2020-2021学年第五章 传感器1 认识传感器达标测试

这是一份2020-2021学年第五章 传感器1 认识传感器达标测试，共8页。试卷主要包含了电容式话筒的工作原理如图所示等内容，欢迎下载使用。
第五章　传感器第1节　认识传感器1.关于传感器工作的一般流程，下列说法正确的是(　　)A.非电学量→敏感元件→转换电路→电学量→转换元件B.电学量→敏感元件→转换电路→转换元件→非电学量C.非电学量→敏感元件→转换元件→转换电路→电学量D.非电学量→转换电路→转换元件→敏感元件→电学量2.关于传感器及其作用，下列说法正确的是(　　)A.传感器一定是把非电学量转换为电学量B.传感器一定是把非电学量转换为电路的通断C.传感器把非电学量转换为电学量是为了方便地进行测量、传输、处理和控制D.电磁感应是把磁学的量转换为电学的量，所以电磁感应也是传感器3.下图是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，呈现高电阻状态，发生火灾时，下列说法正确的是(　　)A.进入罩内的烟雾遮挡了光线，使光电三极管电阻更大，检测电路检测出变化发出警报B.发生火灾时，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C.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，电阻变小，发出警报D.以上说法均不正确4.下图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74 ℃时，灯L1亮报警B.温度升高至74 ℃时，灯L2亮报警C.温度升高至78 ℃时，灯L1亮报警D.温度升高至78 ℃时，灯L2亮报警5.传感器是把非电学量(如高度、温度、压力等)的变化转换成电学量变化的一种元件，它在自动控制中有着广泛的应用。右图是一种测定液面高度的电容式传感器的示意图。金属棒与导电液体构成一个电容器，将金属棒和导电液体分别与直流电源的两极相连接，从电容C和导电液与金属棒间的电压U的变化就能反映液面的升降情况，下列判断正确的是(　　)A.电源接通后，电容C减小，反映h减小B.电源接通后，电容C减小，反映h增大C.电源接通再断开后，电压U减小，反映h减小D.电源接通再断开后，电压U减小，反映h增大6.如图所示，干簧管放在磁场中时两个舌簧能被磁化。关于干簧管，下列说法正确的是(　　)A.干簧管接入电路中相当于电阻的作用B.干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的C.干簧管接入电路中相当于开关的作用D.干簧管是作为电控元件以实现自动控制的7.电容式话筒的工作原理如图所示。D是绝缘支架，薄金属膜M和固定电极N形成一个电容器，被直流电源充电，当声波使膜片振动时，电容发生变化，电路中形成变化的电流。在膜片向右运动的过程中有(　　)A.电容变大B.电容变小C.导线AB中有向左的电流D.导线AB中有向右的电流8.用如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度。该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个压力传感器。用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2 kg的滑块，滑块可无摩擦滑动，两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上，其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出。现将装置沿运动方向固定在汽车上，传感器b在前，传感器a在后。汽车静止时，传感器a、b的示数均为10 N(g取10 m/s2)。(1)若传感器a的示数为14 N，b的示数为6 N，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? 9.如图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、开关S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。S断开时传感器上有示数，S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(　　)A.正在增强，B.正在减弱，C.正在减弱，D.正在增强，10.下图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I的关系为(　　)A.G=klB.G=klC.G=klD.G=kIl11.传感器在日常生活中的应用越来越广泛，温度传感器(实质是自动开关)是其中的一种。某一食品消毒柜就是利用温度传感器来自动控制电路的。常温下，该温度传感器是闭合的；当温度达到某一设定值时，传感器自动断开，从而切断整个电路。下列关于该消毒柜的几种电路图中(图中S为电源开关)连接正确的是(　　)12.演示位移传感器的工作原理如图乙所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆P，通过电压表显示的数据来反映物体位移的大小x。假设电压表是理想电压表，则下列说法正确的是(　　)A.物体M运动时，电源内的电流不会发生变化B.物体M运动时，电压表的示数会发生变化C.物体M不动时，电路中没有电流D.物体M不动时，电压表没有示数13.家用电热灭蚊器电热部分的主要部件是PTC元件，PTC元件是由钛酸钡等导体材料组成的电阻器，其电阻率ρ与温度t的关系如图所示。由于这种特性，PTC元件具有发热、控温双重功能。若电热灭蚊器环境温度低于t1，以下判断正确的是(　　)A.通电后，其电功率先增大后减小B.通电后，其电功率先减小后增大C.当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1或t2不变D.当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1~t2间的某一值不变14.角速度计可测得航天器自转的角速度ω，其结构如图所示。当系统绕OO'轴转动时，元件A在光滑杆上发生滑动，并输出电信号成为航天器的制导信号源。已知A质量为m，弹簧的劲度系数为k，原长为l0，电源电动势为E，内阻不计，滑动变阻器总长为l，电阻分布均匀，系统静止时滑动变阻器滑片P在中点，与固定接头Q正对。当系统以角速度ω转动时，求：(1)弹簧形变量x与ω的关系式；(2)电压表的示数U与角速度ω的函数关系。
参考答案1.C　传感器工作的一般流程为非电学量敏感元件转换元件转换电路电学量，因此选项A、B、D错误，C正确。2.C　传感器是指一种元件或装置，它能感受力、温度、光、声、磁、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转换为电路的通断，选项A、B错误；其作用和目的是更方便地测量、传输、处理、控制非电学量，找出非电学量和电学量之间的对应关系，选项C正确；电磁感应是原理，不是元件和装置，不能称为传感器，选项D错误。3.C4.D　当温度低于78 ℃时，继电器线圈中没有电流，此时灯L1亮；当温度升高到78 ℃时，继电器线圈中有电流，磁铁吸下衔铁，灯L2被接通，所以灯L2亮报警，故选项A、B、C错误，D正确。5.AD　分析题图可知，电容器的两个极板分别是金属棒与导电液，h增大表示电容器的正对面积增大，电容就增大，h减小，C减小，选项A正确，B错误；充电后断开，则电荷量Q不变，U=，U减小，则C增大，说明h增大，选项C错误，D正确。6.CD　干簧管能感知磁场，因为两个舌簧由软磁性材料制成，当周围存在磁场时，两个舌簧被磁化，就会相互吸引，所以是作开关来使用，作为控制元件以实现自动控制的，选项C、D正确。7.AC　在膜片向右运动的过程中，相当于电容器两板间距d变小，由C=可知，电容变大，选项A正确，B错误；由Q=CU知，电容器充电，选项C正确，D错误。8.【答案】(1)4 m/s2　方向向右　(2)以方向向左、大小为10 m/s2的加速度运动【解析】(1)如图所示，依题意得左侧弹簧对滑块向右的推力F1=14 N，右侧弹簧对滑块的向左的推力F2=6 N，滑块所受合力产生加速度a1。根据牛顿第二定律有F1−F2=ma1可得a1= m/s2=4 m/s2a1与F1同方向，即向前(向右)。(2)a传感器的读数恰为零，即左侧弹簧的弹力F1'=0。因两弹簧相同，左侧弹簧伸长多少，右侧弹簧就缩短多少，所以右侧弹簧的弹力变为F2'=20 N。滑块所受合力产生加速度a2，由牛顿第二定律得F合=F2'=ma2可得a2==10 m/s2，方向向左。9.D　S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，则上极板带负电，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得E=n=U，又q·=mg，得，故选项D正确。10.A　物体在地磅上，所以G=kΔx；在回路中，因为，所以Rx=；因为整个回路I=，则E=I；解得G=lk，选项A正确。11.A　题图A中温度传感器和消毒柜串联，电源开关闭合后，传感器闭合时，消毒柜工作，传感器断开时，消毒柜停止工作，符合题意，故选项A正确；题图B、C、D中温度传感器和消毒柜并联，消毒柜的工作情况与传感器闭合、断开无关，不符合题意，故选项B、C、D错误。12.AB　电压表不分流，故滑杆移动不会改变电路的总电阻，也就不会改变电路中的总电流，故选项A正确，C错误；电压表测量滑杆P与左侧电阻之间的电压，故电压表示数随物体M的移动而变化，故选项B正确，D错误。13.AD　从题图上可以看出，如果通电前PTC的温度t<t1，通电后由于发热的缘故，温度升高致使电阻率减小，发热功率将进一步增大，形成正反馈效应，致使温度大于t1，随着温度的升高，电阻率也增大，功率将减小，形成负反馈效应，发热功率的减小制约了温度的进一步升高。故温控点在t1~t2，即温度保持在t1~t2间的某一值。故选项A、D正确。14.【答案】(1)x=　(2)U=【解析】当系统绕OO'轴转动时，A在光滑杆上发生滑动，使弹簧发生形变，滑片P也随之移动。(1)由牛顿第二定律有kx=mω2R，R=l0+x即kx=mω2(l0+x)，x=。(2)电压表的示数U=E=。