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第六章第二节知能演练轻松闯关

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1．下列器件不是应用温度传感器的是(　　)

A．电熨斗　　　　　　　　 B．话筒

C．电饭锅 D．测温仪

解析：选B.电熨斗、电饭锅、测温仪是应用温度传感器，话筒是应用声传感器．

2．下列器件是应用光传感器的是(　　)

A．鼠标器 B．火灾报警器

C．测温仪 D．电子秤

解析：选AB.测温仪应用温度传感器，电子秤是应用力传感器．

3．常见的光传感器有(　　)

A．热敏电阻 B．光敏电阻

C．光电管 D．感温铁氧体

解析：选BC.热敏电阻、感温铁氧体应用温度传感器．

4．(2013·河北衡水中学高二检测)温度传感器广泛应用于家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的．如图甲所示为某装置中的传感器工作原理图，已知电源的电动势E＝9.0 V，内电阻不计；G为灵敏电流表，其内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其阻值随温度的变化关系如图乙所示，闭合开关S，当R的温度等于20 ℃时，电流表示数I1＝2 mA；当电流表的示数I2＝3.6 mA时，热敏电阻的温度是(　　)

A．60 ℃ B．80 ℃

C．100 ℃ D．120 ℃

(2013·南宁高二检测)如图所示为一种加速度仪的示意图．质量为m的振子两端连有劲度系数均为k的轻弹簧，电源的电动势为E，不计内阻，滑动变阻器的总阻值为R，有效长度为L，系统静止时滑动触头位于滑动变阻器正中，这时电压表指针恰好在刻度盘正中．求：

(1)系统的加速度a(以向右为正)和电压表读数U的函数关系式．

(2)将电压表刻度改为加速度刻度后，其刻度是均匀的还是不均匀的？为什么？

(3)若电压表指针指在满刻度的3/4位置，此时系统的加速度大小和方向如何？

解析：(1)当振子向左偏离中间位置x距离时，由牛顿第二定律得2kx＝ma①

电压表的示数为

U＝E②

由以上两式解得a＝(E－2U)．③

(2)均匀，因为加速度a与电压表示数U是一次函数(线性)关系．

(3)当滑动触头滑到最右端时，电压表最大示数Um＝E，电压表指针指在满刻度的3/4位置时，U＝E

代入③式解得a＝，方向向左．

答案：(1)a＝(E－2U)

(2)见解析　(3)　方向向左

一、选择题

1．(单选)下列说法中正确的是(　　)

A．电饭锅中的敏感元件是光敏电阻

B．测温仪中的测温元件可以是热敏电阻

C．机械式鼠标中的传感器接收到连续的红外线，输出不连续的电脉冲

D．火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现低电阻状态，有烟雾时呈现高电阻状态

解析：选B.电饭锅中的敏感元件是感温铁氧体，A错误；机械式鼠标中的传感器接收断续的红外线脉冲，输出相应的电脉冲信号，C错误；火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现高电阻状态，有烟雾时呈现低电阻状态，D错误．故选B.21cnjy.com

2．(单选)用遥控器调换电视机频道的过程，实际上是电视机中的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(　　)21·cn·jy·com

A．红外报警装置

B．走廊照明灯的声控开关

C．自动洗衣机中的压力传感装置

D．电饭锅中控制加热和保温的温控器

解析：选A.遥控器发出红外线，电视中的传感器感知红外线是红外线传感器，故选A.

3．(单选)(2013·厦门一中高二检测)办公大楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开或关，利用的传感器是(　　)【来源：21·世纪·教育·网】

A．生物传感器 B．红外传感器

C．温度传感器 D．压力传感器

解析：选B.自动门的自动控制要求灵敏、可靠，若以温度控制，人的体温与夏季气温接近，在夏季自动门可能误动作．自动门实际使用的是红外线传感器，红外线属于不可见光，人在白天或黑夜均发出红外线，传感器接收到人体发出的红外线后传给自动控制装置的电动机，实现自动开门．故选B.www-2-1-cnjy-com

4．(多选)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是(　　)

A．温度传感器 B．光电传感器

C．声音传感器 D．热电传感器

解析：选BC.温度传感器是指将温度信号转换为电信号的一类传感器；光电传感器是指将光信号转换为电信号的一类传感器；声音传感器是指将声音信号转换为电信号的一类传感器；热电传感器是指将温度信号转换为电信号的一类传感器．根据题意，楼道照明灯由两种装置控制，一是与光有关，二是与声音有关，故选BC.　　21*cnjy*com

5．(单选)人类发射的绕地球运转的所有航天器，在轨道上工作时都需要电能，所需要的电能都是由太阳能电池把太阳能转化为电能得到的，要求太阳能电池板总是对准太阳，为达到这一要求应利用下列哪种传感器来感知太阳方位(　　)【出处：21教育名师】

A．力传感器 B．光传感器

C．温度传感器 D．生物传感器

解析：选B.太阳帆的有效采光面积不同，所产生的电流不同，当电流最大时正对太阳，所以应用的是光传感器，故选B.21*cnjy*com

6．(多选)如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻．此光电计数器的基本工作原理是(　　)21·世纪*教育网

A．当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压

B．当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压

C．信号处理系统每获得一次低电压就计数一次

D．信号处理系统每获得一次高电压就计数一次

解析：选AC.当光照射到光敏电阻R1上时，R1电阻减小，电路中电流增大，R2两端电压升高，信号处理系统得到高电压，计数器每由高电压转到低电压，就计一个数，从而达到自动计数目的，故选AC.2·1·c·n·j·y

7．(单选)如图所示，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，D为发光二极管(电流越大，发出的光越强)，且R与D距离不变，下列说法中正确的是(　　)

A．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率增大

B．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率减小

C．当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率可能不变

D．无论怎样移动触头P，L消耗的功率都不变

解析：选A.电源电压恒定，也就是说，并联电路两端的电压恒定，当滑动触头向左移动时，发光二极管发光变强，光敏电阻的电阻变小，所以电流变大，则L的功率增大．故选A.【来源：21cnj*y.co*m】

8．(单选)在家用电热灭蚊器中，电热部分主要元件是PTC元件，PTC元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器，其电阻率ρ随温度t的变化关系如图所示，由于这种特性，PTC元件具有发热、保温双重功能．对此，以下判断正确的是(　　)

①通电后，其电功率先增大，后减小

②通电后，其电功率先减小，后增大

③当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1不变

④当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1和t2之间的某一值不变

A．①③ B．②③

C．②④ D．①④

解析：选D.当电热灭蚊器温度由0 ℃升到t1的过程中，电阻器的电阻率ρ随温度升高而减小，其电阻R随之减小，由于加在灭蚊器上的电压U保持不变，灭蚊器的热功率P随之增大，当t＝t1时，P＝P1达到最大；当温度由t1升高到t2的过程中，ρ增大，R增大，P减小；而温度越高，其与外界环境温度的差别也就越大，高于环境温度的电热灭蚊器的散热功率P′也就越大，因此在这之间的某一温度t3会有P＝P3＝P′，即电热功率P减小到等于散热功率时，即达到保温；当t＜t3，P＞P′，使温度自动升高到t3；当t＞t3，P＜P′，使温度自动降为t3，实现自动保温，故选D.

9．(多选)(2012·高考江苏卷)某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成．当右侧线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K，从而切断家庭电路．仅考虑L1在铁芯中产生的磁场，下列说法正确的有(　　)

A．家庭电路正常工作时，L2中的磁通量为零

B．家庭电路中使用的电器增多时，L2中的磁通量不变

C．家庭电路发生短路时，开关K将被电磁铁吸起

D．地面上的人接触火线发生触电时，开关K将被电磁铁吸起

解析：选ABD.电路正常或短路时，火线和零线中通过的电流大小相等、方向相反，故L1中火线与零线中电流产生的磁场相抵消，铁芯中的磁通量为零，L2中无感应电流产生，电磁铁中也就无电流，开关K不会被吸起．由上述分析可知，A、B项正确，C项错误．当地面上的人接触火线发生触电时，火线与零线中的电流大小不再相等，则L2中产生感应电流，电磁铁也就能把开关K吸起，即D正确．故选ABD.www.21-cn-jy.com

10．(单选)氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测，它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化．在如图甲所示的电路中，不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同电阻，这样，电压表的指针位置就与一氧化碳浓度有了对应关系，观察电压表指针就能判断一氧化碳浓度是否超标．有一种氧化锡传感器，其技术资料中给出的是电导(即电阻的倒数)——CO浓度曲线，如图乙所示．在下列表示一氧化碳浓度c与电压表示数U0之间关系的图象中正确的是(　　)2-1-c-n-j-y

解析：选D.U0＝IR0＝，一氧化碳浓度c增大，电导增大，电阻R传减小，U0增大，一氧化碳浓度c与电压表示数U0之间的关系是正相关关系，但不是正比关系．故选D.21教育名师原创作品

二、非选择题

11．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Uab＞0时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，恒温箱内的温度恒定在________℃.

解析：本题考查了自动恒温箱的原理，抓住Uab＝0的临界状态进行研究．

设电路路端电压为U，当Uab＝0时，有R1＝·R3，解得RT＝20 kΩ.

由图乙可知，当RT＝20 kΩ时，t＝40 ℃.

答案：40 ℃

12．如图所示，一条形磁铁置于水平转台上随转台一起做匀变速转动，一磁传感器位于转台边缘．从而可以获得传感器所在位置的磁感应强度随时间的变化曲线如图．图中横坐标为时间轴，读数为3秒/格，纵坐标为磁感应强度．21教育网

(1)请类比平均速度的定义方法，定义平均角速度，并求出转台在测量期间的平均角速度；

(2)请类比加速度的定义方法，定义角加速度，并求出转台向心加速度．

(2)类比加速度的定义，角加速度为角速度的增量与所用时间的比值．测量期内，第一个周期开始到第七个周期开始的时间间隔为t＝42 s．第一个周期的时间为6 s，角速度为ω1＝2π/6＝1.05 rad/s.第七个周期约为8 s，ω2＝2π/8＝0.79 rad/s，角加速度为a＝(ω2－ω1)/t＝(0.79－1.05)/42 s＝－0.006 2 rad/s2.

答案：(1)0.86 rad/s　(2)－0.006 2 rad/s2

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