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  • 传感器在生产、生活中的应用试题及答案-高中物理-云返教育

    • 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△t1=1.0×10-3s，△t2=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△t      3．
      答案解析
      类型： 解答题     难度系数： 中
    • 在科技活动中某同学利用自制的电子秤来称量物体的质量，其原理如图所示，托盘和弹簧的质量均不计．变阻器的滑动端与弹簧上端连接（但与弹簧间不通电），当托盘中没有放物体时，滑动变阻器的滑动触头正好在变阻器的最上端；设变阻器的总电阻为R，总长度为 L，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻的阻值为R0，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力，电压表为理想电压表．
      （1）为使电压表中的电压读数与盘中物体的重力成正比，请你在图中完成电压表的连接；
      （2）所选用电压表的量程；
      （3）写出物体质量与电压表读数之间的关系式．
      答案解析
      类型： 解答题     难度系数： 中
    • 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△t1=1.0×10-3s，△t2=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△t      3．
      答案解析
      类型： 解答题     难度系数： 中
    • 根据图中所提供的器材，请正确将ABCD四个接线柱的接线接好，使其 成为一个以热敏电阻为传感器的简易报警器（当温度过高时，电铃会响铃报警）．
      答案解析
      类型： 解答题     难度系数： 中
    • 气体传感器利用物质的化学反应将某种气体的浓度转换成电信号输出，如图所示，B为将可燃气体或有毒气体（CO，CH4瓦斯煤气）浓度转换为电信号的传感器，简称电子鼻，根据如下材料，U=220V电源、M为排风扇、G为继电器、A为控制电源、S为控制开关．请设计一个家用自动排烟电路，在图中完成连线图．
      答案解析
      类型： 解答题     难度系数： 中
    • 酒后驾车危害极大，为此，新交规实施以来，鹤壁市交通警察重点查处酒后驾车．酒精测试仪是交警用来检测机动车驾驶员是否酒后驾车的仪器，它的原理示意图如图所示．电源电压为6V恒定，当电流表的示数为0.3A时，表明该驾驶员没有酒驾，酒精气体传感器正常工作．R0为定值电阻，阻值为10Ω．请计算：
      （1）酒精气体传感器正常工作的电阻R      1；
      （2）酒精气体传感器正常工作一天（24h），所消耗的电能．
      答案解析
      类型： 解答题     难度系数： 中
    • 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△t1=1.0×10-3s，△t2=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△t      3．
      答案解析
      类型： 解答题     难度系数： 中
    • 如图是利用光敏电阻自动计数的示意图，其中A是发光仪器，B是接收光信号的仪器，B中的主要元件是光电传感器--光敏电阻．试简要叙述自动计数的原理．
      答案解析
      类型： 解答题     难度系数： 中
    • 如图为一继电器控制电路，电池均为一号干电池，灯泡均为同规格的小电珠，继电器也完全相同，继电器线圈电阻比灯泡电阻小，保护电阻r′远小于继电器线圈电阻，而变阻器的最大电阻足够大．开始时电键断开，变阻器滑片置于最左边．

      （1）当电键K闭合后，电路中各灯泡的亮暗情况如何？
      （2）电键K保持闭合，使变阻器滑片向右移动，在移动过程中电路中各灯泡的亮暗情况与（1）相比有什么变化？
      （3）设每节干电池电动势为ε，内阻为r，每个继电器线圈电阻为R      0，吸合电流不I，每个灯泡电阻为R′．在滑片向右移动的过程中，灯泡亮暗情况刚开始与（1）中情况不同时，变阻器的电阻R是多少？
      答案解析
      类型： 解答题     难度系数： 中
    • 简述动圈式振动速度传感器的工作原理．
      答案解析
      类型： 解答题     难度系数： 中
    • 按照你对以下几种传感器的理解填写下面表格中的空格中的内容．
      传感器名称 输入（或感受）的量 输出的物理量
      湿度计 湿度 电学量
      光电二极管 电学量
      压强传感器 电学量
      话筒 电学量
      热电偶 电学量
      答案解析
      类型： 解答题     难度系数： 中
    • 把蜂鸣器、光敏电阻、干簧管继电器开关、电源连成电路如甲图所示，制成光电报警装置．当报警器有光照射时，蜂鸣器发声，当没有光照或者光照很弱时，蜂鸣器不发声．①光敏电阻：光敏电阻受光照后，阻值会变小．②干簧管继电器开关：由干簧管和绕在干簧管外的线圈组成，如图乙所示．当线圈中有一定的电流时，线圈产生的磁场使密封在干簧管内的两个铁质簧片磁化，两个簧片在磁力作用下由原来的分离状态变成闭合状态．当线圈中没有电流或者电流很微弱时，磁场消失，簧片在弹力的作用下回复到分离状态．电路已经连接一部分，请将电路完整连接好．
      答案解析
      类型： 解答题     难度系数： 中
    • 某同学设计了一路灯控制电路如图所示，光照射光敏电阻RG时，其阻值变小．设白天时继电器两端电压为U1，夜晚为U2，它们的大小关系是： ．现要使路灯比平时早一些亮起来，应如何调节R1？　 ．
      答案解析
      类型： 解答题     难度系数： 中
    • 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△t1=1.0×10-3s，△t2=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△t      3．
      答案解析
      类型： 解答题     难度系数： 中
    • 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）一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U之间关系的图象中正确的是 ．
      答案解析
      类型： 解答题     难度系数： 中
    • 传感器担负着信息的采集任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量（如温度、光、声等）转换成便于测量的量（通常是电学量），例如热敏传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻将热学量转换为电学量．热敏电阻随温度变化的图象如图实甲所示，图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警器线路图．问：
      （1）为了使温度过高时报警器铃响，c应接在       （填“a”或“b”）．
      （2）若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片P点向      　 移动（填“左”或“右”）．
      答案解析
      类型： 解答题     难度系数： 中
    • 有一种测量人体重的电子秤，其原理图如图中的虚线所示，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO、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（其实质是电流表）．已知压力传感器的电阻与其所受压力的关系如下表所示：
      压力F/N50100150200250300…
      电阻R/Ω300270240210180150120…
      设踏板和杠杆组件的质量可忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.68V，则：
      （1）该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表刻度盘       mA处？
      （2）利用表中的数据归纳出电阻R随压力F变化的函数式为      　 ．
      答案解析
      类型： 解答题     难度系数： 中
    • 某同学利用如图装置研究磁铁下落过程中的重力势能与电能之间的相互转化．内阻r=40Ω的螺线管固定在铁架台上，线圈与电流传感器、电压传感器和滑动变阻器连接．滑动变阻器最大阻值40Ω，初始时滑片位于正中间20Ω的位置．打开传感器，将质量m=0.01kg的磁铁置于螺线管正上方静止释放，磁铁上表面为N极．穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止（磁铁下落中受到的阻力远小于磁铁重力，不发生转动），释放点到海绵垫高度差h=0.25m．计算机屏幕上显示出如图的UI-t曲线．

      （1）磁铁穿过螺线管过程中，螺线管产生的感应电动势最大值约为       V．
      （2）（多选题）图象中UI出现前后两个峰值，对比实验过程发现，这两个峰值是在磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的，对这一现象相关说法正确的是      　
      （A）线圈中的磁通量经历先增大后减小的过程
      （B）如果仅略减小h，两个峰值都会减小
      （C）如果仅略减小h，两个峰值可能会相等
      （D）如果仅移动滑片，增大滑动变阻器阻值，两个峰值都会增大
      （3）在磁铁下降h=0.25m的过程中，可估算重力势能转化为电能的效率是      　 ．
      答案解析
      类型： 解答题     难度系数： 中
    • 某同学想利用DIS测电风扇的转速和叶片长度，他设计的实验装置如左下图所示．他先在某一叶片边缘粘上一小条弧长为△l的反光材料，当该叶片转到某一位置时，用光传感器接收反光材料反射的激光束，并在计算机屏幕上显示出矩形波，如右下图所示，屏幕横向每大格表示的时间为5.00×10-2s．则矩形波的“宽度”所表示的物理意义是 ；电风扇的转速为　 转/s；若△l为10cm，则叶片长度为　 m．
      答案解析
      类型： 解答题     难度系数： 中
    • 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△t1=1.0×10-3s，△t2=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△t      3．
      答案解析
      类型： 解答题     难度系数： 中

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