几个因素，当某一物理量发生变化时就能引起上述某个因素的变化，从而又可推出另一个物理量的值．如图K46－1所示是四种电容式传感器的示意图，关于这四个传感器的作用，下列说法不正确的是()A．甲图的传感器可以用来测量角度B．乙图的传感器可以用来测量液面的高度C．丙图的传感器可以用来测量压力D．丁图的传感器可以用来测量速度11、在探究超重和失重规律时，某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作．传感器和计算机相连，经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图象如图K46－2所示，其中可能正确的是()ABCD12、如图K46－3所示是一个火警报警器电路的示意图．其中R3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增大．值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器．当传感器R3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变小B．I变小，U变大C．I变小，U变小D．I变大，U变大13、如图K46－4所示的电路中，当半导体材料做成的热敏电阻浸泡到热水中时，电流表示数增大，则说明()A．在温度越高时，热敏电阻阻值越大B．在温度越高时，热敏电阻阻值越小C．半导体材料温度升高时，导电性能变差D．半导体材料温度升高时，导电性能变好14、酒精测试仪的工作原理如图K46－5所示，其中P是半导体型酒精气体传感器，该传感器电阻r′的倒数与酒精气体的浓度c成正比，R0为定值电阻．如图K46－6所示关于电压表示数的倒数()与酒精气体浓度的倒数()之间关系的图象正确的是()图K46－515、如图K46－7所示是电熨斗的结构图，下列说法正确的是()A．双金属片上层金属的膨胀系数小于下层金属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、下触点分离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D．双金属片温度传感器的作用是控制电路的通断图K46－716、某一电学黑箱内可能有电容器、电感线圈、定值电阻等元件，在接线柱间以如图K46－8甲所示的“Z”字形连接(两接线柱间只有一个元件)．为了确定各元件种类，小华同学用电流传感器(相当于电流表)与一直流电源、滑动变阻器、开关串联后，分别将AB、BC、CD接入如图K46－8乙所示的电路，闭合开关，计算机显示的电流随时间变化的图象分别如图K46－9甲、乙、丙所示，则下列判断中正确的是()A．AB间是电容器B．BC间是电感线圈C．CD间是电容器D．CD间是定值电阻甲乙图K46－8甲乙丙图K46－9三、综合题17、在开展研究性学习的过程中，某同学设计了一个利用线圈测量转轮转速的装置，如图K46－10所示，在轮子的边缘贴上小磁体，将小线圈靠近轮边放置，接上数据采集器和电脑(即DIS实验器材)．如果小线圈的面积为S，圈数为N匝，小磁体附近的磁感应强度最大值为B，回路的总电阻为R，实验发现，轮子转过θ角，小线圈的磁感应强度由最大值变为零．因此，他说“只要测得此时感应电流的平均值I，就可以测出转轮转速的大小．”请你运用所学的知识，通过计算对该同学的结论作出评价．图K46－1018、角速度计可测量飞机、航天器等的转动角速度,其结构如图所示.当系统OO′转动时,元件A发生位移并输出电压信号,成为飞机、航天器等的制导系统的信号源.已知A的质量为m,弹簧的劲度系数为K、自然长度为L,电源的电动势为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B点,当系统以角速度转动时,请导出输出电压U和的函数式.(要求:写出每步理由及主要方程)参考答案2、【发光二极管是将电转化为光,干电池是把其他能转化为电能,不能作为传感器.【答案】BC3、电视机对无线遥控信号的接收主要接收红外线光,红外线属于电磁波也属于光,A对;电脑所用的光电鼠标主要是采用光电传感器,C错.电子体温计最核心的元件就是感知温度的NTC温度传感器,电子体温计是利用温度传感器输出电信号,再将电流信号转换成液晶数字显示温度,同样能保持被测温度的最高值,B对.电子秤中主要是采用了应变片,属于力电传感器.【答案】ABD4、【解析】应变片是半导体材料制成;应变片的表面拉伸时,其电阻变大,其两端电压变大;传感器输出的是上、下应变片两端的电压之差.【答案】BD5、【解析】热敏电阻的阻值随温度变化而变化,定值电阻和光敏电阻不随温度变化,故B项也可能是光敏电阻,B项错;光敏电阻的阻值随光照变化而变化,定值电阻和热敏电阻不随之变化,故D项也可能是热敏电阻,D错.【答案】AC6、【解析】红外报警装置正是把光信号转化为电信号的器件.【答案】A7、ABC[解析]传感器是将所感受到的不便于测量的物理量(如力、热、光、声等)转换成便于测量的物理量(一般是电学量)的一类元件．故选项ABC正确、选项D错误．8、ACD[解析]宾馆的自动门采用了光电传感器，故选项A正确；家用电饭煲的加热和保温功能的转换采用了热电传感器，故选项C正确；声控开关采用了声电传感器，故选项D正确．9、B[解析]街旁的路灯和江海里的航标都是利用了半导体的光敏性，晚上光照强度很小，光敏电阻器的电阻很大，白天光照强度很大，光敏电阻器的电阻很小，以此控制电路的通断．10、D[解析]甲图通过改变角度、乙图通过改变极板正对面积、丙图通过改变板间距离、丁图通过插入电介质的深度来改变电容器的电容量，以达到测量角度、液面高度、压力及位移的目的.11、D[解析]该同学站在压力传感器上完成一次下蹲动作过程中，先向下加速，后向下减速，其加速度先向下后向上，即先失重后超重，选项D正确．12、D[解析]当R3处出现火情时，其电阻增大，电路中的总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，所以报警器两端的电压增大，其中电流表支路的电流也增大．13、BD[解析]电流表的示数增大，说明电路中的电流增大，电阻减小，所以这个热敏电阻的电阻率是随温度的升高而降低的；电阻率减小，导电性能变好，故选项BD正确．14、A[解析]由于二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，则＝kc，电路中U＝IR0＝，则＝，即随变化的函数关系为线性关系，但图象不过坐标原点，选项A正确．15、BCD[解析]双金属片上层金属的膨胀系数应大于下层金属，这样当温度较高时，双金属片向下弯曲，电路断开；要想得到较高的温度，只需将螺丝下移即可．16、ABD直流电路中接入电容器，电路中会产生充电电流，充电完毕后，电流消失；接入定值电阻，瞬间产生稳定电流；接入电感线圈，由于对电流有阻碍作用，不能瞬间达到稳定电流．三、综合题17、结论正确[解析]设转轮的角速度、转速分别为ω、n，轮子转过θ角所需时间为Δt，通过线圈的磁通量的变化量为ΔΦ，线圈中产生的感应电动势的平均值为E.根据法拉第电磁感应定律有E＝N＝N由闭合电路欧姆定律得，感应电流的平均值I＝又Δt＝，n＝联立以上各式，得n＝由此可见，该同学的结论是正确的．18、【解析】设稳定状态时,弹簧的伸长为x,物块A在弹力Kx的作用下,做匀速圆周运动因电阻分布均匀,所以阻值与长度成正比根据欧姆定律由以上三式解得.【答案】