传感器的应用(有答案).doc

传感器的应用(有答案) 课后巩固作业限时45分钟总分100分 一、选择题(包括10小题，每小题7分，共70分)1有一电学元件，温度升高时电阻却大幅度减小，则这种元件可能是()A金属导体C半导体B绝缘体D超导体解析金属导体温度升高时电阻增大；绝缘体温度升高时电阻保持绝缘；对于超导体，在其临界温度以下，温度升高电阻仍为零，高于临界温度，温度升高电阻往往增大；某些半导体材料受到光照或者温度升高时，会有更多的电子获得能量成为自由电子，同时也形成更多的空穴，于是导电性有明显增强，电阻大幅度减小答案C2如图是电容式话筒的示意图，它是利用电容制作的传感器，话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层，膜后距膜几十微米处有一金属板，振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极，在两极间加一电压U，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化，导致话筒所在电路中的其他量发生变化，使声音信号被话筒转化为电信号，其中导致电容变化的原因可能是电容两极板间的()A距离变化C介质变化B正对面积变化D电压变化解析振动膜前后振动，使振动膜上的金属层与金属板间的距离发生变化，从而将声音信号转化为电信号答案A3如图所示，电吉他的弦是磁性物质，当弦振动时，线圈中产生感应电流，感应电流输送到放大器、喇叭，把声音播放出来，下列说法正确的是()A电吉他是光电传感器B电吉他是温度传感器C电吉他是声音传感器D弦改用尼龙材料原理不变解析由电吉他发声原理可知是将声音变化转变为电流的变化，C对，A、B、D错答案C4办公大楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开或关，利用的传感器是()A生物传感器B红外传感器C温度传感器D压力传感器解析自动门的自动控制要求灵敏、可靠，若以温度控制，人的体温与夏季气温接近，在夏季自动门可能误动作自动门实际使用的是红外线传感器，红外线属于不可见光，人在白天或黑夜均发出红外线，传感器接收到人体发出的红外线后传给自动控制装置的电动机，实现自动开门答案B5关于传感器的作用，下列说法正确的有()A通常的传感器可以直接用来进行自动控制B传感器可以用来采集信息C传感器可以将感受到的一些信号转换为电学量D传感器可以将所有感受到的信号都转换为电学量解析传感器是将感受到的非电学量转化为电学量的仪器，不同的传感器感受不同的信号，B、C对答案BC6某楼梯口的电灯开关装有传感器，天黑时，出现声音才能发光，而白天即使有声音，电灯也不能发光，该开关中有两种传感器，它们可能是()A热敏电阻和光敏电阻B金属热电阻和光敏电阻C热敏电阻和霍尔元件D光敏电阻和驻极体话筒解析两种传感器分别把声音信号转换为电信号，把光信号转换为电信号，所以选项D正确答案D7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，就将声音信号转化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解析当声波使膜片前后振动时，金属线圈就跟着振动，从而使处于永磁体的磁场中的线圈切割磁感线，穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流，从而将声音信号转化为电信号，这就是电磁感应原理答案B8下列说法正确的是()A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B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C电子秤所使用的测力装置是力传感器D热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量解析话筒是将声信号转换成电信号，故A项错答案BCD9右图中电容式话筒的右侧有一固定不动的金属板b，与能在声波驱动下沿水平方向振动的镀上金属层的振动膜a构成一个电容器，a、b分别通过导线与恒定电源两极相接，声源S做位移xAsin200t的振动，则()Aa振动过程中，a、b板之间的电场强度不变Ba振动过程中，话筒会产生电磁波C导线ac中电流的频率为1000Hz Da向右位移最大时，a、b板间的电容最大解析由于振动，a、b两极板间形成振荡的电场从而形成电磁波，导线内形成振荡电流a向右位移最大时，两极板间距最小，电容最大导线中电流的频率等于声源S振动的频率f100Hz，2所以选B、D.答案BD10如右图所示，为大型电子地磅电路图，电源电动势为E，内阻不计不称物体时，滑片P在A端，滑动变阻器接入电路的有效电阻最大，电流较小；称物体时，在压力作用下滑片P下滑，使滑动变阻器的有效电阻变小，电流变大这样把电流对应的重力值刻在刻度盘上，就可以读出被称物体的重力值若滑动变阻器上A、B间距离为L，最大阻值等于定值电阻的阻值R0，已知两弹簧的总弹力与形变量成正比，比例系数为k，则所称重物的重力G与电流大小I的关系为()E?AG?2IR?kL?0?E?BG?IR1?kL?0?E?CG?IR1?kL?DGkIL Lx解析物体在地磅上，所以mgkx，在回路中，因为Rxmg?R0?L E?，所以R xLLk.因为整个回路I，所以ER0?R0R x?E?E?Lk?R0mg?22R2RI0IR0?Lk，所以选Lk?，所以?0I?R0mg，所以G?A.答案A 二、非选择题(第11题14分，第12题16分，共30分)11加速度计是测定物体加速度的仪器在现代科技中，它已成为导弹、飞机、潜艇或宇宙飞船等制导系统的信息源如下图为应变式加速度计的示意图当系统加速时，加速度计中的敏感元件也处于加速状态敏感元件由两弹簧连接并架在光滑支架上，支架与待测系统固定在一起，敏感元件的下端可在滑动变阻器R上自由滑动，当系统加速运动时，敏感元件发生位移并转移为电信号输出已知敏感元件的质量为m，两侧弹簧的劲度系数均为k，电源电动势为E，电源内阻不计，滑动变阻器的总电阻值为R，有效长度为l，静态时，输出电压为U0，试推导加速度a与输出电压U的关系式解析设静态时滑动变阻器的滑片距左端为x，则敏感元件的输E RE出电压为U0Rlxlx.再设系统向左加速时滑片右移x，则敏感元件的动力学方程为2kxma.E R此时敏感元件的输出电压为URl(xx)2kl?UU0?综合三式可得a.mE若UU0，系统的加速度方向水平向左；若U (1)若传感器a的示数为14N，b的示数为6.0N，求此时汽车的加速度大小和方向； (2)当汽车以怎样的加速度运动时，传感器a的示数为零解析传感器上所显示出的力的大小即弹簧对传感器的压力，根据牛顿第三定律知，此即为弹簧上的弹力大小，亦即该弹簧对滑块的弹力大小 (1)如右图所示，依题意左侧弹簧对滑块向右的推力F114N，右侧弹簧对滑块向左的推力R26.0N滑块所受合力产生加速度a1，F1F2146.0根据牛顿第二定律有F1F2ma1.得a1mm/s22.04.0m/s2.a1