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高中物理
1 传感器及其工作原理
1 传感器及其工作原理 知识点题库
下列家用电器的自动控制中没有用到温度传感器的是( )
A .
电冰箱
B .
微波炉
C .
消毒柜
D .
电炒锅
一般说来,物体在温度升高时膨胀,温度降低时收缩,这一现象称为热胀冷缩.在相同的条件下,气体的热胀冷缩最显著,液体次之,固体最不显著.固体、液体、气体的这种性质都可以被利用.有一些电冰箱中的自动温度控制装置,就是根据气体热胀冷缩的性质制成的.如图是它的结构示意图,其中金属盒是用薄的弹性钢片制作,表面有一些环状波纹,内部密封有一定量的气体.结合图片尝试分析它的控温原理.
为解决楼道照明,在楼道内安装一个传感器与电灯控制电路相接.当楼道内有人走动而发出声响时,电灯即被接通电源而发光,这种传感器输入的是
信号,经传感器转换后,输出的是
信号.
下列仪器内部装有传感器的是( )
A .
天平
B .
刻度尺
C .
红外测温仪
D .
弹簧测力计
电饭锅在达到设定温度后就不再升温,当温度降低后又继续加热,从而保持温度在一定范围内不变.进行这样的控制,电饭锅利用的传感器是
传感器.
DVD
影碟机、电视机等电器中都有可以接收遥控器发出的红外线信号,并能够把红外线信号转化为电信号的传感器.下列装置都是传感器,其中和上述传感器工作原理相同的是( )
A .
空调机接收遥控信号的装置
B .
楼道中照明灯的声控开关
C .
烟雾传感器(气敏化学传感器)
D .
冰箱中控制温度的温控器
传感器已经广泛应用于我们的生活,为我们带来了方便,下列可以用来控制电路通断的温度传感器元件有( )
A .
双金属片
B .
应变片
C .
感温铁氧体
D .
干簧管
关于传感器,下列说法正确的是( )
A .
所有传感器都是由半导体材料做成的
B .
金属材料也可以制成传感器
C .
干簧管是一种能够感知电场的传感器
D .
传感器一定是通过感知电压的变化来传递信号的
如图所示,
R
T
为负温度系数的热敏电阻,
R
为定值电阻,若往
R
T
上擦些酒精,在环境温度不变的情况下,关于电压表示数的变化情况,下列说法中正确的是( )
A .
变大
B .
变小
C .
先变大后变小再不变
D .
先变小后变大再不变
在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发现,设计了一种报警装置,电路如图所示。
M
是贴在针口处的传感器,接触到药液时其电阻
R
M
发生变化,导致
S
两端电压
U
增大,装置发出警报,此时( )
A .
RM变大,且R越大,U增大越明显
B .
RM变大,且R越小,U增大越明显
C .
RM变小,且R越大,U增大越明显
D .
RM变小,且R越小,U增大越明显
酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酒后驾车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.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,这样,显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系.如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻
r
′的倒数与酒精气体的浓度
c
成正比,那么,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
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
图甲为在温度为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
R
1
=20
k
Ω,
R
2
=10
k
Ω,
R
3
=40
k
Ω,
R
T
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
U
ab
<0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
U
ab
>0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
℃.
在原子反应堆中抽动液态金属或在医疗器械中抽动血液等导电液体时,常使用电磁泵.某种电磁泵的结构如图所示,把装有液态钠的矩形截面导管(导管是环形的,图中只画出其中一部分)水平放置于匀强磁场中,磁场的磁感应强度为
B
, 方向与导管垂直,让电流
I
按如图方向纵向穿过液态钠且电流方向与
B
垂直.设导管截面高为
a
, 宽为
b
, 导管有长为
l
的一部分置于磁场中,由于磁场对液态钠的作用力使液态钠获得驱动而不断沿管子向前推进.整个系统是完全密封的,只有金属钠本身在其中流动,其余的部件是固定不动的.
(1) 假定在液态钠不流动的条件下,求导管横截面上由磁场驱动力所形成的附加压强
p
与上述各量的关系式;
(2) 设液态钠中每个自由电荷所带电荷量为
q
, 单位体积内参与导电的自由电荷数为
n
, 求在横穿液态钠的电流
I
的方向上参与导电的自由电荷定向移动的平均速度
.
电容式加速度传感器的原理结构如图,质量块右侧连接轻质弹簧,左侧连接电介质,弹簧与电容器固定在外框上.质量块可带动电介质移动改变电容.则( )
A .
电介质插入极板间越深,电容器电容越小
B .
当传感器以恒定加速度运动时,电路中有恒定电流
C .
若传感器原来向右匀速运动,突然减速时弹簧会伸长
D .
当传感器由静止突然向右加速瞬间,电路中有顺时针方向电流
家用电饭锅使用的传感器类型是( )
A .
湿度传感器
B .
声音传感器
C .
红外传感器
D .
温度传感器
家用电饭锅使用的传感器类型是( )
A .
温度传感器
B .
声音传感器
C .
红外传感器
D .
湿度传感器
某同学发现他家居住的楼房中,楼梯上的过道灯在夜晚天黑时,用力拍掌就亮了,而白天怎样用力拍掌,灯都不能亮。后来老师告诉他:过道灯是由声传感器和光传感器共同来控制的,其原理如图所示。下列关于声传感器和光传感器的说法正确的是( )
A .
白天有光照时,光传感器自动闭合
B .
夜晚无光照时,光传感器自动闭合
C .
有人走动发出声音时,声传感器自动闭合
D .
无人走动没有声音时,声传感器自动闭合
传感器在生活中有很多应用。电容式加速度传感器在安全气囊.手机移动设备方面应用广泛,其原理如图所示,质量块左、右侧分别连接电介质,轻质弹簧,弹簧与电容器固定在外框上,质量块可带动电介质相对于外框无摩擦地左、右移动,但不能上、下移动。下列关于该传感器的说法正确的是( )
A .
当电路中没有电流时,电容器所带电荷量为一定值
B .
当电路中没有电流时,传感器一定处于平衡状态
C .
当电路中有顺时针方向的电流时,电容器电容一定增大
D .
当电路中有顺时针方向的电流时,传感器可能向左运动,也可能向右运动
用遥控器调换电视机频道的过程,实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程.下列所述与其工作原理相同的是( )
A .
走廊照明灯的声控开关
B .
宾馆天花板上安装的火灾报警器
C .
自动洗衣机中的压力传感装置
D .
电饭煲中控制加热和保温的温控器
热敏电阻是一种常见的感温元件。小明利用热敏电阻自制了一简易温度计,其内部电路由一个电动势为3V、内阻为5Ω的直流电源,一个量程为30mA、内阻为5Ω的毫安表,一个阻值为10Ω的定值电阻
和一个热敏电阻构成,如图所示。已知所用热敏电阻阻值R随温度t变化的图像如图所示。
(1) 闭合开关S,该温度计开始工作,当毫安表示数为3.0mA时,待测物温度为
℃。
(2) 在图中的电流表表盘刻度上标记温度值,下列说法正确的是____
A .
10mA处标记的温度高于20mA处标记的温度
B .
10mA处标记的温度低于20mA处标记的温度
C .
毫安表相邻刻度对应温度的示数是均匀的
D .
毫安表相邻刻度对应温度的示数是不均匀的
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