2019年高考物理 名校模擬試題分項解析40熱點 專題34 傳感器簡單使用.doc

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專題34 傳感器簡單使用 1.（10分）（2018高考全國理綜I）某實驗小組利用如圖（a）所示的電路探究在25℃~80℃范圍內某熱敏電阻的溫度特性，所用器材有：置于溫控室（圖中虛線區(qū)域）中的熱敏電阻RT，其標稱值（25℃時的阻值）為900.0 Ω：電源E（6V，內阻可忽略）：電壓表 （量程150 mV）：定值電阻R0（阻值20.0 Ω），滑動變阻器R1（最大阻值為1 000 Ω）：電阻箱R2（阻值范圍0-999.9 Ω）：單刀開關S1，單刀雙擲開關S2。 實驗時，先按圖（a）連接好電路，再將溫控室的溫度t升至80.0℃，將S2與1端接通，閉合S1，調節(jié)R1的滑片位置，使電壓表讀數為某一值U0：保持R1的滑片位置不變，將R2置于最大值，將S2與2端接通，調節(jié)R2，使電壓表讀數仍為U0：斷開S1，記下此時R2的讀數，逐步降低溫控室的溫度t，得到相應溫度下R2的阻值，直至溫度降到25.0C，實驗得到的R2-t數據見下表。 （2）將t=60℃和t=70℃對應的兩組數據對應畫在坐標圖上，然后用平滑曲線過盡可能多的數據點畫出R2—t圖象。 【易錯剖析】解答此題常見錯誤主要有：一是沒有掌握滑動變阻器的分壓接法和限流接法在開關閉合前滑動頭的位置；二是沒有認真閱讀題述的實驗過程，導致不能把電阻箱R的讀數與熱敏電阻阻值聯系起來。 2．（2018福建質檢）某同學要把電壓表改裝成可直接測量壓力的儀表，設計的電路如圖（a）所示。實驗器材如下：待改裝電壓表（量程0 ~ 3 V，可視為理想電壓表），定值電阻R0，壓敏電阻Rx，電源（4 V，內阻不計），開關S，導線。選用的壓敏電阻阻值Rx隨壓力F變化的規(guī)律如圖（b）。 （1）實驗中隨著壓力F的增大，電壓表的示數__________。（填“變大”“不變”或“變小”） （2）為使改裝后儀表的量程為0 ~ 160 N，且壓力160 N對應電壓表3 V刻度，則定值電阻阻值R0 =__________Ω，壓力0 N對應電壓表__________V刻度。 （3）他發(fā)現這樣改裝后的儀表壓力刻度分布不均勻，想進一步把（2）中的壓力刻度改成均勻分布，應選用另一壓敏電阻，其阻值Rx隨壓力F變化的關系式為__________。 【參考答案】（1）變大 （2）240 1.5 （3） 【考查內容】本題以“傳感器的簡單應用”實驗為基礎，理解改裝電表原理。主要考查閉合電路歐姆定律、電阻的串聯、并聯等知識。主要考查實驗能力，要求能把電壓表改裝成可直接測量壓力的儀表的實驗原理和方法，能運用已學過改裝電表的原理和方法去處理新的問題，制定解決新問題的方案。體現設計實驗與制訂方案等物理核心素養(yǎng)的考查。 【名師解析】（1）根據閉合電路歐姆定律可知，電壓表的示數U = ，由圖（b）可知，壓力越大Rx越小，U越大，故電壓表的示數變大。 （2）由圖（b）可知，當F1=160 N時，Rx1=80 Ω，此時電壓表的示數U1 =3 V，由U1 = 得R0 = = = 240 Ω；由圖（b）可知，當F2=0 N時，Rx2=400 Ω，此時電壓表的示數為U2 = = V = 1.5 V，可見壓力0 N對應電壓表1.5 V刻度。 3．（2017江蘇卷）某同學通過實驗制作一個簡易的溫控裝置，實驗原理電路圖如圖1所示，繼電器與熱敏電阻Rt、滑動變阻器R串聯接在電源E兩端，當繼電器的電流超過15 mA時，銜鐵被吸合，加熱器停止加熱，實現溫控。繼電器的電阻約為20 Ω，熱敏電阻的阻值Rt與溫度t的關系如下表所示 （1）提供的實驗器材有：電源E1（3 V，內阻不計）、電源E2（6 V，內阻不計）、滑動變阻器R1（0~200Ω）、滑動變阻器R2（0~500Ω）、熱敏電阻Rt，繼電器、電阻箱（0~999.9 Ω）、開關S、導線若干。 為使該裝置實現對30~80℃之間任一溫度的控制，電源E應選用 （選填“E1”或“E2”），滑動變阻器R應選用 （選填“R1”或“R2”）。 （2）實驗發(fā)現電路不工作。某同學為排查電路故障，用多用電表測量各接點間的電壓，則應將如圖11-2圖所示的選擇開關旋至 （選填“A”、“B”、“C”或“D”） （3）合上開關S，用調節(jié)好的多用電表進行排查，在題11-1圖中，若只有b、c間斷路，則應發(fā)現表筆接入a、b時指針 （選填“偏轉”或“不偏轉”），接入a、c時指針 （選填“偏轉”或“不偏轉”）。 （4）排除故障后，欲使銜鐵在熱敏電阻為50℃時被吸合，下列操作步驟正確順序是 。（填寫各步驟前的序號） 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，將電阻箱從電路中移除 ④合上開關，調節(jié)滑動變阻器的阻值 ⑤斷開開關，用電阻箱替換熱敏電阻，將阻值調至108.1Ω 【參考答案】（1）E2 R2 （2）C （3）不偏轉 偏轉 （4）⑤④②③① （2）多用電表做電壓表測量電壓，功能選擇開關旋鈕旋至C處。 （3）若只有b、c間斷路，表筆接入a、b時，整個回路斷路，電表指針不偏轉。表筆接入a、c時，電流流經電表，故指針偏轉。 5．（2018湖北重點高中聯考） 利用傳感器可以探測、感受外界的信號、物理條件等．圖S1115甲為某同學用傳感器做實驗得到的小燈泡的UI關系圖線． 圖S1115 (1)實驗室提供的器材有：電流傳感器、電壓傳感器、滑動變阻器A(阻值范圍0～10 Ω)、滑動變阻器B(阻值范圍0～100 Ω)、電動勢為6 V的電源(不計內阻)、小燈泡、開關、導線若干．該同學做實驗時，滑動變阻器選用的是________(選填“A”或“B”)；請在圖乙的方框中畫出該實驗的電路圖． (2)如果將該小燈泡接入圖丙所示的電路中，已知電流傳感器的示數為0.3 A，電源電動勢為3 V．則此時小燈泡的電功率為________W，電源的內阻為________Ω(保留2位有效數字)． 【參考答案】：（1）A；電路圖如圖1所示；（2）0.69；2.3． 【名師解析】