5.1认识传感器-2021-2022学年高二物理课后分类练（人教版2019选择性必修第二册）

5.www.ks5u.com 1.认识传感器 1.利用现代信息技术进行的实验叫作DIS实验，DIS由传感器、数据采集器和计算机组成。如图所示为“用DIS测变速直线运动的瞬时速度”实验的装置图，图中①所示的器材为(　　) A．位移传感器　　　　　　 B．速度传感器 C．时间传感器 D．光电门传感器 2.压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，某位同学利用压敏电阻设计了判断电梯运动状态的装置，其装置示意图如图所示，将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体m，电梯静止时电流表示数为I0，电梯在不同的运动过程中，电流表的示数分别如图(甲)(乙)(丙)(丁)所示，下列判断中不正确的是(　　) A．(甲)图表示电梯可能做匀速直线运动 B．(乙)图表示电梯可能做匀加速上升运动 C．(丙)图表示电梯可能做匀加速上升运动 D．(丁)图表示电梯可能做变减速下降运动 3. (2021·沈阳高二检测)某种角速度计的结构如图所示。当整个装置绕竖直轴OO′转动时，元件A相对于转轴发生位移并通过滑动变阻器输出电压，电压传感器(传感器内阻无限大)接收相应的电压信号。已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k、自然长度为l，电源的电动势为E、内阻不计。滑动变阻器总长也为l，电阻分布均匀，装置静止时滑片P在变阻器的最左端B处，当系统以角速度ω转动时，则(　　) A．电路中电流随角速度的增大而增大 B．弹簧的伸长量为x＝ C．输出电压U与ω的函数关系为U＝ D．此装置能测量的角速度最大不超过 4.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片P,通过电压表显示的数据,来反映物体M位移的大小x。假设电压表是理想电表,物体M不动时,滑片P位于滑动变阻器正中间位置,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 5.如图所示的电路可将声音信号转换为电信号,该电路中右侧固定不动的金属板b与能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜a构成一个电容器,a、b通过导线与恒定电源两极相接。若振动膜a周期性振动,则(　　) A.a振动过程中,a、b板间的电场强度不变 B.a振动过程中,a、b板所带电荷量不变 C.a振动过程中,灵敏电流计中始终有方向不变的电流 D.a向右的位移最大时,a、b板所构成的电容器的电容最大 6.如图所示为测定压力的电容式传感器,将平行板电容器、灵敏电流表(零刻度在中间)和电源串联成闭合回路,当压力F作用于可动膜片电极上时,膜片发生形变,引起电容的变化,导致灵敏电流表指针偏转,在开始对膜片施加压力使膜片电极从图中的虚线推到图中实线位置并保持固定的过程中,灵敏电流表指针偏转情况为(电流从灵敏电流表右接线柱流入时指针向右偏)(　　) A.向右偏到某一刻度后回到零刻度 B.向左偏到某一刻度后回到零刻度 C.向右偏到某一刻度后不动 D.向左偏到某一刻度后不动 7.如图所示是一个测定液面高度的传感器,在导线芯的外面涂上一层绝缘物质,放在导电液体中,导线芯和导电液构成电容器的两极,把这两极接入外电路,当外电路的电流变化说明电容值增大时,则导电液体的深度h变化为(　　) A.h增大 B.h减小 C.h不变 D.无法确定 二、非选择题 8.电容式位移传感器的工作原理如图所示。当被测物体在左右方向发生位移时,电介质板随之在电容器两极板之间移动。如果测出了电容的变化,就能知道物体位置的变化。电容式位移传感是把　　　　这个力学量转化为电容这个电学量。在某次测量中,电容增大了,则被测物体向　　　　(选填“左”或“右”)移动。  9 计算机键盘上的每一个按键下面都有一个电容传感器。电容的计算公式是C=ε,其中常量ε=9.0×10-12 F·m-1,S表示两金属片的正对面积,d表示两金属片间的距离。当某一键被按下时,d发生改变,引起电容器的电容发生改变,从而给电子线路发出相应的信号。已知两金属片的正对面积为50 mm2,键未被按下时,两金属片间的距离为0.60 mm。只要电容变化达0.25 pF,电子线路就能发出相应的信号。那么为使按键得到反应,至少需要按下多大距离? 10.如图所示为大型电子地磅电路图，电源电动势为E，内阻不计，不称物体时，滑动触头P在A端，滑动变阻器接入电路中的有效电阻最大，电流较小；称重物时，在压力作用下滑动触头下移，滑动变阻器有效电阻变小，电流变大。这样把电流对应的质量值刻在刻度盘上，就可以读出被称物体的质量，若滑动变阻器上A、B间长度为l，最大阻值为R0，保护电阻R的最大阻值也为R0，已知两弹簧的总弹力与形变量成正比，比例系数为k。 (1)试