人教版选修3-2 传感器 单元测试

第六章 传感器 章末检测

一、 选择题

1. 关于传感器的应用，下列说法中正确的是( ) A．电饭锅中的敏感元件是光敏电阻 B．测温仪中测温元件可以是热敏电阻 C．用传感器探究作用力和反作用力的关系的实验，所用的测力装置是力传感器 D．火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现高电阻状态，有烟雾时呈现低电阻状态

2. 火灾报警器使用的是（ ）

A.光传感器 B.温度传感器 C.红外线传感器 D.超声波传感器

3. 电子秤使用的是（ ）

A.超声波传感器 B.温度传感器 C.压力传感器 D.红外线传感器

4. 下面元件属于温度传感器应用的是

A.电熨斗 B.电饭锅 C.测温仪 D.鼠标器

5. 传感器在日常生活中的应用越来越广泛，温度传感器（实质是自动开关）是其中的一种.某一食品消毒柜就是利用温度传感器来自动控制电路的.常温下，该温度传感器是闭合的；当温度达到某一设定值时，传感器自动断开，从而切断整个电路.下列关于该消毒柜的几种电路图中（图中S为电源开关），连接正确的是（ ）

6. 电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）.为了简化，假设流量计是如图6-1-3所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c.流量计的两端与输送流体的管道相连（图6-1-3中虚线）.图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料.现于流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面.当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，I表示测得的电流值.已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为（ ）

图6-1-3

A. （bR+ρ ） B. (aR+ρ )

C. (cR+ρ ) D. (R+ρ )

7. 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，下列判断正确的是（ ）．

A．从 t 1 到 t 2 时间内，小车做匀速直线运动

B．从 t 1 到 t 2 时间内，小车做匀加速直线运动

C．从 t 2 到 t 3 时间内，小车做匀速直线运动

D．从 t 2 到 t 3 时间内，小车做匀加速直线运动

8. （6分）关于传感器的应用，下列说法中正确的是( )

A．电饭锅中的敏感元件是光敏电阻

B．测温仪中测温元件可以是热敏电阻

C．用传感器探究作用力和反作用力的关系的实验，所用的测力装置是力传感器

D．火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现高电阻状态，有烟雾时呈现低电阻状态

9. 火灾报警器使用的是( )

A．光传感器 B．温度传感器 C．红外线传感器 D．超声波传感器

10. 测温仪使用的是（ ）

A.光传感器 B.红外线传感器 C.温度传感器 D.超声波传感器 11. （多选）如下图所示电路中，电源电动势为 E ，内阻为 r ， R t 为负温度系数热敏电阻， R 为光敏电阻，闭合开关后，小灯泡L正常发光，由于环境条件改变（光照或温度），发现小灯泡亮度变暗，则引起小灯泡变暗的原因可能是（ ）．

A．温度不变，光照增强 B．温度升高，光照不变

C．温度降低，光照增强 D．温度升高，光照减弱

12. 唱卡拉OK用的话筒，内有传感器.其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号.下列说法正确的是（ ）

A.该传感器是根据电流的磁效应工作的

B.该传感器是根据电磁感应原理工作的

C.膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变

D.膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势

13. 鼠标器使用的是（ ）

A.压力传感器 B.温度传感器 C.光传感器 D.红外线传感器

14. 温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的.如图甲所示，电源的电动势E=9 V，内阻不计，G为灵敏电流表，内阻R g 保持不变;R为热敏电阻，其电阻阻值与温度的关系如图乙所示.闭合S，当R的温度等于 20 ℃ 时，电流表示数I 1 =2 mA;当电流表的示数I 2 =3.6 mA时，热敏电阻的温度是( )

A .60 ℃ B .80 ℃ C .100 ℃ D .120 ℃

分卷II 二、实验题

15. 实验室可利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”。如图12，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用速度传感器记录通过A、B时的速度大小。小车中可以放置砝码。

（1）实验主要步骤如下：

①测量__________和拉力传感器的总质量 ；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路；

②将小车停在靠右方的C点，接通电源后释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A、B时的速度。

③在小车中增加砝码，或___________，重复②的操作。

（2）下表是他们测得的一组数据，其中M是M 1 与小车中砝码质量之和，

是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量

，F是拉力传感器受到的拉力，W是F在A、B间所作的功。表格中的ΔE

3 ＝_________，W 3 ＝________。（结果保留三位有效数字）

（3）根据下表，请在右图中的方格纸上作出 图线。

16. 电饭煲的工作原理如图 6-3-3 所示,可分为两部分,即控制部分:由S 2 、R 1 和黄灯组成;工作电路(加热部分):由发热电阻R 3 、R 2 和红灯组成,S 1 是一个磁钢限温开关，手动闭合，当此开关温度达到居里点( 103 ℃ )时,自动断开,且不能自动复位(闭合),S 2 是一个双金属片自动开关,当温度达到70～80 ℃,时,自动断开,低于 70 ℃ 时,自动闭合,红灯、黄灯是指示灯,通过其电流必须较小,所以R 1 、R 2 起 ________ 作用,R 3 是发热电阻,由于煮饭前温度低于 70 ℃ ,所以S 2 是 ________ (填“断开的”或“闭合的”)。接通电源并按下S 1 后,黄灯熄灭而红灯亮,R 3 发热,当温度达到70 ～80 ℃时,S 2 断开,当温度达到 103 ℃ 时饭熟,S 1 断开,当温度降到 70 ℃ 以下时,S 2 闭合,电饭煲处于保温状态,由以下描述可知R 2 ________ R 3 (填“＜”或“＞”),若用电饭煲烧水时,直到水被烧干S 1 才会断开,试解释此现象。

图 6-3-3

三、综合题

17. 如图甲，PNQ为竖直放置的半径为0.1m的半圆形轨道，在轨道的最低点P和最高点Q各安装了一个压力传感器，可测定小球在轨道内侧，通过这两点时对轨道的压力FP和FQ．轨道的下端与一光滑水平轨道相切，水平轨道上有一质量为0.06kg的小球A，以不同的初速度 与静止在轨道最低点P处稍右侧的另一质量为0.04kg的小球B发生碰撞，碰后形成一整体以共同速度v冲入PNQ轨道．

若FP和FQ的关系图线如图乙所示，求：当 FP="13N" 时所对应的入射小球A的初速度为多大？

当FP=13N时，AB所组成的系统从A球开始向左运动到整体达到轨道最高点Q全过程中所损失的总机械能为多少？

若轨道PNQ光滑，小球C均能通过Q点．试推导FP随FQ变化的关系式，并在图丙中画出其图线．

18. 光电管在各种自动化装置中有很多应用，街道的路灯自动控制开关就是其应用之一，如图所示为其模拟电路，其中A为光电管，B为电磁继电器，C为照明电路，D为路灯。试简述其工作原理。

19. 信息技术高速发展、电子计算机广泛应用的今天,担负着信息采集任务的传感器在自动控制、信息处理技术中发挥着越来越重要的作用.其中热电传感器是利用热敏电阻将热信号转换成电信号的元件.某学习小组的同学在用多用电表研究热敏电阻特性实验中,安装好如图10-8-4所示装置.

图10-8-4

(1)多用电表的选择开关应置于_________挡.

(2)向杯内加入冷水,温度计的示数为20 ℃,多用电表选择适当的倍率,读出热敏电阻的阻值R1,然后向杯内加入热水,温度计的示数为60 ℃,发现多用电表的指针偏转角度较大,为了较准确地读出此温度下热敏电阻的阻值R2,多用电表的倍率应________(填“增大”或“减小”).

20. 如图为一研究电磁感应的实验装置示意图，其中电流传感器能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机，经计算机处理后在屏幕上同步显示出I-t图像。平行且足够长的光滑金属轨道的电阻忽略不计，导轨平面与水平方向夹角θ=30°。轨道上端连接一阻值R=1.0Ω的定值电阻，金属杆MN的电阻r=0.5Ω，质量m=0.2kg，杆长L=1m跨接在两导轨上。在轨道区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场，闭合开关s，让金属杆MN从图示位置由静止开始释放，其始终与轨道垂直且接触良好。此后计算机屏幕上显示出如图所示的，I-t图像，求：

匀强磁场的磁感应强度B的大小和在t=0.5s时电阻R的热功率；

估算0~1.2s内通过电阻R的电荷量及在R上产生的焦耳热；

若在2.0s时刻断开开关S，请定性分析金属杆MN 0~4.0s末的运动情况；并在图中定性画出金属杆MN 0~4.0s末的速度随时间的变化图像。

21. 在双缝干涉测光的波长的实验中，所用双缝间距d=2mm，双缝到屏的间距L=86.4cm，手轮的初始读数为 1=2.12mm，转动手轮，分划板中心刻线移动到第13条线，手轮凑数2=5.54mm，求通过滤光片后的波长． 答案

一、选择题

1、BCD 跟温度有关的传感器一般都是利用热敏电阻做成的，电饭锅做饭跟温度有关，所以敏感元件是热敏电阻，A错误。测温仪中的测温元件跟温度有关，所以为热敏电阻，B正确。力传感器跟力有关，所以C正确。火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现高电阻状态，有烟雾时呈现低电阻状态，D正确。

2、 解析： 火灾报警器使用的敏感元件是温度传感器和光传感器.

答案： AB

3、C

4、 ABC 解析 : 除鼠标器以外的均是属温度传感器.

5、 解析： A电路中，当温度升高到某一设定值时，电路会断开；B、C、D电路中，温度升高到某一设定值时，传感器会断开，但整个电路不会断开.电源开关S闭合后，消毒柜开始工作，当温度达到某一设定值时，传感器自动断开，整个电路也断开，所以A选项正确.

答案： A

6、提示：本题实质上是有关磁与电传感装置的计算题，综合性强、能力要求高.

设管中流体的流速为v，则在Δt时间内流体在管中向前移动的距离为vΔt,这样如图画线的流体在Δt时间内都将流过横截面，设此横截面积为S，则画线的流体体积ΔV=SvΔt，除以时间Δt，则得到流体在该管中的流量为Q= =Sv.对于题干所给的流量计，横截面积S=bc，故流过流量计的流量Q=vbc，对于给定的流量计，b与c是常量，可见测流量实质上是测流速.当可导电流体稳定地流经流量计，流体将切割磁感线，这样在流量计的上、下两面产生感应电动势E=vBc，其中B是垂直于流量计前后两面的匀强磁场的磁感应强度，c是流过流量计流体的厚度，v是可导电流体在流量计中的流速.这样在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，如右图所示，则将有电流流过闭合电路.这个闭合电路中的电动势就是由可导电流体沿流量计流动切割磁感线而产生的感应电动势.如图所示，电阻包括外接的电阻R和可导电流体的电阻r=ρ