2019年高考物理总复习 10-3传感器训练试题 新人教版.doc

2019年高考物理总复习 10-3传感器训练试题 新人教版1(多选)(2011江苏)美国科学家Willard S. Boyle与George E. Smith因电荷耦合器件(CCD)的重要发明荣获xx年度诺贝尔物理学奖CCD是将光学量转变成电学量的传感器下列器件可作为传感器的有()A发光二极管B热敏电阻C霍尔元件 D干电池答案BC2(多选)如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时()A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解析当照射光强度增大时，R3阻值减小，外电路总电阻随R3的减小而减小，R1两端电压因干路电流增大而增大，电压表的示数增大，同时内电压增大，故电路路端电压减小，A项正确，D项错误；由路端电压减小，R1两端电压增大知，R2两端电压必减小，则R2中电流减小，故B项正确；结合干路电流增大知流过小灯泡的电流必增大，则小灯泡的功率增大，故C项正确答案ABC3(单选)如图(a)所示，光敏电阻R2上加上如图(b)所示的光照，那么R2两端的电压变化是下列图中的()解析光敏电阻阻值随光照的增强而减小，根据题图乙，知R2两端的电压随之同频率地先减小后增大，但不会是零，所以选B项答案B4(单选)如图所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R3为用半导体热敏材料制成的传感器，值班室的显示器为电路中的电流表，a、b之间接报警器当传感器R3所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是()AI变大，U变大 BI变大，U变小CI变小，U变小 DI变小，U变大解析当传感器R3所在处出现火情时，温度升高，R3阻值变小，电路的总电阻变小，电路的总电流变大r两端的电压变大，所以路端电压(即报警器两端的电压U)变小；又R1两端的电压变大，R2与R3的并联电压变小，所以流过R2的电流(即显示器的电流I)变小答案C5(多选)为了保护电脑元件不受损害，在电脑内部有很多传感器，其中最重要的就是温度传感器，常用的温度传感器有两种，一种是用金属做的热电阻，另一种是用半导体做的热敏电阻关于这两种温度传感器的特点说法正确的是()A金属做的热电阻随着温度的升高电阻变大B金属做的热电阻随着温度的升高电阻变小C用半导体做的热敏电阻随着温度的升高电阻变大D用半导体做的热敏电阻随着温度的升高电阻变小解析金属的电阻率随着温度的升高而变大，半导体在温度升高时电阻会变小，故选A、D项答案AD6(单选)关于传感器工作的一般流程，下列说法中正确的是()A非电学量敏感元件转换电路电学量转换元件B电学量敏感元件转换电路转换元件非电学量C非电学量敏感元件转换元件转换电路电学量D非电学量转换电路敏感元件转换元件电学量解析传感器工作的一般流程为：非电学量被敏感元件感知，然后通过转换元件转换成电信号，再通过转换电路将此信号转换成易于传输或测量的电学量，因此选项A、B、D错误，选项C正确答案C7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RP在不同照度下的阻值如下表：照度/lx0.20.40.60.81.01.2电阻/k754028232018(1)根据表中数据，请在图甲所示的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点(2)如图乙所示，当1、2两端所加电压上升至2 V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1.0 lx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)提供的器材如下：光敏电阻Rp(符号，阻值见上表)；直流电源E(电动势3 V，内阻不计)；定值电阻：R110 k，R220 k，R340 k(限选其中之一并在图中标出)；开关S及导线若干解析(2)电源电动势为3 V，当光敏电阻为20 k时，分得电压U2 V，而UE，则R110 k.答案(1)光敏电阻的阻值随光照变化的曲线如图所示光敏电阻的阻值随光照度的增大非线性减小(2)8.如图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.V 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.(1)写出m、U与k之间所满足的关系式(2)已知E1.50 V，L12.0 cm，g9.80 m/s2.测量结果如下表：m(kg)1.001.503.004.506.007.50U(V)0.1080.1540.2900.4460.6080.740在下图中给出的坐标纸上利用表中数据描出mU直线mU直线的斜率为_ kg/V；弹簧的劲度系数k_ N/m(结果均保留三位有效数字)解析(1)设放置质量m的物体时弹簧压缩量为x，则有mgkx，又UE解得mU.(2)用描点法作图，作出的图象如图所示选取(0,0)、(0.90,9)两点，则斜率为 kg/V10.0 kg/V.因mU，故，k10.0 N/m1.23103 N/m.答案(1)mU(2)见解析图10.01.231039.青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电，为路灯提供电能用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关，实现自动控制光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，作为简化模型，可以近似认为，照射光较强(如白天)时电阻几乎为0；照射光较弱(如黑天)时电阻接近于无穷大利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭、黑天打开电磁开关的内部结构如图所示.1、2两接线柱之间是励磁线圈，3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接当励磁线圈中电流大于50 mA时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开；电流小于50 mA时，3、4接通励磁线圈中允许通过的最大电流为100 mA.(1)利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路，画出电路原理图光敏电阻R1，符号灯泡L，额定功率40 W，额定电压36 V，符号保护电阻R2，符号电磁开关，符号蓄电池E，电压36 V，内阻很小；开关S，导线若干(2)回答下列问题：如果励磁线圈的电阻为200 ，励磁线圈允许加的最大电压为_ V，保护电阻R2的阻值范围是_ .在有些应用电磁开关的场合，为了安全，往往需要在电磁铁吸合铁片时，接线柱3、4之间从断开变为接通为此，电磁开关内部结构应如何改造？请结合本题中电磁开关内部结构图说明答：_.任意举出一个其他的电磁铁应用的例子答：_.解析(1)见答案图(2)U磁mImR磁100103200 V20 V.由题知，欲使电路起到自动控制作用，励磁线圈中电流I应满足50 mAI100 mA，则由闭合电路欧姆定律，有E(R2R磁)I，即36(R2200)I005 AI0.1 A，则R2的取值范围为160520 .把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，可保证当电磁铁吸合铁片时，3、4间接通；不吸合时，3、4间断开如电磁起重机、电磁打点计时器、电铃等答案(1)电路原理如图所示(2)20160520把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，保证当磁铁吸合铁片时，3、4之间接通；不吸合时，3、4之间断开电磁起重机10某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性现有器材：直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等(1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性，请你在图甲的实物图上连线(2)实验的主要步骤：正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值；在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，_，_，断开开关；重复第步操作若干次，测得多组数据(3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得图乙的Rt关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的Rt关系式：R_t()(保留3位有效数字)解析(1)连图十分容易，但要注意电源的正负极将电源、热敏电阻、开关串联起来，电压表与热敏电阻并联开关要接在干路上(2)略(3)改变温度后，热敏电阻阻值改变，电压表示数改变从题中图线知R与t成线性关系，且纵截距当t0 时R100 ，斜率为0.395 /，所以R1000.395t()答案(1)实物连线图如图(2)记录电压表电压值记录温度计数值(3)1000.395