傳感器綜合檢測(cè)題(有答案)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高二 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)



(時(shí)間:90分鐘,滿分:100分)
一、(本題共12小題,每小題5分,共60分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確,有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確,全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)或不答的得0分)
1.如圖6-2所示,某半導(dǎo)體熱敏電阻I-U圖線可能是(  )

圖6-2
解析:選B.半導(dǎo)體熱敏電阻隨溫度的升高電阻減小,在I-U圖線中,斜率越大,電阻越小,故B選項(xiàng)正確.
2.傳感器擔(dān)負(fù)著信息采集的任務(wù),它常常是(  )
A.將力學(xué)量(如形變量)轉(zhuǎn)變成電學(xué)量
B.將熱學(xué)量轉(zhuǎn)變成電學(xué)量
C.將光學(xué)量轉(zhuǎn)變成電學(xué)量
D.將電學(xué)量轉(zhuǎn)變成力學(xué)量
答案:ABC
3.為了保護(hù)電腦元件不受損害,在電腦內(nèi)部有很多傳感器,其中最重要的就是溫度傳感器,常用的溫度傳感器有兩種,一種是用金屬做的熱電阻,另一種是用半導(dǎo)體做的熱敏電阻.關(guān)于這兩種溫度傳感器的特點(diǎn)說(shuō)法正確的是(  )
A.金屬做的熱電阻隨著溫度的升高電阻變大
B.金屬做的熱電阻隨著溫度的升高電阻變小
C.用半導(dǎo)體做的熱敏電阻隨著溫度的升高電阻變大
D.用半導(dǎo)體做的熱敏電阻隨著溫度的升高電阻變小
解析:選AD.金屬的電阻率隨著溫度的升高而變大,半導(dǎo)體在溫度升高時(shí)電阻會(huì)變。
4.如圖6-3所示,將一光敏電阻接入多用電表兩表筆上,將多用電表的選擇開(kāi)關(guān)置于歐姆擋,測(cè)光敏電阻時(shí),表針的偏角為θ;現(xiàn)用手掌擋住部分光線,表針的偏角為θ′,則可判斷(  )

圖6-3
A.θ′=θ       B.θ′<θ
C.θ′>θ D.不能確定
答案:B
5.(2011年渦陽(yáng)高二檢測(cè))傳感器的種類多種多樣,其性能也各不相同,空調(diào)機(jī)在室內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定的溫度后,會(huì)自動(dòng)停止工作,空調(diào)機(jī)內(nèi)使用的傳感器是(  )
A.生物傳感器 B.紅外傳感器
C.溫度傳感器 D.壓力傳感器
解析:選C.空調(diào)機(jī)根據(jù)溫度調(diào)節(jié)工作狀態(tài),所以內(nèi)部使用了溫度傳感器,故C正確.
6.(2011年如皋高二檢測(cè))下列說(shuō)法正確的是(  )
A.熱敏電阻是把熱量這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)為電阻這個(gè)電學(xué)量
B.金屬熱電阻的化學(xué)穩(wěn)定性好,但靈敏度差
C.電熨斗中的雙金屬片是溫度傳感器
D.霍爾元件是能夠把磁學(xué)量磁感應(yīng)強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為電壓的傳感元件
解析:選BCD.熱敏電阻是把溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量,A錯(cuò)誤.
7.傳感器是一種采集信息的重要器件,圖6-4是由電容器作為傳感器測(cè)定壓力變化的電路,當(dāng)待測(cè)壓力作用于膜片電極上時(shí),下列說(shuō)法中正確的是(  )

圖6-4

①若F向下壓膜片電極,電路中有從a到b的電流;
②若F向下壓膜片電極,電路中有從b到a的電流;
③若F向下壓膜片電極,電路中不會(huì)有電流產(chǎn)生;
④若電流表有示數(shù),說(shuō)明壓力F發(fā)生變化;
⑤若電流表有示數(shù),說(shuō)明壓力F不會(huì)發(fā)生變化.
A.②④ B.①④
C.③⑤ D.①⑤
解析:選A.當(dāng)下壓時(shí),因?yàn)镃=εrS4πkd,d減小,C增大,在U不變時(shí),因?yàn)镃=QU,Q增大,從b向a有電流流過(guò),②正確;當(dāng)F變化時(shí),電容器兩板的間距變化,電容變化,電容器上的帶電量發(fā)生變化,電路中有電流,④正確,故選A.
8.(2010年高考重慶理綜卷)某電容式話筒的原理示意圖如圖6-5所示,E為電,R為電阻,薄片P和Q為兩金屬極板.對(duì)著話筒說(shuō)話時(shí),P振動(dòng)而Q可視為不動(dòng).在P、Q間距增大過(guò)程中(  )

圖6-5
A.P、Q構(gòu)成的電容器的電容增大
B.P上電荷量保持不變
C.點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的低
D.點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的高
解析:選D.由C=εrS4πkd可知P、Q間距離d增大時(shí)電容C減小,A項(xiàng)錯(cuò)誤.電容減小將放電,電荷量減小,故B項(xiàng)也錯(cuò).放電時(shí)電流從點(diǎn)經(jīng)R到N點(diǎn),說(shuō)明點(diǎn)電勢(shì)高于N點(diǎn)電勢(shì),所以C項(xiàng)錯(cuò)誤D項(xiàng)正確.
9.如圖6-6所示為測(cè)定壓力的電容式傳感器,將平行板電容器、靈敏電流表(零刻度在中間)和電串聯(lián)成閉合回路,當(dāng)壓力F作用于可動(dòng)膜片電極上時(shí),膜片發(fā)生形變,引起電容的變化,導(dǎo)致靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn),在對(duì)膜片開(kāi)始施加壓力使膜片電極從圖中的虛線推到圖中實(shí)線位置并保持固定的過(guò)程中,靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)情況為(電流從電流表正接線柱流入時(shí)指針向右偏)

圖6-6

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動(dòng)
D.向左偏到某一刻度后不動(dòng)
解析:選A.壓力F作用時(shí),極板間距d變小,由C=εrS4πkd,電容器電容C變大,又根據(jù)Q=CU,極板帶電量變大,所以電容器應(yīng)充電,靈敏電流計(jì)中產(chǎn)生由正接線柱流入的電流,所以指針將右偏,極板保持固定后,充電結(jié)束,指針回到零刻度.
10.(2011年西安八校聯(lián)考)酒精測(cè)試儀用于對(duì)機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藛T是否酒后駕車及其他嚴(yán)禁酒后作業(yè)人員的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),它利用的是一種二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器.酒精氣體傳感器的電阻隨酒精氣體濃度的變化而變化,在如圖6-7所示的電路中,不同的酒精氣體濃度對(duì)應(yīng)著傳感器的不同電阻,這樣,顯示儀表的指針就與酒精氣體濃度有了對(duì)應(yīng)關(guān)系.如果二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器電阻r′的倒數(shù)與酒精氣體的濃度成正比,那么,電壓表示數(shù)U與酒精氣體濃度c之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是(  )

圖6-7

A.U越大,表示c越大,c與U成正比
B.U越大,表示c越大,但是c與U不成正比
C.U越大,表示c越小,c與U成反比
D.U越大,表示c越小,但是c與U不成反比
解析:選B.傳感器電阻r′的倒數(shù)與濃度c是正比關(guān)系,即1r′=kc.電路中的電流為I=Er′+R+R0+r,電壓表示數(shù)U=IR0=ER0r′+R+R0+r=kR0EkR+R0+r+1c,可見(jiàn)電壓與濃度的關(guān)系不是正比關(guān)系.但隨濃度的增加而增加.故B正確.
11.全自動(dòng)洗衣機(jī)中,排水閥是由程序控制器控制其動(dòng)作的.當(dāng)洗衣機(jī)進(jìn)行排水和脫水工序時(shí)電磁鐵的線圈通電,使電磁鐵的鐵芯2動(dòng)作,牽引排水閥的活塞,排出污水,牽引電磁鐵的結(jié)構(gòu)如圖6-8所示.以下說(shuō)法正確的是(  )

圖6-8

A.若某時(shí)刻輸入控制電流時(shí),a為正,b為負(fù),則鐵芯2中A端為N極,B端為S極
B.若某時(shí)刻輸入控制電流時(shí),a為正,b為負(fù),則鐵芯2中A端為S極,B端為N極
C.若a,b處輸入交變電流,鐵芯2不能吸入線圈中
D.若a,b處輸入交變電流,鐵芯2能吸入線圈中
解析:選BD.若輸入控制電流由a流入,由b流出,則鐵芯1左端為N極,右端為S極,它將使鐵芯2磁化,A端為S極,B端為N極,并吸入線圈中,若a、b處輸入交變電流,鐵芯2仍能被吸入線圈中,故選B、D.
12.如圖6-9所示是一火警報(bào)警器的一部分電路示意圖,其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器,電流表為值班室的顯示器,a、b之間接報(bào)警器,當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí),顯示器的電流I、報(bào)警器兩端的電壓U的變化情況是(  )

圖6-9
A.I變大,U變大 B.I變小,U變小
C.I變小,U變大 D.I變大,U變小
解析:選B.當(dāng)R2處出現(xiàn)火情時(shí),熱敏材料制成的傳感器的電阻將減小,則此時(shí)電路中的總電阻減小,由閉合電路歐姆定律可知:外電路電壓將減小,電路中的總電流增大,所以R1上的電壓增大,顯示器的兩端電壓將減小,電流減小,故正確選項(xiàng)為B.
二、題(本題共2小題,每小題8分,共16分.按題目要求作答)
13.影響物質(zhì)材料電阻率的因素很多,一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大,而半導(dǎo)體材料的電阻率則與之相反,隨溫度的升高而減。愁}研究組在研究某種導(dǎo)電材料的用電器件Z的導(dǎo)電規(guī)律時(shí),利用如圖6-10甲所示的分壓電路測(cè)得其電壓與電流的關(guān)系如下表所示:
U/V0.400.600.801.001.201.501.60
I/A0.200.450.801.251.802.813.20


圖6-10
(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù),判斷用電器件Z可能屬于上述哪類材料?______________________.
(2)把用電器件Z接入圖乙所示的電路中,閉合開(kāi)關(guān),電流表的讀數(shù)為1.8 A,電池的電動(dòng)勢(shì)為3 V,內(nèi)阻不計(jì),電阻R的電功率為_(kāi)_____.
解析:(1)由表格中數(shù)據(jù)可得,電阻隨電壓的增大而減小,而電壓越大,用電器件溫度越高,所以材料為半導(dǎo)體.
(2)查表I=1.8 A時(shí),Z的電壓為1.2 V,
則UR=E2-UZ=3 V-1.2 V=1.8 V,
PR=IUR=3.24
答案:(1)半導(dǎo)體 (2)3.24 W
14.某實(shí)驗(yàn)小組探究一種熱敏電阻的溫度特性.現(xiàn)有器材:直流恒流電(在正常工作狀態(tài)下輸出的電流恒定)、電壓表、待測(cè)熱敏電阻、保溫容器、溫度計(jì)、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線等.
(1)若用上述器材測(cè)量熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性,請(qǐng)你在圖6-11甲的實(shí)物圖上連線.

圖6-11
(2)實(shí)驗(yàn)的主要步驟:
①正確連接電路,在保溫容器中注入適量冷水,接通電,調(diào)節(jié)并記錄電輸出的電值;
②在保溫容器中添加少量熱水,待溫度穩(wěn)定后,閉合開(kāi)關(guān),
________________________________________________________________________,
______________________,斷開(kāi)開(kāi)關(guān);
③重復(fù)第②步操作若干次,測(cè)得多組數(shù)據(jù).
(3)實(shí)驗(yàn)小組算得該熱敏電阻在不同溫度下的阻值,并據(jù)此繪得圖乙的R-t關(guān)系圖線,請(qǐng)根據(jù)圖線寫出該熱敏電阻的R-t關(guān)系式:R=________+________t(Ω)(保留三位有效數(shù)字).
解析:(1)連線如圖.

(2)每次加熱水后都需要重新讀出溫度計(jì)和電壓表的示數(shù).故閉合開(kāi)關(guān),應(yīng)記錄電壓表電壓值、溫度計(jì)數(shù)值.
(3)根據(jù)R-t圖象可以看出,R與t之間是線性關(guān)系.設(shè)R=a+bt(Ω),由圖線可求得:b=128-10470-10=0.400.當(dāng)t=0時(shí),a=100 Ω,故R=100+0.400 t(Ω).
答案:見(jiàn)解析
三、(本題共2小題,共24分.解答時(shí)應(yīng)寫出必要的字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟,只寫出最后答案的不得分,有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)
15.(12分)(2011年濰坊統(tǒng)考)如圖6-12所示為檢測(cè)某傳感器的電路圖.傳感器上標(biāo)有“3 V,0.9 W”的字樣(傳感器可看做一個(gè)純電阻),滑動(dòng)變阻器R0上標(biāo)有“10 Ω,1 A”的字樣,電流表的量程為0.6 A,電壓表的量程為3 V.求:


圖6-12
(1)傳感器的電阻和額定電流.
(2)為了確保電路各部分的安全,在a、b之間所加的電電壓最大值是多少?
解析:(1)R傳=U2傳/P傳=10 Ω,(2分)
I傳=P傳/U傳=0.3 A.(2分)
(2)最大電流I=I傳=0.3 A,(1分)
電電壓最大值U=U傳+U0,(3分)
U傳為傳感器的額定電壓,U0為R0=10 Ω時(shí)R0兩端的電壓,即U0=I傳•R0=0.3×10V=3 V,(2分)
小于電壓表量程,所以
U=U傳+U0=3 V+3 V=6 V.(2分)
答案:(1)10 Ω 0.3 A (2)6 V
16. (12分)如圖6-13所示,“神舟”七號(hào)飛船發(fā)射升空時(shí),火箭內(nèi)測(cè)試儀平臺(tái)上放一個(gè)壓力傳感器,傳感器上面壓一質(zhì)量為的物體,火箭點(diǎn)火后從地面向上加速升空,當(dāng)升到某一高度時(shí),加速度為a=g2,壓力傳感器此時(shí)顯示出物體對(duì)平臺(tái)的壓力為點(diǎn)火前壓力的1716,已知地球的半徑為R,g為地面附近的重力加速度,試求此時(shí)火箭離地面的高度.

圖6-13

解析:設(shè)此時(shí)火箭升空高度為H,此處重力加速度為g′,則有F-g′=a(4分)
由萬(wàn)有引力定律得(R+H)2g′=R2g(4分)
又F=1716g(1分)
解得H=R3.(3分)
答案:R3




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