第5章传感器与现代社会知识点题库

如图所示，图1是某同学设计的电容式速度传感器原理图，其中上板为固定极板，下板为待测物体，在两极板间电压恒定的条件下，极板上所带电量Q将随待测物体的上下运动而变化，若Q随时间t的变化关系为Q= $\text{[math]}$ （a、b为大于零的常数），其图象如题21图2所示，那么题21图3、图4中反映极板间场强大小E和物体速率v随t变化的图线可能是

A . ①和③ B . ①和④ C . ②和③ D . ②和④

在现代生活中，许多地方需要传感器，例如，电冰箱制冷系统的自动控制就要用到( )

A . 压力传感器 B . 声传感器 C . 光传感器 D . 温度传感器

如图所示为某同学自制的电子秤原理图：粗细均匀的电阻棒尺（每厘米长的电阻为1Ω）竖直放置、其总长度L=10cm ，电源电动势E=6V ，内阻r=1ΩQ ，保护电阻R₀=4Ω ，托盘连接在竖直放置、下端固定的轻弹簧上端，其质量m_o=0.1kg ，水平金属轻杆一端连接弹簧上端、一端通过滑片与电阻棒接触．当托盘内不放物体静止时，弹簧的形变量x=1cm ，轻杆的滑片刚好与电阻棒上端接触．若电路各处接触良好、导线及轻杆电阻不计、弹簧的形变始终未超过限度、轻杆只能上下平移，g取10m/s² ．求:

（1）弹簧的劲度系数k；
（2）该电子秤能称出的最大物体质量m及对应的理想电压表V的示数U ．

如图所示电路是一种触电保安器，变压器A处用火线和地线双股平行绕制成线圈，然后接到用电器．B处有一个输出线圈，一旦线圈中有电流，经放大后便能推动继电器J切断电源．试说明：

（1）为什么多开灯不会使保安器切断电源？
（2）为什么有人“手﹣地”触电时，触电保安器会切断电源？
（3）该保安器能否为双手“火线﹣地线”触电时提供保安？为什么？

当光照射到光敏电阻上时，光敏电阻的阻值（填“变大”、“不变”或“变小”）．光敏电阻的电阻率随增强而，它是把这个光学量转换为这个电学量；热敏电阻是的电阻率随升高而，它是把这个热学量转换为这个电学量．

有一种测量人体重量的电子秤，其原理图如图中的虚线所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R（是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器）、显示体重的仪表G（实质是理想电流表）．设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为3A，电源电动势为12V，内阻为2Ω，电阻R随压力变化的函数式为R=30﹣0.02F（F和R的单位分别是N和Ω）；

（1）该秤能测量的最大重量是N；
（2）该秤零刻度线（即踏板空载时间刻度线）应标在电流刻度盘A处．

为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计．该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c ，左右两端开口，在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极．污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U.若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积)，下列说法中正确的是( )

A . 若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高 B . 若污水中负离子较多，则前表面比后表面电势高 C . 污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大 D . 污水流量Q与U成正比，与a、b无关

如图所示，图甲为热敏电阻的R-t图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为150Ω．当线圈中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合．为继电器线圈供电的电池的电动势E=6V ，内阻可以不计．图中的“电源”是恒温箱加热器的电源．

（1）由图甲知该热敏电阻的阻值随温度的升高而.
（2）应该把恒温箱内的加热器接在（填“A、B端”或“C、D端”）；
（3）如果要使恒温箱内的温度保持100℃，可变电阻R'的值应调节为Ω；
（4）为使恒温箱内的温度保持在更高的数值，可变电阻R'的值应（填“增大”或“减小”）。

美国科学家Willard S ． Boyle与George E ． Snith因电荷耦合器件（CCD）的重要发明获得2009年度诺贝尔物理学奖．CCD是将光学量转变成电学量的传感器．下列器件可作为传感器的有（）

A . 发光二极管 B . 热敏电阻 C . 霍尔元件 D . 干电池

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

通常当人走向银行门口时，门就会自动打开，是因为门上安装了下列那种传感器（）

A . 温度传感器 B . 压力传感器 C . 红外线传感器 D . 声音传感器

如图是霍尔元件的工作原理示意图，如果用d表示薄片的厚度，k为霍尔系数，对于一个霍尔元件d、k为定值。如果保持I恒定，则可以验证U_H随B的变化情况，以下说法中正确的是（）

A . 将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面，U_H将变大 B . 在测定地球两极的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平 C . 在测定地球赤道上的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平 D . 改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，U_H将发生变化

压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学设计了利用压敏电阻判断竖直升降机运动状态的装置，其工作原理图如图甲所示，将压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置一个物块，在升降机运动的过程中，电流表示数如图乙所示，已知升降机静止时电流表的示数 $\text{[math]}$ 。下列判断正确的是（）

甲乙

A . 从0到 $\text{[math]}$ 时间内，升降机一定静止 B . 从 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 时间内，升降机可能做匀加速直线运动 C . 从 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 时间内，升降机运动时的加速度在变化 D . 从 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 时间内，升降机可能向下匀加速运动

下列关于传感器说法中正确的是（）

A . 热敏电阻是由金属制成的，对温度感知灵敏 B . 电子秤所使用的测力装置是力传感器，它是把力信号转化为电压信号 C . 电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片，这种双金属片的作用是控制电路的通断 D . 光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量

如图甲所示为热敏电阻的 $\text{[math]}$ 图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为 $\text{[math]}$ 当线圈中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合.为继电器线圈供电电池的电动势 $\text{[math]}$ ，内阻可以不计.图中的“电源”是恒温箱加热电源．

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（1）图甲说明热敏电阻的阻值随着温度的升高（填“增大” $\text{[math]}$ “减小”或“不变”）；
（2）应该把恒温箱内加热器接端.（填“AB”或“CD”）；
（3）如果要使恒温箱内的温度保持 $\text{[math]}$ ，滑动变阻器 $\text{[math]}$ 接入电路的电阻值为 $\text{[math]}$

下图中关于传感器的应用，说法正确的是（）

A . 干簧管是利用电磁感应的原理控制电路的通断的 B . 机器人“眼睛”利用了光传感器 C . 红外测温枪向人体发射红外线，从而测量人体温度 D . 火灾报警器是通过感知温度触发报警的

现代生活离不开智能手机，手机有很多功能需要传感器来实现。例如当人将手机靠近耳朵接听电话时，手机会自动关闭屏幕从而达到防误触的目的，实现这一功能可能用到的传感器为（）

A . 光传感器和位移传感器 B . 磁传感器和温度传感器 C . 磁传感器和声传感器 D . 压力传感器和加速度传感器

某同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压U₁=3 V ，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R₀为30Ω。当线圈中的电流大于等于50 mA 时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。

（1）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱相连，指示灯的接线柱D应与接线柱相连(均选填“A”或“B”)；
（2）当环境温度升高时，热敏电阻阻值将，继电器的磁性将(均选填“增大”“减小”或“不变”) ，当环境温度达到℃时，警铃报警；
（3）要使报警电路在更高的温度报警，下列方案可行的是___________。

A . 适当减小U₁ B . 适当增大U₁ C . 适当减小U₂ D . 适当增大U₂

传感器在日常生活中有着广泛的应用，它的种类多种多样，其性能也各不相同。以下有关传感器的说法正确的是（）

A . 图1中办公大楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开或关，应用的是光传感器 B . 图2中非触摸式自动水龙头(自动感应水龙头)应用的传感器是生物传感器 C . 图3中空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内实现这一功能的传感器是温度传感器 D . 图4中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，能控制电路的通断

某同学用如图甲所示的电路测量一热敏电阻阻值随温度变化的特性曲线，图中R_T为放置于控温箱中的热敏电阻。

（1）请用笔画线代替导线，在图乙中将未完成的实物连线补充完整；
（2）某次测量时，将控温箱的温度调至某一恒定温度，闭合开关S₁ ，单刀双掷开关S₂置于1，调整滑动变阻器R₁ ，使电流表G有适当的示数，记为I；再将S₂置于位置2，保持电路其他部分不变，调整电阻箱R₂ ，使电流表示数仍为I，此时电阻箱R₂如图丙所示，则在此温度下，该热敏电阻的阻值为.
（3）不断调整热敏电阻的温度，记录不同温度及对应温度下热敏电阻的阻值，得到热敏电阻阻值R_T随温度t变化的图像如图丁所示。
关闭控温箱电源，一段时间后热敏电阻温度与室温相同，此时用电路甲测得热敏电阻阻值为5667Ω，可知室温为℃。（结果保留2位有效数字）
（4）某同学用该热敏电阻设计了一简易报警装置如图戊所示，图中电源电动势为 $\text{[math]}$ ，内阻不计。可变电阻R_x最大阻值为4000Ω，该报警电路需满足下列两个条件：
①报警器电流大于或等于3mA时将报警；

②温度到达100℃时，报警器中电流不允许超过5mA；

则可得保护电阻R（无论如何调整R_x ，通过报警器的电流始终不超过允许通过的最大电流）至少应为kΩ；在R取最小值的情况下，要使报警器在60℃时报警，可变电阻R_x的阻值应调为kΩ；若要提高报警温度，应将R_x调（选填“大”或“小”）。（计算结果均保留2位有效数字）

第5章 传感器与现代社会 知识点题库

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