高考物理一轮复习 实验十一 传感器的简单使用押题专练-人教版高三全册物理试题.doc

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1、实验十一 传感器的简单使用1一些材料的电阻随温度的升高而变化。如图6甲是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象，若用该电阻与电池(电动势E1.5 V，内阻不计)、电流表(量程为5 mA，内阻不计)、电阻箱R串联起来，连接成如图乙所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。图6(1)电流刻度较大处对应的温度刻度_；(选填“较大”或“较小”)(2)若电阻箱阻值R150 ，当电流为5 mA时对应的温度数值为_。(2)电流为5 mA时，电路总电阻为300 ，电阻箱阻值R150 ，则R150 ，由题图甲得对应的温度为50 。 答案(

2、1)较小(2)502某研究性学习小组为了制作一种传感器，需要选用一电器元件。如图7所示为该电器元件的伏安特性曲线，有同学对其提出质疑，现需进一步验证该伏安特性曲线，实验室备有下列器材：器材(代号)规格电流表(A1)量程050 mA，内阻约为50 电流表(A2)量程0200 mA，内阻约为10 电压表(V1)量程03 V，内阻约为10 k电压表(V2)量程015 V，内阻约为25 k滑动变阻器(R1)阻值范围015 ，允许最大电流1 A滑动变阻器(R2)阻值范围01 k，允许最大电流100 mA直流电源(E)输出电压6 V，内阻不计电键(S)、导线若干图7(1)为提高实验结果的准确程度，电流表应

3、选用_；电压表应选用_；滑动变阻器应选用_。(以上均填器材代号)(2)为达到上述目的，请在虚线框内画出正确的实验电路原理图，并标明所用器材的代号。答案(1)A2V1R1(2)如图所示3如图8为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的IU关系曲线图。图8(1)为了通过测量得到如图8所示IU关系的完整曲线，在图9甲和乙两个电路中应选择的是图_；简要说明理由：_。(电源电动势为9 V，内阻不计，滑动变阻器的阻值为0100 )图9(2)在如图10所示电路中，电源电压恒为9 V，电流表读数为70 mA，定值电阻R1250 。由热敏电阻的IU关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为_V；电阻R

4、2的阻值为_。图10答案(1)甲因为甲电路电压可从0 V调到所需电压，电压调节范围大(2)5.0117.64.对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻RT，在给定温度范围内，其阻值随温度的变化是非线性的某同学将RT和两个适当的定值电阻R1、R2连成图2虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻RL的阻值随RT所处环境温度的变化近似为线性的，且具有合适的阻值范围为了验证这个设计，他采用伏安法测量在不同温度下RL的阻值，测量电路如图2所示，图中的电压表内阻很大实验中的部分实验数据测量结果如表所示.图2温度t/30.040.050.060.070.080.090.0RL阻值/54.351.047.544

5、.341.037.934.7I/mA93.397.6102.9109.7116.7125.2134.2U/V5.075.024.974.904.834.754.66回答下列问题：(1)根据图2所示的电路，在图3所示的实物图上连线图3(2)为了检验RL与t之间近似为线性关系，在坐标纸(图4)上作出RLt关系图线图4(3)在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图5、6所示，电流表的读数为_，电压表的读数为_此时等效电阻RL的阻值为_；热敏电阻所处环境的温度约为_图5图6答案(1)连线如图甲所示(2)RLt关系图线如图乙所示(3)115mA5.00V43.562.5甲乙5如图7所示，图甲为热敏

6、电阻的Rt图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器的电阻为100.当线圈的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合为继电器线圈供电的电池的电动势E9.0V，内阻不计图中的“电源”是恒温箱加热器的电源图7(1)应该把恒温箱内的加热器接在_(填“A、B端”或“C、D端”)(2)如果要使恒温箱内的温度保持在50，可变电阻R的阻值应调节为_.答案(1)A、B端(2)2606利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器，一般体积很小，可以用来测量很小范围内的温度变化，反应快，而且精确度高(1)如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，其他因素不变，只要热敏

7、电阻所处区域的温度降低，电路中电流将变_(填“大”或“小”)(2)上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度如果刻度盘正中的温度为20C(如图8甲所示)，则25C的刻度应在20C的刻度的_(填“左”或“右”)侧图8(3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化，请用图乙中的器材(可增加元器件)设计一个电路答案(1)小(2)右(3)见解析图7为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx)某光敏电阻ROS在不同

8、照度下的阻值如表所示：照度(lx)0.20.40.60.81.01.2电阻(k)754028232018(1)根据表中数据，请在图9给定的坐标系中描绘出光敏电阻阻值随照度变化的曲线，并说明光敏电阻阻值随照度变化的特点图9(2)如图10所示，当1、2两端所加电压上升至2V时，控制开关自动启动照明系统，请利用下列器材设计一个简单电路给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗、照度降低至1.0lx时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图(不考虑控制开关对所设计电路的影响)图10提供的器材如下：光敏电阻ROS(符号，阻值见上面表格)直流电源E(电动势3V，内阻不计)；定值电阻：R110k，R220k，R34

9、0k (限选其中之一并在图中标出)开关S及导线若干答案见解析8如图11所示为光敏电阻自动计数器的示意图，图中虚线表示激光，圆柱体表示随传送带运动的货物，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()图11A当光照射R1时，信号处理系统获得高电压B当光照射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答案BD解析激光是照在光敏电阻R1上，信号处理系统与R1并联，其电压就是R1上的电压，当货物挡光时R1阻值大，电压高，货物挡光一次，就计数(货物的个数)一次，故B、D正确9如图12所示，R1、R2为定值电阻，L为小

10、灯泡，R3为光敏电阻，当入射光强度增大时()图12A电压表的示数增大BR2中电流减小C小灯泡的功率增大D电路的路端电压增大答案ABC10 图14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变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用有一种测量人的体重的电子秤，其测量部分的原理图如图14中的虚线框所示，它主要由压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)和显示体重大小的仪表 (实质是理想电流表)组成压力传感器表面能承受的最大压强为1107Pa，且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如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4.8

11、V，取g10m/s2.请作答：压力F/N0250500750100012501500电压R/300270240210180150120(1)该秤零点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘_A处(2)如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20mA，这个人的质量是_kg.答案(1)1.6102(2)5011如图10所示装置可以用来测量硬弹簧(即劲度系数较大的弹簧)的劲度系数k.电源的电动势为E，内阻可忽略不计；滑动变阻器全长为L，重力加速度为g.为理想电压表当木板上没有放重物时，滑动变阻器的触头位于图中a点，此时电压表示数为零在木板上放置质量为m的重物，滑动变阻器的触头随木板一起下移由电

12、压表的示数U及其他给定条件，可计算出弹簧的劲度系数k.图10(1)写出m、U与k之间所满足的关系式(2)已知E1.50V，L12.0cm，g取9.80m/s2.测量结果如下表：m/kg1.001.503.004.506.007.50U/V0.1080.1540.2900.4460.6080.740在图11中给出的坐标纸上利用表中数据描出mU直线图11mU直线的斜率为_kg/V(结果保留三位有效数字)弹簧的劲度系数k_N/m(结果保留三位有效数字)答案(1)mU(2)见解析图10.01.23103选取(0,0)、(0.90,9)两点，则斜率为kg/V10.0 kg/V.因mU，故，k10.0N/

13、m1.23103 N/m. 12某些固体材料受到外力后除了产生形变，其电阻率也要发生变化，这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”现用如图12所示的电路研究某长薄板电阻Rx的压阻效应，已知Rx的阻值变化范围为几欧到几十欧，实验室中有下列器材：图12A电源E(3V，内阻约为1)B电流表A1(00.6A，内阻r15)C电流表A2(00.6A，内阻r21)D开关S，定值电阻R05(1)为了比较准确地测量电阻Rx的阻值，请完成虚线框内电路图的设计(2)在电阻Rx上加一个竖直向下的力F(设竖直向下为正方向)，闭合开关S，记下电表读数，A1的读数为I1，A2的读数为I2，得Rx_.(用字母表示)(3)改变力的大小，得到不同的Rx值，然后让力反向从下向上挤压电阻，并改变力的大小，得到不同的Rx值最后绘成的图象如图13所示，除观察到电阻Rx的阻值随压力F的增大而均匀减小外，还可以得到的结论是_当F竖直向下时，可得Fx与所受压力F的数值关系是Rx_.图13答案(1)见解析图(2)(3)压力反向，阻值不变172F