D.每当U>U0时就计数一次
13.(08年广州三校联考)图示电路中R3是光敏电阻,当开关S闭合后,在没有光照射时,a、b两点等电势,当用光照射电阻R3时,则( )
A.R3的电阻变小,a点的电势高于b点电势
B.R3的电阻变小,a点的电势低于b点电势
C.R3的电阻变大,a点的电势高于b点电势
D.R3的电阻变大,a点的电势低于b点电势
14.
(09年扬州市期末)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,
15.(08年上海卢湾模拟)加速度计是测定物体加速度的仪器,图所示为应变式加速度计的结构示意图。
敏感元件(相当于振子)由弹簧连接并架在光滑支架上,支架与待测系统固定在一起,敏感元件下端滑动臂可在滑动变阻器上R自由滑动。
当系统加速运动时,敏感元件发生位移,带动滑动臂移动,引起电压表示数变化。
调整接触点C的位置,使系统处于平衡状态时电压表示数为0,并将此时指针所指位置标定为0m/s2,则( )
(A)从实用的角度出发,用来改制的电压表零刻度应在刻度盘的中央,接触点C的位置相应地调在滑动变阻器的中央
(B)电压表表盘改制成加速度计表盘后,其表面刻度一定还是均匀的
(C)增大所用电压表的量程就能增大这种加速度计的量程
(D)这种加速度计只能用来测量系统沿支架方向的加速度
16.(08年启动中学月考)某自动控制车间的技术人员设计了一个简单的报警器电路图,满足下列哪个条件,该报警器将发出警报声
A.S1断开,S2闭合
B.S1闭合,S2断开
C.S1、S2都断开
D.S1、S2都闭合
第II卷(非选择题)
(非选择题共52分)
评卷人
得分
二、填空题(本题共5小题,共40分)
17.传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量的一种元件,在自动控制中有着相当广泛的应用。
有一种测量人体重的电子秤,其测量部分的原理图如图中的虚线框所示,它主要由压力传感器
(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻),显示体重大小的仪表A(实质是理想的电流表)组成。
压力传感器表面能承受的最大压强为1×107Pa,且已知压力传感器
的电阻与所受压力的关系如下表所示。
设踏板和压杆的质量可以忽略不计,接通电源后,压力传感器两端的电压恒为4.8V,取
10m/s2。
请回答:
压力
0
250
500
750
1000
1250
1500
……
电阻
300
270
240
210
180
150
120
……
(1)把R写成关于F的函数关系:
。
(2)该秤零起点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘 A处。
(3)如果某人站在该秤踏板上,电流表刻度盘的示数为20mA,这个人的体重是 kg。
18.(08年海南卷)当光照射到光敏电阻上时,光敏电阻的阻值 (填“变大”、“不变”或“变小”)。
半导体热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随 变化而改变的特性制成的。
19.传感器是指这样一类元件:
它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量,并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量,或转换为电路的通断。
把非电学量转换为电学量以后,就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。
(1)下列关于传感器说法正确的是 。
A.霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电阻这个电学量;
B.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;
C.热敏电阻能把温度这个热学量转换为电阻这个电学量;
D.电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器,这种传感器的作用是控制电路的通断。
(2)有一种测量压力的电子秤,其原理图如图所示。
E是内阻不计、电动势为6V的电源。
R0是一个阻值为300Ω的限流电阻。
G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器。
R是一个压敏电阻,其阻值可随压力大小变化而改变,其关系如下表所示。
C是一个用来保护显示器的电容器。
秤台的重力忽略不计。
试分析:
①利用表中的数据归纳出电阻R随压力F变化的函数式R= Ω;
②若电容器的耐压值为5V,该电子秤的最大称量值为 N;
③如果把电流表中电流的刻度变换成压力刻度,则该测力显示器的刻度 。
(填均匀或不均匀)。
20.借助运动传感器可用计算机测出物体运动的速度。
如图所示,传感器系统由两个小盒子A、B组成,A盒装有红外线发射器和超声波发射器,它装在被测物体上,每隔0.03s可同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲;B盒装有红外线接收器和超声波接收器,B盒收到红外线脉冲时开始计时(红外线的传播时间可以忽略不计),收到超声波脉冲时计时停止。
在某次测量中,B盒记录到的连续两次的时间分别为0.15s和0.20s,根据你知道的知识,该物体运动的速度为m/s,运动方向是。
(背离B盒还是靠近B盒,声速取340m/s)
21.声传感器话筒能将______信号转换为_______信号,电容式话筒的保真度比动圈式话筒好,其工作原理如图所示。
Q是绝缘支架,薄金属膜M和固定电极N形成一个电容器,被直流电源充电,当声波使膜片振动时,电容发生变化,电路中形成变化的电流。
当膜片向右运动的过程中电容(选填“变大”或“变小”),导线AB中有(选填“向左”或“向右”)的电流。
评卷人
得分
三、计算题(本题共1小题,共12分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位,只写出最后答案的不能得分)
22.1879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。
试卷答案
1.D
2.BC
3.BCD
4.C
5.AD
6.B
7.B
8.答案:
B
9.答案:
C
10. 答案:
ABC
11.答案:
BC
12.答案:
AD
13.答案:
A
14. 答案:
B
15.答案:
ABD
16. B
17.
(1)R=300-
;
(2)
;(3)50
18.答案:
变小;温度
解析:
光敏电阻和热敏电阻均为半导体材料的电阻,半导体材料的电阻率随温度升高而减小。
19.
(1)CD;(3分)
(2)(每小题3分)①R=300-0.4F;②600;③不均匀
20.
,背离B盒
21.声,电,变小,向左
22.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
即
…………………………………………………3’
又∵
…………………………………………………2’
∴
…………………………………………………2’
减小霍尔元件的厚度
,可以有效提高霍尔电压(U的大小与a、b无关)。
…………………………………………………………………2’