高考物理复习题传感器

新课程高考物理传感器复习训练题

1、关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是

A.应变片是由多用半导体材料制成

B.当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之，变小

C.传感器输出的是应变片上的电压

D.外力越大，输出的电压差值也越大

2、演示位移传感器的工作原理如右图示，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。假设电压表是理想的，则下列说法正确的是

A．物体M运动时，电源内的电流会发生变化

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

3、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，就将声音信号转变为电信号。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

4、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。下列属于这类传感器的是

A．红外报警装置B．走廊照明灯的声控开关

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

6、下列元件利用了光传感器的是（）

A．火灾报警器B．电饭锅

C．测温仪D．加速度计

7、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 ．半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越大 8、霍尔元件能转换哪两个物理量 （ ） A ．把温度这个热学量转换成电阻这个电学量 B ．把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量 C ．把力这个力学量转换成电压这个电学量 D ．把光照强弱这个光学量转换成电阻这个电学量

9、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 ＝

b

t a

（a 、b 为大于零的常数），其图象如图2所示，那么图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

106（b ）所示，下列判断正确的是D

A B ．从C ．从

D 11

导体热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随 变化而改变的特性制成的．12、如图为“用

DIS （位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。

（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持___________不变，用钩码所受的重力作为___________，用DIS 测小车的加速度。

（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a -F 关系图线（如图所示）。

①分析此图线的OA 段可得出的实验结论是_________________________________。 ②（单选题）此图线的AB 段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（ ） （A ）小车与轨道之间存在摩擦

（B ）导轨保持了水平状态

（C ）所挂钩码的总质量太大

（D ）所用小车的质量太大

t 图3 图4

13、某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力（比例系数为k），如图所示。测量时先调节输入端的电压。使转换器空载时的输出电压为0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U。现有下列器材：力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测物体（可置于力电转换器的

受压面上）。

请完成对该物体质量的测量。

?1）设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在方框中画出完整的测量电路图。

（2）简要说明测量步骤，求出比例系数k，并测出待测物体的质量m。

（3）请设想实验中可能会出现的一个问题。

14、(1）热敏电阻是传感电路中常用的电子元件。现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整。已知常温下待测热敏电阻的阻值约4～5Ω。热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其它备用的仪表和器具有：盛有热水的热水杯（图中未画出）、电源（3V、内阻可忽略）、直流电流表（内阻约1Ω）、直流电压表（内阻约5kΩ）、滑动变阻器（0～20Ω）、开关、导线若干。

?①在图（a）的方框中画出实验电路图，要求测量误差尽可能小。

?②根据电路图，在图（b）的实物图上连线。

?③简要写出完成接线后的主要实验步骤

?1)往保温杯中加入热水，稍等读出温度值。

?2)?????????????????????????????????????????? 。

?3)重复①，②测出不同温度下的数据。

?4)????????????????????????????????????????? 。

?（2）广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器中的温度传感器，是利用热敏电阻随温度变化而变化的特性工作的。在图甲中，电源的电动势E =9．0V，内电阻不可忽略；G为内阻不计的灵敏电流表；R0为保护电阻；R为热敏电阻，其电阻值与温度变化关系如图乙的R- t图象所示。则热敏电阻R与摄氏温度t的关系为R=?????????? ；闭合电键S，当R的温度等于40℃时，电流表示数I1=2．25 mA，则当电流表的示数I2=3．6 mA时，热敏电阻R的温度是________摄氏度。

15、一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动，在圆盘上沿半径开有一条宽度为2mm的均匀狭缝。将激光器与传感器上下对准，使二者间连线与转轴平行，分别置于圆盘的上下两侧，且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动，激光器连续向下发射激光束。在圆盘转动过程中，当狭缝经过激光器与传感器之间时，传感器接收到一个激光信号，并将其输入计算机，经处理后画出相应图线。图(a)为该装置示意图，图(b)为所接收的光信号随时间变化的图线，横坐标表示时间，纵坐标表示接收到的激光信号强度，图中Δt1=1．0×10-3s，Δt2=0．8×10-3s。

(1)利用图(b)中的数据求1s时圆盘转动的角速度；

(2)说明激光器和传感器沿半径移动的方向；

(3)求图(b)中第三个激光信号的宽度Δt3。

16、青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充

电，为路灯提供电能。用光敏电阻作为传感器控制路灯电

路的开关，实现自动控制。

光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，作为简化模型，可以近似认为，照射光较强（如白天）时

电阻几乎为0;照射光较弱(如黑天)时电阻接近于无穷大。利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭，黑天打开。电磁开关的内部结构如图所示。1、2两接线柱之间是励磁线圈，3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接。当励磁线圈中电流大于50mA时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离3、4断开；电流流小于50 mA时，3、4接通。励磁线圈中允许通过的最大电流为100

mA。

（1）利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路，画出电路原理图。

光敏电阻R1，符号

灯泡L，额定功率40W，额定电压36V，符号

保护电阻R2，符号

电磁开关，符号

蓄电池E，电压36V，内阻很小；开关S，导线若干。

（2）回答下列问题。

①如果励磁线圈的电阻为200Ω，励磁线圈允许加的最大电压为______V，保护电阻R2的阻值范

围为______Ω。

②在有些应用电磁开关的场合，为了安全，往往需要在电磁铁吸合铁片时，接线柱3、4之间从

断开变为接通。为此，电磁开关内部结构应如何改造？请结合本题中电磁开关内部结构图说明。

答：______________________________________________________________________

③任意举出一个其它的电磁铁应用的例子。

答：__________________________________________________。

17、为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开头可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为Lx）。某光敏电阻Rp在不同照度下的阻值如下表：

①根据表中数据，请在给定的坐标系（见答题卡）中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点。

②如图所示，当1、2两端所加电压上升至2V时，控制开关自动启动照明系统，请利用下列器材设计一个简单电路。给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0(1x)时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图。

（不考虑控制开关对所设计电路的影响）

提供的器材如下：

光敏电源E(电动势3V，内阻不计)；

定值电阻：R1=10kΩ，R2=20kΩ，R3=40kΩ（限选其中之一并在图中标出）

开关S及导线若干。

18、2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效

应的物理学家。材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度。

若图1为某磁敏电阻在室温下的电阻一磁感应强度特性曲线，其中R B 、R O 分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值。为了测量磁感应强度B ，需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值R B 。请按要求完成下列实验。

(l ）设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路,在图2的虚线框内画出实验电路原理图（磁敏电阻及所处磁场已给出，待测磁场磁感应强度大小约为0.6~1.0T,不考虑磁场对电路其它部分的影响）。要求误差较小。

提供的器材如下：

A ．磁敏电阻，无磁场时阻值Ro=150Ω

B ．滑动变阻器R ，全电阻约20Ω

C ．电流表④，量程2.5mA ，内阻约30Ω

D ．电压表⑦，量程3v ，内阻约3k Ω

E ．直流电源E ，电动势3v ，内阻不计

F ．开关S ，导线若千

(2）正确接线后，将磁敏电阻置人待测磁场中．测量数据如下表： 根据上表可求出磁敏电阻的测量值R B =＿＿＿＿＿＿Ω，

结合图l 可知待测磁场的磁感应强度B =＿＿＿＿＿＿T 。

( 3 ）试结合图l 简要回答，磁感应强度B 在0 ~0.2T 和0.4

~1.0T 范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同？

( 4 ）某同学查阅相关资料时看到了图3 所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻~磁感应强度特性曲线（关于纵轴对称），由图线可以得到什么结论？