2020屆高三物理練習(xí) 實(shí)驗(yàn):傳感器的簡單使用 新人教版

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1、必考部分 選修3-2 第十章 第3單元 實(shí)驗(yàn):傳感器的簡單使用1如圖10314所示,R1為定值電阻,R2為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻(負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻是指阻值隨溫度的升高而減小的熱敏電阻),L為小燈泡,當(dāng)溫度降低時(shí) ()AR1兩端的電壓增大B電流表的示數(shù)增大C小燈泡的亮度變強(qiáng)D小燈泡的亮度變?nèi)踅馕觯簻囟冉档蜁r(shí)R2的阻值增大,干路電流減小,R1兩端電壓、電流表示數(shù)都減小,燈泡兩端電壓變大、亮度變強(qiáng)只有C項(xiàng)正確答案:C2(2020江蘇高考)2020年度諾貝爾物理學(xué)獎授予了法國和德國的兩位科學(xué)家,以表彰他們發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻效應(yīng)”基于巨磁電阻效應(yīng)開發(fā)的用于讀取硬盤數(shù)據(jù)的技術(shù),被認(rèn)為是納米技術(shù)的第一次真正應(yīng)用

2、在下列有關(guān)其他電阻應(yīng)用的說法中,錯誤的是 ()A熱敏電阻可應(yīng)用于溫度測控裝置中B光敏電阻是一種光電傳感器C電阻絲可應(yīng)用于電熱設(shè)備中D電阻在電路中主要起到通過直流、阻礙交流的作用解析:熱敏電阻對溫度很敏感,光敏電阻對光照很敏感,電阻絲可用于電加熱,這很常見,所以A、B、C三個說法均正確;交流電、直流電均可通過電阻,電阻對它們均可產(chǎn)生阻礙作用,所以D錯誤答案:D3如圖10315所示的實(shí)驗(yàn)電路中,電源兩端的電壓恒定,L為小燈泡,R為光敏電阻,D為發(fā)光二極管(電流越大,發(fā)出的光越強(qiáng)),且R與D相距很近,下列說法正確的是()A當(dāng)滑動觸頭P向左移動時(shí),L消耗的功率增大B當(dāng)滑動觸頭P向左移動時(shí),L消耗的功率

3、減小C當(dāng)滑動觸頭P向右移動時(shí),L消耗的功率可能不變D無論怎樣移動觸頭P,L消耗的功率都不變解析:觸頭P左移,使其電阻減小,流過二極管的電流增大,從而發(fā)光增強(qiáng),使光敏電阻R的阻值減小,最終達(dá)到增大流過燈泡的電流的效果A項(xiàng)正確答案:A4傳感器是把非電學(xué)量(如速度、溫度、壓力等)的變化轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的變化的一種元件,在自動控制中有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用有一種測量人的體重的電子秤,其測量部分的原理圖如圖10316中的虛線框所示,它主要由壓力傳感器R(電阻值會隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻)、顯示體重大小的儀表A(實(shí)質(zhì)是理想的電流表)組成壓力傳感器表面能承受的最大壓強(qiáng)為1107Pa,且已知壓力傳感器R的電阻與

4、所受壓力的關(guān)系如下表所示設(shè)踏板和壓桿的質(zhì)量可以忽略不計(jì),接通電源后,壓力傳感器兩端的電壓恒為4.8 V,取g10 m/s2.請回答:壓力F/N0250500750100012501500電阻R/300270240210180150120(1)該秤零起點(diǎn)(即踏板空載時(shí))的刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤_A處(2)如果某人站在該秤踏板上,電流表刻度盤的示數(shù)為20 mA,則這個人的體重是_ kg.解析:(1)由圖表知,踏板空載時(shí),壓力傳感器電阻R300 ,此時(shí)A中電流I A1.6102 A.(2)當(dāng)電流I20 mA20103 A時(shí),壓力傳感器的電阻R 240,對應(yīng)表格中,這個人的質(zhì)量為50 kg.答案:(

5、1)1.6102(2)505溫度傳感器廣泛應(yīng)用于室內(nèi)空調(diào)、電冰箱等家用電器中,它是利用熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性工作的如圖10317甲所示,電源的電動勢E9.0 V,內(nèi)電阻不計(jì);G為靈敏電流計(jì),內(nèi)阻Rg保持不變;R為熱敏電阻,其電阻值與溫度的變化關(guān)系如圖10317乙所示閉合開關(guān)S,當(dāng)R的溫度等于20時(shí),電流表示數(shù)I12 mA;當(dāng)電流表的示數(shù)I23.6 mA時(shí),熱敏電阻的溫度是_.圖 10317解析:從圖乙查得t20時(shí),R的阻值為4 k由EI1(RRg)得:RgR k4 k0.5 k當(dāng)I23.6 mA時(shí),設(shè)熱敏電阻的阻值為R,則RRg k0.5 k2 k從圖乙查得此時(shí)對應(yīng)的溫度t2120.答

6、案:1206(2020寧夏高考)青島奧運(yùn)會帆船賽場采用風(fēng)力發(fā)電給蓄電池充電,為路燈提供電能用光敏電阻作為傳感器控制路燈電路的開關(guān),實(shí)現(xiàn)自動控制光敏電阻的阻值隨照射光的強(qiáng)弱而變化,作為簡化模型,可以近似認(rèn)為,照射光較強(qiáng)(如白天)時(shí)電阻幾乎為0;照射光較弱(如黑天)時(shí)電阻接近于無窮大利用光敏電阻作為傳感器,借助電磁開關(guān),可以實(shí)現(xiàn)路燈自動在白天關(guān)閉、黑天打開電磁開關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖10318所示.1、2兩接線柱之間是勵磁線圈,3、4兩接線柱分別與彈簧片和觸點(diǎn)連接當(dāng)勵磁線圈中電流大于50 mA時(shí),電磁鐵吸合鐵片,彈簧片和觸點(diǎn)分離,3、4斷開;電流小于50 mA時(shí),3、4接通勵磁線圈中允許通過的最大電流為

7、100 mA.圖10318(1)利用以下器材設(shè)計(jì)一個自動控制路燈的電路,畫出電路原理圖光敏電阻R1,符號燈泡L,額定功率40 W,額定電壓36 V,符號保護(hù)電阻R2,符號電磁開關(guān),符號蓄電池E,電壓36 V,內(nèi)阻很小;開關(guān)S,導(dǎo)線若干(2)回答下列問題:如果勵磁線圈的電阻為200 ,勵磁線圈允許加的最大電壓為_V,保護(hù)電阻R2的阻值范圍是_.在有些應(yīng)用電磁開關(guān)的場合,為了安全,往往需要在電磁鐵吸合鐵片時(shí),接線柱3、4之間從斷開變?yōu)榻油榇耍姶砰_關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)如何改造?請結(jié)合本題中電磁開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖說明答:_.任意舉出一個其他的電磁鐵應(yīng)用的例子答:_.解析:(2)UmImR100103200 V

8、20 V;EI(R2R),其中50 mAI100mA,故R2在160 520 之間答案:(1)電路原理如圖所示(2)20160520把觸點(diǎn)從彈簧片右側(cè)移到彈簧片左側(cè),保證當(dāng)磁鐵吸合鐵片時(shí),3、4之間接通;不吸合時(shí),3、4之間斷開電磁起重機(jī)7(2020廣東高考)某實(shí)驗(yàn)小組探究一種熱敏電阻的溫度特性現(xiàn)有器材:直流恒流電源(在正常工作狀態(tài)下輸出的電流恒定)、電壓表、待測熱敏電阻、保溫容器、溫度計(jì)、開關(guān)和導(dǎo)線等(1)若用上述器材測量熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性,請你在圖10319所示的實(shí)物圖上連線圖10319(2)實(shí)驗(yàn)的主要步驟:正確連接電路,在保溫容器中注入適量冷水,接通電源,調(diào)節(jié)并記錄電源輸出的

9、電流值;在保溫容器中添加少量熱水,待溫度穩(wěn)定后,閉合開關(guān),_,_,斷開開關(guān);重復(fù)第步操作若干次,測得多組數(shù)據(jù)(3)實(shí)驗(yàn)小組算得該熱敏電阻在不同溫度下的阻值,并據(jù)此繪得Rt關(guān)系圖線如圖10320所示,請根據(jù)圖線寫出該熱敏電阻的Rt關(guān)系式:R_t()(保留3位有效數(shù)字)圖10320解析:每次加熱水后,都需要重新讀出溫度計(jì)和電壓表的示數(shù)根據(jù)繪得的Rt圖線可以看出,電阻值R與溫度t之間是線性關(guān)系,故可寫成數(shù)學(xué)表達(dá)式Rabt(),其中b為直線斜率,據(jù)圖線可求b0.400.當(dāng)t0時(shí),a100 ,所以上式可寫為R100(0.4000.005)t.答案:(1)如圖(2)記錄電壓表的示數(shù)記錄溫度計(jì)的示數(shù)(3)100(0.4000.005)

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