高中物理利用传感器制作简单的自动控制装置试题

如图为电饭锅的温控部分示意图，感温铁氧体在常温下具有铁磁性，但温度升高到103℃时便失去了铁磁性，这个温度称为这种材料的“居里温度”或“居里点”。下列说法正确的是

A．开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态

B．如果在1标准大气压下用电饭锅烧水，水在沸腾后会自动断电

C．如果在1标准大气压下用电饭锅烧水，水沸腾后不会自动断电，即使水烧干后，也不会自动断电

D．饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度升高，当温度升至“居里点”103℃时，感温磁体失去磁性，在弹簧作用下，切断电源

火警报警系统原理如图甲所示，M是一个小型理想变压器，原副线圈匝数之比n₁:n₂ =10:1，接线柱a、b接上一个正弦交变电源，电压随时间变化规律如图乙所示，在变压器右侧部分，R₂为用半导体热敏材料（电阻随温度升高而减小）制成的传感器，R₁为一定值电阻。下列说法中正确的是

A．此交变电源的频率为 50 Hz

B．电压表示数为22 V

C．当传感器R2所在处出现火警时，电流表的示数减小

D．当传感器R2所在处出现火警时，电压表的示数减小

如图所示，一质量m＝0.4 kg的滑块（可视为质点）静止于动摩擦因数μ＝0.1的水平轨道上的A点．现对滑块施加一水平外力，使其向右运动，外力的功率恒为P＝10.0 W．经过一段时间后撤去外力，滑块继续滑行至B点后水平飞出，恰好在C点沿切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道，轨道的最低点D处装有压力传感器，当滑块到达传感器上方时，传感器的示数为25.6 N．已知轨道AB的长度L＝2.0 m，半径OC和竖直方向的夹角α＝37°，圆形轨道的半径R＝0.5 m．（空气阻力可忽略，重力加速度g＝10 m/s²，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8），求：

（1）滑块运动到C点时速度v_C的大小；
（2）B、C两点的高度差h及水平距离x；
（3）水平外力作用在滑块上的时间t。

某兴趣小组做一实验，用力传感器来测量小滑块在半圆形容器内来回滑动时对容器内壁的压力大小，且来回滑动发生在同一竖直平面内。实验时，他们把传感器与计算机相连，由计算机拟合出力的大小随时间变化的曲线，从曲线提供的信息，可以判断滑块约每隔t时间经过容器底一次；若滑块质量为0.2kg,半圆形容器的直径为50cm，则由图像可以推断滑块运动过程中的最大速度为v_m 。若取g="lO" m/s²,则t和v_m的数值为(    )

A．1.0 s 1.22m/s	B．1.0 s 2.0m/s
C．2.0 s 1.22m/s	D．2.0 s 2.0m/s

如图所示为一只“极距变化型电容式传感器”的部分构件示意图．当动极板和定极板之间的距离d变化时，电容C便发生变化，通过测量电容C的变化就可知道两极板之间距离d的变化的情况．在下列图中能正确反映C与d之间变化规律的图象是(　　)

如图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、电键K与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场B中。两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面绝缘，在其上表面静止放置一个质量为m、电量为+q的小球。K断开时传感器上有示数，K闭合时传感器上的示数变为原来的一半。则线圈中磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是                                      （    ）

A．正在增加，	B．正在增加，
C．正在减弱，	D．正在减弱，

一质量为m的铝球用细线悬挂静止在足够深的油槽中（如图甲），某时刻剪断细线，铝球开始在油槽中下沉运动，通过传感器得到铝球的加速度随下沉速度变化的图像如图乙所示，已知重力加速度为g，且铝球速度为零摩擦阻力也为零。根据上述信息，下列说法正确的是（　 　）

A．铝球下沉的速度越来越小

B．开始释放时，铝球加速度

C．铝球下沉过程中与油的力

D．铝球下沉过程机械能的减少量等于克服油所受摩擦阻力所做的功

在上海的高架道路上，一般限速80km/h．为了监控车辆是否超速，设置了一些“电子警察”系统，其工作原理如图所示：路面下相隔L埋设两个传感器线圈A和B，当有车辆经过线圈正上方时，传感器能向数据采集器发出一个电信号；若有一辆汽车（在本题中可看作质点）匀速经过该路段，两传感器先后向数据采集器发送信号，时间间隔为△t；经微型计算机处理后得出该车的速度，若超速，则计算机将指令架设在路面上方的照相机C对汽车拍照，留下违章证据．

（1）根据以上信息，回答下列问题：微型计算机计算汽车速度的表达式v=     ；
（2）若L=7m，△t=0.3s，则照相机将      工作．（选填“会”或“不会”）

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，它的控制电路中接入了哪几种传感器？

A．温度传感器

B．光传感器

C．声音传感器

D．热传感器

关于感应电流，下列说法中正确的是：

A．只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生

B．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生

C．线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流

D．只要电路的一部分作切割磁感线的运动，电路中就一定有感应电流

传感器已经广泛应用于我们的生活，为我们带来了方便，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

下图1是某同学设计的电容式速度传感器原理图，其中上板为固定极板，下板为待测物体，在两极板间电压恒定的条件下，极板上所带电量Q将随待测物体的上下运动而变化，若Q随时间t的变化关系为Q=（a、b为大于零的常数），其图象如图2所示，那么图3、图4中反映极板间场强大小E和物体速率v随t变化的图线可能正确的是

A．①和③

B．①和④

C．②和③

D．②和④

热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，其电阻R_t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与其他电阻构成的闭合电路中，水平放置的平行金属板中带电质点P处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当R_t所在处温度升高时，则(  )

A．电压表读数减小	B．电流表读数减小
C．质点P将向上运动	D．R3上消耗的功率增大

下列说法错误的是(    )

A．干簧管是一种由磁场控制的开关

B．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

C．光敏电阻能够把光信号转换成电信号

D．负温度系数的热敏电阻在温度升高时电阻减小

电子体重秤的原理图如图中的虚线框中部分所示, 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3 A, 电源电动势为12 V, 内阻为2 Ω, 电阻R随踏板变化的函数为R＝30－0.02F(F和R的单位分别是N和Ω). 下列说法正确的是

A．该秤能测量的最大体重是140 N

B．该秤能测量的最大体重是1300 N

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0.375 A处

D．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0.400 A处