備戰(zhàn)2019年高考物理 考點(diǎn)一遍過 考點(diǎn)55 傳感器（含解析）

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1、傳感器 一、傳感器 1．定義：傳感器是能把力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等物理量，按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為便于傳送和處理的另一個(gè)物理量（通常是電壓、電流等電學(xué)量），或轉(zhuǎn)換為電路的通斷的元件。 2．工作原理：非電學(xué)量→敏感元件→轉(zhuǎn)換器件→轉(zhuǎn)換電路→電學(xué)量 二、常見傳感器元件 名稱 輸入物理量 輸出物理量 變化規(guī)律 干簧管 磁場(chǎng) 電路通斷 有磁場(chǎng)電路接通，無磁場(chǎng)電路斷開 金屬熱電阻 溫度 電阻 溫度越高，電阻率越大 熱敏電阻 溫度 電阻 溫度越高，電阻率越小 光敏電阻 光強(qiáng) 電阻 光照越強(qiáng)，電阻率越小 電容式位移傳感器 位移 電容 ，改變?chǔ)舝、

2、S、d 霍爾元件 磁感應(yīng)強(qiáng)度 電壓 應(yīng)變片 形變 電壓 拉伸電阻變大，壓縮電阻變小 雙金屬片 溫度 電路通斷 熱膨脹系數(shù)不同，升高相同溫度，膨脹程度不同 感溫鐵氧體 溫度 電路通斷 常溫具有鐵磁性，溫度高于居里溫度失去鐵磁性 （2018·江蘇省如東高級(jí)中學(xué)高二上學(xué)期階段測(cè)試）某溫控電路的原理如圖所示，是半導(dǎo)體熱敏電阻，R是滑動(dòng)變阻器，某種儀器要求在的環(huán)境中工作，當(dāng)環(huán)境溫度偏高或偏低時(shí)，控制器會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)降溫或升溫設(shè)備，下列說法中正確的是 A．環(huán)境溫度降低，的阻值減小 B．環(huán)境溫度升高，變大 C．滑片P向下移動(dòng)時(shí)，變大 D．調(diào)節(jié)滑片P的

3、位置能改變降溫和升溫設(shè)備啟動(dòng)時(shí)的臨界溫度 【參考答案】D 【詳細(xì)解析】A、RM是半導(dǎo)體熱敏電阻，環(huán)境溫度降低時(shí)，RM的阻值增大，故A錯(cuò)誤；B、環(huán)境溫度升高時(shí)，RM的阻值減小，根據(jù)串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比，可以知道Uab變小，故B錯(cuò)誤；C、滑片P向下移動(dòng)時(shí)，R增大，總電流減小，則Uab變小，故C錯(cuò)誤；D、調(diào)節(jié)滑片P時(shí)，可改變Uab，從而改變升溫和降溫設(shè)備啟動(dòng)時(shí)的臨界溫度，所以D選項(xiàng)是正確的。綜上所述本題答案是D。 【名師點(diǎn)睛】電阻類傳感器主要分為金屬熱電阻和半導(dǎo)體材料電阻兩類，前者的電阻率隨溫度升高而增大，后者的電阻率隨溫度升高或光照增強(qiáng)而減小。含電阻類傳感器的電路問題本質(zhì)上一般是動(dòng)態(tài)電

4、路問題，解題時(shí)要注意外部環(huán)境條件和傳感器元件電阻的變化趨勢(shì)。 1．如圖所示，Rt為金屬熱電阻，R1為光敏電阻，R2、R3均為定值電阻，電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r，V為理想電壓表。現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大，可能的原因是 A．金屬熱電阻溫度升高，其他條件不變 B．光照增強(qiáng)，其他條件不變 C．金屬熱電阻溫度升高，光照增強(qiáng)，其他條件不變 D．金屬熱電阻溫度降低，光照減弱，其他條件不變 【答案】D 【解析】金屬熱電阻溫度升高，電阻增大，總電流減小，路端電壓增大，通過光敏電阻的電流增大，通過R3的電流減小，R3兩端的電壓減小，A錯(cuò)誤。光照增強(qiáng)，R1電阻減小，總電阻減小，路端電壓減小，通過R

5、3的電流減小，電壓表示數(shù)減小，B錯(cuò)誤。金屬熱電阻溫度升高，電阻增大，光照增強(qiáng)，R1電阻減?。蝗绻傠娮铚p小，則路端電壓減小，通過R3的電流減小，電壓表示數(shù)減小；如果總電阻增大，則總電流減小，路端電壓增大，通過R1的電流增大，通過R3的電流減小，電壓表示數(shù)減小，C錯(cuò)誤。金屬熱電阻溫度降低，電阻減小，光照減弱，R1電阻增大；如果總電阻減小，則總電流增大，路端電壓減小，通過R1的電流減小，通過R3的電流增大，電壓表示數(shù)增大；如果總電阻增大，則路端電壓增大，通過R3的電流增大，電壓表示數(shù)增大，D正確。 2．（2018·福建省三明市高二下學(xué)期期末考試）如圖所示，圖甲為熱敏電阻的R–t圖象，圖乙為用此熱

6、敏電阻和繼電器組成的一個(gè)簡(jiǎn)單恒溫箱溫控電路，繼電器的電阻為100 Ω。當(dāng)線圈的電流大于或等于20 mA時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合。為繼電器線圈供電的電池的電動(dòng)勢(shì)E=9.0 V，內(nèi)阻不計(jì)。圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源。 （1）應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在___________（填“A、B端”或“C、D端”）； （2）若恒溫箱系統(tǒng)要保持溫度為50 ℃，則需把滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)到__________Ω；為了實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器到此阻值進(jìn)行了下列步驟： ①電路接通前，滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)最大，需將電阻箱調(diào)到一固定的阻值，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，這一阻值應(yīng)為_______Ω； ②將單刀雙擲開關(guān)向_________

7、_____（填“c”或“d”）端閉合，緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，直至繼電器的銜鐵被吸合。 ③保持滑動(dòng)變阻器的位置不變，將單刀雙擲向另一端閉合，恒溫箱系統(tǒng)即可正常使用。 【答案】（1）A、B端 （2）260 90 c 【解析】（1）由圖知，熱敏電阻R的阻值隨溫度的升高而減小，由閉合電路歐姆定律得，干路電流增大，當(dāng)大到繼電器的銜鐵被吸合時(shí)的電流，恒溫箱內(nèi)的加熱器，停止加熱，故恒溫箱內(nèi)的加熱器接在A、B端； （2）當(dāng)恒溫箱內(nèi)的溫度保持50 ℃，應(yīng)調(diào)節(jié)可變電阻R′的阻值使電流達(dá)到20 mA，由閉合電路歐姆定律得，即，即可變電阻R′的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)為260 Ω；①電路接通前，滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)最大

8、，需將電阻箱調(diào)到一固定的阻值，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，電阻箱的阻值應(yīng)等于熱敏電阻的電阻，應(yīng)為90 Ω，②將單刀雙擲開關(guān)向c端閉合，緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，直至繼電器的銜鐵被吸合。 霍爾式位移傳感器的測(cè)量原理如圖所示，有一個(gè)沿z軸方向的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=B0+kz（B0、k均為大于零的常數(shù)）。將傳感器固定在物體上，保持通過霍爾元件的電流I不變（方向向右）。當(dāng)物體沿z軸方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于位置不同，霍爾元件在y軸方向的上、下表面產(chǎn)生的電勢(shì)差U也不同。則 A．若該霍爾元件是電子導(dǎo)電，則上板電勢(shì)比下板電勢(shì)高 B．傳感器靈敏度與通過的電流有關(guān) C．傳感器靈敏度與上、下表面的距離有關(guān) D．當(dāng)物

9、體沿z軸正方向移動(dòng)時(shí)，上、下表面的電勢(shì)差U變小 【參考答案】AB 【詳細(xì)解析】由左手定則，霍爾元件中的電子受洛倫茲力向下運(yùn)動(dòng)，下板電勢(shì)低、上板電勢(shì)高，A正確；霍爾元件內(nèi)部形成電場(chǎng)，最終電子在電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下平衡，設(shè)霍爾元件沿x、y、z軸的長(zhǎng)寬分別為a、b、c，有，電流I=nevbc，可得，沿z軸正方向移動(dòng)時(shí)，上、下表面的電勢(shì)差U變大，D錯(cuò)誤；將對(duì)z求導(dǎo)有，與通過的電流I有關(guān)，與上、下表面的距離b無關(guān)，B正確，C錯(cuò)誤。 【知識(shí)拓展】由霍爾電壓，結(jié)合本題中，可知霍爾系數(shù)，其中n為載流子單位體積的數(shù)密度，q為載流子的電荷量，即霍爾系數(shù)由材料本身決定。 1．霍爾效應(yīng)是導(dǎo)電材料中的電流

10、與磁場(chǎng)相互作用而產(chǎn)生電勢(shì)差的效應(yīng)，人們利用霍爾效應(yīng)制成測(cè)量磁場(chǎng)的磁傳感器。這類磁傳感器測(cè)出的是磁感應(yīng)強(qiáng)度沿軸線方向的分量。如圖甲所示，某同學(xué)將磁傳感器調(diào)零后探究條形磁鐵附近的磁場(chǎng)，計(jì)算機(jī)顯示磁感應(yīng)強(qiáng)度為正，他接下來用探頭同樣的取向研究長(zhǎng)直螺線管（電流方向如圖乙所示）軸向的磁場(chǎng)，以螺線管軸線的中心點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿軸線向右為x軸正方向，建立坐標(biāo)系。下列圖象中可能正確的是 【答案】A 【解析】由電流方向可知，螺線管的左端為N極，右端為S極，螺線管軸線上磁場(chǎng)向左，因?yàn)樘筋^取向不變，故磁感應(yīng)強(qiáng)度為正，BD錯(cuò)誤；螺線管內(nèi)部軸線上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒定，螺線管外部軸線上磁感應(yīng)強(qiáng)度向兩側(cè)遞減，A正確，

11、C錯(cuò)誤。 2．（2018·甘肅張掖市高三第三次診斷考試物理試題）電動(dòng)自行車是一種應(yīng)用廣泛的交通工具，其速度控制是通過轉(zhuǎn)動(dòng)右把手實(shí)現(xiàn)的，這種轉(zhuǎn)動(dòng)把手稱“霍爾轉(zhuǎn)把”，屬于傳感器非接觸控制。轉(zhuǎn)把內(nèi)部有永久磁鐵和霍爾器件等，截面如圖甲。永久磁鐵的左右兩側(cè)分別為N、S極，開啟電源時(shí)，在霍爾器件的上下面之間加一定的電壓，形成電流，如圖乙。隨著轉(zhuǎn)把的轉(zhuǎn)動(dòng)，其內(nèi)部的永久磁鐵也跟著轉(zhuǎn)動(dòng)，霍爾器件能輸出控制車速的霍爾電壓，己知電壓與車速關(guān)系如圖丙，以下關(guān)于“霍爾轉(zhuǎn)把”敘述正確的是 A．為提高控制的靈敏度，應(yīng)該使永久磁鐵的上下端分別為N、S極 B．按圖甲順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)車的右把手（手柄轉(zhuǎn)套），車速將變快

12、C．圖乙中從霍爾器件的前后面輸出控制車速的霍爾電壓 D．若霍爾器件的上下面之間所加電壓正負(fù)極性對(duì)調(diào)，將影響車速控制 【答案】B 【解析】由于在霍爾器件的上下面之間加一定的電壓，形成電流，當(dāng)永久磁鐵的上下端分別為N、S極時(shí)，磁場(chǎng)與電子的移動(dòng)方向平行，則電子不受洛倫茲力作用，那么霍爾器件不能輸出控制車速的電勢(shì)差，故A錯(cuò)誤；當(dāng)按圖甲順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)把手，導(dǎo)致霍爾器件周圍的磁場(chǎng)增加，那么霍爾器件輸出控制車速的電勢(shì)差增大，因此車速變快，故B正確；根據(jù)題意，結(jié)合圖乙的示意圖，那么永久磁鐵的N、S極可能在左、右側(cè)面，或在前、后表面，因此從霍爾器件輸出控制車速的電勢(shì)差，不一定在霍爾器件的前后面，也可能在左右側(cè)

13、面，故C錯(cuò)誤；當(dāng)霍爾器件的上下面之間所加電壓正負(fù)極性對(duì)調(diào)，從霍爾器件輸出控制車速的電勢(shì)差正負(fù)號(hào)相反，但由圖丙可知，不會(huì)影響車速控制，故D錯(cuò)誤；故選B。 （2018·四川省綿陽(yáng)市高二下學(xué)期期末考試物理試題）（1）傳感器擔(dān)負(fù)著信息采集的任務(wù)，在自動(dòng)控制中發(fā)揮著重要作用，傳感器能夠?qū)⒏兄降姆请娦畔ⅲㄈ鐪囟取⒐?，聲等）轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的電信息。下列元件可用作感溫的敏感元件有_______。 A．干簧管 B．熱電阻 C．熱敏電阻 D．光敏電阻 （2）唱卡拉OK用的話筒內(nèi)有傳感器，其中有一種是動(dòng)圈式的，它的工作原理是在彈性膜片

14、后面粘接一個(gè)很小的金屬線圈，線圈處于永磁體的磁場(chǎng)中，當(dāng)聲波使膜片前后振動(dòng)時(shí)，就將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，下列說法正確的是________。 A．該傳感器是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的 B．該傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的 C．膜片振動(dòng)時(shí)，穿過金屬線圈的磁通量不變 D．膜片振動(dòng)時(shí)，金屬線圈會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 【參考答案】（1）BC （2）BD 【詳細(xì)解析】（1）A．干簧管是磁敏感元件，可將磁信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，故A錯(cuò)誤；B．熱電阻是中低溫區(qū)最常用的溫度檢測(cè)器，可將熱信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，故B正確；C．熱敏電阻是熱敏感元件，可將熱信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，故C正確；D．光敏電阻是光敏感元件，可將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為

15、電信號(hào)，故D錯(cuò)誤。故選BC； （2）AB．當(dāng)聲波使膜片前后振動(dòng)時(shí)，線圈切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，將聲音信號(hào)變化為電信號(hào)，是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的。故A錯(cuò)誤，B正確；C．膜片隨著聲波而周期性振動(dòng)，穿過金屬線圈的磁通量是周期性變化的。故C錯(cuò)誤；D．膜片振動(dòng)時(shí)，金屬線圈切割磁感線，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。故D正確。故選BD。 1．（2011·江蘇卷）美國(guó)科學(xué)家WillardS．Boyle與GeorgeE．Snith因電荷耦合器件（CCD）的重要發(fā)明獲得2009年度諾貝爾物理 掛機(jī)實(shí)驗(yàn)。超導(dǎo)限流器由超導(dǎo)部件和限流電阻并聯(lián)組成，如圖所示。超導(dǎo)部件有一個(gè)超導(dǎo)臨界電流IC，當(dāng)通過限流器的電流I>IC時(shí)，將造

16、成超導(dǎo)體失超，從超導(dǎo)態(tài)（電阻為零）轉(zhuǎn)變?yōu)檎B(tài)（純電阻），來限制電力系統(tǒng)故障電流。已知超導(dǎo)部件的正常態(tài)電阻為R1=3 Ω，超導(dǎo)臨界電流IC=1.2 A，限流電阻R2=6 Ω，小燈泡L標(biāo)有“6 V 6 W”，電源電動(dòng)勢(shì)E=8 V，內(nèi)阻r=2 Ω，原來電路正常工作，現(xiàn)L突然短路，則 A．短路前通過R1的電流為A B．超導(dǎo)部件將由超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)為正常態(tài) C．短路后通過R1的電流為A D．短路后通過R1的電流為2 A 12．氧化錫傳感器主要用于汽車尾氣中一氧化碳濃度的檢測(cè)，它的電阻隨一氧化碳濃度的變化而變化。在如圖甲所示的電路中，不同的一氧化碳濃度對(duì)應(yīng)著傳感器的不同電阻，這樣，電壓表的指針

17、位置就與一氧化碳濃度有了對(duì)應(yīng)關(guān)系，觀察電壓表指針就能判斷一氧化碳濃度是否超標(biāo)。有一種氧化錫傳感器，其技術(shù)資料中給出的是電導(dǎo)（即電阻的倒數(shù)）和CO濃度的關(guān)系曲線，如圖乙所示。在下列表示一氧化碳濃度c與電壓表示數(shù)U0之間關(guān)系的圖象中正確的是 13．工業(yè)生產(chǎn)中需要物料配比的地方常用“吊斗式”電子秤，圖甲所示的是“吊斗式”電子秤的結(jié)構(gòu)圖，其中實(shí)現(xiàn)稱質(zhì)量的關(guān)鍵元件是拉力傳感器。拉力傳感器的內(nèi)部電路如圖所示，R1、R2、R3是定值電阻，R1=20 kΩ，R2=10 kΩ，R0是對(duì)拉力敏感的應(yīng)變片電阻，其電阻值隨拉力變化的圖象如圖乙所示，已知料斗重1×103 N，沒裝料時(shí)Uba=0，重力加速度g取

18、10 m/s2。下列說法中正確的是 A．R3阻值為40 kΩ B．裝料時(shí)，R0的阻值逐漸變大，Uba逐漸變小 C．拉力越大應(yīng)變片電阻阻值越大，Uba傳感器的示數(shù)也越大 D．應(yīng)變片作用是把物體形變這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量 14．（2016·上海卷）若電壓傳感器的紅、黑探針分別接觸圖中d、f兩點(diǎn)（f、d連線與A、B連線垂直）時(shí)，示數(shù)小于零。為使示數(shù)為零，應(yīng)保持紅色探針與d點(diǎn)接觸，而將黑色探針_________（選填“向左”或“向右”）移動(dòng)。 15．（2018·黑龍江省哈爾濱市第三中學(xué)高三第二次模擬考試?yán)砜凭C合）（1）某同學(xué)用如圖甲所示的電路測(cè)量一個(gè)電容器的電容，圖中R

19、為20 kΩ的電阻，電源電動(dòng)勢(shì)為6.0 V，內(nèi)阻可不計(jì)。 ①實(shí)驗(yàn)時(shí)先將開關(guān)S接1，經(jīng)過一段時(shí)間后，當(dāng)電流表示數(shù)為___________μA時(shí)表示電容器極板間電壓最大。 ②將開關(guān)S接2，將傳感器連接在計(jì)算機(jī)上，經(jīng)處理后畫出電容器放電的i–t圖象，如圖乙所示。由圖象可知，圖象與兩坐標(biāo)軸所圍的面積表示電容器放出的電荷量。試根據(jù)i–t圖象，求該電容器所放出的電荷量q=_______C；該電容器的電容c=_______μF。（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。 （2）如圖甲是某金屬材料制成的電阻阻值R隨攝氏溫度t變化的圖象，圖中R0表示0 ℃時(shí)的電阻，k表示圖線的斜率。若用該電阻與電池（電動(dòng)勢(shì)

20、E、內(nèi)阻r）、電流表A（內(nèi)阻Rg）、滑動(dòng)變阻器R1串聯(lián)起來，連接成如圖乙所示的電路，用該電阻做測(cè)溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到了一個(gè)簡(jiǎn)單的“金屬電阻溫度計(jì)”。使用“金屬電阻溫度計(jì)”前，先要把電流表（“0”刻線在刻度盤左側(cè)）的刻度值改為相應(yīng)的溫度刻度值，若溫度t1

21、學(xué)期第六次模擬考試）圖甲所示是大型機(jī)械廠里用來稱重的電子吊秤，其中實(shí)現(xiàn)稱重的關(guān)鍵元件是拉力傳感器。其工作原理是：掛鉤上掛上重物，傳感器中拉力敏感電阻絲在拉力作用下發(fā)生形變，其長(zhǎng)度和橫截面積都發(fā)生變化，拉力敏感電阻絲的電阻也隨著發(fā)生變化，再經(jīng)相應(yīng)的測(cè)量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)（電壓或電流），從而完成將所稱物體重量變換為電信號(hào)的過程。 （1）簡(jiǎn)述拉力敏感電阻絲的阻值隨拉力增大而增大的原因_____________。 （2）小明找到一根拉力敏感電阻絲RL，其阻值隨拉力變化的圖象如圖乙所示，再按圖丙所示電路制作了一個(gè)簡(jiǎn)易“吊秤”。電路中電源電動(dòng)勢(shì)E約15 V，內(nèi)阻約：靈敏毫安表量程為，內(nèi)

22、阻約；R是電阻箱，最大阻值是；RL接在A、B兩接線柱之間，通過光滑絕緣滑環(huán)可將重物吊起，接通電路完成下列操作。 a．滑環(huán)下不吊重物時(shí)，調(diào)節(jié)電阻箱，當(dāng)電流表為某一合適示數(shù)I時(shí)，讀出電阻箱的讀數(shù)R1； b．滑環(huán)下吊上待測(cè)重物，測(cè)出電阻絲與豎直方向的夾角為； c，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)仍為I，讀出此時(shí)電阻箱的讀數(shù)R2，則拉力敏感電阻絲電阻增加量為_____________。 （3）設(shè)圖象斜率為k，則待測(cè)重物的重力G的表達(dá)式為_____（用以上測(cè)得的物理量表示），若測(cè)得（，），R1、R2分別為1 052Ω和1 030 Ω，則待測(cè)重物的重力_________N（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。 1

23、7．（2018·寧夏銀川市第二中學(xué)高三下學(xué)期二模理綜）在實(shí)際應(yīng)用中有多種自動(dòng)控溫裝置，以下是其中兩種控溫裝置： （1）圖（a）為某自動(dòng)恒溫箱原理圖，箱內(nèi)的電阻R1=2 kΩ，R2=1.5 kΩ，R3=4 kΩ，Rt為熱敏電阻，其電阻隨溫度變化的圖象如圖（b）所示。當(dāng)a、b兩點(diǎn)電勢(shì)φa<φb時(shí)，電壓鑒別器會(huì)令開關(guān)S接通，恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱，使箱內(nèi)溫度提高；當(dāng)時(shí)，電壓鑒別器會(huì)使S斷開，停止加熱，則恒溫箱內(nèi)的穩(wěn)定溫度為________℃，恒溫箱內(nèi)的電熱絲加熱時(shí)Rt的取值范圍為___________。 （2）有一種由PTC元件做成的加熱器，它產(chǎn)生的焦耳熱功率PR隨溫度t變化的圖象如圖（c

24、）所示。該加熱器向周圍散熱的功率為PQ=k（t–t0），其中t為加熱器的溫度，t0為室溫（本題中取20 ℃），k=0.1 W/℃。 ①當(dāng)PR=PQ時(shí)加熱器的溫度即可保持穩(wěn)定，則該加熱器工作的穩(wěn)定溫度為________℃； ②某次工作中，該加熱器從室溫升高至穩(wěn)定溫度的過程中，下列溫度變化過程用時(shí)最短的是_________（填選項(xiàng)前的字母序號(hào)）。 A．20 ℃~24 ℃ B．32 ℃~36 ℃ C．48 ℃~52 ℃ D．60 ℃~64 ℃ 18．（2018·山東省煙臺(tái)市高

25、二下學(xué)期期中考試）如圖甲所示，電源的電動(dòng)勢(shì)E=10 V，電源內(nèi)電阻可忽略不計(jì)；G是內(nèi)阻為的靈敏電流表，定值電阻R上標(biāo)有“1 V ”的字樣，為熱敏電阻，其電阻值與溫度的變化關(guān)系如圖乙所示。閉合開關(guān)S，當(dāng)?shù)臏囟鹊扔?20 ℃時(shí)，電路表示數(shù)。 甲 乙 （1）由圖乙可知，當(dāng)?shù)臏囟戎饾u增加時(shí)，的阻值會(huì)如何變化？ （2）電流表內(nèi)阻為多大？ （3）定值電阻R兩端電壓為額定電壓時(shí)，熱敏電阻的溫度為多少？ 19．（2016·海南卷）圖（a）所示，理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為4:1，RT為阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻，R1為定值電阻，電壓表和電流表均為

26、理想交流電表。原線圈所接電壓u隨時(shí)間t按正弦規(guī)律變化，如圖（b）所示。下列說法正確的是 A．變壓器輸入、輸出功率之比為4:1 B．變壓器原、副線圈中的電流強(qiáng)度之比為1:4 C．u隨t變化的規(guī)律為u=51sin(50πt)（國(guó)際單位制） D．若熱敏電阻RT的溫度升高，則電壓表的示數(shù)不變，電流表的示數(shù)變大 20．（2016·江蘇卷）電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，磁體附近的金屬弦被磁化，因此弦振動(dòng)時(shí)，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音，下列說法正確的有 A．選用銅質(zhì)弦，電吉他仍能正常工作 B．取走磁體，電吉他將不能正常工作 C．增加線圈匝數(shù)可以增大

27、線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) D．弦振動(dòng)過程中，線圈中的電流方向不斷變化 21．（2015·上海卷）監(jiān)控系統(tǒng)控制電路如圖所示，開關(guān)S閉合時(shí)，系統(tǒng)白天和晚上都工作，開關(guān)S斷開時(shí)，系統(tǒng)僅晚上工作。在電路中虛框處分別接入光敏電阻（受光照時(shí)阻值減小）和定值電阻，則電路中 A．C是“與門”，A是光敏電阻 B．C是“與門”，B是光敏電阻 C．C是“或門”，A是光敏電阻 D．C是“或門”，B是光敏電阻 22．（2017·江蘇卷）某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)制作一個(gè)簡(jiǎn)易的溫控裝置，實(shí)驗(yàn)原理電路圖如圖所示，繼電器與熱敏電阻Rt、滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)接在電源E兩端，當(dāng)繼電器的

28、電流超過15 mA時(shí)，銜鐵被吸合，加熱器停止加熱，實(shí)現(xiàn)溫控。繼電器的電阻約為20 Ω，熱敏電阻的阻值Rt與溫度t的關(guān)系如下表所示 （1）提供的實(shí)驗(yàn)器材有： 電源E1（3 V，內(nèi)阻不計(jì)）、電源E2（6 V，內(nèi)阻不計(jì)）、滑動(dòng)變阻器R1（0~200 Ω）、滑動(dòng)變阻器R2（0~500 Ω）、熱敏電阻Rt，繼電器、電阻箱（0~999.9 Ω）、開關(guān)S、導(dǎo)線若干。 為使該裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)30~80 ℃之間任一溫度的控制，電源E應(yīng)選用_____（選填“E1”或“E2”），滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選用_____（選填“R1”或“R2”）。 （2）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電路不工作。某同學(xué)為排查電路故障，用多用電表測(cè)量各接點(diǎn)間

29、的電壓，則應(yīng)將如圖所示的選擇開關(guān)旋至_____（選填“A”、“B”、“C”或“D”）。 （3）合上開關(guān)S，用調(diào)節(jié)好的多用電表進(jìn)行排查，若只有b、c間斷路，則應(yīng)發(fā)現(xiàn)表筆接入a、b時(shí)指針________（選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”），接入a、c時(shí)指針________（選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”）。 （4）排除故障后，欲使銜鐵在熱敏電阻為50 ℃時(shí)被吸合，下列操作步驟正確順序是_______________（填寫各步驟前的序號(hào)）。 ①將熱敏電阻接入電路 ②觀察到繼電器的銜鐵被吸合 ③斷開開關(guān)，將電阻箱從電路中移除 ④合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值 ⑤斷開開關(guān)，用電阻箱替換熱敏電阻，將阻

30、值調(diào)至108.1 Ω 1．B【解析】電熱水器在使用過程中能按設(shè)置溫度自動(dòng)跳閘斷電，是因?yàn)殡姛崴髦邪惭b了溫度傳感器，當(dāng)熱水器內(nèi)溫度到達(dá)一定值時(shí)，溫度傳感器作用使得斷電，故選B。 3．A【解析】當(dāng)Rt所在處溫度升高時(shí)，Rt減小，電路總電阻減小，電流變大，路端電壓減小，R1電壓變大，電容器兩端電壓減小，則質(zhì)點(diǎn)P將向下運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；R3兩端電壓減小，R3上消耗的功率減小，D錯(cuò)誤；R3電流減小，則電流表讀數(shù)變大，B錯(cuò)誤；R2電流變大，兩端電壓變大，則電壓表讀數(shù)變小，A正確。 4．A【解析】只調(diào)節(jié)R2，當(dāng)P2向下移動(dòng)時(shí)，回路中電流不變，電阻R1消耗的電功率不變，電容器兩端電壓增大，

31、板間場(chǎng)強(qiáng)增大，微粒所受電場(chǎng)力增大，向上運(yùn)動(dòng)，A正確，B錯(cuò)誤；只調(diào)節(jié)電阻R，當(dāng)P1向右移動(dòng)時(shí)，電流減小，電磁鐵的磁性減弱，GMR阻值減小，通過R1的電流增大，電功率增大，通過R2的電流增大，電容器兩端電壓增大，板間場(chǎng)強(qiáng)增大，微粒所受電場(chǎng)力增大，向上運(yùn)動(dòng)，CD錯(cuò)誤。 5．D【解析】A項(xiàng)：金屬探測(cè)器是利用電磁感應(yīng)原理工作的，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：金屬探測(cè)器探測(cè)金屬時(shí)，被測(cè)金屬中感應(yīng)出渦流，故B錯(cuò)誤；C、D項(xiàng)：探測(cè)器中通以交變電流線圈靠近金屬物時(shí)，線圈在空間產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)，金屬物品橫截面的磁通量發(fā)生變化，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯(cuò)誤，D正確。 6．ABC【解析】若電路無電阻R0，且P在b端時(shí)，電源短路，連入

32、R0的目的是保護(hù)，A正確；當(dāng)拉環(huán)不受力時(shí)，P在a端，電路中電流，B正確；當(dāng)拉力為400 N時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)量，則電阻絲連入電路的電阻，電路中電流，C正確，D錯(cuò)誤。 9．B【解析】甲為半導(dǎo)體熱敏電阻，控制電路電流，使電磁鐵產(chǎn)生磁力；常溫下熱敏電阻阻值較大，電流較小，電磁鐵磁性較弱，不能將銜鐵吸下，此時(shí)綠燈所在電路接通，綠燈亮，所以丙為綠燈；高溫時(shí)，熱敏電阻阻值較小，電流較大，電磁鐵磁性較強(qiáng)，將銜鐵吸下，此時(shí)小電鈴所在電路接通，電鈴響，所以乙為小電鈴；選B。 10．C【解析】設(shè)身高體重測(cè)量?jī)x高度為L(zhǎng)，沒有站人時(shí)壓力傳感器的壓力為F0，設(shè)當(dāng)測(cè)重臺(tái)上沒有站人時(shí)，測(cè)量?jī)x記錄的時(shí)間間隔為t0，根據(jù)超聲

33、波的速度和位移關(guān)系可得；根據(jù)傳感器輸出電壓與作用在其上的壓力成正比可得；當(dāng)測(cè)重臺(tái)上站人時(shí)，測(cè)量?jī)x記錄的時(shí)間間隔為t，同理可得，聯(lián)立解得，C正確；故選C。 11．BC【解析】小燈泡L的電阻RL==6 Ω，短路前R1處于超導(dǎo)態(tài)，電阻為零，R2被R1短路，電路總電阻R=RL+r=8 Ω，總電流I==1 A，A錯(cuò)誤；當(dāng)L突然短路后，電路總電阻r=2 Ω，總電流Ir==4 A>IC，超導(dǎo)部件由超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)為正常態(tài)，B正確；此時(shí)電路總電阻R′=+r=4 Ω，電流I′==2 A，通過R1的電流，C正確，D錯(cuò)誤。 12．D【解析】由圖乙可知，氧化錫傳感器的電導(dǎo)，氧化錫傳感器的電阻，隨著c變大，R1變小，電流

34、變大，U0變大，但c與U0不成正比關(guān)系，正相關(guān)，選D。 15．（1）①0 ②8.7~9.7×10–10 1.5~1.6×10–4 （2）右 【解析】（1）①電容器串聯(lián)在電路中，當(dāng)電容器充電完畢后，電路斷路，故電路中電流為零時(shí)表示電容器極板間電壓最大； ②圖線與兩坐標(biāo)軸所圍成的面積就是電容器的放電量，數(shù)格子，共96格； 每一小格表示電量為：； 故電量為；則電容； （2）溫度，電阻，電流，故的刻度應(yīng)在的右側(cè)；根據(jù)閉合電路歐姆定律，有，根據(jù)溫控電阻與溫度關(guān)系，得到，聯(lián)立得到。 16．（1）電阻絲長(zhǎng)度增加而橫截面積減小，根據(jù)電阻定律可知其阻值增大 （2） （3） 13

35、2 【解析】（1）根據(jù)電阻定律有：，當(dāng)拉力敏感電阻絲隨拉力被拉長(zhǎng)時(shí)，由于電阻絲的長(zhǎng)度增大，則電阻絲的橫截面積減小，所以電阻絲的電阻值將增大； （2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的電路圖可知，電路中沒有電壓表，不能使用伏安法測(cè)量電阻值的變化，但電路中的電阻箱可以控制電流的變化，若電路中的電流值不變，則電路中的總電阻值也不變，所以在步驟（c）中，可以調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)仍為I，低處此時(shí)電阻箱的讀數(shù)R2，則拉力敏感電阻絲電阻增加量為； （3）開始時(shí)滑環(huán)下不吊重物，則有： 當(dāng)掛重力為G的重物后，取AB的中點(diǎn)處的節(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象，則此處受到三個(gè)力的作用，在兩個(gè)斜向上的拉力大小相等，與豎直方向之間的夾角也相等，

36、則在豎直方向上： 在圖乙中，設(shè)斜線的斜率為k，截距為b，可得： 聯(lián)立可得： 由圖乙可知： 代入數(shù)據(jù)得：。 17．（1）25 （2）①68~72均可 ②B 由圖可知，當(dāng)溫度為70 ℃左右時(shí)，發(fā)熱功率和散熱功率相等，即此時(shí)物體的溫度不再變化； ②當(dāng)溫度稍高于穩(wěn)定溫度時(shí)：加熱器電阻增大，產(chǎn)生的焦耳熱的功率小于散熱的功率，溫度將下降；當(dāng)溫度稍低于穩(wěn)定溫度時(shí)：加熱器電阻減小，產(chǎn)生的焦耳熱的功率大于散熱的功率，溫度將上升。故選B。 18．（1）由圖乙可知，當(dāng)RT的溫度逐漸增加時(shí)，RT的阻值逐漸減小 （2）1 000 Ω （3）20 oC 【解析】（1）由圖乙可

37、知，當(dāng)RT的溫度逐漸增加時(shí)，RT的阻值逐漸減小。 （2）由題意可知：定值電阻 由圖乙可知，當(dāng)RT的溫度等于120 oC時(shí)，RT=1.5×103 Ω 由歐姆定律可知： 解得： （3）定值電阻R兩端電壓為額定電壓時(shí)， 由圖乙可知，當(dāng)RT=3.5×103 Ω時(shí)，熱敏電阻RT的溫度為20 oC。 20．BCD【解析】銅質(zhì)弦不能被磁化，A錯(cuò)誤；若取走磁鐵，金屬弦無法被磁化，電吉他將不能正常工作，B正確；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知，增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，C正確；弦振動(dòng)過程中，線圈中的磁通量一會(huì)增大一會(huì)減小，電流方向不斷變化，D正確。 21．D【解析】開關(guān)S斷開

38、時(shí)，C門的一個(gè)輸入端始終是0，要讓系統(tǒng)能夠工作，C門一定是或門，且另一個(gè)輸入端在白天輸入0，在晚上輸入1，即在光照強(qiáng)時(shí)，輸入低電壓，分壓小，電阻小，在光照弱時(shí)，輸入高電壓，分壓大，電阻大，所以B是光敏電阻，選D。 22．（1）E2 R2 （2）C （3）不偏轉(zhuǎn) 偏轉(zhuǎn) （4）⑤④②③① 【解析】（1）當(dāng)溫度為30 ℃時(shí)，熱敏電阻阻值為199.5 Ω，繼電器阻值約20 Ω，當(dāng)電流為15 mA時(shí)，外電壓約為U=0.015×(199.5+20) V=3.3 V>3 V，故電源選E2；當(dāng)溫度為80 ℃時(shí)，熱敏電阻阻值為49.1 Ω，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值約為，故滑動(dòng)變阻器選R2。 （2）用多用電表表測(cè)量電壓，選擇開關(guān)旋至直流電壓擋C處。 （3）若只有b、c間斷路，表筆接入a、b時(shí)，回路斷路，電表指針不偏轉(zhuǎn)，接入a、c時(shí)有電流通過電表，指針偏轉(zhuǎn)。 （4）50 ℃時(shí)，熱敏電阻阻值為108.1 Ω，所以應(yīng)將電阻箱阻值調(diào)至108.1 Ω，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使銜鐵吸合，再將電阻箱換成熱敏電阻，故順序?yàn)棰茛堍冖邰佟? 20