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專題46 傳感器的簡單使用（練） 1．用搖控器調(diào)換電視機頻道的過程，實際上就是傳感器把光信號轉(zhuǎn)換成電信號的過程．下列屬于這類傳感器的是： （ ） A．紅外報警裝置 B．走廊照明燈的聲控開關(guān) C．自動洗衣機中的壓力傳感裝置 D．電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器 【答案】A 【解析】 【名師點睛】傳感器作為一種將其它形式的信號與電信號之間的轉(zhuǎn)換裝置，在我們的日常生活中得到了廣泛應用，不同傳感器所轉(zhuǎn)換的信號對象不同，我們應就它的具體原理進行分析． 2．（多選）如下圖（甲）所示，打開電流和電壓傳感器，將磁鐵置于螺線管正上方距海綿墊高為h處靜止釋放，磁鐵穿過螺線管后掉落到海綿墊上并靜止．若磁鐵下落過程中受到的磁阻力遠小于磁鐵重力，且不發(fā)生轉(zhuǎn)動，不計線圈電阻．圖（乙）是計算機熒屏上顯示的UI-t曲線，其中的兩個峰值是磁鐵剛進入螺線管內(nèi)部和剛從內(nèi)部出來時產(chǎn)生的．下列說法正確的是： （ ） A．若僅增大h，兩個峰值間的時間間隔會增大 B．若僅減小h，兩個峰值都會減小 C．若僅減小h，兩個峰值可能會相等 D．若僅減小滑動變阻器接入電路中的電阻值，兩個峰值都會增大 【答案】BD 【解析】若僅增大，磁鐵經(jīng)過線圈的時間減小，兩個峰值間的時間間隔會減小，故A錯誤；當減小時，磁鐵進入線框的速度減小，導致線框中磁通量的變化率減小，因此兩個峰值都會減小，且兩個峰值不可能相等，故B正確，C錯誤；根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，不計線圈電阻，減小滑動變阻器阻值，則感應回路中的感應電流增大，線圈對磁鐵的阻礙作用增大，磁鐵的機械能轉(zhuǎn)化為動能的比例增大，即感應回路中的電功率增大，兩個峰值都會增大，故D正確。 【名師點睛】本題考查了電磁感應定律與閉合電路輸出功率問題，考點結(jié)合巧妙，題目新穎，有一定創(chuàng)新性，難點在于理解該過程中的功能關(guān)系以及UI-t曲線的含義。 3．（多選）下列關(guān)于傳感器說法中正確的是： （ ） A．電熨斗能自動控制溫度的原因是它裝有雙金屬片溫度傳感器，這種傳感器作用是控制電路的通斷 B．光敏電阻隨光照強度的增大其阻值逐漸升高 C．電子秤所使用的測力裝置是力傳感器，它是把力信號轉(zhuǎn)化為電壓信號 D．金屬熱電阻隨溫度的升高其阻值逐漸升高 【答案】ACD 【名師點睛】本題是常識性問題，考查傳感器這一知識點；電熨斗是利用雙金屬片溫度傳感器，控制電路的通斷．光敏電阻是由半導體材料制成的，其電阻隨光照強度的增大而減?。娮映铀褂玫臏y力裝置是力傳感器，利用應力片，將壓力信號變成電壓信號．金屬熱電阻隨溫度的升高其阻值逐漸升高． 4．我國航天員要在天空l號航天器實驗艙的桌面上測量物體的質(zhì)量，采用的方法如下：質(zhì)量為m1的標準物A的前后連接有質(zhì)量均為m2的兩個力傳感器．待測質(zhì)量的物體B連接在后傳感器上．在某一外力作用下整體在桌面上運動，如圖所示。穩(wěn)定后標準物A前后兩個傳感器的讀數(shù)分別為F1、F2，由此可知待測物體B的質(zhì)量為： （ ） A． B．C． D． 【答案】B 【解析】整體為研究對象，由牛頓第二定律得：；隔離B物體，由牛頓第二定律得：；聯(lián)立可得：，B對。 【名師點睛】1．整體法與隔離法的應用技巧 對于連接體各部分加速度相同時，一般的思維方法是 （1）先用整體法，求出加速度； （2）再用隔離法，選取合適的研究對象； （3）聯(lián)立解方程。 2．使用隔離法時應注意兩個原則 （1）選出的隔離體應包含所求的未知量； （2）在獨立方程的個數(shù)等于未知量的個數(shù)前提下，隔離體的數(shù)目應盡可能地少． 5．如圖（a）所示，“ ”型木塊放在光滑水平地面上，木塊的水平表面AB粗糙，與水平面夾角θ＝37的表面BC光滑。木塊右側(cè)與豎直墻壁之間連接著一個力傳感器，當力傳感器受壓時，其示數(shù)為正值；當力傳感器被拉時，其示數(shù)為負值。一個可視為質(zhì)點的滑塊從C點由靜止開始下滑，運動過程中，傳感器記錄到的力和時間的關(guān)系如圖（b）所示。（已知sin37=0．6，cos37=0．8，取g=10m/s2。）求： （1）斜面BC的長度L； （2）滑塊的質(zhì)量m； （3）滑塊經(jīng)過A點時速度的大小vA。 【答案】（1）3m（2）2．5kg（3）2m/s （2）滑塊對斜面的壓力為：N1′＝mgcosθ 木板對傳感器的壓力為：F1＝N1′sinθ 由圖像可知：F1＝12N 解得：m＝2．5kg （3）滑塊滑到B點的速度為：v1＝a1t1＝6m/s 由圖像可知：f1＝5N，t2＝2s a2＝f/m＝2m/s2 vA=v0—a2t2 vA=2m/s 【名師點睛】此題是牛頓定律的綜合應用問題；解題時關(guān)鍵是認真分析物體的受力情況及物體運動的物理過程，根據(jù)牛頓定律及平衡知識列出方程求解；注意要善于從物理圖線中獲取有用的信息；此題難度中等，是一道考查學生能力的好題． 1．（多選）電荷耦合器件的重要發(fā)明榮獲2009年度諾貝爾物理學獎；CCD是將光學量轉(zhuǎn)化成為電學量的傳感器；下列器件可作為傳感器的有： （ ） A．發(fā)光二極管 B．熱敏電阻 C．干電池 D．霍爾元件 【答案】BD 【名師點睛】本題考查傳感器的概念判斷，理解各種元件的功能與原理；傳感器的作用是將溫度、力、光、聲音等非電學量轉(zhuǎn)換為電學量，如力傳感器是將力學量轉(zhuǎn)變成電學量。 2．每當?shù)卣鸢l(fā)生后，各路救援人員及時深入災區(qū)，與死神搶時間，爭分奪秒搶救被埋人員，有些救援隊借助“生命探測儀”可以發(fā)現(xiàn)深埋在廢墟中的傷員，根據(jù)所學知識，你認為“生命探測儀”可能用到了（ ） A．振動傳感器 B．壓力傳感器 C．紅外線傳感器 D．電容傳感器 【答案】C 【解析】活人能夠向外傳遞微弱的聲音信息，便于用生命探測儀收集；活人能夠向外輻射紅外線，紅外線屬于電磁波的一個波段，便于用生命探測儀收集，所以只有C選項正確．故選C． 【名師點睛】本題以重大事件為載體考查了聲波、紅外線、蒸電磁波的相關(guān)知識，綜合性強，是否正確判斷活人所能發(fā)出的各種信息是本題的解題關(guān)鍵，體現(xiàn)了生活之中處處有物理的理念。 3．如圖甲是某生產(chǎn)流水線上的產(chǎn)品輸送及計數(shù)裝置示意圖．其中S為激光源，R1為光敏電阻（有光照射時，阻值較小；無光照射時，阻值較大），R2為定值保護電阻，a、b間接“示波器”（示波器的接入對電路無影響）．水平傳送帶勻速前進，每當傳送帶上的產(chǎn)品通過S與R1之間時，射向光敏電阻的光線會被產(chǎn)品擋?。魝魉蛶系漠a(chǎn)品為均勻正方體，示波器顯示的電壓隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示．已知計數(shù)器電路中電源兩極間的電壓恒為6V，保護電阻R2的阻值為400Ω．則： （ ） A．有光照射時光敏電阻R1的阻值為800Ω B．有光照射和無光照射時保護電阻R2兩端的電壓之比為1：2 C．有光照射和無光照射時光敏電阻的阻值之比為1：2 D．每lh通過S與R1之間的產(chǎn)品個數(shù)為6000個 【答案】D ，故A不正確；無激光照時，由圖象可得，，所以，有光照射和無光照射時保護電阻兩端的電壓之比，故B不正確；，此時電阻R1的阻值：，所以，光照射和無光照射時光敏電阻的阻值之比，故C不正確；由圖象可知：每經(jīng)過，就有一個產(chǎn)品通過計數(shù)裝置．，故D正確。 【名師點睛】本題考查了串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律的靈活應用．關(guān)鍵是根據(jù)歐姆定律結(jié)合光敏電阻隨光照的變化從圖象中得出有無光照和無光照時對應的電阻、電壓。 4．傳感器是把非電學量轉(zhuǎn)換成電學量的一種元件．如圖所示，乙、丙是兩種常見的電容式傳感器，現(xiàn)將乙、丙兩種傳感器分別接到圖甲的電路中進行實驗（電流從電流表正接線柱流入時指針向右偏），下列實驗現(xiàn)象中正確的是： （ ） A．當乙傳感器接入電路實驗時，若F變小，則電流表指針向右偏轉(zhuǎn) B．當乙傳感器接入電路實驗時，若F變大，則電流表指針向左偏轉(zhuǎn) C．當丙傳感器接入電路實驗時，若液體深度h變大，則電流表指針向左偏 D．當丙傳感器接入電路實驗時，若液體深度h變小，則電流表指針向左偏 【答案】D 【名師點睛】根據(jù)電容的決定式分析F、h與電容器所帶電量的關(guān)系，分析電路中電流的方向，判斷電流表指針偏轉(zhuǎn)方向。 5．如圖所示，固定在豎直面內(nèi)的光滑半圓形軌道與粗糙水平軌道在B點平滑連接，圓軌道半徑R=0.5m，一質(zhì)量m=0.2kg的小物塊（可視為質(zhì)點）放在水平軌道上的A點，A與B相距L=10m，物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.1?，F(xiàn)用一水平恒力F向右推物塊，已知F=3N，當物塊運動到某點C時撤去該力，設C點到A點的距離為x。在圓軌道的最高點D處安裝一壓力傳感器，當物塊運動到D點時傳感器就會顯示相應的讀數(shù)FN，壓力傳感器所能承受的最大壓力為90N，g取10m/s2。 （1）若物塊運動到圓軌道上的D點時對軌道恰好無壓力，求D點的速度大??； （2）要使物塊能夠安全通過圓軌道的最高點D，求x的范圍； （3）在滿足（2）問的情況下，在坐標系中作出壓力傳感器的讀數(shù)FN與x的關(guān)系圖象。 【答案】（1）；（2）； （3）圖象如圖： 在坐標系中作出壓力傳感器的讀數(shù)與的關(guān)系圖象如圖： 【名師點睛】動能定理的應用范圍很廣，能夠求解的物理量也很多，有許多物理量含在某個物理量的表達式里面；該題的突破口是要運用動能定理找到與的關(guān)系，再從的范圍求出的范圍；我們在讀題時要抓住題目的一些關(guān)鍵語言，這可能就是突破口。 1．【2015上海13】監(jiān)控系統(tǒng)控制電路如圖所示，電鍵S閉合時，系統(tǒng)白天和晚上都工作，電鍵S斷開時，系統(tǒng)僅晚上工作。在電路中虛框處分別接入光敏電阻（受光照時阻值減小）和定值電阻，則電路中： （ ） A．C是“與門”，A是光敏電阻 B．C是“與門”，B是光敏電阻 C．C是“或門”，A是光敏電阻 D．C是“或門”，B是光敏電阻 【答案】D 【考點定位】 簡單邏輯電路 【名師點睛】 本題考查簡單邏輯電路，意在考查考生的理解能力。門電路在高中很簡單，重要的記住三種重要門電路的特點，知道簡要應用。