2019-2020年高考物理一輪復(fù)習方案 實驗12 傳感器的簡單使用（含解析）.doc

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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習方案 實驗12 傳感器的簡單使用（含解析） 1．在探究超重和失重規(guī)律時，某體重為G的同學站在一壓力傳感器上完成一次下蹲動作．傳感器和計算機相連，經(jīng)計算機處理后得到壓力F隨時間t變化的圖象，則圖S12－1所示的圖象中可能正確的是(　　) A　　　　　B　　　　　C　　　　　D 圖S12－1 2．當前，傳感器被廣泛應(yīng)用于各種電器、電子產(chǎn)品之中，下述關(guān)于常用的幾種家用電子器件所采用傳感器說法中，不正確的是(　　) A．電視機對無線遙控信號的接收主要是采用了光電傳感器 B．電子體溫計中主要是采用了溫度傳感器 C．電腦所用的光電鼠標主要是采用聲波傳感器 D．電子秤中主要是采用了力電傳感器 3．(雙選)如圖S12－2甲所示為某工廠成品包裝車間的光傳感記錄器，光敏電阻R1能接收到發(fā)光元件A發(fā)出的光，每當工件擋住A發(fā)出的光，光傳感器B就輸出一個電信號，并經(jīng)信號處理器處理后在屏幕顯示出電信號與時間的關(guān)系，如圖乙所示．若傳送帶保持勻加速運動，每個工件均相對傳送帶靜止，且相鄰工件間距依次為5、10、15、20……(單位：cm)則以下說法正確的是(不計工件擋住光的時間)(　　) 圖S12－2 A．工件加速度為0.1 m/s2 B．工件加速度為0.2 m/s2 C．當無光照射R1時，光傳感器就輸出一次高電壓 D．當無光照射R1時，光傳感器就輸出一次低電壓 4. xx鎮(zhèn)江模擬(雙選)如圖S12－3所示的電路中，當半導(dǎo)體材料做成的熱敏電阻浸泡到熱水中時，電流表示數(shù)增大，則說明(　　) A．熱敏電阻在溫度越高時，電阻越大 B．熱敏電阻在溫度越高時，電阻越小 C．半導(dǎo)體材料溫度升高時，導(dǎo)電性能變差 D．半導(dǎo)體材料溫度升高時，導(dǎo)電性能變好 圖S12－3 5．圖S12－4是電熨斗的結(jié)構(gòu)圖，下列說法不正確的是(　　) 圖S12－4 A．雙金屬片上層金屬的膨脹系數(shù)小于下層金屬 B．常溫下，上、下觸點接觸；溫度過高時，雙金屬片發(fā)生彎曲使上、下觸點分離 C．需要較高溫度熨燙時，要調(diào)節(jié)調(diào)溫旋鈕，使升降螺絲下移并推動彈性銅片下移 D．雙金屬片溫度傳感器的作用是控制電路的通斷 圖S12－5 6．(雙選)一中學生為發(fā)射的“神舟八號”載人飛船設(shè)計了一個可測定豎直方向加速度的裝置，其原理可簡化為如圖S12－5所示．連接在豎直彈簧上的重物與滑動變阻器的滑動觸頭連接，該裝置在地面上靜止時其電壓表的指針指在表盤中央的零刻度處，在零刻度的兩側(cè)分別標上對應(yīng)的正、負加速度值．關(guān)于這個裝置在“神舟七號”載人飛船發(fā)射、運行和回收過程中示數(shù)的判斷正確的是(　　) A．飛船在豎直加速升空的過程中，如果電壓表的示數(shù)為正，則飛船在豎直減速返回地面的過程中，電壓表的示數(shù)仍為正 B．飛船在豎直加速升空的過程中，如果電壓表的示數(shù)為正，則飛船在豎直減速返回地面的過程中，電壓表的示數(shù)為負 C．飛船在圓軌道上運行時，電壓表的示數(shù)為零 D．飛船在圓軌道上運行時，電壓表示數(shù)所對應(yīng)的加速度大小應(yīng)約為9.8 m/s2 7．(雙選)如圖S12－6所示，電容式觸摸屏的構(gòu)造主要是在玻璃屏幕上鍍一層透明的薄膜導(dǎo)體層，再在導(dǎo)體層外加上一塊保護玻璃，電容式觸摸屏在觸摸屏四邊均鍍上狹長的電極，在導(dǎo)體層內(nèi)形成一個低電壓交流電場．在觸摸屏幕時，由于人體是導(dǎo)體，手指與內(nèi)部導(dǎo)體層間會形成一個特殊電容(耦合電容)，四邊電極發(fā)出的電流會流向觸點，而電流強弱與手指到電極的距離成正比，位于觸摸屏后的控制器便會計算電流的比例及強弱，準確算出觸摸點的位置．由以上信息可知(　　) 圖S12－6 A．電容式觸摸屏的兩極板分別是導(dǎo)體層和手指 B．當用手觸摸屏幕時，手指與屏的接觸面積越大，電容越大 C．當用手觸摸屏幕時，手指與屏的接觸面積越大，電容越小 D．如果用戴了手套的手觸摸屏幕，照樣能引起觸摸屏動作 圖S12－7 8．xx泰安模擬酒精測試儀用于機動車駕駛?cè)藛T是否酗酒及其他嚴禁酒后作業(yè)人員的現(xiàn)場檢測．它利用的是一種二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器，酒精氣體傳感器的電阻隨酒精氣體濃度的變化而變化，在如圖S12－7所示的電路中，不同的酒精氣體濃度對應(yīng)著傳感器的不同電阻．這樣，電壓表的指針就與酒精氣體濃度有了對應(yīng)關(guān)系．如果二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器電阻的倒數(shù)與酒精氣體的濃度成正比，那么，電壓表示數(shù)U與酒精氣體濃度c之間的對應(yīng)關(guān)系正確的是(　　) A．U越大，表示c越大，c與U成正比 B．U越大，表示c越大，但是c與U不成正比 C．U越大，表示c越小，c與U成反比 D．U越大，表示c越小，但是c與U不成反比 9．xx棗莊模擬 某學生為了測量一物體的質(zhì)量，找到一個力電轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器的輸出電壓正比于受壓面的壓力(比例系數(shù)為k)．如圖S12－8所示，測量時先調(diào)節(jié)輸入端的電壓，使轉(zhuǎn)換器空載時的輸出電壓為0；而后在其受壓面上放一物體，即可測得與物體的質(zhì)量成正比的輸出電壓．現(xiàn)有下列器材：力電轉(zhuǎn)換器、質(zhì)量為m0的砝碼、電壓表、滑動變阻器、干電池各一個，開關(guān)及導(dǎo)線若干，待測物體(可置于力電轉(zhuǎn)換器的受壓面上)． (1)設(shè)計一個電路，要求力電轉(zhuǎn)換器的輸入電壓可調(diào)，并且使電壓的調(diào)節(jié)范圍盡可能大，畫出完整的測量電路圖； (2)簡要說明測量步驟，求出物體的質(zhì)量與輸出電壓的比例系數(shù)k，并測出待測物體的質(zhì)量m. 圖S12－8 10．熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件，現(xiàn)用伏安法研究熱敏電阻在不同溫度下的伏安特性曲線，要求特性曲線盡可能完整．已知常溫下待測熱敏電阻的阻值約4～5 Ω.將熱敏電阻和溫度計插入帶塞的保溫杯中，杯內(nèi)有一定量的冷水，其他備用的儀表和器具有：盛有熱水的熱水瓶(圖中未畫出)、電源(3 V、內(nèi)阻可忽略)、直流電流表(內(nèi)阻約1 Ω)、直流電壓表(內(nèi)阻約5 kΩ)、滑動變阻器(0～20 Ω)、開關(guān)、導(dǎo)線若干． (1)畫出實驗電路圖； (2)根據(jù)電路圖，在如圖S12－10所示的實物圖上連線； 圖S12－10 (3)簡要寫出完成接線后的主要實驗步驟． 實驗(十二) 1．D　[解析] 該同學站在壓力傳感器上完成一次下蹲動作過程中，先向下加速，后向下減速，其加速度先向下后向上，即先失重后超重，D正確． 2. C　[解析] 電視機對無線遙控信號的接收主要是接收紅外線，選項A正確；電子體溫計最核心的元件就是感知溫度的NTC溫度傳感器，電子體溫計是利用溫度傳感器輸出電信號，再將電流信號轉(zhuǎn)換成液晶數(shù)字顯示溫度，選項B正確；電腦所用的光電鼠標主要是采用光電傳感器，選項C錯誤；電子秤中主要是采用了應(yīng)變片，屬于力電傳感器，選項D正確. 3．BD　[解析] a＝＝ m/s2＝0.2 m/s2.有光照射R1時，R1的阻值變小，R2兩端電壓變大，光傳感器就輸出一次高電壓．無光照射R1時，R1的阻值變大，R2兩端電壓變小，光傳感器就輸出一次低電壓． 4．BD　[解析] 由于電流增大，說明熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，即導(dǎo)電性能變好，選項B、D正確． 5．A　[解析] 雙金屬片上層金屬的膨脹系數(shù)大于下層金屬，當溫度過高時，雙金屬片向下彎曲，斷開電路，選項A錯誤，選項D正確；常溫下，上下觸點接觸；溫度過高時，雙金屬片發(fā)生彎曲使上下觸點分離，選項B正確；調(diào)節(jié)調(diào)溫旋鈕，使升降螺絲下壓彈性銅片時，可使觸點的分離溫度升高，選項C正確． 6．AD　[解析] 該裝置在地面上靜止時，kx＝mg，指針指在表盤中央的零刻度處；飛船在加速上升的過程中，kx>mg，滑動頭下移，此時電壓表的示數(shù)為正；飛船在豎直減速返回地面的過程中，加速度方向向上，此時電壓表示數(shù)仍為正，選項A正確，選項B錯誤；飛船在圓軌道上運行時，飛船中的重物處于完全失重狀態(tài)，a＝g，彈簧恢復(fù)原長，電壓表示數(shù)不為零，選項C錯誤，選項D正確． 7．AB　[解析] 電容觸摸屏在原理上手指是一個電容器元件的一個極板，導(dǎo)體層是另一個極板，A正確；手指與屏的接觸面積越大，即兩個極板的正對面積越大，故電容越大，B正確，C錯誤；如果戴了手套或手持不導(dǎo)電的物體觸摸時沒有反應(yīng)，這是因為手與導(dǎo)體層距離較大，不能引起導(dǎo)體層電場明顯的變化，D錯誤． 8. B　[解析] 設(shè)酒精氣體傳感器的可變電阻為Rx，電壓表示數(shù)U＝IR0＝，Rx越小，U越大，但U與不成正比，而酒精濃度c與成正比，所以U與c不成正比．綜上所述，只有選項B正確． 9．(1)設(shè)計電路如圖所示． (2)測量步驟如下： ①調(diào)節(jié)滑動變阻器，使轉(zhuǎn)換器的輸出電壓為零； ②將質(zhì)量為m0的砝碼放在轉(zhuǎn)換器的受壓面上，記下輸出電壓U0； ③將待測物體放在轉(zhuǎn)換器的受壓面上，記下輸出電壓U1； ④因為U0＝km0g、U1＝kmg，所以可求得k＝，m＝. 10. (1)如圖甲所示　(2)如圖乙所示　(3)略 　　　　甲　　　　　　　　　　　乙 [解析] 常溫下待測熱敏電阻的阻值(約4～5 Ω)較小，電流表應(yīng)選用外接法．熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，熱敏電阻兩端的電壓由零逐漸增大，滑動變阻器選用分壓式． 完成接線后的主要實驗步驟：①往保溫杯里加一些熱水，待溫度計穩(wěn)定時讀出溫度計值；②調(diào)節(jié)滑動變阻器，快速測出幾組電壓表和電流表的值；③重復(fù)①和②，測量不同溫度下的數(shù)據(jù)；④繪出各測量溫度下的熱敏電阻的伏安特性曲線．