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《传感器》检测题
一、单选题
1.如图是安装在潜水器上深度表的电路简图,显示器由电流表改装而成,压力传感器的电阻随压力的增大而减小,电源电压不变,R0是定值电阻,在潜水器下潜过程中,电路中有关物理量的变化情况是( )
A.通过显示器的电流减小 B.R0两端的电压增大
C.传感器两端的电压增大 D.电路的总功率减小
2.某种酒精测试仪是利用二氧化锡半导体型酒精气体传感器.酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化,在如图所示的电路中,不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻,如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比,那么,电压表示数与酒精气体浓度之间的对应关系正确的是( )
A.越小,表示越大,与成反比
B.越小,表示越大,与不成反比
C.越小,表示越小,与成正比
D.越大,表示越大,与不成正比
3.宾馆房间的天花板上会安装一个报警器,当房间失火时,它能通过电路发出警报,这个报警器使用的传感器是
A.烟雾传感器 B.声音传感器 C.生物传感器 D.压力传感器
4.下列情况中,应用了温度传感器的是( )
A.商场里的自动玻璃门 B.夜间自动打开的路灯
C.夜间有声音时就亮的楼梯灯 D.自动恒温冰箱
5.对于常见的可燃气体浓度的检测,现在一般用催化燃烧检测器。它的原理如下:传感器的核心为一惠斯通电桥,其中一桥臂上有催化剂。当与可燃气体接触时,可燃气体在有催化剂的电桥上燃烧,该桥臂的电阻发生明显变化,其余桥臂的电阻不变化,从而引起整个电路的输出发生变化,而该变化与可燃气体的浓度成比例。从而实现对可燃气体的检测。由此可推断有催化剂的桥臂上的电阻材料为
A.电解液 B.半导体 C.镍铜合金 D.橡胶
6.如图甲所示为一种电容式位移传感器的原理图,当被测物体在左右方向发生位移时,电介质板随之在电容器两极板之间移动。已知电容器的电容与电介质板进入电容器的长度x之间的关系如图乙所示,其中C0为电介质没有插入电容器时的电容。为判断被测物体是否发生微小移动,将该电容式位移传感器与电源、电流表、开关组成串联回路(图中未画出)。被测物体的初始位置如图甲所示。电路闭合一段时间后,下列说法正确的是( )
A.若电源为直流电源且直流电流表示数不为零,说明物体一定在发生移动
B.若电源为直流电源且直流电流表示数变大,说明物体一定在向右发生移动
C.若电源为交流电源且交流电流表示数不为零,说明物体一定在发生移动
D.若电源为交流电源且交流电流表示数变大,说明物体一定在向右发生移动
7.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
8.下列说法中不正确的是( )
A.传感器担负着信息采集的任务,是力、温度、光、声、化学成分转化为电信号的主要工具
B.话筒是一种常用的声传感器,其作用是将电信号转换为声信号
C.干簧管是一种磁敏感元件
D.电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器,这种传感器的作用是控制电路的通断
9.酒精测试仪用于机动车驾驶人员是否饮酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测,它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器。这种酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比,在如图所示的电路中,电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是( )
A.U越大,表示c越大,c与U成正比酒精气体传感器
B.U越大,表示c越大,但是c与U不成正比
C.U越大,表示c越小,c与U成反比
D.U越大,表示c越小,但是c与U不成反比
10.如图所示为一种常见的身高体重测量仪,测量仪顶部向下发射超声波,超声波经反射后返回,被测量仪接收,测量仪可记录发射和接收的时间间隔。测量仪底部有一压力传感器,其输出电压与作用在其上的压力F成正比,表达式为U=kF(k为比例系数)。某同学已知了自己的身高h、质量m和重力加速度g,他想利用该装置测量超声波速度v和比例系数k,他多次研究发现,当他站上测重台时测量仪记录的时间间隔比他没站上时减少了;当他没站上测重台时,测量仪已有输出电压为U0(U0≠0),当他站上测重台时测量仪输出电压为U,那么超声波v与比例系数k为()
A. B.
C. D.
二、多选题
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(a)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(b)所示,下列判断正确的是( )
A.从t1到t2时间内,小车做匀加速直线运动
B.从t2到t3时间内,小车做变加速直线运动
C.从t1到t2时间内,小车做变加速直线运动
D.从t2到t3时间内,小车做匀加速直线运动
12.卡拉OK用的话筒,内有将声音信号转换为电信号的传感器。其中有一种是动圈式的,如图所示。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。声波使膜片振动时,就会将声音信号转变为电信号。下列说法正确的是( )
A.该传感器是根据电磁感应原理工作的
B.该传感器是根据电流的磁效应工作的
C.膜片振动时线圈中产生感应电动势
D.膜片静止不动时线圈中产生感应电动势
13.压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小.一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置,如图所示,将压敏电阻平放在升降机内,受压面朝上,在上面放一物体m,升降机静止时电流表示数为I0,如图甲所示.当升降机在其它不同的运动过程中,电流表的示数分别如图乙、丙、丁所示,则下列判断中正确的是
A.压敏电阻所受压力越大,电流表示数就越大
B.如图乙所示,升降机可能做加速度增大的变加速上升运动
C.如图丙所示,升降机内的物体处于超重状态
D.如图丁所示,升降机内的物体处于失重状态
三、实验题
14.导体或半导体材料在外力作用下产生机械形变时,其电阻值发生相应变化,这种现象称为应变电阻效应。图甲所示,用来称重的电子吊秤,就是利用了这个应变效应。电子吊秤实现称重的关键元件是拉力传感器。其工作原理是:挂钩上挂上重物,传感器中拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生微小形变(宏观上可认为形状不变),拉力敏感电阻丝的电阻也随着发生变化,再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流),从而完成将所称物体重量变换为电信号。
物理小组找到一根拉力敏感电阻丝RL,其阻值随拉力F变化的图象如图乙所示,小组按图丙所示电路制作了一个简易“吊秤”。电路中电源电动势E=3V,内阻r=1Ω;灵敏毫安表量程为10mA,内阻Rg=50Ω;R1是可变电阻器,A、B两接线柱等高且固定。现将这根拉力敏感电阻丝套上轻质光滑绝缘环,将其两端接在A、B两接线柱之间固定不动。通过光滑绝缘滑环可将重物吊起,不计敏感电阻丝重力,现完成下列操作步骤:
步骤a.滑环下不吊重物时,闭合开关调节可变电阻R1使毫安表指针满偏;
步骤b.滑环下吊上已知重力的重物G,测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ;
步骤c.保持可变电阻R1接入电路电阻不变,读出此时毫安表示数I;
步骤d.换用不同已知重力的重物,挂在滑环上记录每一个重力值对应的电流值;
步骤e:将电流表刻度盘改装为重力刻度盘。
(1)试写出敏感电阻丝上的拉力F与重物重力G的关系式F=____;
(2)设R-F图象斜率为k,试写出电流表示数I与待测重物重力G的表达式I= ___(用E、r、R1、Rg、R0、k、θ表示);
(3)若R-F图象中R0=100Ω,k=0.5Ω/N,测得θ=60°,毫安表指针半偏,则待测重物重力G=___ N;
(4)关于改装后的重力刻度盘,下列说法正确的是(_____)
A.重力零刻度线在电流表满刻度处,刻度线均匀
B.重力零刻度线在电流表零刻度处,刻度线均匀
C.重力零刻度线在电流表满刻度处,刻度线不均匀
D.重力零刻度线在电流表零刻度处,刻度线不均匀
(5)若电源电动势不变,内阻变大,其他条件不变,用这台“简易吊秤”称重前,进行了步骤a操作;则测量结果___(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
15.(1)利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器,一般体积很小,可以用来测量很小范围内的温度变化,反应快,而且精确度高.
①如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路,其他因素不变,只要热敏电阻所处区域的温度降低,电路中电流将变________(选填“大”或“小”).
②上述电路中,我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度,就能直接显示出热敏电阻附近的温度.如果刻度盘正中的温度为20 ℃(如图甲所示),则25 ℃的刻度应在20 ℃的刻度的________(选填“左”或“右”)侧.
③为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化,请在图乙中用图中的器材(可增加元器件)设计一个电路.(_____)
(2)图丙为一测量硫化镉光敏电阻特性的实验电路,电源电压恒定,内阻不计,开关闭合后,调节滑动变阻器滑片,使小灯泡发光逐渐增强,测得流过电阻的电流和光强的关系曲线如图丁所示,试根据这一特性,由图丙中给定的器材设计一个自动光控电路.(_____)
四、计算题
16.为了节能环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统.光控开关可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随看光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强,光越强照度越大,照度单位为):
(1)某光敏电阻R在不同照度下的阻值如下表:
根据表中已知数据,在下图坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线,由图象可求出照度为时的电阻约为______kΩ.
(2)如下图所示是街通路灯自动控制模拟电路,利用直流电源为电磁铁供电,利用照明电源为路灯供电.为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果,请用笔画线代替导线,正确连接电路元件________.
(3)图中电磁铁线圈的电阻为140Ω,直流电源的电动势E=6V,内阻为5Ω,已知当线圈中的电流大于或等于2mA时,继电器的衔铁被吸合.要求天色渐暗照度降低至时点亮路灯,应调节电阻箱的电阻为______Ω,为使天色更暗时才点亮路灯,应适当地______(选填“增大”或“减小”)电阻箱的电阻.
17.如图所示,图甲为热敏电阻的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,继电器的电阻为100Ω.当线圈的电流大于或等于10mA时,继电器的衔铁被吸合.为继电器线圈供电的电池的电动势E=3.0V.内阻可以不计.图中的“电源”是恒温箱加热器的电源.问:
(1)应该把恒温箱内的加热器接在A、B端间还是C、D端?
(2)如果要使恒温箱内的温度保持50℃,可变电阻R′的阻值应调节为多大?
18.如图是一种光电计数装置的原理图,被计数的制品放在传送带上,光源安装在传送带的一侧,光电计数装置安装在传送带的另一侧。每当传送带上有一个制品通过时,光线被挡住,电磁铁放开衔铁,计数齿轮转过一齿,计数器自动把制品数目记下来。试说明这种计数装置的工作原理_______。
参考答案
1.B 2.D 3.A 4.D 5.B 6.A 7.B 8.B 9.B 10.C 11.CD 12.AC 13.ABC
14.(1); (2); (3)600 N ; (4)C; (5) 不变
15.小 右
16.2.8kΩ 图见解析 1055Ω 减小
17.(1)A、B (2)
18.见解析
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