【创新设计】高中物理 5.23 常见传感器的工作原理 、大显身手的传感器对点练习 鲁科版选修32.doc

【创新设计】2014-2015学年高中物理 5.2-3 常见传感器的工作原理 、大显身手的传感器对点练习 鲁科版选修3-2力传感器的应用1压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，在升降机中将重物放在压敏电阻上，压敏电阻接在如图52、35甲所示的电路中，电流表示数变化如图乙所示，某同学根据电流表的示数变化情况推断升降机的运动状态，下列说法中正确的是()图52、35a0t1时间内，升降机一定匀速运动b0t1时间内，升降机可能减速上升ct1t2时间内，升降机可能匀速上升dt1t2时间内，升降机可能匀加速上升答案b解析在0t1时间内，电流恒定，表明压敏电阻的阻值恒定，则重物对压敏电阻压力恒定，则升降机可能处于静止、匀速运动或匀变速直线运动，故a选项错误，b选项正确；t1t2时间内，电流在增加，表明压敏电阻的阻值在减小，则重物对压敏电阻的压力在增大，故不可能做匀速运动或匀加速运动，c、d两项都错温度传感器的应用2传感器的种类多种多样，其性能也各不相同，空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内使用的传感器是()a生物传感器b红外传感器c温度传感器 d压力传感器答案c3如图52、36所示是自动调温式电熨斗，下列说法正确的是()图52、36a常温时上下触点是接触的b双金属片温度升高时，上金属片形变较大，双金属片将向下弯曲c原来温度控制在80 断开电源，现要求60 断开电源，应使调温旋钮下调一些d由熨烫丝绸衣物状态转化为熨烫棉麻衣物状态，应使调温旋钮下移一些答案abd解析常温工作时，上下触点是接通的，当温度升高时，上层金属片形变大，向下弯曲，切断电源，切断温度要升高则应使调温旋钮下移一些，a、b、d对，c错光传感器的应用4如图52、37所示，用光敏电阻ldr和灯泡制成的一种简易水污染指示器，下列说法中正确的是()图52、37a严重污染时，ldr是高电阻b轻度污染时，ldr是高电阻c无论污染程度如何，ldr的电阻不变，阻值大小由材料本身因素决定d该仪器的使用不会因为白天和晚上受到影响答案a解析严重污染时，透过污水照到ldr上的光线较少，ldr电阻较大，a对，b错；ldr由半导体材料制成，受光照影响电阻会发生变化，c错；白天和晚上自然光强弱不同，或多或少会影响ldr的电阻，d错.(时间：60分钟)题组一力传感器的应用1电子秤使用的是()a超声波传感器b压力传感器c温度传感器 d红外传感器答案b2如图52、38所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、电键k与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场b中两板间放一台小型压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电荷量为q的小球k断开时传感器上有示数，k闭合时传感器上恰好无示数则线圈中的磁场b的变化情况和磁通量变化率分别是()图52、38a正在增加，b正在减弱，c正在减弱，d正在增加，答案d解析k闭合时传感器上恰好无示数，说明小球受竖直向上的电场力，且电场力大小等于重力，由楞次定律可判断磁场b正在增强，根据法拉第电磁感应定律enu，又qmg得，故d正确3利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小实验时，把图52、39甲中的小球举高到绳子的悬点o处，然后让小球自由下落用这种方法获得的弹性绳的拉力随时间的变化图线如图乙所示根据图线所提供的信息，以下判断正确的是()图52、39at2时刻小球所处位置是运动中最高点bt1t2期间小球速度先增大后减小ct3时刻小球动能最小dt2与t5时刻小球速度大小不同答案b解析小球下落的轨迹展开图如图所示，b处为绳子原长处，c处为小球重力与绳上拉力相等处，d处为小球下落的最低点，在ft图中，0t1小球在ob间下落，t1t2小球在bd间下落，t2t3小球由d回到b处，t3t4小球在bo间上升，而后下落至b点由ft图知，小球在t2时刻下落到最大距离，然后最大距离在逐渐减小，由以上分析知，小球的最大速度出现在c点，对应于t1t2之间，a错，b对；小球动能最小出现在t2时刻或t3t4间某时刻，c错误；t2和t5分别对应小球先后两次下落过程中经过最低点的时刻，速度大小为零，d错误正确选项为b.题组二温度传感器的应用4在防治“非典”期间，在机场、车站等交通出入口，使用了红外线热像仪，红外线热像仪通过红外线遥感，可检测出经过它时的发热病人，从而可以有效控制疫情的传播关于红外线热像仪，下列说法正确的是()a选择红外线进行检测，主要是因为红外线光子能量小，可以节约能量b红外线热像仪通过发射红外线照射人体来检测c红外线热像仪同时还具有杀菌作用d一切物体都能发射红外线，而且物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同答案d解析红外线热像仪是根据物体发射的红外线的频率和强度不同而工作的，故d正确5.图52、310如图52、310所示，rt为正温度系数热敏电阻，r1为光敏电阻，r2和r3均为定值电阻，电源电动势为e，内阻为r，v为理想电压表，现发现电压表示数增大，可能的原因是()a热敏电阻温度升高，其他条件不变b热敏电阻温度降低，其他条件不变c光照增强，其他条件不变d光照减弱，其他条件不变答案bd解析电压表示数变大，而r3为定值电阻，说明流经r3的电流增大，由电路结构可知，这可能是由于rt减小或r1增大，由热敏电阻和光敏电阻特性知，可能是由于温度降低或光照减弱，故b、d正确，a、c错误6如图52、311甲所示，为在温度为10 左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻r120 k，r210 k，r340 k，rt为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示当a、b端电压uab0时，电压鉴别器会令开关s接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当uab0时，电压鉴别器会令开关s断开，停止加热，恒温箱内的温度恒定在_.图52、311答案32解析本题考查了自动恒温箱的原理，抓住uab0的临界状态进行研究设电路路端电压为u，当uab0时，有r1r3，解得rt20 k.由题图可知，当rt20 k时，t32 .题组三光传感器的应用7在电梯门口放置一障碍物，会发现电梯门不停地开关，这是由于在电梯门上装有的传感器是()a光传感器 b温度传感器c声传感器 d压力传感器答案a解析在电梯门口放置一障碍物，电梯门不停地开关，说明电梯门口有一个光传感器，故a选项正确8街旁的路灯、江海里的航标都要求在夜晚亮、白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制，这是利用半导体的()a压敏性 b光敏性c热敏性 d三种特性都利用答案b9.图52、312如图52、312所示，为一实验小车中利用光电脉冲测量车速和行程的装置示意图a为光源，b为光电接收器，a、b均固定在车身上，c为小车的车轮，d为与c同轴相连的齿轮车轮转动时，a发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被b接收并转换成电信号，由电子电路记录和显示若实验显示单位时间内脉冲数为n，累计脉冲数为n，则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理量和数据是_；小车速度的表达式为v_；行程的表达式为s_答案车轮的半径r和齿轮齿数p解析根据速度的意义和车正常行驶的情况，应有v2rf，其中r为车轮的半径，f为单位时间内车轮转过的圈数；若车轮的齿数为p，则转一圈应有p个脉冲被b接收到，因此有f，代入上式，有v.同样，根据行程的意义，应有s2rf，其中f为整个行程中车轮转过的圈数；而f，所以s.可见，还必须测量的物理量和数据是车轮的半径r和齿轮齿数p，速度和行程的表达式如上面两式所示10如图52、313所示，是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图门打开时，红外光敏电阻r3受到红外线照射，电阻减小；门关闭会遮蔽红外线源(红外线源没有画出)经实际试验，灯的亮灭能反映门的开、关状态门打开时两灯的发