（新课标)2013年高考物理 考前预测核心考点专项突破 传感器 (2)

新课标2013年高考考前预测核心考点专项突破传感器【核心内容解读】传感器是能够把它感受到的力、温度、光、声、磁、化学等非电学量按照一定规律转化为电压、电流等电学量。干簧管可以把感知的磁场转化为电流，光敏电阻可以把光照转化为电阻、热敏电阻可以把温度转化为电学量，霍尔元件可以把磁感应强度转化为电压这个电学量，话筒可以把声音转化为电流。预测题1.如图为测定压力的电容式传感器，其核心部件是一平行板电容器。将电容器、灵敏电流表（零刻度在中间）和电源串联成闭合电路，当压力F作用于可动膜片电极上时，膜片产生形变，引起电容的变化，导致灵敏电流表指针偏转。在对膜片开始施加恒定压力到膜片稳定后，灵敏电流表指针的偏转情况为（电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏） （ ）A.向右偏到某刻度后回到零刻度B向左偏到某刻度后回到零刻度C.向右偏到某刻度后不动D.向左偏到某刻度后不动解析：在对膜片开始施加恒定压力到膜片稳定后，电容增大，电容器充电，向右偏到某刻度后回到零刻度，选项A正确。答案：A【名师点评】此题考查对电容式传感器和相关知识的理解。预测题2.图甲为斯密特触发器，当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值（1.6V）时，输出端Y会突然从高电平跳到低电平（0.25V），而当输入端A的电压下降到另一个值（0.8V）时，输出端Y会突然从低电平跳到高电平（3.4V）.。图乙为一光控电路，用发光二级管LED模仿路灯，RG为光敏电阻。关于斯密特解析：天暗时，光敏电阻阻值增大，A的电势升高，输出端Y处于低电平，选项A错误；斯密特触发器的作用是将模拟信号转换为数字信号，选项B正确；当R1调大时A端的电压降低，斯密特触发器的输出端Y处于高电平，灯(发光二级管)熄灭，选项C错误D正确。答案：BD【名师点评】此题考查对斯密特触发器原理和电路的理解掌握。预测题3 1879年美国物理学家霍尔在研究载流导体在磁场中受力情况时，发现了一种新的电磁效应：将导体置于磁场中，并沿垂直磁场方向通入电流，则在导体中垂直于电流和磁场的方向会产生一个横向电势差，这种现象后来被称为霍尔效应，这个横向的电势差称为霍尔电势差。（1）如图14甲所示，某长方体导体abcdabcd的高度为h、宽度为l，其中的载流子为自由电子，其电荷量为e，处在与ab ba面垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B0。在导体中通有垂直于bccb面的电流，若测得通过导体的恒定电流为I，横向霍尔电势差为UH，求此导体中单位体积内自由电子的个数。（2）对于某种确定的导体材料，其单位体积内的载流子数目n和载流子所带电荷量q均为定值，人们将H=定义为该导体材料的霍尔系数。利用霍尔系数H已知的材料可以制成测量磁感应强度的探头，有些探头的体积很小，其正对横截面（相当于图14甲中的ab ba面）的面积可以在0.1cm2以下，因此可以用来较精确的测量空间某一位置的磁感应强度。如图14乙所示为一种利用霍尔效应测磁感应强度的仪器，其中的探头装在探杆的前端，且使探头的正对横截面与探杆垂直。这种仪器既可以控制通过探头的恒定电流的大小I，又可以监测出探头所产生的霍尔电势差UH，并自动计算出探头所测位置磁场的磁感应强度的大小，且显示在仪器的显示窗内。在利用上述仪器测量磁感应强度的过程中，对探杆的放置方位有何要求；要计算出所测位置磁场的磁感应强度，除了要知道H、I、UH外，还需要知道哪个物理量，并用字母表示。推导出用上述这些物理量表示所测位置磁感应强度大小的表达式。（2）应调整探杆的放置方位（或调整探头的方位），使霍尔电势差达到最大（或使探杆与磁场方向平行；探头的正对横截面与磁场方向垂直；ab ba面与磁场方向垂直）（3分）设探头中的载流子所带电荷量为q，根据上述分析可知，探头处于磁感应强度为B的磁场中，当通有恒定电流I，产生最大稳定霍尔电压UH时，有 qvB=qUH/h（1分）又因 I=nqhlv和H=联立可解得 B=（1分）所以，还需要知道探头沿磁场方向的宽度l（1分）【名师点评】此题考查霍尔效应及其相关知识点。核心考点二、物理学史【核心内容解读】要知道教材上介绍的物理学史上重大事件，知道教材上一些著名科学家的重大成就。例104（2011海南物理）自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。下列说法正确的是A.奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系B.欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系C.法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系D.焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系【解析】：欧姆发现了欧姆定律，说明了导体两端电压与通过的电流之间存在联系，选项B错误。【答案】：ACD【名师点评】此题考查物理学史及其相关知识点。衍生题1（2011山东理综卷）了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下符合事实的是A.焦耳发现了电流热效应的规律B.库仑总结出了点电荷间相互作用的规律C.楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕D.牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动核心考点三、物理学方法【方法归纳】研究物理学的方法有控制变量法、微小量放大法、等效法、替代法等。预测题1.牛顿在发现万有引力定律的过程中没有被用到的规律和结论是（A）牛顿第二定律（B）牛顿第三定律（C）开普勒的研究成果（D）卡文迪许通过扭秤实验得出的引力常数解析：牛顿在发现万有引力定律的过程中，应用了开普勒的研究成果、牛顿第二定律、牛顿第三定律，没有用到卡文迪许通过扭秤实验得出的引力常数，选项D正确。答案：D【名师点评】此题考查对牛顿在发现万有引力定律的过程的了解，体现了过程和方法的教学目标。预测题2类比是一种典型的物理思想，下列说法中正确的是 （ ）（A）电磁波可以与机械波类比，它们的传播都需要介质（B）点电荷可以与质点类比，两者都是理想化模型（C）电场力做功可以与重力做功类比，两种力做功都与路径无关（D）电场线可以与磁感线类比，两者都是闭合曲线