高中物理人教版选修3-2课时训练13传感器的应用Word版含解析.docxVIP

课时训练13　传感器的应用题组一　力传感器1.(多选题)数字跑道在奥运会田径竞走、跳远和三级跳等重点奥运项目中投入使用,数字跑道和数字跑鞋为运动健儿们在科学训练和比赛中发挥了积极作用。该跑道采用了大面积柔性压力阵列传感器、现场总线网络和分布式信息处理技术,可实时检测运动员步频、步距、足部触地时间、离地时间、速度、发力大小、发力角度等信息,在此基础上构建了训练信息采集和技术诊断分析系统,为田径项目提供了一种全新的科学化训练平台。下列关于数字跑道的说法正确的是(　)A.传感器需要有敏感元件和转换电路等组成B.压力阵列传感器应该是一种力电传感器C.奥运会中应用的传感器智能化程度很高,直接感应的是电学量,不需要力电转换D.奥运会中应用的传感器智能化程度尽管很高,但传感器都是将非电学量转换为电学量解析:根据题目情景叙述,跑道上使用的是压力传感器,所有的传感器都要先通过敏感元件采集信息,然后再由转换电路将采集到的力、热、光等非电学量转换为便于测量的电压或电流等电学量。当转换电路采用计算机进行信息处理,并输出数字信息时,这种传感器就可以称得上是智能传感器了。答案:ABD2.(多选题)压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小。某同学利用压敏电阻的这种特性设计了一个探究电梯运动情况的装置,该装置的示意图如图所示,将压敏电阻平放在电梯内,其受压面朝上,在受压面上放一物体m,电梯静止时电流表示数为I0;当电梯做四种不同的运动时,电流表的示数分别如下图中甲、乙、丙、丁所示。下列判断中正确的是(　)A.甲图表示电梯在做匀速直线运动B.乙图表示电梯可能向上做匀加速运动C.丙图表示电梯可能向上做匀加速运动D.丁图表示电梯可能向下做变减速运动解析:电梯静止或匀速运动时,电流表的示数恒为I0,故A项正确。当电梯向上匀加速运动时,电流表的示数可能恒为2I0,故B项错误,C项正确。当电梯向下做变减速运动时,电流表的示数可能由2I0逐渐减小,故D项正确。答案:ACD3.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置,其工作原理如图甲所示,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,电流表示数如图乙所示,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解析:0~t1时间内,I不变,说明压敏电阻所受压力不变或不受压力,小车做匀速直线运动或匀加速直线运动;t1~t2时间内,I渐大,压敏电阻所受压力逐渐增大,小车做加速度逐渐增大的加速运动,至t2时刻加速度达到一定的值;t2~t3时间内,小车做匀加速直线运动,故正确选项为D。答案:D题组二　温度传感器4.电熨斗能自动控制温度,在熨烫不同的织物时,设定的温度可以不同,如图所示为电熨斗的结构图,电熨斗内部装有双金属片,双金属片上层金属的膨胀系数大于下层金属,若把熨烫的棉麻衣物换成丝绸衣物,则如何调节调温旋钮(　)织物材料尼龙合成纤维丝绸羊毛棉麻熨烫温度低高　A.向下B.向上C.保持原状D.不能确定解析:由题意知,电熨斗由熨烫的棉麻衣物换成丝绸衣物,就是要求电熨斗在低温时易断开,因双金属片上层金属的膨胀系数大于下层金属,使双金属片向下弯曲,上下触点脱离,电路断开,因此,应向上调节调温旋钮,双金属片受热时,易使触点分离,所以选项B正确。答案:B5.传感器在日常生活中的应用越来越广泛,温度传感器(实质是自动开关)是其中的一种。某一食品消毒柜就是利用温度传感器来自动控制电路的。常温下,该温度传感器是闭合的;当温度达到某一设定值时,传感器自动断开,从而切断整个电路。下列关于该消毒柜的几种电路图中(图中S为电源开关),连接正确的是(　)解析:B、C、D选项的电路中,温度升高到某一设定值时,传感器会断开,但整个电路不会断开。A选项的电路中,当温度升高到某一设定值时,电路会断开。电源开关S闭合后,消毒柜开始工作,当温度达到某一设定值时,传感器自动断开,整个电路也断开,所以选项A正确。答案:A6.图甲为在温度为10 ℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图,箱内的电阻R1=20 kΩ、R2=10 kΩ、R3=40 kΩ,Rt为热敏电阻,它的电阻随温度变化的图线如图乙所示。当a、b端电压Uab≤0时,电压鉴别器会令开关S接通,恒温箱内的电热丝发热,使箱内温度升高;当a、b端电压Uab0时,电压鉴别器会令开关S断开,停止加热,则恒温箱内的温度可保持在(　)甲乙A.10 ℃B.20 ℃C.35 ℃D.45 ℃解析:a、b两点电势相等时刻,便是开关转换时刻,说明U1=U3,R1=R3,I1=2I3,所以,I1R2=I3Rt,Rt=2