2019年高考物理總復習 10-3傳感器訓練試題 新人教版.doc
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2019年高考物理總復習 10-3傳感器訓練試題 新人教版 1．(多選)(2011江蘇)美國科學家Willard S. Boyle與George E. Smith因電荷耦合器件(CCD)的重要發(fā)明榮獲xx年度諾貝爾物理學獎．CCD是將光學量轉(zhuǎn)變成電學量的傳感器．下列器件可作為傳感器的有( ) A．發(fā)光二極管 B．熱敏電阻 C．霍爾元件 D．干電池 答案 BC 2．(多選)如圖所示，R1、R2為定值電阻，L為小燈泡，R3為光敏電阻，當照射光強度增大時( ) A．電壓表的示數(shù)增大 B．R2中電流減小 C．小燈泡的功率增大 D．電路的路端電壓增大 解析 當照射光強度增大時，R3阻值減小，外電路總電阻隨R3的減小而減小，R1兩端電壓因干路電流增大而增大，電壓表的示數(shù)增大，同時內(nèi)電壓增大，故電路路端電壓減小，A項正確，D項錯誤；由路端電壓減小，R1兩端電壓增大知，R2兩端電壓必減小，則R2中電流減小，故B項正確；結(jié)合干路電流增大知流過小燈泡的電流必增大，則小燈泡的功率增大，故C項正確． 答案 ABC 3．(單選)如圖(a)所示，光敏電阻R2上加上如圖(b)所示的光照，那么R2兩端的電壓變化是下列圖中的( ) 解析 光敏電阻阻值隨光照的增強而減小，根據(jù)題圖乙，知R2兩端的電壓隨之同頻率地先減小后增大，但不會是零，所以選B項． 答案 B 4．(單選)如圖所示是一火警報警器的部分電路示意圖，其中R3為用半導體熱敏材料制成的傳感器，值班室的顯示器為電路中的電流表，a、b之間接報警器．當傳感器R3所在處出現(xiàn)火情時，顯示器的電流I、報警器兩端的電壓U的變化情況是( ) A．I變大，U變大 B．I變大，U變小 C．I變小，U變小 D．I變小，U變大 解析 當傳感器R3所在處出現(xiàn)火情時，溫度升高，R3阻值變小，電路的總電阻變小，電路的總電流變大．r兩端的電壓變大，所以路端電壓(即報警器兩端的電壓U)變??；又R1兩端的電壓變大，R2與R3的并聯(lián)電壓變小，所以流過R2的電流(即顯示器的電流I)變?。? 答案 C 5．(多選)為了保護電腦元件不受損害，在電腦內(nèi)部有很多傳感器，其中最重要的就是溫度傳感器，常用的溫度傳感器有兩種，一種是用金屬做的熱電阻，另一種是用半導體做的熱敏電阻．關(guān)于這兩種溫度傳感器的特點說法正確的是( ) A．金屬做的熱電阻隨著溫度的升高電阻變大 B．金屬做的熱電阻隨著溫度的升高電阻變小 C．用半導體做的熱敏電阻隨著溫度的升高電阻變大 D．用半導體做的熱敏電阻隨著溫度的升高電阻變小 解析 金屬的電阻率隨著溫度的升高而變大，半導體在溫度升高時電阻會變小，故選A、D項． 答案 AD 6．(單選)關(guān)于傳感器工作的一般流程，下列說法中正確的是( ) A．非電學量→敏感元件→轉(zhuǎn)換電路→電學量→轉(zhuǎn)換元件 B．電學量→敏感元件→轉(zhuǎn)換電路→轉(zhuǎn)換元件→非電學量 C．非電學量→敏感元件→轉(zhuǎn)換元件→轉(zhuǎn)換電路→電學量 D．非電學量→轉(zhuǎn)換電路→敏感元件→轉(zhuǎn)換元件→電學量 解析 傳感器工作的一般流程為：非電學量被敏感元件感知，然后通過轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換成電信號，再通過轉(zhuǎn)換電路將此信號轉(zhuǎn)換成易于傳輸或測量的電學量，因此選項A、B、D錯誤，選項C正確． 答案 C 7．為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場所使用光控開關(guān)控制照明系統(tǒng)．光控開關(guān)可采用光敏電阻來控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件(照度可以反映光的強弱，光越強照度越大，照度單位為lx)．某光敏電阻RP在不同照度下的阻值如下表： 照度/lx 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 電阻/kΩ 75 40 28 23 20 18 (1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請在圖甲所示的坐標系中描繪出阻值隨照度變化的曲線，并說明阻值隨照度變化的特點． (2)如圖乙所示，當1、2兩端所加電壓上升至2 V時，控制開關(guān)自動啟動照明系統(tǒng)．請利用下列器材設計一個簡單電路，給1、2兩端提供電壓，要求當天色漸暗照度降低至1.0 lx時啟動照明系統(tǒng)，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖．(不考慮控制開關(guān)對所設計電路的影響) 提供的器材如下： 光敏電阻Rp(符號，阻值見上表)； 直流電源E(電動勢3 V，內(nèi)阻不計)； 定值電阻：R1＝10 kΩ，R2＝20 kΩ，R3＝40 kΩ(限選其中之一并在圖中標出)； 開關(guān)S及導線若干． 解析 (2)電源電動勢為3 V，當光敏電阻為20 kΩ時，分得電壓U＝2 V，而U＝E，則R1＝10 kΩ. 答案 (1)光敏電阻的阻值隨光照變化的曲線如圖所示． 光敏電阻的阻值隨光照度的增大非線性減?。? (2) 8.如圖所示裝置可以用來測量硬彈簧(即勁度系數(shù)較大的彈簧)的勁度系數(shù)k.電源的電動勢為E，內(nèi)阻可忽略不計；滑動變阻器全長為L，重力加速度為g.○V 為理想電壓表．當木板上沒有放重物時，滑動變阻器的觸頭位于圖中a點，此時電壓表示數(shù)為零．在木板上放置質(zhì)量為m的重物，滑動變阻器的觸頭隨木板一起下移．由電壓表的示數(shù)U及其他給定條件，可計算出彈簧的勁度系數(shù)k. (1)寫出m、U與k之間所滿足的關(guān)系式． (2)已知E＝1.50 V，L＝12.0 cm，g＝9.80 m/s2.測量結(jié)果如下表： m(kg) 1.00 1.50 3.00 4.50 6.00 7.50 U(V) 0.108 0.154 0.290 0.446 0.608 0.740 ①在下圖中給出的坐標紙上利用表中數(shù)據(jù)描出m－U直線． ②m－U直線的斜率為________ kg/V； ③彈簧的勁度系數(shù)k＝________ N/m(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)． 解析 (1)設放置質(zhì)量m的物體時彈簧壓縮量為x，則有mg＝kx，又U＝E 解得m＝U. (2)①用描點法作圖，作出的圖象如圖所示． ②選取(0,0)、(0.90,9)兩點，則斜率為 ＝ kg/V＝10.0 kg/V. ③因m＝U，故＝， k＝＝10.0 N/m＝1.23103 N/m. 答案 (1)m＝U (2)①見解析圖 ②10.0?、?.23103 9.青島奧運會帆船賽場采用風力發(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)，實現(xiàn)自動控制．光敏電阻的阻值隨照射光的強弱而變化，作為簡化模型，可以近似認為，照射光較強(如白天)時電阻幾乎為0；照射光較弱(如黑天)時電阻接近于無窮大．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連接．當勵磁線圈中電流大于50 mA時，電磁鐵吸合鐵片，彈簧片和觸點分離，3、4斷開；電流小于50 mA時，3、4接通．勵磁線圈中允許通過的最大電流為100 mA. (1)利用以下器材設計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 保護電阻R2，符號 電磁開關(guān)，符號 蓄電池E，電壓36 V，內(nèi)阻很??；開關(guān)S，導線若干． (2)回答下列問題： ①如果勵磁線圈的電阻為200 Ω，勵磁線圈允許加的最大電壓為______ V，保護電阻R2的阻值范圍是______ Ω. ②在有些應用電磁開關(guān)的場合，為了安全，往往需要在電磁鐵吸合鐵片時，接線柱3、4之間從斷開變?yōu)榻油ǎ疄榇耍姶砰_關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)應如何改造？請結(jié)合本題中電磁開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖說明． 答： ________________________________________________________________________. ③任意舉出一個其他的電磁鐵應用的例子． 答： ________________________________________________________________________. 解析 (1)見答案圖． (2)①U磁m＝ImR磁＝10010－3200 V＝20 V. 由題知，欲使電路起到自動控制作用，勵磁線圈中電流I應滿足50 mA下載提示(請認真閱讀)
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