2020屆高考物理總復(fù)習(xí) 作業(yè)49 實驗十三 傳感器的簡單應(yīng)用（含解析）

《2020屆高考物理總復(fù)習(xí) 作業(yè)49 實驗十三 傳感器的簡單應(yīng)用（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020屆高考物理總復(fù)習(xí) 作業(yè)49 實驗十三 傳感器的簡單應(yīng)用（含解析）（7頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、作業(yè)49實驗十三傳感器的簡單應(yīng)用6一、選擇題1(2019年廣西兩市聯(lián)考)(多選)計算機光驅(qū)的主要部分是激光頭，它可以發(fā)射脈沖激光信號，激光掃描光盤時，激光頭利用光敏電阻自動計數(shù)器將反射回來的脈沖信號傳輸給信號處理系統(tǒng)，再通過計算機顯示出相應(yīng)信息光敏電阻自動計數(shù)器的示意圖如圖491所示，其中R1為光敏電阻，R2為定值電阻，此光電計數(shù)器的基本工作原理是()圖491A當(dāng)有激光照射R1時，處理系統(tǒng)獲得低電壓B當(dāng)有激光照射R1時，處理系統(tǒng)獲得高電壓C信號處理系統(tǒng)每獲得一次低電壓就計數(shù)一次D信號處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就計數(shù)一次解析：由題意知，當(dāng)光線照射R1時，R1阻值減小、R總減小，由歐姆定律得：I，且

2、電源電壓不變，所以電路中的電流增大，因為R2是定值電阻，U2IR2，故R2兩端電壓增大，信號處理系統(tǒng)獲得高壓而計數(shù)，又因為串聯(lián)電路總電壓等于各分電壓之和，所以R1兩端的電壓變小，故A、C錯誤，B、D正確答案：BD圖4922如圖492所示的電路可將聲音信號轉(zhuǎn)換為電信號，該電路中右側(cè)固定不動的金屬板b與能在聲波驅(qū)動下沿水平方向振動的鍍有金屬層的振動膜a構(gòu)成一個電容器，a、b通過導(dǎo)線與恒定電源兩極相接若聲源S做簡諧運動，則()Aa振動過程中，a、b板間的電場強度不變Ba振動過程中，a、b板所帶電荷量不變Ca振動過程中，靈敏電流計中始終有方向不變的電流Da向右的位移最大時，a、b板所構(gòu)成的電容器的電容

3、最大解析：由于平行板電容器兩極板與電源兩極相連接，因此兩極板間的電壓U保持不變，根據(jù)場強E，C可判斷，選項A錯誤，D正確；再由QCU可知，選項B錯誤；由于Q變化，使電容器出現(xiàn)充電、放電現(xiàn)象，則電流計中電流方向不斷變化，選項C錯誤答案：D3(多選)(2019年聊城模擬)如圖493所示，R1、R2為定值電阻，L為小燈泡，R3為光敏電阻，當(dāng)照射光強度增大時()圖493A電壓表的示數(shù)增大 BR2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(dāng)照射光強度增大時，R3阻值減小，外電路電阻隨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

4、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：ABC4(2019年北京東城二模)如圖494甲所示為一種電容式位移傳感器的原理圖，當(dāng)被測物體在左右方向發(fā)生位移時，電介質(zhì)板隨之在電容器兩極板之間移動已知電容器的電容與電介質(zhì)板進(jìn)入電容器的長度x之間的關(guān)系如圖乙所示，其中C0為電介質(zhì)沒有插入電容器時的電容為判斷被測物體是否發(fā)生微小移動，將該電容式位移傳感器與電源、電流表、開關(guān)組成串聯(lián)回路(圖中未畫出)被測物體的初始位置如圖甲所示，電路閉合一段時間后，下列說法正確的是(

5、)圖494A若電源為直流電源且直流電流表示數(shù)不為零，說明物體一定在發(fā)生移動B若電源為直流電源且直流電流表示數(shù)變大，說明物體一定在向右發(fā)生移動C若電源為交流電源且交流電流表示數(shù)不為零，說明物體一定在發(fā)生移動D若電源為交流電源且交流電流表示數(shù)變大，說明物體一定在向右發(fā)生移動解析：若電源為直流電源，物體不動，則直流電流表示數(shù)必定為零，直流電流表示數(shù)不為零，說明物體一定在發(fā)生移動，A項對；物體左、右移動分別對應(yīng)充電、放電，不管物體向左、右哪個方向移動，直流電流表示數(shù)都將變大，故B項錯；電容器有通交流、隔直流的特點，因此若電源為交流電源，物體不移動時，交流電流表示數(shù)也不為零，C項錯；若電源為交流電源且交

6、流電流表示數(shù)變大，說明電容器容抗變小，即電容變大，說明物體一定向左發(fā)生移動，故D項錯答案：A5(多選)如圖495所示是電熨斗的結(jié)構(gòu)圖，下列說法正確的是()圖495A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解析：雙金屬片上層金屬的膨脹系數(shù)應(yīng)大于下層金屬，這樣當(dāng)溫度較高時，雙金屬片向下彎曲，電路斷開；要想得到較高的溫度，只需將螺絲下移即可答案：BCD圖4966(2019年湖南長沙長郡中學(xué)檢測)(多選)加速度計是測定物體加

7、速度的儀器，如圖496所示為應(yīng)變式加速度計的結(jié)構(gòu)示意圖敏感元件(相當(dāng)于振子)由彈簧連接并架在光滑支架上，支架與待測系統(tǒng)固定在一起，敏感元件下端滑動臂可在滑動變阻器R上自由滑動，變阻器的電阻與其長度成正比當(dāng)系統(tǒng)加速運動時，敏感元件發(fā)生位移，帶動滑動臂移動，引起電壓表示數(shù)變化調(diào)整接觸點C的位置，使系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)時電壓表示數(shù)為0，并將此時指針?biāo)肝恢脴?biāo)定為0 m/s2，則()A從實用的角度出發(fā)，用來改制的電壓表零刻度應(yīng)在刻度盤的中央，接觸點C的位置相應(yīng)地調(diào)在滑動變阻器的中央B電壓表表盤改制成加速度計表盤后，其表盤刻度一定還是均勻的C增大所用電壓表的量程就能增大這種加速度計的量程D這種加速度計只能用

8、來測量系統(tǒng)沿支架方向的加速度解析：只有當(dāng)接觸點C的位置相應(yīng)地調(diào)在滑動變阻器的中央時，電壓表的讀數(shù)才為零且測量范圍最大，故A正確設(shè)敏感元件的質(zhì)量為m，兩側(cè)彈簧的勁度系數(shù)均為k，電源電動勢為E，內(nèi)阻不計，滑動變阻器總電阻為R，有效長度為L.系統(tǒng)靜止時敏感元件兩端彈簧位于自然狀態(tài)，設(shè)系統(tǒng)以加速度a向右加速運動，敏感元件向左移動的位移為x，由胡克定律和牛頓第二定律可得a，此時電壓表的示數(shù)由歐姆定律可得UE，得a，可知系統(tǒng)加速度與電壓表示數(shù)之間成正比關(guān)系，故測量儀表刻度盤刻度是均勻的，故B正確增大所用電壓表的量程不會改變這種加速度計的量程，故C錯誤只有當(dāng)系統(tǒng)沿支架方向有加速度時，以上等式才成立，否則只能

9、得到水平方向的分加速度與電壓的關(guān)系，不能直接得到加速度，故D正確答案：ABD7(2019年浙江紹興一模)目前智能手機普遍采用了電容觸摸屏電容觸摸屏是利用人體的電流感應(yīng)進(jìn)行工作的，它是一塊四層復(fù)合玻璃屏，玻璃屏的內(nèi)表面和夾層各涂一層ITO(納米錮錫金屬氧化物)，夾層ITO涂層為工作面，四個角引出四個電極當(dāng)用戶觸摸電容觸摸屏?xí)r，用戶手指和工作面形成一個電容器，因為工作面上接有高頻信號，電流通過這個電容器分別從屏的四個角上的電極中流出，且理論上流經(jīng)四個電極的電流與手指頭到四角的距離成比例，控制器通過對四個電流比例的精密計算來確定位置對于電容觸摸屏，下列說法正確的是()圖497A電容觸摸屏只需要觸摸，

10、不需要壓力即能產(chǎn)生位置信號B使用絕緣體，在電容屏上也能進(jìn)行觸控操作C手指壓力變大時，由于手指與屏的夾層工作面距離變小，電容變小D手指與屏的接觸面積變大時，電容變小解析：電容觸摸屏在原理上把人體當(dāng)成一個電容器元件的一個極板，把導(dǎo)體層當(dāng)成另一個極板，因此不需要壓力，故A正確，C錯誤；手指與屏的接觸面積越大，即兩個極板的正對面積越大，電容越大，D錯誤；使用絕緣體觸摸時沒有反應(yīng)，這是因為手與導(dǎo)體層距離較大，不能引起導(dǎo)體層電場的變化，B錯誤答案：A8(2019年河南周口期末)如圖498所示，圖甲為熱敏電阻的Rt圖象，圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的一個用于恒溫箱溫控電路，繼電器的電阻為100 .當(dāng)線圈

11、的電流大于或等于20 mA時，繼電器的銜鐵被吸合為繼電器線圈供電的電源的電動勢E9.0 V，內(nèi)阻不計，圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源，則：圖498(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)如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持50，可變電阻R的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)為_.解析：(1)恒溫箱內(nèi)的加熱器應(yīng)該接在A、B端當(dāng)線圈中的電流較小時，恒溫箱的加熱器處于工作狀態(tài)，恒溫箱內(nèi)溫度升高(2)隨著恒溫箱內(nèi)溫度升高，熱敏電阻R的阻值變小，則線圈中的電流變大，當(dāng)線圈中的電流大于或等于20 mA時，繼電器的銜鐵被吸到下方，使恒溫箱加熱器與電源斷開，加熱器停止工作，恒溫箱內(nèi)溫度降低隨著恒溫箱內(nèi)溫度降

12、低，熱敏電阻R的阻值變大，則線圈中的電流變小，當(dāng)線圈的電流小于20 mA時，繼電器的銜鐵又被釋放到上方，則恒溫箱加熱器又開始工作，這樣就可以使恒溫箱內(nèi)保持在某一溫度要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持50，即50時線圈內(nèi)的電流為20 mA，由閉合電路歐姆定律有I，r為繼電器的電阻由題圖甲可知，50 時熱敏電阻的阻值為90 ，所以RRr260 .答案：(1)A、B端(2)2609傳感器是把非電學(xué)量(如速度、溫度、壓力等)的變化轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的變化的一種元件，在自動控制中有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用有一種測量人的體重的電子秤，其測量部分的原理圖如圖中的虛線框所示，它主要由壓力傳感器R(電阻值會隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電

13、阻)，顯示體重大小的儀表A(實質(zhì)是理想的電流表)組成壓力傳感器表面能承受的最大壓強為1107 Pa，且已知壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關(guān)系如下表所示設(shè)踏板和壓桿的質(zhì)量可以忽略不計，接通電源后，壓力傳感器兩端的電壓恒為4.8 V，g取10 m/s2.請回答：圖499壓力F/N02505007501 0001 2501 500電阻R/300270240210180150120(1)該秤零起點(即踏板空載時)的刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤_A處(2)如果某人站在該秤踏板上，電流表刻度盤的示數(shù)為20 mA，這個人的體重是_kg.解析：(1)由圖表知，踏板空載時，壓力傳感器電阻R300，此時中電流I A1

14、.6102 A.(2)當(dāng)電流I20 mA20103 A時，壓力傳感器的電阻R 240 ，對應(yīng)表格中，這個人的質(zhì)量為50 kg.答案：(1)1.6102(2)5010(2019年河北保定模擬)某同學(xué)嘗試把一個靈敏電流表改裝成溫度表，他所選用的器材有：靈敏電流表(待改裝)，學(xué)生電源(電動勢為E，內(nèi)阻不計)，滑動變阻器，單刀雙擲開關(guān)，導(dǎo)線若干，導(dǎo)熱性能良好的防水材料，標(biāo)準(zhǔn)溫度計，PTC熱敏電阻Rt(PTC線性熱敏電阻的阻值與攝氏溫度t的關(guān)系為Rtakt，a0，k0)設(shè)計電路圖如圖4910所示，并按如下步驟進(jìn)行操作圖4910(1)按電路圖連接好實驗器材(2)將滑動變阻器滑片P滑到_(填“a”或“b”)

15、端，單刀雙擲開關(guān)S擲于_(填“c”或“d”)端，調(diào)節(jié)滑片P使電流表_，并在以后的操作中保持滑片P位置不動，設(shè)此時電路總電阻為R，斷開電路(3)容器中倒入適量開水，觀察標(biāo)準(zhǔn)溫度計，每當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)溫度計示數(shù)下降5，就將開關(guān)S置于d端，并記錄此時的溫度t和對應(yīng)的電流表的示數(shù)I，然后斷開開關(guān)請根據(jù)溫度表的設(shè)計原理和電路圖，寫出電流與溫度的關(guān)系式I_(用題目中給定的符號)(4)根據(jù)對應(yīng)溫度記錄的電流表示數(shù)，重新刻制電流表的表盤，改裝成溫度表根據(jù)改裝原理，此溫度表表盤刻度線的特點是：低溫刻度在_(填“左”或“右”)側(cè)，刻度線分布是否均勻？_(填“是”或“否”)解析：(2)分析電路可知滑動變阻器為限流式接法，所以閉合開關(guān)前，使它的阻值處于最大值狀態(tài)，即將滑片P滑到a端為了設(shè)計表盤刻度，應(yīng)使開關(guān)擲于c處，調(diào)節(jié)滑片，使電流表滿偏(3)把開關(guān)置于d端，根據(jù)閉合電路歐姆定律得I，又Rtakt，聯(lián)立得出電流與溫度的關(guān)系式為I.(4)因為Rtakt(且a0，k0)，所以溫度越低，電阻越小，回路中I越大，所以低溫度刻度在右側(cè)，由(3)中關(guān)系式可知電流與溫度不是線性關(guān)系，所以刻度線分布不均勻答案：(2)ac滿偏(3)(4)右否7