高二物理传感器单元测试题

高二物理传感器单元测试题一．选择题（共12题，每题4分）1．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，右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6（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6（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2．某实验小组的同学在电梯的天花板上固定一根弹簧秤，使其测量挂钩向下，并在钩上悬挂一个重为10N的钩码．弹簧秤弹力随时间变化的规律可通过一传感器直接得出，如图所示．则下列分析正确的是（）A．从时刻t1到t2，钩码处于超重状态B．从时刻t3到t4，钩码处于失重状态C．电梯可能开始在15楼，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在1楼D．电梯可能开始在1楼，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在15楼3．压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，某位同学利用压敏电阻设计了判断电梯运动状态的装置，其装置示意图如图所示，将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体m，电梯静止时电流表示数为I0，电梯在不同的运动过程中，电流表的示数分别上图甲、乙、丙、丁所示，下列判断中正确的是（）（A）甲图表示电梯可能做匀速直线运动（B）乙图表示电梯可能做匀加速上升运动（C）丙图表示电梯可能做匀加速上升运动（D）丁图表示电梯可能做变减速下降运动4．雷达是利用电磁波来测定物体的位置和速度的设备，它可以向一定方向发射不连续的电磁波，当遇到障碍物时要发生反射．雷达在发射和接收电磁波时，在荧光屏上分别呈现出一个尖形波．某型号防空雷达发射相邻两次电磁波之间的时间间隔为5×10－4s．现在v压敏电阻REAItt1t2t30图6（a）（b）雷达正在跟踪一个匀速移动的目标，某时刻在雷达监视屏上显示的雷达波形如图19甲所示，30s后在同一方向上监视屏显示的雷达波形如图乙所示．已知雷达监视屏上相邻刻线间表示的时间间隔为10－4s，电磁波在空气中的传播速度3×108m/s，则被监视目标的移动速度最接近()A.1200m/sB.900m/sC.500m/sD.300m/s5．传感器是采集信息的一种重要元件，如图1所示是一种电容式压力传感器，左边下面为可动电极，它的两端固定，当待测压力作用于可动电极时，使它发生形变，从而改变传感器的电容，若流经灵敏电流计的电流方向向左时，指针向右偏，则待测压力突然增大时（）A．电容器的电容增大B．电容器的电容减少C．灵敏电流计指针向左偏D．灵敏电流计指针向右偏6.在自动恒温装置中，某种半导体材料的电阻率与温度的关系图所示，已知这种材料具有发热和控温双重功能，下列说法正确的是：(1)通电前材料的温度低于t1，通电后，电压保持不变，它们功率是（）A.先增大后减小B.先减小后增大C.达到某一温度后功率不变D.功率一直在变化(2)其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在（）A.t1B.t2C.t1到t2的某个温度上D.大于t2的某个温度上7.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8.如图3所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中A是发光仪器，B是传送带上物品，R1为光敏电阻，R2为定值电阻，此光电计数器的基本工作原理是（）（A）当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压（B）当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压（C）信号处理系统每获得一次低电压就记数一次图19图1（D）信号处理系统每获得一次高电压就记数一次9.如图所示是由基本逻辑电路构成的一个公路路灯自动控制电路，图中虚线框内M是一只感应元件，虚线框N中使用的是门电路．则（）A．M为光敏电阻，N为与门电路B．M为光敏电阻，N为非门电路C．M为热敏电阻，N为非门电路D．M为热敏电阻，N为或门电路10.下列说法正确的是()A．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将声信号转换为电信号B．楼道里的灯只有天黑时出现声音才亮，说明它的控制电路中只有声传感器C．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D．电子秤所使用的测力装置是温度传感器11．演示位移传感器的工作原理如图所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆P，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小x，假设电压表是理想的，则下列说法正确的是（）A．物体M运动时，电源内的电流会发生变化B．物体M运动时，电压表的示数会发生变化C．物体M不动时，电路中没有电流D．物体M不动时，电压表没有示数12．左下图是温度报警器电路示意图，下列关于对此电路的分析正确的是（）A.当RT的温度升高时，RT减小,A端电势降低，Ｙ端电势升高，蜂鸣器会发出报警声B.当RT的温度升高时，RT减小，A端电势升高，Ｙ端电势降低，蜂鸣器会发出报警声C.当增大RT时，A端电势升高，Ｙ端电势降低，蜂鸣器会发出报警声D.当增大RT时，A端电势降低，Ｙ端电势升高，蜂鸣器会发出报警声二．填空题（共4题，每题4分）13.如图是电熨斗的结构图，它装有双金属片温度传感器，其作用是控制电路的通断，常温下右图中上下触点是（填“接触”或“分离”），当温度升高时双金属片_（填“上层”或“下层”）膨胀比另一层大。若需要设定更高的温度，则应该调节升降螺丝向（填“上”或“下”）。14．某同学设计了一路灯控制电路如图7所示，光照射光敏电阻RG时，其阻值变小．设白天时继电器两端电压为U1，夜晚为U2，它们的大小关系是：．现要使路灯比平时早一些亮起来，应如何调节Rl?______________________·AR1R2信号处理系统图315．如图所示为一实验小车中利用光电脉冲测量车速和行程的装置示意图，A为光源，B为光电接受器，A、B均固定在车身上，C为小车的车轮，D为与C同轴相连的齿轮。车轮转动时，A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被B接受并转换成电信号，由电子电路记录和显示。若实验显示单位时间内的脉冲数为n，累计脉冲数为N，则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理数据是___________小车的速度表达式为V＝_______；行程的表达式为x＝____________16．如图6-10的光控电路用发光二极管LED模仿路灯,RG为光敏电阻,当有较强的光照在RG上，二极管＿＿＿。如果要想在天更暗时路灯才会亮，应将Ｒ1的阻值调＿＿＿。三．计算题（共4题，每题9分）17．光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用，其中就可用于街道路灯的自动控制开关。如图所示为模拟电路，其中A为光敏电阻，B为电磁继电器，C为照明电路，D为路灯，请连成正确的电路，达到日出灯熄，日落灯亮的效果。简要说明工作原理。18．如图所示为一种加速度仪的示意图。质量为m的振子两端连有劲度系数均为k的轻弹簧，电源的电动势为E，不计内阻，滑动变阻器的总阻值为R，有效长度为L，系统静止时滑动触头位于滑动变阻器正中，这时电压表指针恰好在刻度盘正中。求：⑴系统的加速度a（以向右为正）和电压表读数U的函数关系式。⑵将电压表刻度改为加速度刻度后，其刻度是均匀的还是不均匀的？为什么？⑶若电压表指针指在满刻度的3/4位置，此时系统的加速度大小和方向如何？19．将一个动力传感器连接到计算机上，我们就可以测量快速变化的力，某一小球用一条不可伸长的轻绳连接，绳的另端固定在悬点上，当小球在竖直面内来回摆动时，用动力传感器测得绳子对悬点的拉力随时间变化的曲线如图所示，取重力加速度g=10m/s2，求绳子的最大偏角θ。20.用如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度．该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器．用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0kg的滑块可无摩擦滑动，两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上，其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出．现将装置沿运动方向固定在汽车上，传感器b在前，传感器a在后．汽车静止时，传感器a、b在的示数均为10N（取g=10m／s2）．（1）若传感器a的示数为14N、b的示数为6.0N，求此时汽车的加速度大小和方向．（2）当汽车以怎样的加速度运动时，传感器a的示数为零．θtF/N2.00.50图12一．选择题（共12题，每题4分）二．填空题（共4题，每题4分）13.接触上层下14.u1＜u2滑动端向上滑，使R1阻值变小15.车轮的半径R和齿轮齿数P16.熄灭大三．计算题（共4题，每题9分）17．解：电路连接如图所示。当天亮时，光线照射光敏电阻A，其阻值迅速减小，控制回路电流增大，断电器B工作，吸住衔铁使触点断开，路灯熄灭。当夜晚降临，光线变暗，光敏电阻A的阻值增大。控制回路电流减小，弹簧将衔铁拉起，触点接通，路灯点亮。18．解：（1）当振子向左偏离中间位置x距离时，由牛顿第二定律得makx2①电压表的示数为ELxLU2②123456789101112DCACDCADAC/CAADBACBBCPRntxv2PRNx2由以上两式解得)2(UEmEkLa③（2）均匀，因为加速度a与电压表示数U是一次函数（线性关系）。（3）当滑动触头滑到最右端时，电压表最大示数EUm，电压表指针指在满刻度的3/4位置时，EU43代入③式解得mkLa2方向向左。19.设小球的质量为m，绳子长度为L，绳子拉力的最小值和最大值各为F1和F2，小球摆至最高点时，绳子拉力最小F1=mgCosθ…（1）小球摆至最低点时，绳子拉力最大F2—mg=mLV2…（2）摆动过程小球机械能守恒cos1(212mglmghmv）（3）由以上各式得：cosθ=12123FFF=0.5……（4）θ=600…（5）20分析：传感器上所显示出的力的大小，即弹簧对传感器的压力，据牛顿第三定律知，此即为弹簧上的弹力大小，亦即该弹簧对滑块的弹力大小．解：（1）如图依题意：左侧弹簧对滑块向右的推力F1=14N，右侧弹簧对滑块的向左的推力F2=6.0N．滑块所受合力产生加速度a1，根据牛顿第二定律有121maFF得1a4m/s2a1与F1同方向，即向前（向右）．（2）a传感器的读数恰为零，即左侧弹簧的弹力01F，因两弹簧相同，左弹簧伸长多少，右弹簧就缩短多少，所以右弹簧的弹力变为202FN。滑块所受合力产生加速度，由牛顿第二定律得22maF，a2=10m/s2，方向向左．