2013届高三单元测试18传感器

GabS2013届高三单元测试18——传感器第I卷（选择题）一、本题共14小题，每小题4分，共56分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不选的得0分.1.如图所示为火警报警装置的一部分电路示意图，其中R为用半导体材料制成的NTC热敏电阻，RO为一定值电阻，当传感器R处出现火情时，电流表的示数I报警器两端电压U的变化情况是A．I变大，U变大B．I变小，U变小C．I变大，U变小D．I变小，U变大2.传感器是把非电学物理量（如位移、压力、流量、声强等）转换成电学量的一种元件。如图所示为一种电容传感器，电路可将声音信号转化为电信号。电路中a、b构成一个电容器，b是固定不动的金属板，a是能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜。若声源S发出频率恒定的声波使a振动,则a在振动过程中（）A.a、b板之间的电场强度不变B.a、b板所带的电荷量不变C.电路中始终有方向不变的电流D.向右位移最大时，电容器的电容最大3.传感器担负着信息采集的任务，它常常是()A．将力学量(如形变量)转变成电学量B．将热学量转变成电学量C．将光学量转变成电学量D．将电学量转变成力学量4.为了节约电能，需要使街道上的照明灯在清晨自动熄灭，而在黄昏时自动点亮，这可以用光传感器进行自动控制.如图所示，是一个模拟的实验电路，下列说法正确的是。A．黄昏时RG的阻值变大，触发器A端获得高电平B．触发器把模拟信号变成了数字信号C．增大调节电阻R，会使灯黄昏点亮的更晚，清晨熄灭的更早D．增大调节电阻R，会使灯黄昏点亮的更早，清晨熄灭的更晚5.压敏电阻的阻值随所受的压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图6（b）所示，下列判断正确的是A．从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动；B．从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动；C．从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动；D.从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动；6.传感器已经广泛应用于我们的生活，为我们带来方便.下列可以用来控制电路通断的温度传感器元件有A.双金属片B.应变片C.感温铁氧体D.干簧管7.传感器已经广泛应用于我们的生活，为我们带来方便.下列可以用来控制电路通断的温度传感器元件有A.双金属片B.应变片C.感温铁氧体D.干簧管8.有一种测量人体重的电子秤，其原理图如图所示，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，已知理想电流表的量程为3A，电源电动势为12V，内阻为2Ω，电阻R随压力变化的函数式为R=30-0．02F（F和R的单位分别是N和Ω）。下列说法正确是（）tA．该秤能测量的最大体重是1300NB．体重为1300N应标在电流表○G刻度盘2A刻度处C．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刻度处D．该秤零刻线应标在电流表○G刻度盘的最大刻度处9.下列情况中，应用了温度传感器的是（）A．商场里的自动玻璃门B．夜间自动打开的路灯C．夜间有声音时就亮的楼梯灯D．自动恒温冰箱10.力敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用力敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图（a）所示，将力敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车s上，中间放置一个绝缘重球。小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图（b）所示，下列判断正确的是（）（A）从2t到3t时间内，小车做匀速直线运动（B）从1t到2t时间内，小车做匀加速直线运动（C）从1t到2t时间内，小车做匀速直线运动（D）从2t到3t时间内，小车做匀加速直线运动11.如图是测试热敏电阻R的实验电路图，滑动变阻器调节到某一定值，实验中观察到当温度升高时灯更亮。对实验现象分析正确的有()A．电路中电流减小了B．电路中电流增大了C．温度升高，热敏电阻的阻值增大D．温度升高，热敏电阻的阻值减小12.2011年春节期间，按照公安部统一部署，全国各大中城市进行了大规模集中整治酒驾行动。据统计，酒驾违法者比往年同期下降了40%，人们的安全驾车意识明显增强。执法交警所使用的酒精测试仪主要元件是一种氧化物半导体传感器，这种具有N型导电性的氧化物的电阻会随其周围待测气体浓度的变化而变化。设这种传感器的电阻与酒精气体的浓度c成反比，在如图所示的简化原理图中，电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是：A．U越大，表示c越小，但c与U不成反比B．U越大，表示c越小，c与U成反比C．U越大，表示c越大，但c与U不成正比D．U越大，表示c越大，c与U成正比13.用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程，下列属于这类传感器的是()A．红外线报警装置B．走廊照明灯的声控开关C．自动洗衣机中的压力传感器D．电饭煲中控制加热和保温的温控器14.随着生活质量的提高，自动干手机已进入家庭，洗手后，将湿手靠近自动干手机，机内的传感器便驱动电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干。手靠近干手机能使传感器工作，是因为（）A.改变了湿度B.改变了温度C.改变了磁场D.改变了电容第II卷（非选择题）二、计算题15.1879年美国物理学家E.H.霍尔观察到，在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流导体，当磁场方向与电流方向垂直时，导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上会出现电势差，这个现象称为霍尔效应。利用霍尔效应制成的元件称为霍尔元件，霍尔元件可以制成多种传感器。如图13所示是在一个很小的矩形导体板上，制作4个电极E、F、M、N而成的霍尔元件，导体板长为a、宽为b、厚为d，垂直放在磁感应强度为B的匀强磁场中，设电流I是由电子的定向流动形成的，电子的平均定向移动速度为v，导体单位体积内的自由电子数为n，电子电量为e，则达到稳定状态时：（1）简要分析霍尔元件形成霍尔电压的原因并比较M、N两个极的电势高低；（2）求出霍尔电压U与B、I的关系，并讨论怎样改变霍尔元件的长、宽、厚才能有效提高霍尔电压。16.如下图是一种测量小汽车油箱内油量装置的原理图.压力传感器R的电阻会随所受压力大小发生变化，油量表（由电流表改装而成）指针能指示出油箱里的油的多少。已知：压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示。压力F/N050100150200250300…电阻R/Ω500380310245200170150…若压力传感器R的上表面面积为5cm2，汽油密度为0.7×103㎏/m3,电源电压为6V。请回答：(1)当油与箱总重为600N时，压力传感器R受到的压强是多大？(2)如果空油箱的质量为5.8㎏,油量表指针指向2×10-2m3时，电路中电流是多少？BIMNEFabdBIMNEFabd图1317.摄影胶片的感光能力一定时，要获得正确曝光的底片，镜头的透光面积和曝光时间的组合就应该是一定的。镜头的透光面积由叫做“光圈”的机构控制，通常用22、16、11、8、5.6、4、2.8等数字代表，22就表示此时镜头透光的直径是它的焦距f的1/22，依此类推，曝光时间的长短由叫做“快门”的机械控制，通常用500、250、125、60、30、15等数字代表，500就表示此时曝光的时间是1/500s依此类推。现在通过试摄已经知道，光圈、速度的最佳组合是11、15。(1)从侧面拍摄一辆以36千米/小时运动着的汽车，如果底片上汽车有像移动的尺寸不大于0.1毫米，底片上的像才不至于模糊，已知汽车车身长5米，在底片上汽车长为1.25厘米，那么，曝光的时间最长为多少秒？(2)在(1)中要拍摄清晰、曝光适宜的照片，试通过计算说明应该选用的快门与光圈组合。试卷答案1.A2.D3.ABC4.ABC5.D6.AC7.AC8.B9.D10.D11.BD12.C13.略14.D15.解：(1)当在E、F间通入恒定的电流I，同时外加与导体板垂直的匀强磁场B，导体中的电子就在洛伦兹力的作用下向上极板偏转，使M、N间产生霍尔电压U。………………………………………………………3’N极电势高。………………………………………………………2’(2)当导体中的电子达到稳定状态时fEe洛即UeBveb…………………………………………………3’又∵Inesvnebdv…………………………………………………2’∴IBUned…………………………………………………2’减小霍尔元件的厚度d，可以有效提高霍尔电压(U的大小与a、b无关)。…………………………………………………………………2’16.17.像的放大倍数：400150025.1cmcmm……………………1分汽车移动的距离：mmmmmmmmx04.04040011.01.0……………………1分曝光时间：sssmmvxt2501004.0/1004.0……………………2分（2）光圈大小用a表示，快门用b表示由于胶卷的曝光量保持不变，即通过镜头的光通量不变，所以有：S1t1=s2t21211)(41baf2221)(41baf……………………2分69.2449.21125015112112bbaa快门与光圈组合应选用：250与2.8……………………2分