人教版选修3-2传感器单元测试(2

1、章末过关检测卷 （三 ）第六章 传 感 器（测试时间： 50分钟 评价分值： 100分）一、单项选择题 （本题共 4小题，每题 4分，共 16分在每小题 给出的四个选项中，只有一个选项正确 ）1传感器是把非电学量 （如高度、温度、压力等 ）的变化转换成 电学量变化的一种元件， 它在自动控制中有着广泛的应用 如图是一 种测定液面高度的电容式传感器的示意图 金属棒与导电液体构成一 个电容器， 将金属棒和导电液体分别与直流电源的两极相连接， 从电 容 C 和导电液与金属棒间的电压 U 的变化就能反映液面的升降情况， 即电源接通后，电容 C减小，反映h减小 电源接通后，电 容 C 减小，反映 h 增大

2、电源接通再断开后，电压 U减小，反映h减小 电源接通 再断开后，电压U减小，反映h增大以上判断正确的是 （B）电介质金属棒介质导电液A . B . C. D.2. 如下图所示，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏 电阻，LED为发光二极管（电流越大，发出的光越强），且R与LED 距离不变，下列说法正确的是（A）RLA. 当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率增大B. 当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率减小C. 当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率可能不变D .无论怎样移动触头P, L消耗的功率都不变解析：电源电压恒定，也就是说，并联电路两端的电压恒定，当 滑动触头向左移动时，发光二极管发光

3、变强，光敏电阻的阻值变小， 所以电流变大，则L的功率变大.3. 如图所示是某种汽车上的一种自动测定油箱内油面高度的装置.R是滑动变阻器.它的金属滑片是杠杆的一端，从油量表（由电流表改装而成）指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度，当滑动变阻器的金属滑片向下移动时（D）A .电路中的电流减小，油箱油面降低B .电路中的电流减小，油箱油面升高C.电路中的电流增大，油箱油面降低D .电路中的电流增大，油箱油面升高4. 氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测，它 的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化. 在如图甲所示的电路中，不同 的一氧化碳浓度对应着传感器的不同电阻， 这样，电压表的指针位置

4、 就与一氧化碳浓度有了对应关系，观察电压表指针就能判断一氧化碳 浓度是否超标.有一种氧化锡传感器，其技术资料中给出的是电导（即 电阻的倒数）CO浓度曲线，如图乙所示.在下列表示一氧化碳浓度 c与电压表示数U0之间关系的图象中正确的是（D）锡器化感护阻氣传保电一 一电导R图屮解析：由资料中给出的是电导co浓度 图乙C丿Vq D（即电阻的倒数）CO浓度曲线可知电导与CO浓度成正比，CO浓度越大，传感器电阻越小，电路中 电流越大，电压表示数越大，但是电压表示数与 CO浓度不是成正比 关系，所以正确选项是D.二、多项选择题（本题共5小题，每题6分，共30分.在每小题 给出的四个选项中有多个选项正确，全

5、部选对得 6分，漏选得3分, 错选或不选得0分.）5.下列说法正确的是（BC）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6 .电容式话筒的保真度比动圈式话筒好，其工作原理如图所示.Q是绝缘支架，薄金属膜 M和固定电极N形成一个电容器，被 直流电源充电.当声波使膜片振动时，电容发生变化，电路中形成变化的电流.当膜片向右运动的过程中，有(AC)A.电容变大B .电容变小C.导线AB中

6、有向左的电流D .导线AB中有向右的电流7. 演示位移传感器的工作原理如图所示，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.假设电压表是理想电压表，则下列说法正确的是(AB)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，电压表没有示数解析：电压表不分流，故触头移动不会改变电路的总电阻，也就 不会改变电路中的总电流，故 A正确，电压表测量触头 P与左侧电 阻之间的电压，故示数随物体M的移动，亦即随触头的运动而变化.故 B正确，C、D错误.8. 电吉他之所以能以其独特的魅力吸引众多的音乐爱好者

7、，是因为它的每一根琴弦下面都安装了一种叫做“拾音器”的装置，能将琴弦的振动转化为电信号，电信号经扩音器放大，再经过扬声器就能 播出优美的音乐.如下图是“拾音器”的结构示意图， 多匝绕制的线 圈置于永久磁铁与钢质的琴弦之间，当琴弦沿着线圈振动时，线圈中 就会产生感应电流，关于感应电流以下说法正确的是 （AC）A .琴弦振动时，线圈中产生的感应电流是变化的B .琴弦振动时，线圈中产生的感应电流大小变化，方向不变C.琴弦振动时，线圈中产生的感应电流大小和方向都会发生变 化D .琴弦振动时，线圈中产生的感应电流大小不变，方向变化解析：由题意及图可知，电吉他是利用振动的钢质琴弦使线圈切 割磁感线而产生感

8、应电流，再将该电流放大并与扩音器相连从而发出 声音，属于法拉第电磁感应现象.因琴弦在振动时速度的大小和方向 均变化，故感应电流不是恒定的，故 A、C正确.9. 压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小.一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置， 如图甲所示，将压敏电阻 平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一物体 m,升降机静止时电 流表示数为Io.某过程中电流表的示数如图乙所示，则在此过程中（BD）图甲图乙A .物体处于失重状态B .物体处于超重状态C.升降机一定向上做匀加速运动D .升降机可能向下做匀减速运动解析：因为压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小， 由乙图 知，电流大于静止时

9、的电流且稳定，故压力增大，物体处于超重状态， 选项B、D正确.三、非选择题（本大题3小题，共54分.按题目要求作答.解答 题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案 的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位. ）10. （18分）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（如天 黑）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，天黑时打

10、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 50 mA时，电磁铁吸合铁片， 弹簧片和触点分离，3、4断开；电流小于50 mA时，3、4接通.励 磁线圈中允许通过的最大电流为 100 mA.电磁开关内部结构图（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Ri,符号灯泡L,额定功率40 W,额定电压36 V，符号 ；保护电阻R2,符号；/(I/?i4 ,3*12i*4 k电磁开关，符号；蓄电池E,电压36 V，内阻很小；开关S,导线若干.(2)回答下列问题： 如果励磁线圈的电阻为 200 Q，

11、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 Q . 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. 任意举出一个其他的电磁铁应用的例子.解析：(1)要使光敏电阻能够对电路进行控制，且有光照时路灯 熄灭，光敏电阻应与1、2串联，3、4与路灯串联，则电路图如图所 示.(2)由U = IR得励磁线圈允许加的最大电压 Um= ImR= 0.1X200V = 20 V;依据允许通过励磁线圈的电流最大值和最小值计算得：R2 minE Um 16Im = 0.1Q = 16

12、0 Q ,R2 maxE Um _ 16I _ 0.05Q _ 320 Q ,因此保护电阻R2的阻值范围为160320 Q ; 把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧， 保证当电磁铁吸合铁片时，3、4之间接通；不吸合时，3、4之间断开. 电磁起重机.答案：（1）见解析 （2）20160320 把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧， 保证当电磁铁吸合铁片时，3、4之间接通；不吸合时，3、4之间断开 电磁起重机11. （18分）如图甲所示为一测量硫化镉光敏电阻特性的实验电 路，电源电压恒定，电流表内阻不计，开关闭合后，调节滑动变阻器 滑片，使小灯泡发光逐渐增强，测得流过电阻的电流和光强的关系曲 线如图乙所示

13、，试根据这一特性设计一个路灯自动光控电路.O光强电流解析：由光敏电阻的特性曲线可以看出，当入射光增强时，光敏 电阻的阻值减小，流过光敏电阻的电流增大.根据题意设计一个路灯自动控制电路如图所示.控制过程是：当有光照时，光电流经过放大器输出一个较大的电 流，驱动电磁继电器吸合使两个常闭触点断开；当无光照时，光电流 减小，放大器输出电流减小，电磁继电器释放衔铁，使两个常闭触点 闭合，控制路灯电路接通，路灯开始工作.答案：见解析12. （18分）传感器是把非电学量（如速度、温度、压力等）的变化 转换成电学量的变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应 用.有一种测量人的体重的电子秤，其测量部分的原理

14、图如图中的虚 线框所示，它主要由压力传感器 R（电阻值会随所受压力大小发生变 化的可变电阻）、显示体重大小的仪表A（实质是理想的电流表）组成.压力传感器表面能承受的最大压强为 1X 107 Pa,且已知压力传 感器R的电阻与所受压力的关系如表所示.设踏板和压杆的质量可以 忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8 V，取g =10 m/S2请回答:压力F/N02505007501 0001 2501 500电阻R/Q300270240210180150120（i）该秤零起点（即踏板空载时）的刻度线应标在电流表刻度盘压杆V:压力传感器J=!21.6X 10_ A 处.（2）如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20 mA,则此人的体重是50 kg.解析：（1）由压力传感器R的电阻与所受压力的关系如表中所示， 可得：F = 0,