
題組一 傳感器的原理和分類
1.關于傳感器的下列說法正確的是( )
A.所有傳感器的材料都是由半導體材料做成的
B.金屬材料也可以制成傳感器
C.傳感器主要是通過感知電壓的變化來傳遞信號的
D.以上說法都不正確
2.有定值電阻、熱敏電阻、光敏電阻三只元件,將這三只元件分別接入如圖所示電路中的A、B兩點后,用黑紙包住元件或者把元件置入熱水中,觀察歐姆表的示數,下列說法中正確的是( )
A.置入熱水中與不置入熱水中相比,歐姆表示數變化較大的一定是光敏電阻
B.置入熱水中與不置入熱水中相比,歐姆表示數不變化的一定是定值電阻
C.用黑紙包住與不用黑紙包住相比,歐姆表示數變化較大的一定是光敏電阻
D.用黑紙包住與不用黑紙包住相比,歐姆表示數相同的一定是定值電阻
3.如圖所示為一種常見的電子臺秤,質量為M0的秤盤置于壓力傳感器上,傳感器輸出電壓與作用在其上的壓力成正比,當秤盤沒有放入物體時,傳感器輸出電壓為U0。將某物體放置于秤盤,傳感器輸出電壓為U,則該物體的質量為( )
A.eq \f(M0,U0)U B.eq \f(M0,U)U0
C.eq \f(M0,U0)(U-U0) D.eq \f(M0,U)(U-U0)
4.如圖所示為熱敏電阻和金屬熱電阻的電阻值隨溫度T變化的圖線,下列說法正確的是( )
A.圖線1是熱敏電阻的R-T圖線,它是用絕緣材料制成的
B.圖線2是熱敏電阻的R-T圖線,它可以用半導體材料制成
C.圖線1的材料化學穩(wěn)定性好,測溫范圍大,靈敏度高
D.圖線2的材料化學穩(wěn)定性差,測溫范圍大,靈敏度低
5.熱敏電阻包括正溫度系數電阻器(PTC)和負溫度系數電阻器(NTC),正溫度系數電阻器的電阻值隨溫度升高而增大,負溫度系數電阻器的電阻值隨溫度升高而減小,由于熱敏電阻具有這種特性,常用在控制電路中,其電學符號為。實驗室里有一只熱敏電阻Rt,它在常溫下阻值約為10 Ω,現要探究通過該電阻的電流與其兩端電壓的關系,實驗室里備有下列器材:
電流表A1,量程100 mA,內阻約為1 Ω
電流表A2,量程1.2 A,內阻約為0.3 Ω
電壓表V1,量程3 V,內阻約為3 kΩ
電壓表V2,量程10 V,內阻約為10 kΩ
滑動變阻器R1,最大阻值為5 Ω
滑動變阻器R2,最大阻值為500 Ω
電源E,電動勢為12 V,內阻不計
開關、導線若干
(1)實驗中要求通過熱敏電阻Rt的電流從0開始逐漸增大,根據所提供的器材,請你設計實驗電路,并將電路圖畫在虛線方框內;
(2)實驗時,電流表應選________,電壓表應選______,滑動變阻器應選______;(選填器材代號)
(3)根據實驗測得數據描繪出熱敏電阻的U-I,關系曲線如圖所示,該熱敏電阻屬于________熱敏電阻(選填“PTC”或“NTC”);將該熱敏電阻與電動勢為6 V、內阻為3 Ω的電源組成回路,則該熱敏電阻消耗的電功率為________ W。
題組二 霍爾效應和電容式傳感器
6.某電容式話筒的原理示意圖如圖所示,E為電源,R為電阻,薄片P和Q為兩金屬極板,對著話筒說話時,P振動而Q可視為不動,在P、Q間距增大過程中( )
A.P、Q構成的電容器的電容增大
B.P上電荷量保持不變
C.M點的電勢比N點的低
D.M點的電勢比N點的高
題組三 傳感器的應用
7.如圖所示,某居民小區(qū)門口利用光敏電阻設計的行人監(jiān)控裝置,R1為光敏電阻,R2為定值電阻,A、B接監(jiān)控裝置。則( )
A.當有人通過而遮蔽光線時,A、B之間電壓升高
B.當有人通過而遮蔽光線時,A、B之間電壓降低
C.當僅增大R1的阻值時,可增大A、B之間的電壓
D.當僅減小R2的阻值時,可增大A、B之間的電壓
8.如圖所示是自動調溫式電熨斗的結構圖,下列說法不正確的是( )
A.常溫時上下觸點是接觸的
B.雙金屬片溫度升高時,上金屬片形變較大,雙金屬片將向下彎曲
C.原來溫度控制在80 ℃即斷開電源,現要求60 ℃ 斷開電源,應使調溫旋鈕下移一些
D.由熨燙絲綢衣物狀態(tài)轉化為熨燙棉麻衣物狀態(tài),應使調溫旋鈕下移一些
9.霍爾式位移傳感器的測量原理如圖所示,有一個沿z軸方向均勻變化的勻強磁場,磁感應強度B=B0+kz(B0、k均為常數)。將霍爾元件固定在物體上,保持通過霍爾元件的電流I不變(方向如圖所示),當物體沿z軸正方向平移時,由于位置不同,霍爾元件在y軸方向的上、下表面的電勢差U也不同。( )
A.磁感應強度B越大,上、下表面的電勢差U越大
B.k越大,傳感器靈敏度eq \f(ΔU,Δz)越低
C.若圖中霍爾元件是電子導電,則下板電勢高
D.電流越大,上、下表面的電勢差U越小
10.為了保證汽車剎車時車輪不被抱死,使車輪仍有一定的滾動而不是純滑動,這樣既可以提高剎車效果,又不使車輪失去控制。為此需要一種測定車輪是否還在轉動的裝置,這種檢測裝置稱為電磁脈沖傳感器,如果該裝置檢測出車輪不再轉動,
它就會自動放松剎車機構,讓車輪仍保持轉動狀態(tài),這就是ABS防抱死系統(tǒng)。如圖是電磁脈沖傳感器示意圖,B是一根永久磁體,外面繞有線圈,它們的左端靠近一個鐵質齒輪A。齒輪與轉動的車輪是同步的,則以下說法正確的是( )
A.車輪轉動時,由于齒輪在永久磁體的磁場中切割磁感線,產生感應電流
B.車輪轉動時,由于齒輪被磁化使線圈中的磁場發(fā)生變化,產生感應電流
C.車輪轉速減慢時,輸出電流的周期變小,電流強度也變小
D.車輪轉速減慢時,輸出電流的周期變大,電流強度也變大
11.如圖所示為某商廈安裝的光敏電阻自動計數器的示意圖。其中A為光源,B為由電動機帶動勻速運行的自動扶梯,R1為光敏電阻,R2為定值電阻。每當扶梯上有顧客經過,擋住由A射向R1的光線時,計數器就計數一次。此計數器的基本工作原理是( )
A.當有光照射R1時,信號處理系統(tǒng)獲得低電壓
B.當無光照射R1時,信號處理系統(tǒng)獲得高電壓
C.信號處理系統(tǒng)每獲得一次低電壓就計數一次
D.信號處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就計數一次
12.傳感器擔負著采集信息的任務,在自動控制中發(fā)揮著重要作用,傳感器能夠將感受到的物理量(如溫度、光、聲等)轉換成便于測量的量(通常是電學量)。例如熱敏傳感器,主要是應用了半導體材料制成的熱敏電阻。熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖線如圖甲所示,圖乙是由熱敏電阻Rt作為傳感器制作的簡單自動報警器的線路圖。則下列說法正確的是( )
甲 乙
A.為了使溫度過高時報警器響鈴,c應接在a處
B.為了使溫度過高時報警器響鈴,c應接在b處
C.若使啟動報警的溫度提高些,應將滑動變阻器的滑片P向右移動
D.如果在調試報警器達到最低報警溫度時,無論如何調節(jié)滑動變阻器的滑片P都不能使報警器工作,且電路連接完好,各電路元件都能處于工作狀態(tài),則造成工作電路不能正常工作的原因可能是乙圖中左邊電源電壓太高
13.(2023·鹽城模擬)如圖甲所示是某同學探究熱敏電阻阻值隨溫度的變化規(guī)律時設計的電路圖。
(1)根據電路圖,在圖乙的實物上連線。
甲 乙
(2)通過實驗,他得到了該熱敏電阻的伏安特性曲線如圖丙所示,由圖可知,熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而________。
丙 丁
(3)他將這個熱敏電阻接入如圖丁所示的電路中,已知電源電壓為9 V,內阻不計,R1=30 Ω,內阻不計的毫安表讀數為500 mA,則R2的阻值為________。
14.如圖甲所示是一種自動測定油箱內油面高度的裝置。其中R是滑動變阻器,阻值范圍是0~100 Ω,它的金屬滑片是杠桿的一端,油量表是由電流表改裝而成的,實際是量程為0~0.6 A的電流表,從指針所指的刻度可知油箱內油面的高度;R′為校準電阻。已知電源電壓為12 V,油箱空和油箱滿時金屬滑片恰在滑動變阻器的兩端點a、b處。
甲 乙
(1)當油箱滿時,電流表示數恰好為滿偏刻度0.6 A,求校準電阻R′的阻值和油箱空時電流表的示數;
(2)若將電流表改換為電壓表,用電壓表的指針指示的刻度顯示油箱內油面的高度,要求油面上升時電壓表的讀數增大,請將電壓表畫在圖乙中,并標明電壓表的“+”“-”接線柱。若改裝后電路中校準電阻的阻值不變,求電壓表示數的變化范圍。
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