5.3利用传感器制作简单的自动控制装置
自主提升过关练(解析版)
一、选择题
1.某电容式话筒的原理示意图如图所示,E为电源,R为电阻,薄片P和Q为两金属基板,对着话筒说话时,P振动而Q可视为不动,在P、Q间距增大过程中,
A.P、Q构成的电容器的电容增大
B.P上电荷量保持不变
C.M点的电势比N点的低
D.M点的电势比N点的高
2.如图所示,R是光敏电阻,当它受到的光照强度增大时,电阻减小,则( )
A.灯泡L变暗
B.光敏电阻R上的电压增大
C.电压表V的读数增大
D.电容器C的带电荷量增大
3.图甲为斯密特触发器,当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值(1.6 V)时,输出端Y会突然从高电平跳到低电平(0.25 V),而当输入端A的电压下降到另一个值的时候(0.8 V),Y会从低电平跳到高电平(3.4 V).图乙为一光控电路,用发光二极管LED模仿路灯,RG为光敏电阻.关于斯密特触发器和光控电路的下列说法中错误的是( )
A.斯密特触发器的作用是将数字信号转换为模拟信号
B.斯密特触发器是具有特殊功能的非门
C.要想在天更暗时路灯才会亮,应该把R1的阻值调大些
D.当输出端Y突然从高电平跳到低电平时,二极管发光
4.下列情况中,应用了温度传感器的是( )
A.夜间自动打开的路灯
B.商场里的自动玻璃门
C.电视遥控器
D.自动恒温冰箱
5.利用光敏电阻制作的光传感器,记录了传送带上工件的输送情况.如图甲所示为某工厂成品包装车间的光传感器记录器,光传感器B能接收到发光元件A发出的光.每当工件挡住A发出的光时,光传感器就输出一个电信号,并在屏幕上显示出电信号与时间的关系如图乙所示.若传送带始终匀速运动,每两个工件间的距离为0.2m,则下述说法正确的是( )
A.该传送带每小时输送1800个工件 B.该传送带每小时输送7200个工件
C.传送带运动的速度是0.2m/s D.传送带运动的速度是0.1m/s
6.如图所示为某居住小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置,R1为光敏电阻、R2为定值电阻,A、B接监控装置,则下列说法正确的是
①当有人通过而遮蔽光线时,A、B间的电压增大
②当有人通过而遮蔽光线时,A、B间的电压减小
③当仅增大R2的阻值时,A、B间的电压增大
④当仅减小R2的阻值时,A、B间的电压增大
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
7.关于发光二极管,下列说法正确的是( )
A.发光二极管能发光,不具有单向导电性
B.发光二极管能直接把光能转化为电能
C.发光二极管只要在两端加有正向电压,就可以发光
D.发光二极管只有加正向电压时,才有可能发光
8.许多楼道照明灯具有这样的功能:天黑时,出现声音它就开启,而在白天,即使有声音它也没有反应.它的控制电路中可能接入的传感器是( )
A.温度传感器和光电传感器
B.光电传感器和声音传感器
C.声音传感器和热电传感器
D.温度传感器和热电传感器
9.如图所示,会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图:罩内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板.平时光电三极管接收不到LED发出的光,呈现高阻状态.发生火灾时,下列说法正确的是( )
A.进入罩内的烟雾遮挡住了光线,使光线三极管电阻更大,检测电路检测出变化发出警报
B.进入罩内的烟雾对光有散射作用,部分光线照到光电三极管上,电阻变小,发出警报
C.光电三极管温度升高,电阻变小,检测电路检测出变化发出警报
D.以上说法均不正确
10.如图所示为一种温度自动报警器的原理图,在水银温度计的顶端封入一段金属丝,以下说法正确的是( )
A.温度升高至时,亮灯报警 B.温度升高至时,亮灯报警
C.温度升高至时,亮灯报警 D.温度升高至时,亮灯报警
11.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
12.如图是一个火警报警装置的逻辑电路图,Rt是热敏电阻,低温时电阻值很大,高温时电阻值很小,R是阻值较小的可调电阻,以下说法中正确的是( )
A.要使电铃平时不响,而发生火灾时由于高温响起,图中虚线内应接入“非门”元件
B.要使电铃平时不响,而发生火灾时由于高温响起,图中虚线内应接入“与门”元件
C.要使电铃平时不响,而发生火灾时由于高温响起,图中虚线内应接入“或门”元件
D.为提高电路的灵敏度,图中的电阻R应调的小一些
13.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 A,电源电动势为12 V,内阻为2 Ω,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Ω).下列说法正确的是( )
A.该秤能测量的最大体重是1400 N
B.该秤能测量的最大体重是1300 N
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0.375 A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0.400 A处
14.在一些学校教室为了保证照明条件,采用智能照明系统,在自然光不足时接通电源启动日光灯,而在自然光充足时,自动关闭日光灯,其原理图如图所示。R为一光敏电阻,L为一带铁芯的螺线管,在螺线管上方有一用细弹簧系着的轻质衔铁,一端用铰链固定在墙上可以自由转动,另一端用一绝缘棒链接两动触头。有关这套智能照明系统工作原理描述正确的是( )
A.光照越强,光敏电阻阻值越大,衔铁被吸引下来
B.在光线不足时,光敏电阻阻值变大,电流小,衔铁被弹簧拉上去,日光灯接通
C.上面两接线柱应该和日光灯电路连接
D.下面两接线柱应该和日光灯电路连接
15.陶瓷传感器可以用于分析气体中酒精蒸气的含量,常用于检查酒后驾驶的人员.如果司机饮酒.血液中的酒精成分会扩散到呼出的气体中,呼出的气体喷吹传感器,传感器的电阻将随酒精蒸气浓度发生相应的变化,从而可以检测血液中的酒精含量 .某种陶瓷气敏传感器的电导(即电阻的倒数)与气体中酒精蒸气浓度C的关系如图甲所示.现用其组成如图乙所示的检测电路(电池内阻为r,电流表内阻不计).对此.以下说法正确的是( )
A.此陶瓷气敏传感器的电阻与气体中酒精蒸气的浓度成正比
B.气体中酒精蒸气的浓度越大,则电流表指针偏转的角度越大
C.气体中酒精蒸气的浓度越大,则电池的路端电压越小,电阻R0两端的电压也越小
D.电池用的时间长了,电动势降低,内阻变大,则会导致测得的酒精浓度偏低
16.某同学设计了一个加速度计,如图所示。较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移,滑块两侧用弹簧3拉着;R为滑动变阻器,4是滑动片,它与电阻器任一端之间的电阻值都与它到这端的距离成正比。这个装置就是一个加速度传感器。两个电池E的电压相同。按图连接电路后,电压表指针的零点位于表盘中央,当P端的电势高于Q端时,指针向零点右侧偏转。将框架固定在运动的物体上,当物体具有图示方向的加速度a时,电压表的指针将向哪个方向偏转?简述你分析的过程。
17.全自动洗衣机设有多段式水位自动感应装置,该装置采用的可能是下列哪种类型的传感器?简述你的理由。
A.温度传感器
B.压力传感器
C.生物传感器
D.红外线传感器
试卷第页,共页
参考答案:
1.D
【解析】
【详解】
电容式话筒与电源串联,电压保持不变,在P、Q间距增大过程中,根据电容决定式得电容减小,又根据电容定义式得电容器所带电量减小,电容器的放电电流通过R的方向由M到N,所以M点的电势比N点的高,故ABC错,D正确。
故选D。
2.D
【解析】
【分析】
由题中“当它受到的光照强度增大时,电阻减小”可知,本题考查电路动态变化,根据闭合电路欧姆定律可分析本题.
【详解】
A.当R受到的光照强度增大时,电阻减小,电流增加,灯泡变亮,故A错误;
B.串联电路电阻分压,电阻越大,分压越多,电阻越小分压越低,故B错误;
C.电压表所测电压为电路的路端电压,当R变小,外电路分压变小,故电压表读数减小,故C错误;
D.灯泡两端电压,电容器电压增大,根据
可知,电容器带电量增大,故D正确.
3.A
【解析】
【详解】
光敏电阻的电阻随光照增强而减小,天暗时,电阻比较大,光敏电阻两端的电势差比较大,则输入门电路为高电势,而另一输入端为低电势,最后灯亮;
天亮时,光敏电阻比较小,则光敏电阻两端的电势差比较小,则输入门电路为低电势,而另一输入端为低电势,灯熄灭.
天暗时,光敏电阻阻值大,A端为高电势经过非门,输出端Y为低电势LED导通,路灯亮,D正确
当R1调大时,光敏电阻的分压减小,A端的电压降低,输出端Y为高电势,LED灯不亮.,C正确
斯密特触发器的作用是将模拟信号转换为数字信号,A错误,是特殊非门,B正确
4.D
【解析】
【详解】
A.夜间自动打开的路灯是利用了光传感器,A错误;
B.商场里的自动玻璃门应用了红外线传感器,B错误;
C.电视机的遥控器是应用了红外线传感器,C错误;
D.自动恒温冰箱是利用了温度传感器,D正确;
5.C
【解析】
【详解】
两个物件间的距离为0.2m,相邻两个物件需要1s的时间,故速度为,该传送带每小时输送3600个工件,
故选C
【点睛】
做本题的关键是能看懂图像,能从题中找出相应的信息
6.C
【解析】
【详解】
由电路图可知,两电阻串联,监控装置与R2并联.当有人通过通道而遮蔽光线时,R1阻值变大,电路中的总电阻变大,电路中的电流变小,根据U=IR可知,R2阻值不变时,其两端的电压变小,即A、B间电压降低,故①错误,②正确.当仅增大R2的阻值时,电路中的总电阻变大,电路中的电流变小,电源的内阻和R1阻值不变时,内阻和R1两端的电压变小,则R2上的电压变大,即A、B间电压变大,故③正确.当仅减小R2的阻值时,电路中的总电阻变小,电路中的电流变大,电源的内阻和R1阻值不变时,内阻和R1两端的电压变大,即A、B间电压减小,故④错误.
A. ①③,不符合题意,选项A错误;
B. ①④,不符合题意,选项B错误;
C. ②③,符合题意,选项C正确;
D. ②④,不符合题意,选项D错误;
7.D
【解析】
【详解】
发光二极管和普通二极管一样,都具有单向导电性,都是半导体材料制成的,只有当两端加正向电压时,才能处于导通状态,但不一定发光,要求达到一定的电压值,它能直接把电能转化为光能。
故选D。
8.B
【解析】
【详解】
根据题意,天黑时,出现声音它就开启;而白天,即使有声音它也没有反应,故电路中有光传感器,即使天黑,没声音灯也不亮,故用到了声音传感器.即控制电路中接入了光传感器和声音传感器.
故选B.
【点睛】
了解延时开关的使用原理,利用了光传感器、声音传感器及与门电路,天黑、声音同时出现它就开启,灯亮.
9.B
【解析】
【详解】
挡板不透明,平时光电三极管接收不到LED发出的光,现高阻状态.发生火灾时,进入罩内的烟雾对光有散射作用,部分光线照到光电三极管上,光电三极管电阻变小,检测电路检测出变化发出警报.该传感器是用光传感器实现报警的,故B项正确,ACD三项错误.
10.D
【解析】
【分析】
【详解】
当温度低于78℃时,线圈中没有电流,此时灯亮,但不报警;当温度升高到78℃时,线圈中有电流,电磁铁吸引衔铁,灯被接通,所以灯亮且报警。
故选D。
11.D
【解析】
【详解】
AB.在t1~t2内,I变大,阻值变小,压力变大,根据牛顿第二定律可知,小车做变加速运动,故AB错误;
CD.在t2~t3内,I不变,压力恒定,且电流比初始电流大,因此小车做匀加速直线运动,故C错误,D正确。
故选D。
12.A
【解析】
【详解】
ABC.发生火灾时由于高温,Rt热敏电阻阻值变小,X点的电势较低,要使电铃报警,则图中虚线内应输出高电平,故虚线内应接入“非门”元件,A正确,BC错误;
D.若R较大,由于它的分压作用,R两端的电压不太高,则外界温度不太高时,就能使P、X之间电压降到低电压输入,电铃就能发声。因此R较大,反应较灵敏,D错误。
故选A。
13.AC
【解析】
【详解】
AB.当电路中电流I=3A时,电子秤测量的体重最大.由欧姆定律得到,代入R=30-0.02F得到F=1400N;故A正确,B错误.
CD.踏板空载时F=0,代入R=30-0.02F得到电阻R=30Ω,由欧姆定律得,所以该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375A处;故C正确,D错误;
故选AC.
14.BC
【解析】
【分析】
【详解】
A.光照越强,光敏电阻阻值越小,电流越大,故衔铁被吸引下来,选项A错误;
BCD.在光线不足时,光敏电阻阻值变大,电流减小,故衔铁被弹簧拉上去,点亮照明灯,故上面两接线柱应该和日光灯电路连接,选项BC正确,D错误;
故选BC。
15.BD
【解析】
【详解】
试题分析:由图传感器的电阻与气体中酒精蒸汽的浓度成反比,故A错误;因为酒精蒸气的浓度C越大,电阻越小,电流越大,故B正确;酒精蒸气的浓度C越大,电阻越小,电流越大,路端电压越小,R电压越大,故C错误;若电池时间长了,电动势变小,内阻变大,则同样电流时,气敏传感器的电阻大,测量的C变小,故D正确.
考点:电路中路端电压、电流的变化,欧姆定律的应用.
16.左侧
【解析】
【详解】
当滑片P在滑动变阻器中央时,P、Q两点电势相等,电压表指针指中央零点,电压表示数决定于中点到滑片位置的电阻两端的电压,当物体具有图示方向的加速度a时,根据牛顿第二定律可知,滑块将向左移,带动变阻器的滑片4移向中点左方,电阻中点到滑片位置的电流方向向左,故P点电势低于电阻中点处电势,即P点电势低于Q点,则指针应向零点左侧偏转。
17.B,见解析
【解析】
【详解】
洗衣机工作时衣物温度没有明显变化(除非启动加热功能),所以不是温度传感器。洗衣机和,衣物里也没有利用到生物活性物质,所以不是生物传感器或红外线传感器。由于洗衣机在不同段式水位压力不同,故其中有多段式水位自动感应装置,可能采用了压力传感器。
试卷第页,共页