1、高考资源网() 您身边的高考专家第2节传感器的应用一、选择题1街道旁的路灯、江海里的航标灯都要求夜晚亮、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,实现了自动控制,这是利用半导体的()A压敏性B光敏性C热敏性D三特性都利用了解析:选B分析题意可知,要求航标灯夜晚亮、白天熄通过光来控制电路电流的变化,所以电路中必须存在光传感器,通过光传感器来实现自动控制,利用半导体的光敏性,B选项正确2(多选)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解析:选BD应变
2、片多用半导体材料制成,A错误;传感器输出的是上、下两应变片上的电压差,并且随着外力的增大,输出的电压差值也就越大,C错误;B、D正确3有一种在光照增强或温度升高时排气扇都能启动的自动控制装置,下列说法正确的是()A两个传感器都是光电传感器B两个传感器分别是光电传感器和温度传感器C两个传感器可能分别是温度传感器、电容式传感器D只有光照和温度都适合时排气扇才能工作解析:选B题中提到光照增强或温度升高时排气扇都能启动,由此可见两个传感器一个是光电传感器,一个是温度传感器,而且排气扇自动工作只需光照和温度其中一个满足条件即可,A、C、D错误,B正确4一台电风扇,只有白天有人接近时,电风扇才转动,实现这
3、一功能所需要的传感器为()A声传感器和温度传感器B光照传感器和红外线传感器C温度传感器和触发传感器D声传感器和触发传感器解析:选B传感器的作用是将温度、力、光、声音等非电学量转换为电学量分析题干信息可知,白天电风扇才转动,说明和光传感器有关;有人接近时,电风扇才转动,说明与人体向外辐射的红外线有关,即红外线传感器,B选项正确5.惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中,这个系统的重要元件之一是加速度计加速度计构造原理的示意图如图所示,沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的滑块,滑块两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连;两弹簧的另一端与固定壁相连滑块原来静止,弹簧处于自然长度,滑块上有指针
4、可通过标尺测出滑块的位移,然后通过控制系统进行制导设某段时间内导弹沿水平方向运动,指针向左偏离O点的距离为s,则这段时间内导弹的加速度()A方向向左,大小为B方向向右,大小为C方向向左,大小为D方向向右,大小为解析:选D当指针向左偏离O点的距离为s时,与滑块相连的左边弹簧被压缩s,右边弹簧被拉伸s,因而弹簧对滑块的弹力的大小均为ks,且方向均水平向右,即滑块受到的合力大小为2ks,方向水平向右由牛顿第二定律可知D正确6(多选)如图所示是自动调温式电熨斗,下列说法正确的是()A常温时上下触点是接触的B双金属片温度升高时,上金属片形变较大,双金属片将向下弯曲C原来温度控制在80 断开电源,现要求6
5、0 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:选ABD常温时,电熨斗上下触点是接触的;当温度升高时,上层金属片形变大,向下弯曲,切断电源;切断温度要升高则应使调温旋钮下移一些,反之,则应使调温旋钮上移一些,A、B、D正确,C错误7.(多选)如图所示为握力器原理示意图,握力器把手上的连杆与弹簧一起上下移动,握力的大小可通过一定的换算关系由电流表的示数获得当人紧握握力器时,如果握力越大,下列判断正确的有()A电路中电阻越大B电路中电阻越小C电路中电流越小D电路中电流越大解析:选BD分析电路图可知,握力越大,滑动变阻器接入电路的电阻越小,外电
6、路总电阻越小,根据闭合电路欧姆定律可知,电路中电流越大,B、D选项正确8关于电磁灶的加热原理,下列说法正确的是()电磁灶加热与微波炉加热原理是一样的电磁灶是利用电磁感应原理制成的电磁灶是热量从灶口传递给锅中的食物达到加热的目的电磁灶工作时,灶不会生热ABCD解析:选A电磁灶里面的线圈中变化的电流,产生变化的磁场,从而形成涡流,根据电流的热效应进行加热,电磁灶工作时,灶不会生热,故错误,正确;微波炉是接通电路后,220 V交流电经变压器变压,在次级产生3.4 V低压交流电对磁控管加热,同时在另一次级产生2 000 V高压电,经镇流系统加到磁控管的阴、阳两极之间,使磁控管产生微波,微波输送至金属制
7、成的加热器(炉腔),被来回反射,微波的电磁作用使食物内的分子高频运动,从而使食物受热,故错误,正确所以A正确,B、C、D错误9.(多选)一般的电熨斗用合金丝作发热元件,合金丝电阻随温度t变化的关系如图中实线所示,由于环境温度以及熨烫的衣物厚度、干湿不同,熨斗的散热功率不同,因而熨斗的温度可能会在较大范围内波动,易损坏衣物有一种用主要成分为BaTiO3被称为“PTC”的特殊材料作发热元件的电熨斗PTC材料的电阻随温度变化的关系如图中实线所示根据图线分析可知()A原处于冷态的PTC电熨斗比普通电熨斗升温快BPTC电熨斗能自动控制温度,温度稳定在T0T6之间CPTC电熨斗能自动控制温度,温度稳定在T
8、6T7之间DPTC电熨斗不能自动控制温度解析:选AC分析图象可知,处于冷态的PTC电熨斗电阻很小,根据功率公式可知,P,电功率较大,故原处于冷态的PTC熨斗刚通电时比普通电熨斗升温快,A选项正确;在T6温度以下范围时,电阻较小,发热功率较大,升温快,在T7温度以上时,电阻较大,发热功率较小,降温快,故PTC电熨斗能够自动控制温度,温度稳定在T6T7范围之间,C选项正确,B、D选项错误10(多选)有一种测量人体重的电子秤,其原理如图中虚线内所示,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
9、表的量程为3 A,电源电动势为12 V,内阻为2 ,电阻R随压力变化的函数式为R300.01F(F和R的单位分别是N和)下列说法正确的是()A该秤能测量的最大体重是1 400 NB该秤能测量的最大体重是2 800 NC该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375 A处D该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400 A处解析:选BC分析题意可知,理想电流表的量程为3 A,故电路中电流为3 A时,电子秤测量的体重最大,根据闭合电路欧姆定律可知,I,解得R2 ,其中R300.01F,联立解得F2 800 N,A选项错误,B选项正确;踏板空载时F0,代入R3
10、00.01F,解得R30 ,根据欧姆定律得,I0.375 A,该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375 A处,C选项正确,D选项错误二、非选择题11.如图是一种测定油箱油量多少或变化多少的装置其中电源电压保持不变,R是滑动变阻器,它的金属滑片是金属杆的一端当油箱中油量减少时,电压表的示数将如何变化?解析:由题图可知,当油箱内液面高度变化时,R的金属滑片将会移动,从而引起R两端电压的变化当油量减少时,R的数值会增大,电路中的电流会减小,c、d间的电压会减小答案:减小12同学们在研究传感器特点时,做了如下两个实验:(1)利用传感器和计算机可以研究快速变化力的大小,实验时,
11、把图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弹力随时间变化图线如图乙所示根据图线所提供的信息,以下判断正确的是_At1、t2时刻小球速度最大Bt2、t5时刻小球的动能最小Ct3、t4时刻小球的速度相同D小球在运动过程中机械能守恒(2)温度传感器是对温度敏感的元件,它将感受到的温度信号转变成测量的量(一般是电学量),从而直接反映出其变化某种材料的Rt图线如图丙所示它_(填“能”或“不能”)作为温度传感器的感应元件把这种材料制成的电阻和一个电热器串联,如图丁,可达到何种自动控制效果?解析:(1)分析小球的运动可知,小球先做自由落体运动,当绳子出现弹力后,小球做加速
12、度减小的加速运动,当重力等于弹力时,速度最大,弹力大于重力时,小球做加速度增大的减速运动,在最低点时,速度为零,小球做往复运动,最终处于静止状态,重力等于弹力对应图乙可知,t1、t3、t4、t6时刻,弹性绳处于原长,弹力为零,t2、t5时刻,弹力最大,处于最低点,速度为零,故A选项错误,B选项正确;小球运动过程中受到重力、弹力和阻力作用,t3、t4时刻小球的速度不等,小球运动过程中机械能不守恒,C、D选项错误(2)分析图丙可知,该传感器电阻随温度的变化明显,可以作为温度传感器的感应元件根据温度传感器的特性可知,电阻随温度的升高而增大,根据闭合电路欧姆定律可知,温度升高后,电流减小,功率减小温度
13、降低时,电流增大,功率增大,可以起到保持一定温度的效果答案:(1)B(2)能可达到使电热器保持一定温度的效果13如图所示是电饭煲的电路图,S1是一个温控开关,手动闭合后,当温度达到居里点(103 )时,此开关会自动断开,S2也是一个自动温控开关,当温度低于70 时,会自动闭合,温度高于80 时,会自动断开,红灯是加热时的指示灯,黄灯是保温时的指示灯分流电阻R1R2500 ,加热电阻丝R350 ,两灯电阻不计(1)分析电饭煲的工作原理;(2)计算加热和保温两种状态下,电饭煲消耗的电功率之比解析:(1)电饭煲盛上食物后,接上电源,S2自动闭合,同时手动闭合S1,这时黄灯短路,红灯亮,电饭煲处于加热状态,加热到80 时,S2自动断开,S1仍闭合水烧开后,温度升到居里点103 时,开关S1自动断开,这时饭已煮熟,黄灯亮,电饭煲处于保温状态由于散热,待温度降到70 时,S2自动闭合,电饭煲重新加热,温度达到80 时,S2又自动断开,再次处于保温状态(2)加热时电饭煲消耗的电功率P1,保温时电饭煲消耗的电功率P2,两式中R并 .从而有.答案:(1)见解析(2)121高考资源网版权所有,侵权必究!