2019-2020學年高二物理教科版選修3-2同步測練：(15)生活中的傳感器簡單的光控和溫控電路(選學)Word版

1、生活中的傳感器簡單的光控電路和溫控電路（選學）1、用電子秤稱量物體重力的過程, 實際上就是傳感器把力學量轉化為電信號的過程. 下列屬于這類傳感器的是()A. 紅外報警裝置B. 走廊照明燈的聲控開關C.自動洗衣機中的壓力傳感裝置D.電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器2、唱卡拉 OK 用的話筒內有傳感器, 其中有一種是動圈式的, 它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個輕小的金屬線圈, 線圈處于永磁體的磁場中, 當聲波使膜片前后振動時, 就將聲音信號轉變?yōu)殡娦盘? 下列說法正確的是()A. 該傳感器是根據(jù)電流的磁效應工作的B. 該傳感器是根據(jù)電磁感應原理工作的C.膜片振動時 , 穿過金屬線圈的磁通量不變D

2、.膜片振動時 , 金屬線圈中不會產(chǎn)生感應電動勢3、如圖所示是測定液面高度h 的電容式傳感器示意圖,E 為電源,G 為靈敏電流計,A 為固定的導體芯,B 為導體芯外面的一層絕緣物質,C 為導電液體。已知靈敏電流計指針偏轉方向與電流方向的關系為: 電流從左邊接線柱流進電流計, 指針向左偏。 如果在導電液體的深度 h 發(fā)生變化時觀察到指針正向左偏轉, 則 ()A. 導體芯 A 所帶電荷量在增加, 液體的深度h 在增大B. 導體芯 A 所帶電荷量在減小, 液體的深度h 在增大C.導體芯 A 所帶電荷量在增加, 液體的深度h 在減小D.導體芯 A 所帶電荷量在減小, 液體的深度h 在減小4、壓敏電阻的阻

3、值隨所受壓力的增大而減小, 有同學利用壓敏電阻設計了判斷小車運動狀態(tài)的裝置 , 其工作原理如圖甲所示, 將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上, 中間放置一個絕緣重球 , 重球直徑略小于壓敏電阻和擋板間距, 小車向右做直線運動的過程中, 電流表示數(shù)如圖乙所示 , 下列判斷正確的是()A. 從 0 到 t 1 時間內 , 小車一定做勻速直線運動B. 從 t 1 到 t 2 時間內 , 小車做勻加速直線運動C.從 t 2 到 t 3 時間內 , 小車做勻加速直線運動D.從 t 2 到 t 3 時間內 , 小車做勻速直線運動5、如圖所示為一種常見的身高體重測量儀。測量儀頂部向下發(fā)射波速為v 的超聲波,

4、 超聲波經(jīng)反射后返回, 被測量儀接收, 測量儀記錄發(fā)射和接收的時間間隔。質量為M 0 的測重臺置于壓力傳感器上, 傳感器輸出電壓與作用在其上的壓力成正比。當測重臺沒有站人時, 測量儀記錄的時間間隔為t0, 輸出電壓為U 0 , 某同學站上測重臺, 測量儀記錄的時間間隔為t , 輸出電壓為 U, 則該同學的身高和質量分別為()A.v(tot ), M o UU oB.1 v(tot ), M o U2U oC. v(tot ), M o (U U o )U oD.1M o(U U o )v(tot ),2U o6、下列關于光敏電阻的說法正確的是()A. 光敏電阻是用金屬材料制成的B. 光敏電阻是

5、用半導體材料制成的C.光敏電阻把光照強弱這個光學量轉換成電阻這個電學量D.光敏電阻把光照強弱這個光學量轉換成電壓這個電學量7、如圖所示為小型斷電器的構造示意圖 , 其中 L 為含鐵芯的線圈 ,P 為可繞 O點轉動的鐵片 ,K 為彈簧 ,S 為一對觸頭 ,A 、 B、C、 D 為四個接線柱 . 斷電器與傳感器配合可完成自動控制的要求, 其工作方式是()A.A 與 B 接信號電壓B.A 與 B 接信號電壓C.C 與 D 接信號電壓D.C 與 D 接信號電壓,C 與 D 可跟被控電路串聯(lián),C 與 D 可跟被控電路并聯(lián),A 與 B 跟被控電路串聯(lián),A 與 B 跟被控電路并聯(lián)8、電子眼系統(tǒng)通過路面下埋設

6、的感應線來感知汽車的壓力. 感應線是一個壓電薄膜傳感器,壓電薄膜在受壓時兩端產(chǎn)生電壓, 壓力越大電壓越大, 壓電薄膜與電容器C和電阻 R組成圖甲所示的回路 , 紅燈亮時 , 如果汽車的前、 后輪先后經(jīng)過感應線, 回路中產(chǎn)生兩脈沖電流, 如圖乙所示 , 即視為“闖紅燈” , 電子眼拍照, 則紅燈亮時 ()A. 車輪停在感應線上時, 電阻 R 上有恒定電流B. 車輪經(jīng)過感應線的過程中, 電容器先充電后放電C.車輪經(jīng)過感應線的過程中, 電阻 R 上的電流先增大后減小D.汽車前輪剛越過感應線, 又倒回到線內 , 仍會被電子眼拍照9、在實際應用中有多種自動控溫裝置, 以下是其中兩種控溫裝置:1. 圖 (

7、a) 為某自動恒溫箱原理圖, 箱內的電阻R1= 2 k ,R 2 = 1.5 k ,R 3 = 4 k ,R t 為熱敏電阻 , 其電阻隨溫度變化的圖像如圖 (b) 所示。當 a、 b 兩點電勢 a b 時 , 電壓鑒別器會令開關 S 接通 , 恒溫箱內的電熱絲發(fā)熱 , 使箱內溫度提高 ; 當 a b 時 , 電壓鑒別器會使 S 斷開 ,停止加熱 , 則恒溫箱內的穩(wěn)定溫度為_, 恒溫箱內的電熱絲加熱時Rt 的取值范圍為 _ 。2. 有一種由 PTC元件做成的加熱器 , 它產(chǎn)生的焦耳熱功率 PR隨溫度 t 變化的圖像如圖 (c) 所示。該加熱器向周圍散熱的功率為PQ=k(t-t 0), 其中 t

8、 為加熱器的溫度 ,t 0 為室溫 ( 本題中取20),k=0.1W/ 。當 PR=PQ時加熱器的溫度即可保持穩(wěn)定, 則該加熱器工作的穩(wěn)定溫度為_;3. 某次工作中 , 該加熱器從室溫升高至穩(wěn)定溫度的過程中, 下列溫度變化過程用時最短的是()( 填選項前的字母序號 )A.2024B.3236C.4852D.606410、為了節(jié)能和環(huán)保, 一些公共場所使用光控開關控制照明系統(tǒng). 光控開關可采用光敏電阻來控制 , 光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件( 照度可以反映光的強弱, 光越強照度越大 , 照度單位為 lx ). 某光敏電阻RP 在不同照度下的阻值如下表 :照度 ( lx )0.20.

9、40.60.81.01.2電阻 ( k )7540282320181. 根據(jù)表中數(shù)據(jù) , 請在給定的坐標系中描繪出阻值隨照度變化的曲線 , 并說明阻值隨照度變化的特點 .2. 如圖甲所示 , 當 1、2 兩端所加電壓上升至 2 V 時 , 控制開關自動啟動照明系統(tǒng). 請利用下列器材設計一個簡單電路, 給 1、2 兩端提供電壓 , 要求當天色漸暗照度降低至1.0( lx ) 時啟動照明系統(tǒng) , 在虛線框內完成電路原理圖.( 不考慮控制開關對所設計電路的影響)提供的器材如下 :光敏電阻 RP ( 符號, 阻值見上表 );直流電源 E ( 電動勢3 V , 內阻不計 );定值電阻 : R1 10 k

10、, R2 20 k, R3 40 k ( 限選其中之一并在圖中標出 );開關 S 及導線若干 .甲1 答案及解析：答案： C解析：2 答案及解析：答案： B解析：當聲波使膜片前后振動時 , 膜片后的金屬線圈就跟著振動 , 從而使處于永磁體的磁場中的線圈切割磁感線 , 穿過線圈的磁通量發(fā)生變化 , 產(chǎn)生感應電流 , 從而將聲音信號轉化為電信號, 這是利用電磁感應原理 .3 答案及解析：答案：D解析：電流計指針向左偏轉, 說明流過電流計G 的電流由左右, 則導體芯A 所帶電荷量在減小 , 導體芯A 與液體形成的電容器的電容減小, 則液體的深度h 在減小 ,D正確 .4 答案及解析：答案： C解析：

11、由 I 一 t 圖象可知 0-t 1 和 t 2-t3 時間內 , 電流不變 , 說明電路中電阻不變, 重球對壓敏電阻的壓力不變 . 即重球受力不變 ,0-t1時間內的電流小于t 2-t 3時間內的電流, 則 0-t 1 時間內小車可能做勻速運動 , 也可能勻加速運動,t 2-t 3 時間內 , 小車做勻加速直線運動. 故 A、D錯誤 .C正確 .t -t2時間內電流均勻增加 , 表示電路中電阻減小. 說明重球對壓敏電阻的壓力改變, 即1重球受力變化 . 所以小車做變加速運動, 故 B 錯誤 .5 答案及解析：答案： D解析：當測重臺沒有站人時 , 則 2x vto; 站人時 : 2( xh)

12、 vt ; 解得 h1 v(tot) ; 無人2站時 : U o KM o g ; 有人時 U k (M o gmg) ; 解得 mM o (U U o ) ; 故選 D.U o6 答案及解析：答案：BC解析：光敏電阻是用半導體材料制成的, 所以選項A 錯誤 . 選項 B 正確 ; 光敏電阻把光照強弱這個光學量轉換成電阻這個電學量, 所以選項C 正確 , 選項 D 錯誤7 答案及解析：答案： AB解析：只有 A、B 接信號電壓 , 產(chǎn)生變化電流通過線圈, 在鐵芯上對鐵片P 產(chǎn)生力的作用 , 才能達到自動控制的要求, 所以 A、B 正確 .8 答案及解析：答案： BD解析：車輪停在感應線上時 ,

13、 壓力不變 , 則電壓不變 , 電容器不充電 , 也不放電 , 電阻及上沒有電流 , 故 A錯誤 ; 由圖乙可知 , 當車輪經(jīng)過感應線時 , 電流先增大后減小 , 然后再反向增大后減小 , 因電壓是在受壓時產(chǎn)生的 , 故說明電容器先充電后放電 , 故 B 正確 ,C 錯誤 ;若汽車前輪剛越過感應線 , 又倒回到線內 , 則前輪兩次壓線 , 仍形成兩個脈沖電流 , 符合拍照條件 , 電子眼仍會拍照, 故 D 正確 .9 答案及解析：答案： 1.25; 3K; 2.6872均可 ; 3.B解析：10 答案及解析：答案： 1. 光敏電阻的阻值隨光照度變化的曲線如圖乙:乙光敏電阻的阻值隨照度變化的特點:光敏電阻的阻值隨光的照度的增大非線性減小.2. 電路原理圖如圖丙