2016年02月26日传感器答案.doc

1、 第 1页（共 38页） 2016 年 02 月 26 日传感器答案 一选择题（共 6小题） 1（ 2011 秋 乐山期末）如图所示为大型电子地磅电路图，电源电动势为 E，内阻不计不称物体时，滑片 P 在 A端，滑动变阻器接入电路的有效电阻最大，电流较小；称重物时，在压力作用下使滑片 P 下滑，滑动变阻器有效电阻变小，电流变大，这样把电流对应的重量值刻在刻度盘上，就可以读出被称物体的重量值，若滑动变阻器上 A、 B间距离为 L，最大阻值等于电阻阻值 R0，已知两只弹簧的总弹力与形变量成正比，其比例系数为 k，所称重物的重量 m 与电流大小 I 的关系为（ ） A m= （ 2kL+ ） B m

2、= （ 2kL ） C m= （ kL+ ） D m= 2（ 2014 春 赣榆县校级月考）如图（甲）所示为热敏电阻的 R t 图象，图（乙）为用此热敏电阻 R 和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为 10，当线圈中的电流大于或等于 20mA时，继电器的衔铁被吸合为继电器线圈供电的电池电动势E=9.0V，内阻不计图中的 “电源 ”是恒温箱加热器的电源，则（ ）A应该把恒温箱内的加热器接在 “A、 B端 ” B应该把恒温箱内的加热器接在 “C、 D 端 ” C如果要使恒 温箱内的温度保持 50 ，可变电阻 R的值应调节到 350 D如果要使恒温箱内的温度保持 50 ，可变电阻

3、R的值应调节到 360 3（ 2013 秋 平潭县校级期末）电子体重秤的原理图如图中的虚线框中部分所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器 R（是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器）、显示体重的仪表 G（实质是理想电流表）设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为 3A，电源电动势为 12V，内阻为 2，电阻 R 随踏板变化的函数为 R=30 0.02F（ F 和 R 的单位分别是 N 和 ）下列说法正确的是（ ） 第 2页（共 38页） A该秤能测量的最大体重是 140N B该秤能测量的最大体重是 1300N C该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表 G 刻度盘 0.375A

4、 处 D该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表刻度盘 0.400A处 4（ 2014 春 大城县校级月考）如图是温度报警器电路示意图，下面分析正确的是（ ） A要使其报警，应增大 R1 的阻值 B要使其报警，应减小 R2 的阻值 C若 R1 是热敏电阻，会在温度高时报警，温度低时不报警 D若 R2 是热敏电阻，会在温度低时报警，温度高时不报警 5（ 2013自贡一模）有一种测量人体重的电子秤，其原理如图中虚线内所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器 R（是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器）、显示体重的仪表 G（实质是理想电流表）设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为 3

5、A，电源电动势为 12V，内阻为 2，电阻 R 随压力变化的函数式为 R=30 0.02F（ F 和 R 的单位分别是 N 和 ）下列说法正确是（ ） A该秤能测量的最大体重是 1400N B该秤能测量的最大体重是 1300N C该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表 G 刻 度盘 0.400A 处 D该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表 G 刻度盘 0.375A 处 6（ 2008建德市校级模拟）如图（甲）所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器，光敏电阻 R1 能接收到发光元件 A发出的光，每当工件挡住 A发出的光，光传感器 B就输出一第 3页（共 38页） 个电信号，

6、并经信号处理器处理后在屏幕显示出电信号与时间的关系，如图（乙）所示若传送带保持匀加速运动，每个工件均相对传送带静止，且相邻工件间距依次为 5、 10、 15、20（单位： cm）则下述说法正确的是（不计工件挡住的时间） （ ） A工 件加速度为 0.1m/s2 B工件加速度为 0.2m/s2 C当无光照射 R1 时，光传感器就输出一次高电压 D当无光照射 R1 时，光传感器就输出一次低电压 二填空题（共 7小题） 7（ 2013虹口区三模）如图所示是一个简单的磁控防盗报警装置门的上沿嵌入一小块永磁体 M，门框内相对的位置嵌入干簧管 H（一种磁敏的特殊开关），并且将干簧管接入图示的电路睡觉前连接

7、好电路，当盗贼开门时，蜂鸣器就会叫起来关于此报警装置工作原理是关门时，干簧管 H处于 状态（接通、断开），图中开门时 A端处于 电势（高、低） 8（ 2015 秋 长春校级月考）在科技活动中某同学利用自制的电子秤来称量物体的质量，如图所示，为电子秤的原理图，托盘和弹簧的电阻与质量均不计滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，电压表示数为零设变阻器的总电阻为 R，总长度为 l，电源电动势为 E，内阻为 r，限流电阻的阻值为 R0，弹簧劲度系数为 k，不计一切摩擦和其他阻力，电压表为理想表，当托盘上放上某物体时，电压表的示数为 U，此时称量物体的质量 第 4页（共 38页） 9（

8、2014 春 吉州区校级月考）由逻辑电路、 电键 S、安装在室外的光敏电阻 R0、定值电阻R1 和滑动变阻器 R2 组成的报警系统控制电路该控制系统的功能是：工作日晚上（光线较暗），报警系统自动开始工作非工作日只要合上电键 S，报警系统 24 小时都能工作（报警系统工作时，逻辑电路输出端为高电位） 据此左虚线框内是 （选填：光敏电阻、定值电阻），实线框内是 门电路 10（ 2013 春 东湖区校级月考）如图是温度报警器电路示意图， RT 为热敏电阻所示当温度升高时，热敏电阻 RG阻值 （ “变大 ”或 “变小 ”）， A端电势升高， Y端 电势降低，蜂鸣器会发出报警声；如果要使温度更低一些就能

9、报警，应将可变电阻 R1 的阻值调 一些（填 “大 ”或 “小 ”） 11（ 2010 秋 兴宁区校级月考）传感器是把非电学量（如速度、温度、压力等）的变化转换成电学量的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用，如图是一种测定液面高度的电容式传感器的示意图，金属芯线与导电液体形成一个电容器，试判定当液面 h 降低时，电容C （填变大、变小、不变） 12（ 2011 春 向阳区校级月考）一般的电熨斗用合金丝作发热元件，合金丝电阻随温度 t变化的关系如图实线 所示由于环境温度以及熨斗的散热功率不同，因而熨斗的温度可能会在较大范围内波动，易损坏衣物有一种用主要成分为 BaTiO3，被称为 “PTC”

10、的特殊材料作发热元件的电熨斗，具有升温快、能自动控制温度的特点 PTC 材料的电阻随温度变化的关系如图实线 所示 根据图线分析：通电一段时间后电熨斗温度 t 自动地稳定在 t 范围之内（填下标数字） 第 5页（共 38页） 13（ 2014 春 绵阳校级期中）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 ，其工作原理如图甲所示，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，电流表示数如图乙所示，则 t1 t2 时间内小车的运动情况是 （选填 “匀速 ”、 “匀加速 ”或 “变加速 ”）；t2 t3 时间内小车的运动

11、情况是 （选填 “匀速 ”、 “匀加速 ”或 “变加速 ”） 三解答题（共 17小题） 14（ 2011 秋 红花岗区校级期末）如图所示是蒋老师设计的防盗门报警器的简化电路示意图，（含逻辑电路图）门打开时，红外光敏电阻 Rt 受到红外线照射，电阻减小；门关闭时会遮蔽红外线光源（红外线光源没有画出），红外光敏电阻 Rt 增大经实验试验，灯的亮灭的却能反映门的开关状态 （ 1）要实现门打开时红灯亮，同时电铃响，门关闭时绿灯亮，电铃不响，试简述其工作原理 （ 2）在图中虚线框内该装入怎样的元件？在虚线框内画出门电路图 15（ 2014涪城区校级模拟）一般说来，物体在温度升高时膨胀，温度降低时收缩，这

12、一现象称为热胀冷缩在相同的条件下，气体的热胀冷缩最显著，液体次之，固体最不显著固体、液体、气体的这种性质都可以被利用有一些电冰箱中的自动温度控制装置，就是根据气体热胀冷缩的性质制成的如图是它的结构示意图，其中金属盒是用薄的弹性钢片制作，表面有一些环状波纹，内部密封有一定量的气体结合图片尝试分析它的控温原理 第 6页（共 38页） 16（ 2013 春 禅城区校级期中）温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器中，它是利用热敏电阻的随温度变化而变化的特性工作的在图甲中，电源的电动势E=9.0V，内电阻可忽略不计； G 为灵敏电流表，内阻 Rg 保持不变； R 为热敏电阻，其电阻值与温

13、度变化关系如图乙的 R t 图线所示闭合开关 S，当 R 的温度等于 20 时，电流表示数 I1=2mA，则当电流表的示数 I2=3.6mA 时，热敏电阻 R 的温度是 17（ 2014成都模拟）如图所示为某同学自制的电子秤原理图：粗细均匀的电阻棒尺（每厘米长的电阻为 1）竖直放置、其总长度 L=10cm，电源电动势 E=6V，内阻 r=1Q，保护电阻 R0=4，托盘连接在竖直放置、下端固定的轻弹簧上端，其质量 mo=0.1kg，水平金属轻杆一端连接弹簧上端、一端通过滑片与电阻棒接触当托盘内不放物体静止时，弹簧的形变量 x=1cm，轻杆的滑片刚好与电阻棒上端接触若电路各处接触良好、导线及轻杆电

14、阻 不计、弹簧的形变始终未超过限度、轻杆只能上下平移， g 取 10m/s2求： （ 1）弹簧的劲度系数 k； （ 2）该电子秤能称出的最大物体质量 m 及对应的理想电压表 V的示数 U 18（ 2014 春 蕲春县校级期中）深沉的夜色中，在大海上航行的船舶依靠航标灯指引航道如图所示是一个航标灯自动控制电路的示意图电路中的光电管阴极 K涂有用可见光照射可发生光电效应的金属表反映的是各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长，又知可见第 7页（共 38页） 光的波长在 500nm 770nm （ 1nm=109m ） 各种金属发生光电效应的极 限频率和极限波长： 金属 铯 钠 锌 银 铂 极限频率

15、（ Hz） 4.5451014 6.0001014 8.0651014 1.1531015 1.5291015 极限波长（ m） 0.6600 0.4995 0.3720 0.2600 0.1962 根据上图和所给出各种数据，你认为 （ 1）光电管阴极 K上应涂有金属 ； （ 2）控制电路中的开关 K应和 （填 “m”或 “n”）接触； （ 3）工人在锻压机、冲床、钻床等机器上劳动时，稍有不慎就会把手压在里面，造成工伤事故如果将上述 控制电路中的电灯换成驱动这些机器工作的电机，这时电路中开关 K应和 接触，这样，当工人不慎将手伸入危险区域时，由于遮住了光线，光控继电器衔铁立即动作，使机床停止工

16、作，避免事故发生 19（ 2014浏阳市校级模拟）如图 1 为某种电饭煲的电路图，限温器 S1 需手动合上，在温度达到 103 时自动断开，此后不能自动闭合，保温器 S2 常温时是闭合的，当温度高于 80时自动断开，低于 70 又自动闭合 （ 1）煮饭时，接通电源后，合上 S1，经过一定时间， 断开， 指示灯亮，又过一定时间又 一开关断开，饭熟 （ 2）该型号的某电饭煲出现故障：能加热但煮不熟饭，原因为 断开过早 （ 3）连接图 2 的电路（部分导线已连好） 20（ 2014杨浦区一模）图所示是饮水器的自动控制电路，左边是一个对水加热的容器，内有密封绝缘的电热丝发热器和接触开关 Sl，只要有水

17、浸没 Sl，它就会导通 Rx 是一个热敏电阻，低温时呈现高电阻，达到高温时（如沸点）呈现低电阻（相当于短路）右边 P 是一个 “与 ”逻辑门，接在 0 5V电源之间，当 A与 C（ 0V）之间有高电压输入，同时 B、 C 间也有高电压输入时， QC 之间才有高 电压输出（这里的高电压是接近 5V的电压）图中 J 是第 8页（共 38页） 一个继电器，电磁线圈中有电流时吸动 S2 闭合，发热器工作， Ry 是一个可变电阻，低温时Rx 应远大于 Ry请回答以下问题： （ 1）满足怎样的条件，发热器才能加热烧水？ （ 2）在什么条件下，发热器停止烧水？ （ 3）可变电阻 Ry 的作用是什么？ 21图

18、示是 “加速度计 ”的原理图水平支架 A、 B固定在待测物体上，小球穿在 A、 B间的水平光滑金属杆上，将轻质弹簧一端固接于支架 A上，另一端与小球相连，其下的滑动臂可在滑动变阻器上自由滑动随着系统沿 AB方向做变速运动，滑 块在支架上相对 AB中点发生位移，并通过电路转换为电信号从 1、 2 两接线柱输出已知小球的质量为 m，弹簧的劲度系数为 k，电源电动势为 E，内阻为 r，滑动变阻器总阻值 R=4r，有效总长度为 L当待测系统静止时，滑动臂 P 位于滑动变阻器的中点，取 AB方向为正方向 （ 1）请写出待测物体沿 AB 方向做变速运动的加速度 a 与 1、 2 两接线柱间的输出电压 U间

19、的关系式 （ 2）确定该 “加速度计 ”能测量的最大值 22（ 2015 秋 乌拉特前旗校级月考） PTC 是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成 ，目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的 PTC 有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫 “居里点温度 ”，用PTC 材料制成的电热器具有发热、控温双重功能，应用十分广泛 （ 1）家用固体电热灭蚊器就使用 PTC 陶瓷电热组件，图甲为其电阻随温度变化的图象，由图可知，该 PTC 材料的居里点温度为 （ 2）家

20、用固体电热灭蚊器工作时的温度基本恒定在 165 左右，若它的温度高于 165 ，电阻 ，功率 ，使其温度 （以上均填变化情况）；反之，也能自动调节因此用 PTC 材料制成的电热器具有自动调节功能 （ 3）某同学利用 PTC 电阻设计了一个 “过热自动报警电路 ”：将 PTC 电阻安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，指示灯亮；当环境温度超过 PTC 电阻的居里点温度时，由于电阻变化，导致电磁铁磁性减弱，使警铃响请帮他将图乙所示的电路连接完整 第 9页（共 38页） 23（ 2013 秋 金山区校级期末）如图所示是利用 DIS 测定电动机效率的电路，试完成下列问题： （ 1）图中方框 A、

21、 B分别为： A ， B （选填 “电压传感器 ”、 “电流传感器 ”和 “数据采集器 ”）； （ 2）在实验中，通过 B、 C 测得的物理量的数值分别是 X、 Y，电动机的内阻为 r，则此时电动机的输入功率的表达式 P 入 = ； （ 3）在实验中，电动机的转动使质量为 m 的物体在 t 时间内匀速上升了 h 高度，则电动机的效率 = （重力加速度为 g） 24（ 2011道里区校级三模）如图（甲），一热敏电阻 RT 放在控温容器 M 内（容器温度可按需要调节），已知该热敏电阻 RT 在 0 时的阻值为 550，在 95 时阻值为 150 （ 1）现要求在升温过程中测量在 0 一 95 之间

22、的多个温度下 RT 的阻值，某同学设计的测量电路如图（甲），实验室备有如下器材： A A1 为安培表，量程 0.6A，内阻约为 30； B A2 为毫安表，量程 30mA，内阻约为 10； C R 为电阻箱，最大阻值为 999.9； D E 为直流电源，电动势为 3V，内阻很小； E单刀双掷开关一个，导线若干 该同学应选择的电流表为 （填器材前面的选项字母），完成下列实验步骤中的填空 依照实验原理电路图连线，将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全 调节控 温容器 M 内的温度，使得温度为 10 将单刀双掷开关闭合到 端，记录电流表的示数 I0 记录温度为 10 的 RT 的阻值， RT= （用

23、 中的测量值表示） 逐步升高温度的数值，直至 95 为止；在每一温度下重复步骤 （ 2）该同学正确测得该电阻在不同温度下的阻值，并画出了如图（乙）所示热敏电阻 RT随温度 t 变化的图象该同学还想测定此热敏电阻在某一温度下消耗的功率，实验室内另有一内阻可变电源，该电源的路端电压 U随电流 I 变化的关系如图（丙）所示，该同学将此第 10页（共 38页） 热敏电阻与这一电 源直接相连，将控温箱调至 70 ，则该电阻此时消耗的功率为 W（结果保留三位有效数字） 25（ 2011鼎城区校级模拟）如图所示为一简易火灾报警装置其原理是：竖直放置的试管中装有水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣

24、器发出报警声若此时密封气体的温度为 27 ，试管内空气柱的长度 l1为 20cm，水银上表面与导线下端的距离 l2为 10cm，管内水银柱的高度 h 为 8cm，大气压强为 75cm 水银柱高 当温度达到多少 时，报警器才会报警？ 如果要使该装置在 87 时才会报警，则应该再往 玻璃管内注入多高的水银柱？ 26（ 2011 春 海陵区校级期中）如图所示，现有半导体热敏电阻 R1、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干试设计一个温控电路：要求闭合开关后，温度超过某一温度时，电炉丝自动断电；低于某一温度时，又可以自动通电加热 （ 1）请在图上连线，将热敏电阻 R1 接入电路 （ 2）如果要求当温度更高时，电炉丝自动断电，则滑动变阻器的滑动触头应该向 （填 “左 ”或 “右 ”）移动 27（ 2010 秋 临沂校级月考）太阳能光一电转换的基本原理是利用光电效应 街道路灯自动控制就是其应用之一，如图所示电路为其模拟电路，其中 A为光电管， 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，达到日出路灯熄，日落路灯亮的效果