高中物理利用传感器制作简单的自动控制装置试题

利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差U_CD，下列说法中正确的是(    )

A．电势差U_CD仅与材料有关
B．若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势差U_CD＜0
C．仅增大磁感应强度时，电势差U_CD变大
D．在测定地球赤道上方的地磁电场强度弱时，元件的工作面应保持水平

如图甲所示，用拉力传感器和光电门在气垫导轨上探究“加速度与物体受力的关系”．拉力传感器记录滑块受到拉力的大小．在气垫导轨上相距L=48.00cm的A、B两点各安装一个光电门，分别记录滑块上遮光条通过A、B两光电门的时间．

（1）实验主要步骤如下：
A．用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示，由此读出d=      mm；
B．将气垫导轨、光电门等实验器材按图示装配；
C．平衡摩擦力，让滑块在没有拉力作用时做匀速直线运动；
D．将拉力传感器固定在滑块上，把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；
E．接通电源和气源，从C点释放滑块，滑块在细线的拉力下运动，记录细线的拉力F的大小及滑块遮光条分别通过A、B两光电门的时间t_A、t_B；
F．改变所挂钩码的数量，重复E的操作．
（2）下表中记录了实验测得的几组数据，v_B²﹣v_A²是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式a=     ，请将表中第3次的实验数据填写完整（结果保留三位有效数字）；

次数	F（N）	vB^2﹣vA^2（m^2/s^2）	a（m/s^2）
1	0.60	0.77	0.80
2	1.04	1.61	1.68
3	1.42	2.34
4	2.62	4.65	4.84
5	3.00	5.49	5.72

（3）根据表中数据，在坐标平面上作出a～F关系图线；
（4）对比实验结果与理论计算得到的关系图线（图中已丙画出理论图线），造成上述偏差的原因是      ．

霍尔元件能转换哪两个量（    ）

A．把温度这个热学量转换为电阻这个电学量

B．把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量

C．把力转换为电压这个电学量

D．把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量

热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，其电阻R随温度t变化的图线如图甲所示。如图乙所示电路中，热敏电阻R_t与其它电阻构成的闭合电路中，当R_t所在处温度升高时，两电表读数的变化情况是（    ）

A．A变大，V变大；

B．A变大，V变小；

C．A变小，V变大；

D．A变小，V变小。

下列器件中应用光敏传感器的是（     ）

A．光电鼠标器

B．火灾报警器

C．测温仪

D．电子秤

如图1是一种应用传感器监测轨道车运行的实验装置．在轨道某处设置监测点，当车头到达传感器瞬间和车尾离开传感器瞬间，信号发生器各发出一个脉冲信号，由记录仪记录．完成下题．假如轨道车长度为22cm，记录仪记录的信号如图2所示，则轨道车经过该监测点的速度为（ ）

A．0.20cm/s

B．2.0cm/s

C．22cm/s

D．220cm/s

下列说法正确的是  

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．电子秤所使用的测力装置是力传感器

C．楼道里的灯只有天黑时出现声音才亮，说明它的控制电路中只有声传感器

D．光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量

传感器是把非电学量转换成电学量的一种元件，如图所示，乙、丙是两种常见的电容式传感器，现将乙、丙两种传感器分别接到甲图的电路中进行实验（电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏），下列实验现象中正确的是（   ）

A．当乙传感器接入电路实验时，若F变小，则电流表指针向右偏转

B．当乙传感器接入电路实验时，若F变大，则电流表指针向右偏转

C．当丙传感器接入电路实验时，若导电溶液深度h变大，则电流表指针向左偏转

D．当丙传感器接入电路实验时，若导电溶液深度h变小，则电流表指针向左偏转

许多楼道照明灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启；而在白天，即使有声音它也没有反应，它的控制电路中可能接入的传感器有

A．温度传感器

B．光传感器

C．声音传感器

D．热传感器

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，来反应物体位移的大小x，假设电压表是理想的，则下列说法正确的是（     ）

A．物体M运动时，电源内的电流会发生变化

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

下列说法正确的是（   ） （填正确答案标号．选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．机械波的振幅与波源无关

B．机械波的传播速度由介质本身的性质决定

C．一束单色光由空气射入玻璃，这束光的速度变慢，波长变短

D．利用紫外线可以进行电视机等电器的遥控

E．在双缝干涉现象里，把入射光由红光换成紫光，相邻两个明条纹间距将变窄

如图甲所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R₂为半导体热敏材料制成的传感器，其电阻R₂随温度t变化的图线如图乙所示．电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器．当传感器R₂所在处出现火情时，显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是（ ）

A．I变大，U变大	B．I变小，U变小
C．I变小，U变大	D．I变大，U变小

传感器是一种采集信息的重要器件，如图是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片电极上时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串联接成闭合电路，那么(  )

A．当F向上压膜片电极时，电容将减小

B．当F向上压膜片电极时，电容将增大

C．若电流计有示数，则压力F发生变化

D．若电流计有示数，则压力F不发生变化

传感器是把非电学量转换成电学量的一种元件．如图所示，乙、丙是两种常见的电容式传感器，现将乙、丙两种传感器分别接到图甲的电路中进行实验（电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏），下列实验现象中正确的是（    ）

A．当乙传感器接入电路实验时，若F变小，则电流表指针向右偏转

B．当乙传感器接入电路实验时，若F变大，则电流表指针向右偏转

C．当丙传感器接入电路实验时，若导电溶液深度h变大，则电流表指针向左偏转

D．当丙传感器接入电路实验时，若导电溶液深度h变小，则电流表指针向左偏转

办公大楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开和关，利用了下列哪种传感器（ ）

A．生物传感器	B．红外传感器
C．温度传感器	D．压力传感器