（新課標(biāo))2013年高考物理 考前預(yù)測(cè)核心考點(diǎn)專項(xiàng)突破 傳感器 (2)

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1、新課標(biāo)2013年高考考前預(yù)測(cè)核心考點(diǎn)專項(xiàng)突破 傳感器 【核心內(nèi)容解讀】傳感器是能夠把它感受到的力、溫度、光、聲、磁、化學(xué)等非電學(xué)量按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)化為電壓、電流等電學(xué)量。干簧管可以把感知的磁場(chǎng)轉(zhuǎn)化為電流，光敏電阻可以把光照轉(zhuǎn)化為電阻、熱敏電阻可以把溫度轉(zhuǎn)化為電學(xué)量，霍爾元件可以把磁感應(yīng)強(qiáng)度轉(zhuǎn)化為電壓這個(gè)電學(xué)量，話筒可以把聲音轉(zhuǎn)化為電流。 預(yù)測(cè)題1.如圖為測(cè)定壓力的電容式傳感器，其核心部件是一平行板電容器。將電容器、靈敏電流表（零刻度在中間）和電源串聯(lián)成閉合電路，當(dāng)壓力F作用于可動(dòng)膜片電極上時(shí)，膜片產(chǎn)生形變，引起電容的變化，導(dǎo)致靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)。在對(duì)膜片開始施加恒定壓力到膜片穩(wěn)定后，靈

2、敏電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況為（電流從電流表正接線柱流入時(shí)指針向右偏） （ ） 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動(dòng) D.向左偏到某刻度后不動(dòng) 解析：在對(duì)膜片開始施加恒定壓力到膜片穩(wěn)定后，電容增大，電容器充電，向右偏到某刻度后回到零刻度，選項(xiàng)A正確。 答案：A 【名師點(diǎn)評(píng)】此題考查對(duì)電容式傳感器和相關(guān)知識(shí)的理解。 預(yù)測(cè)題2.圖甲為斯密特觸發(fā)器，當(dāng)加在它的輸入端A的電壓逐漸上升到某個(gè)值（1.6V）時(shí)，輸出端Y會(huì)突然從高電平跳到低電平（0.25V），而當(dāng)輸入端A的電壓下降到另一個(gè)值（0.8V）時(shí)，輸出端Y會(huì)突然從低電平跳到高電平（3.

3、4V）..。圖乙為一光控電路，用發(fā)光二級(jí)管LED模仿路燈，RG為光敏電阻。關(guān)于斯密特 解析：天暗時(shí)，光敏電阻阻值增大，A的電勢(shì)升高，輸出端Y處于低電平，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；斯密特觸發(fā)器的作用是將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，選項(xiàng)B正確；當(dāng)R1調(diào)大時(shí)A端的電壓降低，斯密特觸發(fā)器的輸出端Y處于高電平，燈(發(fā)光二級(jí)管)熄滅，選項(xiàng)C錯(cuò)誤D正確。 答案：BD 【名師點(diǎn)評(píng)】此題考查對(duì)斯密特觸發(fā)器原理和電路的理解掌握。 預(yù)測(cè)題3． 1879年美國物理學(xué)家霍爾在研究載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力情況時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一種新的電磁效應(yīng)：將導(dǎo)體置于磁場(chǎng)中，并沿垂直磁場(chǎng)方向通入電流，則在導(dǎo)體中垂直于電流和磁場(chǎng)的方向會(huì)產(chǎn)生一個(gè)橫向電勢(shì)差

4、，這種現(xiàn)象后來被稱為霍爾效應(yīng)，這個(gè)橫向的電勢(shì)差稱為霍爾電勢(shì)差。 （1）如圖14甲所示，某長(zhǎng)方體導(dǎo)體abcda′b′c′d′的高度為h、寬度為l，其中的載流子為自由電子，其電荷量為e，處在與ab b′a′面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0。在導(dǎo)體中通有垂直于bcc′b′面的電流，若測(cè)得通過導(dǎo)體的恒定電流為I，橫向霍爾電勢(shì)差為UH，求此導(dǎo)體中單位體積內(nèi)自由電子的個(gè)數(shù)。 （2）對(duì)于某種確定的導(dǎo)體材料，其單位體積內(nèi)的載流子數(shù)目n和載流子所帶電荷量q均為定值，人們將H=定義為該導(dǎo)體材料的霍爾系數(shù)。利用霍爾系數(shù)H已知的材料可以制成測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度的探頭，有些探頭的體積很小，其正對(duì)橫截面（相當(dāng)于圖14甲

5、中的ab b′a′面）的面積可以在0.1cm2以下，因此可以用來較精確的測(cè)量空間某一位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度。如圖14乙所示為一種利用霍爾效應(yīng)測(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的儀器，其中的探頭裝在探桿的前端，且使探頭的正對(duì)橫截面與探桿垂直。這種儀器既可以控制通過探頭的恒定電流的大小I，又可以監(jiān)測(cè)出探頭所產(chǎn)生的霍爾電勢(shì)差UH，并自動(dòng)計(jì)算出探頭所測(cè)位置磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，且顯示在儀器的顯示窗內(nèi)。 ①在利用上述儀器測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度的過程中，對(duì)探桿的放置方位有何要求； ②要計(jì)算出所測(cè)位置磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，除了要知道H、I、UH外，還需要知道哪個(gè)物理量，并用字母表示。推導(dǎo)出用上述這些物理量表示所測(cè)位置磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的表達(dá)式。

6、 （2）①應(yīng)調(diào)整探桿的放置方位（或調(diào)整探頭的方位），使霍爾電勢(shì)差達(dá)到最大（或使探桿與磁場(chǎng)方向平行；探頭的正對(duì)橫截面與磁場(chǎng)方向垂直；ab b′a′面與磁場(chǎng)方向垂直）…………………………（3分） ②設(shè)探頭中的載流子所帶電荷量為q，根據(jù)上述分析可知，探頭處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中，當(dāng)通有恒定電流I，產(chǎn)生最大穩(wěn)定霍爾電壓UH時(shí)，有 qvB=qUH/h…………（1分） 又因 I=nqhlv和H= 聯(lián)立可解得 B=…………（1分） 所以，還需要知道探頭沿磁場(chǎng)方向的寬度l…（1分） 【名師點(diǎn)評(píng)】此題考查霍爾效應(yīng)及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。 核心考點(diǎn)二、物理學(xué)史 【核心內(nèi)容解讀】要知道教材上介紹

7、的物理學(xué)史上重大事件，知道教材上一些著名科學(xué)家的重大成就。 例104．（2011海南物理）自然界的電、熱和磁等現(xiàn)象都是相互聯(lián)系的，很多物理學(xué)家為尋找它們之間的聯(lián)系做出了貢獻(xiàn)。下列說法正確的是 A.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系 B.歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，說明了熱現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間存在聯(lián)系 C.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，揭示了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間的聯(lián)系 D.焦耳發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)，定量得出了電能和熱能之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系 【解析】：歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，說明了導(dǎo)體兩端電壓與通過的電流之間存在聯(lián)系，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。 【答案】：ACD 【名師點(diǎn)評(píng)】此題考查物理學(xué)史及其相關(guān)知識(shí)

8、點(diǎn)。 衍生題1（2011山東理綜卷）了解物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，學(xué)會(huì)像科學(xué)家那樣觀察和思考，往往比掌握知識(shí)本身更重要。以下符合事實(shí)的是 A.焦耳發(fā)現(xiàn)了電流熱效應(yīng)的規(guī)律 B.庫侖總結(jié)出了點(diǎn)電荷間相互作用的規(guī)律 C.楞次發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，拉開了研究電與磁相互關(guān)系的序幕 D.牛頓將斜面實(shí)驗(yàn)的結(jié)論合理外推，間接證明了自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng) 核心考點(diǎn)三、物理學(xué)方法 【方法歸納】研究物理學(xué)的方法有控制變量法、微小量放大法、等效法、替代法等。 預(yù)測(cè)題1.牛頓在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程中沒有被用到的規(guī)律和結(jié)論是 （A）牛頓第二定律 （B）牛頓第三定律 （C）開普勒的研究成果

9、 （D）卡文迪許通過扭秤實(shí)驗(yàn)得出的引力常數(shù) 解析：牛頓在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程中，應(yīng)用了開普勒的研究成果、牛頓第二定律、牛頓第三定律，沒有用到卡文迪許通過扭秤實(shí)驗(yàn)得出的引力常數(shù)，選項(xiàng)D正確。 答案：D 【名師點(diǎn)評(píng)】此題考查對(duì)牛頓在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程的了解，體現(xiàn)了過程和方法的教學(xué)目標(biāo)。 預(yù)測(cè)題2．類比是一種典型的物理思想，下列說法中正確的是 （ ） （A）電磁波可以與機(jī)械波類比，它們的傳播都需要介質(zhì) （B）點(diǎn)電荷可以與質(zhì)點(diǎn)類比，兩者都是理想化模型 （C）電場(chǎng)力做功可以與重力做功類比，兩種力做功都與路徑無關(guān) （D）電場(chǎng)線可以與磁感線類比，兩者都是閉合曲線