- 传感器
- 共161题
某实验小组设计了如图所示的加速度仪。其中CD是一段水平放置的长为L的、阻值较大的光滑均匀电阻丝，一质量和电阻均不计的细长裸金属丝一端固定于O点，另一端悬挂小球P，无加速度时细金属丝竖直，恰与电阻丝在C点接触，OC＝H；有向右的加速度时细金属丝将偏离竖直方向，与电阻丝相交于某一点（如图中虚线所示，细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触）。
（1）已知电源电动势为E，内阻不计，理想电压表两接线柱分别与O点与C点相连，球P的质量为m，重力加速度为g，由此可推得加速度大小a与电压表示数U的关系为a＝_______________。
（2）该实验小组根据（1）中关系，将电压表的刻度盘直接改为加速度刻度，在实际使用中还发现这个加速度仪除了不能测向左的加速度外，还存在不足之处，其中主要的不足之处有：I ___________________________________；II ___________________________________。
正确答案
（1）
（2）加速度过大时金属丝与电阻丝无法接触；安装时若金属丝没有水平，读数会有较大的误差；电池用旧了读数会有较大的误差
某实验小组设计了如图所示的加速度仪。其中CD是一段水平放置的长为L的、阻值较大的光滑均匀电阻丝，一质量和电阻均不计的细长裸金属丝一端固定于O点，另一端悬挂小球P，无加速度时细金属丝竖直，恰与电阻丝在C点接触，OC＝H；有向右的加速度时细金属丝将偏离竖直方向，与电阻丝相交于某一点（如图中虚线所示，细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触）。
（1）已知电源电动势为E，内阻不计，理想电压表两接线柱分别与O点与C点相连，球P的质量为m，重力加速度为g，由此可推得加速度大小a与电压表示数U的关系为a＝_____________。
（2）该实验小组根据（1）中关系，将电压表的刻度盘直接改为加速度刻度，在实际使用中还发现这个加速度仪除了不能测向左的加速度外，还存在不足之处，其中主要的不足之处有：I _____________；II_____________。
正确答案
（1）
（2）加速度过大时金属丝与电阻丝无法接触；安装时若金属丝没有水平，读数会有较大的误差；电池用旧了读数会有较大的误差
如图为某同学设计的一个光控开关电路，LED为发光二极管，Rc为光敏电阻。“
正确答案
由题图可知，发光二极管导通发亮时，说明输出端Y为低电平，输入端A为高电平，由于晚上Rc很大，等到了白天，Rc的光照强度变大，其阻值变小，A端电势进一步升高，所以Y端仍为低电平，所以发光二极管不会熄灭，把Rc与R1调换，问题就会得到解决。
如图是电熨斗温度自动控制装置。
（1）常温时，上、下触点应是___________（填分离或接触）；
（2）双金属片温度升高时，___________（填上层或下层）形变大；
（3）假设原来温度上升到80℃时，断开电源，现在要求60℃时断开电源，应___________（填顺时针或逆时针）调节调温旋钮。（已知顺时针旋转时弹性铜片向下弯曲更厉害）
正确答案
（1）接触
（2）上层
（3）逆时针
如图所示，是自动水位报警器的示意图，其中继电器的线圈通过电流时，磁铁吸引衔铁1，使它与触头3断开，与触头2接触。若要求水位正常时绿灯亮，高出一定水位时红灯亮，现有红、绿灯泡各一个，红灯泡应安在_______位置，绿灯泡应安在_______位置（填A或B）。
正确答案
B，A
如图甲所示是运用DIS实验的位移传感器测定小车运动规律的实验装置图。
（1）固定在小车上的发射器不断地向接收器发出短暂的超声波脉冲和红外线脉冲，从而测量物体运动的一些物理量。超声波是一种____________（选填“机械波”或“电磁波”）。
（2）图乙是通过传感器、数据采集器，再经过计算机所绘制的小车运动的速度-时间图像。由该图像可以求出小车加速度的大小为a=____________m/s2；小车的运动方向是____________（选填“向左”或“向右”）运动。
正确答案
（1）机械波
（2）1.2，向右
电熨斗的工作原理：常温下上下触点是分开的，设定温度时，通过调节调温旋钮使弹性铜片下降，与弹性铜片相连接的上触点与下触点接通，这样电路接通，电热丝发热产生热量，温度升高，可以熨烫衣物。当达到设定温度时双金属片也由于受热而膨胀，但因双金属片上层金属的膨胀系数______________下层金属，使双金属片向______________弯曲，上下触点脱离，电路断开。由于电路断开，电热丝不再发热，温度降低，双金属片恢复初态，电路又接通加热。如果从熨烫需要较高温度的棉麻衣物转而熨烫需要较低温度丝绸衣物，应当调节调温旋钮使升降螺钉______________。
正确答案
大于，下，上升
某学生小组使用DIS做“测定电动机效率”实验，实验装置如图。
（1）用电流传感器和电压传感器（图中电流表和电压表）测量的是电动机__________电流电压值（填“输入”或“输出”）
（2）下图是用位移传感器测定重物匀速上升时的位移-时间图线，同时电流传感器和电压传感器的读数基本不变，约为0.14A和3.3V，已知重物质量
正确答案
（1）输入
（2）0.213（0.210-0.225），46%（45.5%-48.7%）
某学生小组使用DIS做“测定电动机效率”实验，实验装置如图。
（1）用电流传感器和电压传感器（图中电流表和电压表）测量的是电动机__________电流电压值（填“输入”或“输出”）
（2）下图是用位移传感器测定重物匀速上升时的位移-时间图线，同时电流传感器和电压传感器的读数基本不变，约为0.14A和3.3V，已知重物质量
正确答案
（1）输入
（2）0.213（0.210-0.225），46%（45.5%-48.7%）
将一个力传感器接到计算机上，就可以测量快速变化的力，用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示。由此图线提供的信息可判断摆球摆动的周期T 为____________s，在摆动过程中小球的机械能将____________（选填“减小”、“增大”、“不变”）。
正确答案
1.2，减小
某同学利用如图装置研究磁铁下落过程中的重力势能与电能之间的相互转化．内阻r=40Ω的螺线管固定在铁架台上，线圈与电流传感器、电压传感器和滑动变阻器连接．滑动变阻器最大阻值40Ω，初始时滑片位于正中间20Ω的位置．打开传感器，将质量m=0.01kg的磁铁置于螺线管正上方静止释放，磁铁上表面为N极．穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止（磁铁下落中受到的阻力远小于磁铁重力，不发生转动），释放点到海绵垫高度差h=0.25m．计算机屏幕上显示出如图的UI-t曲线．
（1）磁铁穿过螺线管过程中，螺线管产生的感应电动势最大值约为______V．
（2）（多选题）图象中UI出现前后两个峰值，对比实验过程发现，这两个峰值是在磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的，对这一现象相关说法正确的是______
（A）线圈中的磁通量经历先增大后减小的过程
（B）如果仅略减小h，两个峰值都会减小
（C）如果仅略减小h，两个峰值可能会相等
（D）如果仅移动滑片，增大滑动变阻器阻值，两个峰值都会增大
（3）在磁铁下降h=0.25m的过程中，可估算重力势能转化为电能的效率是______．
正确答案
（1）由UI-t曲线可知线圈的最大输出功率为：P出=0.0063W ①
线圈输出功率表达式为：P出=I2R外 ②
根据闭合电路欧姆定律得：E=I（R内+R外） ③
联立①②③将R内=40Ω，R外=20Ω代入得E=1.06V （1.0～1.1都对）
故答案为：1.06V．
（2）磁铁进入线框时，磁通量增大，当磁铁从线框出来时，磁通量减小，故A正确；
当h减小时，磁铁进入线框的速度减小，导致线框中磁通量的变化率减小，因此两个峰值都会减小，且两个峰值不可能相等，故B正确，C错误；
根据闭合电路欧姆定律可知，当外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大，本题中滑动变阻器的最大阻值与内阻相等，因此增大滑动变阻器阻值，两个峰值都会增大，故D正确．
故选ABD．
（3）下落过程减小的重力势能为：EP=mgh=0.025J
根据图象物理意义可知：图象与横轴围成面积大小等于下落过程中电源的输出电能：E出=6.67×10-5J ①
所以总能量为：E=
重力势能转化为电能的效率为：
联立①②③得重力势能转化为电能的效率为：0.8% （0.7%～0.9%都对）
故答案为：0.8%．
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