1、第六章傳感器 綜合檢測(cè)測(cè)試時(shí)間：90分鐘，分值120分班級(jí)_姓名_分?jǐn)?shù)_第卷(選擇題，共40分)一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40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)得5分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分)1下列說(shuō)法中正確的是()A傳感器擔(dān)負(fù)著信息采集的任務(wù)B干簧管是一種磁傳感器C傳感器不是電視遙控接收器的主要元件D傳感器是能夠?qū)⒘Α囟取⒐狻⒙暋⒒瘜W(xué)成分轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的主要工具答案：ABD解析：電視遙控接收器由傳感器接收紅外線信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)達(dá)到控制作用，選項(xiàng)C錯(cuò)誤2下列器件不是應(yīng)用溫度傳感器的是()A電熨斗B話筒C電飯鍋 D測(cè)

2、溫儀答案：B解析：電熨斗、電飯鍋和測(cè)溫儀都是把非電學(xué)量溫度轉(zhuǎn)換為電學(xué)量，都要使用溫度傳感器話筒把非電學(xué)量聲音轉(zhuǎn)換為電學(xué)量，不需要使用溫度傳感器3 2007年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了法國(guó)和德國(guó)的兩位科學(xué)家，以表彰他們發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻效應(yīng)”基于巨磁電阻效應(yīng)開(kāi)發(fā)的用于讀取硬盤數(shù)據(jù)的技術(shù)，被認(rèn)為是納米技術(shù)的第一次真正應(yīng)用在下列有關(guān)其他電阻應(yīng)用的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是()A熱敏電阻可應(yīng)用于溫度測(cè)控裝置中B光敏電阻是一種光電傳感器C電阻絲可應(yīng)用于電熱設(shè)備中D電阻在電路中主要起到通過(guò)直流、阻礙交流的作用答案：D解析：電阻對(duì)直流和交流都有阻礙作用，故D錯(cuò)誤4.慣性制導(dǎo)系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于彈道式導(dǎo)彈工程中，這一個(gè)系統(tǒng)的重要元

3、件之一是加速度計(jì)加速度計(jì)的構(gòu)造原理的示意圖如右圖所示沿導(dǎo)彈長(zhǎng)度方向安裝的固定光滑桿上套一質(zhì)量為m的滑塊，滑塊兩側(cè)分別為與勁度系數(shù)為k的彈簧相連；兩彈簧的另一端與固定壁相連滑塊原來(lái)靜止，彈簧處于自然長(zhǎng)度，滑塊上有指針可通過(guò)標(biāo)尺測(cè)出滑塊的位移，然后通過(guò)控制系統(tǒng)進(jìn)行制導(dǎo)設(shè)某段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)彈沿水平方向運(yùn)動(dòng)，指針向左偏離2 / 11O點(diǎn)的距離為s，則這段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)彈的加速度()A方向向左，大小為ks/mB方向向右，大小為ks/mC方向向左，大小為2ks/m D方向向右，大小為2ks/m答案：D解析：合力向右，所以加速度也必須向右，大小為2ks/m.5如圖所示，M是一小型理想變壓器，接線柱a、b接在電壓u311

4、sin314t V的正弦交流電源上，變壓器右側(cè)部分為一火警報(bào)警系統(tǒng)原理圖，其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的正溫度系數(shù)傳感器，電流表A2為值班室的顯示器，顯示通過(guò)R1的電流，電壓表V2顯示加在報(bào)警器上的電壓(報(bào)警器未畫出)，R3為一定值電阻當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時(shí)，以下說(shuō)法中正確的是()AA1的示數(shù)不變，A2的示數(shù)增大BV1的示數(shù)不變，V2的示數(shù)減小CV1的示數(shù)不變，V2的示數(shù)增大DA1的示數(shù)增大，A2的示數(shù)減小答案：C解析：當(dāng)傳感器R2處出現(xiàn)火情時(shí)，R2電阻變大，總電阻變大，總電流變小，R3電壓變小，由于副線圈路端電壓不變，所以R2和R1并聯(lián)部分電壓變大，即電壓表V2示數(shù)變大，R1電流變大

5、，即電流表A2示數(shù)將變大又因?yàn)楦本€圈的負(fù)載總功率變小，原線圈的功率也將變小，但原線圈的電壓不變，所以V1示數(shù)不變，A1示數(shù)變小所以選項(xiàng)C正確6有定值電阻、熱敏電阻和光敏電阻三只元件，將這三只元件分別用黑紙包住或者把元件置于熱水中，分別用歐姆表測(cè)量它們的阻值，觀察歐姆表的示數(shù)，下列說(shuō)法中正確的是()A置入熱水中和不置入熱水中相比，歐姆表示數(shù)變化較大，這只元件一定是熱敏電阻B置入熱水中和不置入熱水中相比，歐姆表示數(shù)不變化，這只元件一定是定值電阻C用黑紙包住元件與不用黑紙包住元件，歐姆表示數(shù)變化較大，這只元件一定是光敏電阻D用黑紙包住元件與不用黑紙包住元件，歐姆表示數(shù)相同，這只元件一定是定值電阻答案

6、：AC解析：置入熱水中和不置入熱水中相比，歐姆表示數(shù)變化比較大，說(shuō)明電阻隨溫度變化明顯，一定是熱敏電阻，若歐姆表示數(shù)不變化，這只元件可能是定值電阻也可能是光敏電阻，所以選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤用黑紙包住元件與不用黑紙包住元件，歐姆表示數(shù)變化較大，說(shuō)明元件電阻隨光照強(qiáng)度的變化而變化，這只元件一定是光敏電阻，若歐姆表示數(shù)相同，這只元件可能是定值電阻也可能是熱敏電阻，所以選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤7電容式傳感器是用來(lái)將各種非電信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的裝置，由于電容器的電容C取決于極板正對(duì)面積S，極板間距離d以及極板間的電介質(zhì)這幾個(gè)因素，當(dāng)某一物理量發(fā)生變化時(shí)就能引起上述某個(gè)因素的變化，從而又可推出另一個(gè)物理量的值，如圖

7、所示是四種電容式傳感器的示意圖關(guān)于這四個(gè)傳感器的作用，下列說(shuō)法中正確的是()A甲圖的傳感器可以用來(lái)測(cè)量角度B乙圖的傳感器可以用來(lái)測(cè)量液面高度C丙圖的傳感器可以用來(lái)測(cè)量壓力D丁圖的傳感器可以用來(lái)測(cè)量速度答案：ABC解析：甲圖中正對(duì)面積的大小取決于角度，且電容的大小與角度有關(guān)，可以用來(lái)測(cè)量角度，A對(duì)；乙圖中金屬芯線和導(dǎo)電液體可以看成電容器兩極板，當(dāng)金屬芯線浸入液體越深，電容器兩極板正對(duì)面積越大，電容越大，則可以測(cè)水深，B對(duì)；丙圖中壓力F的變化影響兩極板距離，也就影響電容器電容的大小，則可以測(cè)壓力，C對(duì)；丁圖中位移x的大小影響電容器之間的介質(zhì)，因而影響電容大小，可以測(cè)位移，但不能測(cè)速度，D錯(cuò)誤8.傳

8、感器是一種采集信息的重要器件，右圖是由電容器作為傳感器來(lái)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()若F向下壓膜片電極，電路中有從a到b的電流；若F向下壓膜片電極，電路中有從b到a的電流；若F向下壓膜片電極，電路中不會(huì)有電流產(chǎn)生；若電流表有示數(shù)，說(shuō)明壓力F發(fā)生變化；若電流表有示數(shù)，說(shuō)明壓力F不會(huì)發(fā)生變化A BC D答案：A解析：當(dāng)下壓時(shí)，因?yàn)镃，d減小，C增大，在U不變時(shí)，因?yàn)镃，Q增大，從b向a有電流流過(guò)，正確；當(dāng)F變化時(shí)，電容器兩極板的間距變化，電容變化，電容器上的帶電量發(fā)生變化，電路中有電流，正確，故選A.9某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)里熟悉各種儀器的使用他將一條形磁鐵放在水

9、平轉(zhuǎn)盤上，如圖(甲)所示，磁鐵可隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，另將一磁感應(yīng)強(qiáng)度傳感器固定在轉(zhuǎn)盤旁邊當(dāng)轉(zhuǎn)盤(及磁鐵)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，引起磁感應(yīng)強(qiáng)度測(cè)量值周期性地變化，該變化的周期與轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)周期一致經(jīng)過(guò)操作，該同學(xué)在計(jì)算機(jī)上得到了如圖(乙)所示的圖象該同學(xué)猜測(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度傳感器內(nèi)有一線圈，當(dāng)測(cè)得磁感應(yīng)強(qiáng)度最大時(shí)就是穿過(guò)線圈的磁通量最大時(shí)，按照這種猜測(cè)()A在t0.1s時(shí)刻，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向發(fā)生了變化B在t0.15s時(shí)刻，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向發(fā)生了變化C在t0.1s時(shí)刻，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小達(dá)到了最大值D在t0.15s時(shí)刻，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小達(dá)到了最大值答案：AC解析：傳感器內(nèi)線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度如圖

10、(乙)，在圖(乙)中斜率既能反映線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向變化，又能反映感應(yīng)電流的大小變化t0.1s時(shí)刻，斜率最大，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小達(dá)到了最大值，并且產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向發(fā)生了變化，所以AC正確；同理可知t0.15s時(shí)刻線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向變化及大小變化情況，B、D不正確10電容式話筒的保真度比動(dòng)圈式話筒好，其工作原理如圖所示Q是絕緣支架，薄金屬膜M和固定電極N形成一個(gè)電容器，被直流電源充電，當(dāng)聲波使膜片振動(dòng)時(shí)，電容發(fā)生變化，電路中形成變化的電流膜片向右運(yùn)動(dòng)時(shí)()A電容變大B電容變小C導(dǎo)線AB中有向左的電流D導(dǎo)線AB中有向右的電流答案：AC解析：由平行板電容器電容公式知，帶電兩

11、極間距變小，其電容變大，電容器將繼續(xù)充電，故有B向A的電流流經(jīng)導(dǎo)線第卷(非選擇題，共80分)二、填空題(每題5分，共15分)11如圖所示是電阻式溫度計(jì)，一般是利用金屬鉑做的，已知鉑絲的電阻隨溫度的變化情況，測(cè)出鉑絲的電阻就可以知道其溫度這實(shí)際上是一個(gè)傳感器，它是將_轉(zhuǎn)化為_(kāi)來(lái)進(jìn)行測(cè)量的答案：溫度這個(gè)熱學(xué)量電阻這個(gè)電學(xué)量12按如圖所示連接好電路，合上S、S1，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，原因是_；用電吹風(fēng)對(duì)熱敏電阻吹一會(huì)兒，會(huì)發(fā)現(xiàn)小燈泡_，原因是_；停止吹風(fēng)，會(huì)發(fā)現(xiàn)_，原因是_；把熱敏電阻放入冷水中會(huì)發(fā)現(xiàn)_答案：熱敏電阻阻值較大，左側(cè)電路電流較小，電磁鐵磁性較弱吸不住銜鐵變亮電吹風(fēng)對(duì)熱敏電阻加熱使其阻值變小

12、，電路中電流增大，電磁鐵吸住銜鐵小燈泡不會(huì)立即熄滅熱敏電阻溫度仍然較高小燈泡熄滅13傳感器擔(dān)負(fù)著信息采集任務(wù)，在自動(dòng)控制中發(fā)揮著重要作用，傳感器能夠?qū)⒏惺艿降奈锢砹?如溫度、光、聲等)轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量的量(通常是電學(xué)量)，例如熱敏電阻傳感器，主要是應(yīng)用了半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻，熱敏電阻隨溫度變化的圖線如圖(甲)所示，圖(乙)是由熱敏電阻Rt作為傳感器制作的簡(jiǎn)單自動(dòng)報(bào)警器線路圈(1)為了使溫度過(guò)高時(shí)報(bào)警器響鈴，c應(yīng)接在_(填a或b)(2)若使啟動(dòng)報(bào)警器的溫度提高些，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片P點(diǎn)向_移動(dòng)(填左或右)(3)如果在調(diào)試報(bào)警器達(dá)到最低報(bào)警溫度時(shí)，無(wú)論如何調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P都不能使報(bào)警器工作，

13、且電路連接完好，各電路元件都能處于工作狀態(tài)，則造成工作電路實(shí)際不能工作的原因可能是_答案：(1)a(2)左(3)c接在b錯(cuò)誤地把c接在b或與繼電器串接的電源電動(dòng)勢(shì)太低解析：(1)溫度過(guò)高時(shí)熱敏電阻阻值較小，繼電器中工作電流較大，吸住簧片與a接觸，報(bào)警器通電報(bào)警(2)若滑片向左移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器阻值變大，只有報(bào)警溫度提高，繼電器才能達(dá)到工作電流進(jìn)行控制(3)錯(cuò)誤地把c接在b，則無(wú)論繼電器怎樣工作都不會(huì)使報(bào)警器獲得電流而報(bào)警；若與繼電器串接的電源電動(dòng)勢(shì)太低，電流不足以使繼電器工作也不會(huì)報(bào)警三、論述計(jì)算題(本題共4小題，65分，解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不得分，有

14、數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)14電話的話筒可以把聲音變化轉(zhuǎn)換為電流變化炭精話筒的結(jié)構(gòu)如圖所示，炭精盤和振動(dòng)膜之間充滿了接觸不緊密的炭粒，聲音使振動(dòng)膜振動(dòng)，改變炭粒接觸的緊密程度，使炭粒的電阻發(fā)生變化，從而改變電路電流的大小如果炭粒的電阻能在4555 的范圍內(nèi)變化，當(dāng)加在它兩端的電壓為3 V時(shí)，求電路中電流變化的范圍答案：0.0550.067 A解析：根據(jù)歐姆定律I，將數(shù)據(jù)代入計(jì)算得：I1A0.067 A，I2A0.055 A.15.如圖所示為“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)上放置的一個(gè)壓傳感器，傳感器上面壓質(zhì)量為M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)

15、，加速度為ag/2，壓力傳感器此時(shí)顯示出物體對(duì)平臺(tái)的壓力為火箭點(diǎn)火前壓力的17/16，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)火箭離地面的高度答案：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FMgMa，由萬(wàn)有引力定律可得：，又因?yàn)镕Mg，由得：H.16圖甲為某同學(xué)研究自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)電路圖，用電流傳感器顯示各時(shí)刻通過(guò)線圈L的電流電路中電燈的電阻R16.0 ，定值電阻R2.0 ，AB間的電壓U6.0 V開(kāi)關(guān)S原來(lái)閉合，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)在t11.0×103 s時(shí)刻斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，此時(shí)刻前后電流傳感器顯示的電流隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示(1)求出線圈L的直流電阻RL；(

16、2)在圖甲中用箭頭標(biāo)出斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后瞬間通過(guò)電燈R1的電流方向答案：(1)2.0 (2)通過(guò)電燈R1的電流方向向左解析：(1)由圖讀出，開(kāi)始時(shí)流過(guò)電感線圈L的電流為定值I01.5 A，由歐姆定律I0，解得RL2.0 .(2)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)后，R1中電流方向向左( 在圖中標(biāo)出略)17某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種測(cè)定風(fēng)力的裝置，其原理如圖所示，迎風(fēng)板與一輕彈簧的一端N相接，穿在光滑的金屬桿上彈簧是絕緣材料制成的，其勁度系數(shù)k1300 N/m，自然長(zhǎng)度L00.5 m，均勻金屬桿用電阻率較大的合金制成，迎風(fēng)板面積S0.5 m2，工作時(shí)總是正對(duì)著風(fēng)吹來(lái)的方向電路中左端導(dǎo)線與金屬桿M端相連，右端導(dǎo)線接在N點(diǎn)并可隨迎風(fēng)板在金屬桿上滑動(dòng)，且與金屬桿接觸良好限流電阻的阻值R1 ，電源的電動(dòng)勢(shì)E12 V，內(nèi)阻r0.5 .合上開(kāi)關(guān)，沒(méi)有風(fēng)吹時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)，電壓表的示數(shù)U13.0 V；如果某時(shí)刻由