2022年高考物理 6-2傳感器的應(yīng)用同步檢測 新人教版選修3-1

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1、2022年高考物理 6-2傳感器的應(yīng)用同步檢測 新人教版選修3-1 1．(xx·潮州高二檢測)壓敏電阻的阻值會隨所受壓力的增大而減小．一同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計了判斷升降機(jī)運(yùn)動狀態(tài)的裝置，如圖甲所示，將壓敏電阻平放在升降機(jī)內(nèi)，受壓面朝上，在上面放一物體m，升降機(jī)靜止時電流表示數(shù)為I0.某過程中電流表的示數(shù)如圖乙所示，則在此過程中(　　) A．物體處于失重狀態(tài) B．物體處于超重狀態(tài) C．升降機(jī)一定向上做勻加速運(yùn)動 D．升降機(jī)可能向下做勻減速運(yùn)動 答案：BD 解析：電流表的示數(shù)變?yōu)?I0.且保持不變，說明壓敏電阻的阻值比升降機(jī)靜止時小，壓敏電阻所受壓力變大，物體處于超重狀態(tài)，即物體具有向

2、上的加速度，B、D正確，A、C錯誤． 2．關(guān)于電飯鍋的說法正確的是(　　) A．電飯鍋中的溫度傳感器其主要元件是氧化鐵 B．鐵氧體在常溫下具有鐵磁性，溫度很高時失去鐵磁性 C．用電飯鍋燒水，水開時能自動斷電 D．用電飯鍋煮飯時，若溫控開關(guān)自動斷電后，它不能自動復(fù)位 答案：BD 解析：電飯鍋中的溫度傳感器其主要元件是鐵氧體，故A錯．B選項正確．因水開時溫度約為100℃，達(dá)不到居里溫度，故不能自動斷電，則選項C錯．溫控開關(guān)只能手動閉合，故D正確． 3．(xx·東北師大附中高二期中)如下圖甲所示是一火警報警裝置的一部分電路，其中R2是半導(dǎo)體熱敏電阻(傳感器)，它的電阻R隨溫度t變化關(guān)

3、系如圖乙所示，該電路的輸出端a、b接報警器，當(dāng)傳感器所在處出現(xiàn)火情時，通過電流表的電流I和a、b兩端電壓U與出現(xiàn)火情前相比(　　) A．I變大，U變大　　　　　 B．I變小，U變小 C．I變小，U變大 D．I變大，U變小 答案：D 解析：當(dāng)傳感器所在處出現(xiàn)火情時，溫度升高，即電阻R2的阻值減小，故外電阻減小，干路電流增大，內(nèi)電壓、R4兩端的電壓均增大，故a、b兩端電壓減小；并聯(lián)電路的電壓減小，通過R3的電流減小，而總電流增大，所以R2上通過的電流增大，故D選項正確． 4．某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在用多用電表研究熱敏特性實驗中，安裝好如下圖所示的裝置．向杯內(nèi)加入冷水，溫度計的示數(shù)為20

4、℃，多用電表選擇適當(dāng)?shù)谋堵剩x出熱敏電阻的阻值R1.然后向杯內(nèi)加入熱水，溫度計的示數(shù)為60℃，發(fā)現(xiàn)多用電表的指針偏轉(zhuǎn)角度較大，則下列說法正確的是(　　) A．多用電表應(yīng)選用電流擋，溫度升高換用大量程測量 B．多用電表應(yīng)選用電流擋，溫度升高換用小量程測量 C．多用電表應(yīng)選用歐姆擋，溫度升高時換用倍率大的擋 D．多用電表應(yīng)選用歐姆擋，溫度升高時換用倍率小的擋 答案：D 解析：測電阻應(yīng)選用歐姆擋．當(dāng)溫度升高時，熱敏電阻受溫度變化的影響，偏轉(zhuǎn)角度增大，說明電阻阻值變小，所以應(yīng)換用倍率小的擋． 5．如下圖所示，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)光

5、越強(qiáng))，且R與D距離不變，下列說法中正確的是(　　) A．當(dāng)滑動觸頭向左移動時，L消耗的功率增大 B．當(dāng)滑動觸頭向左移動時，L消耗的功率減小 C．當(dāng)滑動觸頭向右移動時，L消耗的功率可能不變 D．無論怎樣移動滑動觸頭，L消耗的功率不變 答案：A 解析：電源電壓恒定，也就是說，并聯(lián)電路兩端的電壓恒定，當(dāng)滑動觸頭向左移動時，發(fā)光二極管發(fā)光變強(qiáng)，光敏電阻的電阻變小，所以電流變大，則L的功率變大． 6．一般的電熨斗用合金絲作發(fā)熱元件，合金絲電阻隨溫度t變化的關(guān)系如圖實線①所示．由于環(huán)境溫度以及熨斗的散熱功率不同，因而熨斗的溫度可能會在較大范圍內(nèi)波動，易損壞衣物．有一種用主要成分為BaT

6、iO3，被稱為“PTC”的特殊材料作發(fā)熱元件的電熨斗，具有升溫快、能自動控制溫度的特點(diǎn)．PTC材料的電阻隨溫度變化的關(guān)系如圖實線②所示． 根據(jù)圖線分析： (1)為什么原處于冷態(tài)的PTC熨斗剛通電時比普通電熨斗升溫快？ (2)通電一段時間后電熨斗溫度t自動地穩(wěn)定在______ __

7、P、Q應(yīng)接在觸頭a、b之間還是c、d之間？熱敏電阻兩端M、N應(yīng)接在哪兩個觸頭之間？ 　 解析：P、Q應(yīng)該分別接在觸頭a、b之間，同時，M、N應(yīng)該分別接e、f，其工作原理是：當(dāng)水溫升高時，熱敏電阻阻值減小，電磁鐵中電流增大，吸引力增大，使銜鐵被吸下，a、b斷開，使加熱裝置停止加熱；當(dāng)水溫降低到一定程度時，熱敏電阻溫度減小，電磁鐵中電流減小，吸引力減小，銜鐵被彈簧拉上去，使a、b之間連接，加熱裝置開始加熱，從而實現(xiàn)水溫控制． 能力提升 1．如下圖是自動調(diào)溫式電熨斗，下列說法正確的是(　　) A．常溫工作時上下觸點(diǎn)是接觸的 B．雙金屬片溫度升高時，上金屬片形變較大，雙金屬片將向下彎曲

8、 C．原來溫度控制在80℃斷開電源，現(xiàn)要求60℃斷開電源，應(yīng)使調(diào)溫旋鈕下調(diào)一些 D．由熨燙絲綢衣物狀態(tài)轉(zhuǎn)化為熨燙棉麻衣物狀態(tài)，應(yīng)使調(diào)溫旋鈕下移一些 答案：ABD 解析：常溫工作時，上下觸點(diǎn)是接通的，當(dāng)溫度升高時，上層金屬片形變大，向下彎曲，切斷電源．溫度要升高則應(yīng)使調(diào)溫旋鈕下移一些，A、B、D對，C錯． 2．如下圖是電飯鍋的結(jié)構(gòu)圖，如果感溫磁體的“居里溫度”為103℃時，下列說法中正確的是(　　) A．常溫下感溫磁體具有較強(qiáng)的磁性 B．當(dāng)溫度超過103℃時，感溫磁體的磁性較強(qiáng) C．飯熟后，水分被大米吸收，鍋底的的溫度會超過103℃，這時開關(guān)按鈕會跳起 D．常壓下只要鍋

9、內(nèi)有水，鍋內(nèi)的溫度不可能達(dá)到103℃，開關(guān)按鈕就不會自動跳起 答案：ACD 3．將萬用表的選擇開關(guān)置于歐姆檔，再將電表的兩支表筆分別與光敏電阻Rg的兩端相連，這時表針恰好指在刻度盤的中央，若用不透光的黑紙將Rg包裹起來，表針將向________(填“左”或“右”)轉(zhuǎn)動，若用手電筒光照射Rg，表針將向________(填“左”或“右”)轉(zhuǎn)動． 答案：左；右 4(如下圖所示)日光燈的啟動器也可以看成是一個熱敏傳感裝置，它的熱敏傳感功能器是雙金屬片，你能說出啟動器的工作原理嗎？ 解析：日光燈啟動器內(nèi)有一雙金屬片，熱膨脹系數(shù)不同．開關(guān)閉合后，啟動器兩極之間有電壓使氖氣放電而且發(fā)出輝光

10、，輝光發(fā)出的熱量使U形動觸片受膨脹向外延伸，碰到靜觸片接觸，電路接通；溫度降低時，U形動觸片向里收縮，離開觸點(diǎn)，切斷電路． 5．如下圖所示為某校科技活動小組制作的恒溫箱的電路示意圖，電熱絲是恒溫箱的加熱元件．圖中的水銀溫度計為導(dǎo)電溫度計，上面的金屬絲A的高度可以調(diào)整，下面的金屬絲B與溫度計的水銀接觸，該溫度計的水銀液泡被放置到恒溫箱內(nèi)．請根據(jù)此電路圖說明恒溫箱工作的原理． 解析：通電后當(dāng)恒溫箱內(nèi)的溫度未達(dá)到導(dǎo)電溫度計金屬絲A所指示的溫度時，電熱絲被連接在電路中，使恒溫箱溫度升高．當(dāng)導(dǎo)電溫度計中的水銀柱上升到金屬絲A 指示的溫度時，繼電器線圈被接通，銜鐵被吸下，電熱絲斷電，停止加熱，

11、溫度降低后線圈電路斷開，銜鐵被釋放，電熱絲再次被連入電路，如此反復(fù)，從而保持恒溫箱內(nèi)溫度恒定． 6．某學(xué)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)，如下圖所示，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U. 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)． 請完成對該物體質(zhì)量的測量． (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，在方

12、框中畫出完整的測量電路圖； (2)簡要說明測量步驟，求出比例系數(shù)k，并測出待測物體的質(zhì)量m； (3)請設(shè)想實驗中可能會出現(xiàn)的一個問題． 解析：(1)由題意分析可知，輸出端應(yīng)接電壓表；為使輸入電壓可調(diào)，且使電壓的調(diào)節(jié)范圍盡可能大，滑線變阻器必須接成分壓電路，電路設(shè)計如下圖所示． (2)測量步驟與結(jié)果： ①調(diào)節(jié)滑動變阻器，使轉(zhuǎn)換器的輸出電壓為零．②將砝碼放在轉(zhuǎn)換器上，記下輸出電壓U0.③將待測物放在轉(zhuǎn)換器上，記下輸出電壓U， 由U0＝km0g，得k＝， 又測得U＝kmg，所以m＝m0. (3)可能出現(xiàn)的問題有： ①因電源電壓不夠而輸出電壓調(diào)不到零． ②待測物體質(zhì)量超過轉(zhuǎn)換器量程．(答出一條即可)