高中物理人教版选修3-2同步训练：6.2-传感器的应用.docx

力传感器的应用1压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，在升降机中将重物放在压敏电阻上，压敏电阻接在如图626甲所示的电路中，电流表示数变化如图626乙所示，某同学依据电流表的示数变化状况推断升降机的运动状态，下列说法中正确的是()图626A0t1时间内，升降机肯定匀速运动B0t1时间内，升降机可能减速上升Ct1t2时间内，升降机可能匀速上升Dt1t2时间内，升降机可能匀加速上升解析在0t1时间内，电流恒定，表明压敏电阻的阻值恒定，则重物对压敏电阻压力恒定，则升降机可能处于静止、匀速运动或匀变速直线运动，故A选项错误，B选项正确；t1t2时间内，电流在增加，表明压敏电阻的阻值在减小，则重物对压敏电阻的压力在增大，故不行能做匀速运动或匀加速运动，C、D两项都错答案B温度传感器的应用2传感器的种类多种多样，其性能也各不相同，空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内使用的传感器是()A生物传感器B红外传感器C温度传感器 D压力传感器答案C3如图627所示是自动调温式电熨斗，下列说法正确的是()图627A常温时上下触点是接触的B双金属片温度上升时，上金属片形变较大，双金属片将向下弯曲C原来温度把握在80 断开电源，现要求60 断开电源，应使调温旋钮下移一些D由熨烫丝绸衣物状态转化为熨烫棉麻衣物状态，应使调温旋钮下移一些解析常温工作时，上下触点是接通的，当温度上升时，上层金属片形变大，向下弯曲，切断电源，切断温度要上升则应使调温旋钮下移一些，A、B、D对，C错答案ABD光传感器的应用4.图628如图628为烟雾散射式火灾报警器，它主要由带孔的外罩，发光二极管LED、光电三极管及不透亮的挡板组成，请简述它的工作原理解析报警器工作时发光二极管处于发光状态，由于挡板遮挡，平常间电三极管收不到LED发出的光，呈现高电阻状态，烟雾进入罩内后对光有散射作用，使部分光线照射到三极管上，其电阻变小，与传感器连接的电路检测出这种变化，就会报警答案见解析(时间：60分钟)题组一力传感器的应用1电子秤使用的是()A超声波传感器B压力传感器C温度传感器 D红外传感器答案B2.图629如图629所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、电键K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K断开时传感器上有示数，K闭合时传感器上恰好无示数则线圈中的磁场B的变化状况和磁通量变化率分别是()A正在增加， B正在减弱，C正在减弱， D正在增加，解析K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，由楞次定律可推断磁场B正在增加，依据法拉第电磁感应定律EnU，又qmg得，故D正确答案D3利用传感器和计算机可以争辩快速变化的力的大小试验时，把图6210甲中的小球举高到绳子的悬点O处，然后让小球自由下落用这种方法获得的弹性绳的拉力随时间的变化图线如图6210乙所示依据图线所供应的信息，以下推断正确的是()图6210At2时刻小球所处位置是运动中最高点Bt1t2期间小球速度先增大后减小Ct3时刻小球动能最小Dt2与t5时刻小球速度大小不同解析小球下落的轨迹开放图如图所示，B处为绳子原特长，C处为小球重力与绳上拉力相等处，D处为小球下落的最低点，在Ft图中，0t1小球在OB间下落，t1t2小球在BD间下落，t2t3小球由D回到B处，t3t4小球在BO间上升，而后下落至B点由Ft图知，小球在t2时刻下落到最大距离，然后最大距离在渐渐减小，由以上分析知，小球的最大速度消灭在C点，对应于t1t2之间，A错，B对；小球动能最小消灭在t2时刻或t3t4间某时刻，C错误；t2和t5分别对应小球先后两次下落过程中经过最低点的时刻，速度大小为零，D错误正确选项为B.答案B题组二温度传感器的应用4在防治“非典”期间，在机场、车站等交通出入口，使用了红外线热像仪，红外线热像仪通过红外线遥感，可检测出经过它时的发热病人，从而可以有效把握疫情的传播关于红外线热像仪，下列说法正确的是()A选择红外线进行检测，主要是由于红外线光子能量小，可以节省能量B红外线热像仪通过放射红外线照射人体来检测C红外线热像仪同时还具有杀菌作用D一切物体都能放射红外线，而且物体在不同温度下放射的红外线的频率和强度不同解析红外线热像仪是依据物体放射的红外线的频率和强度不同而工作的，故D正确答案D5.图6211在家用电热灭蚊器中，电热部分主要元件是PTC元件，PTC元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器，其电阻率随温度t的变化关系如图6211所示，由于这种特性，使PTC元件具有发热、保温双重功能以下推断正确的是()A通电后，其电功领先增大，后减小B通电后，其电功领先减小，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和t2之间的某一值不变解析当电热灭蚊器温度由0升到t1的过程中，电阻器的电阻率随温度的上升而减小，其电阻R随之减小，由于加在电热灭蚊器上的电压U保持不变，电热灭蚊器的电功率P随之增大，当tt1时，PP1达到最大当温度由t1上升到t2的过程中，增大，R增大，P减小；而温度越高，其与外界环境温度的差别也就越大，高于环境温度的电热灭蚊器的散热功率P也就越大；因此在这之间的某一温度t3会有PP3P，即电功率P减小到等于散热功率时，即达到保温；当tP，使温度自动上升到t3；当tt3，PP，使温度自动降为t3，实现自动保温故选D.答案AD6如图6212甲所示，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R120 k，R210 k，R340 k，Rt为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图6212乙所示当a、b端电压Uab0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度上升；当Uab0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_.图6212解析本题考查了自动恒温箱的原理，抓住Uab0的临界状态进行争辩设电路路端电压为U，当Uab0时，有R1R3，解得Rt20 k.由题图可知，当Rt20 k时，t32 .答案32 题组三光传感器的应用7在电梯门口放置一障碍物，会发觉电梯门不停地开关，这是由于在电梯门上装有的传感器是()A光传感器 B温度传感器C声传感器 D压力传感器解析在电梯门口放置一障碍物，电梯门不停地开关，说明电梯门口有一个光传感器，故A选项正确答案A8街旁的路灯、江海里的航标都要求在夜晚亮、白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动把握，这是利用半导体的()A压敏性 B光敏性C热敏性 D三种特性都利用答案B9.图6213如图6213所示，为一试验小车中利用光电脉冲测量车速和行程的装置示意图A为光源，B为光电接收器，A、B均固定在车身上，C为小车的车轮，D为与C同轴相连的齿轮车轮转动时，A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被B接收并转换成电信号，由电子电路记录和显示若试验显示单位时间内脉冲数为n，累计脉冲数为N，则要测出小车的速度和行程还必需测量的物理量和数据是_；小车速度的表达式为v_；行程的表达式为s_.解析依据速度的意义和车正常行驶的状况，应有v2Rf，其中R为车轮的半径，f为单位时间内车轮转过的圈数；若车轮的齿数为P，则转一圈应有P个脉冲被B接收到，因此有f，代入上式，有v.同样，依据行程的意义，应有s2Rf，其中f为整个行程中车轮转过的圈数；而f，所以s.可见，还必需测量的物理量和数据是车轮的半径R和齿轮齿数P，速度和行程的表达式如上面两式所示答案车轮的半径R和齿轮齿数P10如图6214所示，是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图门打开时，红外光敏电阻R3受到红外线照射，电阻减小；门关闭会遮挡红外线源(红外线源没有画出)经实际试验，灯的亮灭能反映门的开、关状态门打开时两灯的发光状况以及R2两端电压UR2与门关闭时相比()图6214A红灯亮，UR2变大 B绿灯亮，UR2变大C绿灯亮，UR2变小 D红灯亮，UR2变小解析门打开R3减小，导致R总减小和I总增加，Ur和UR1变大，UR2E(UR1Ur)减小，IR3I总增加，电磁继电器磁性增加把衔铁拉下，红灯亮，绿灯灭，A、B、C均错误，D正确答案D11.图6215规律电路在电子线路中有着重要的应用某同学利用“非”门电路设计了一个路灯自动把握门电路天黑了，让路灯自动接通；天亮了，让路灯自动熄灭图6215中RG是一个光敏电阻，当有光线照射时，光敏电阻的阻值会显著减小R是可调电阻，起分压作用“非”门电路能将输入的高压信号转变为低压信号，或将低压信号转变为高压信号J为路灯总开关把握继电器，它在获得高压时才启动(图中未画路灯电路)(1)当天黑时，RG变_，“非”门电路获得_电压，J得到_电压(填“大”、“小”或“高”、“低”)(2)假如路灯开关自动接通时天色还比较亮，现要调整自动把握装置，使得它在天色较黑时才会自动接通开关，应将R调_(填“大”或“小”)一些解析(1)天黑时，光线减弱，光敏电阻RG变大，A端输入低电压，Y端输出高压信号，J得到高压，开头把握路灯工作(2)假如路灯开关自动接通时天色还比较亮，应将R调大，A端输入电压较高，当天色较黑时，RG的电阻变大，A端的电压降低，Y端的电压上升，J得到高压，开头把握路灯工作答案(1)大低高(2)大