高考物理一轮总复习检测实验十一 传感器的简单使用 含答案Word文件下载.docx
- 文档编号:18125938
- 上传时间:2022-12-13
- 格式:DOCX
- 页数:14
- 大小:482.93KB
高考物理一轮总复习检测实验十一 传感器的简单使用 含答案Word文件下载.docx
《高考物理一轮总复习检测实验十一 传感器的简单使用 含答案Word文件下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考物理一轮总复习检测实验十一 传感器的简单使用 含答案Word文件下载.docx(14页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
二、研究光敏电阻的光敏特性
光敏电阻、多用电表、小灯泡、滑动变阻器、导线.
(1)将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器如实验原理图所示电路连接好,其中多用电表置于“×
100”挡.
(2)先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值,并记录数据.
(3)打开电源,让小灯泡发光,调节小灯泡的亮度使之逐渐变亮,观察表盘指针显示电阻阻值的情况,并记录.
(4)用手掌(或黑纸)遮光时,观察表盘指针显示电阻阻值的情况,并记录.
根据记录数据分析光敏电阻的特性.
(1)光敏电阻在暗环境下电阻值很大,强光照射下电阻值很小.
(2)光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量.
(1)实验中,如果效果不明显,可将电阻部分电路放入带盖的纸盒中,并通过盖上小孔改变射到光敏电阻上的光的多少来达到实验目的.
(2)欧姆表每次换挡后都要重新调零.
1.关于传感器工作的一般流程,下列说法中正确的是( )
A.非电学量→敏感元件→转换电路→电学量→转换元件
B.电学量→敏感元件→转换电路→转换元件→非电学量
C.非电学量→敏感元件→转换元件→转换电路→电学量
D.非电学量→转换电路→转换元件→敏感元件→电学量
解析:
传感器工作的一般流程为:
非电学量被敏感元件感知,然后通过转换元件转换成电信号,再通过转换电路将此信号转换成易于传输或测量的电学量,因此A、B、D错,C对.
答案:
C
2.(多选)(20xx·
威海模拟)为了保护电脑元件不受损害,在电脑内部有很多传感器,其中最重要的就是温度传感器,常用的温度传感器有两种:
一种是用金属做的热电阻;
另一种是用半导体做的热敏电阻.关于这两种温度传感器的特点,下列说法正确的是( )
A.金属做的热电阻随着温度的升高电阻变大
B.金属做的热电阻随着温度的升高电阻变小
C.用半导体做的热敏电阻随着温度的升高电阻变大
D.用半导体做的热敏电阻随着温度的升高电阻变小
金属的电阻率随着温度的升高而变大,半导体在温度升高时电阻会变小,故选A、D.
AD
3.(多选)(2017·
徐州质检)如图所示,R1、R2为定值电阻,L为小灯泡,R3为光敏电阻,当照射光强度增大时( )
A.电压表的示数增大
B.R2中电流减小
C.小灯泡的功率增大
D.电路的路端电压增大
当照射光强度增大时,R3阻值减小,外电路总电阻随R3的减小而减小,R1两端电压因干路电流增大而增大,电压表的示数增大,同时内电压增大,故电路路端电压减小,A项正确,D项错误;
由路端电压减小,R1两端电压增大知,R2两端电压必减小,则R2中电流减小,故B项正确;
结合干路电流增大知流过小灯泡的电流必增大,则小灯泡的功率增大,故C项正确.
ABC
1.(多选)(2017·
孝感模拟)如图所示,电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜导体层,再在导体层外加上一块保护玻璃,电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极,在导体层内形成一个低电压交流电场.在触摸屏幕时,由于人体是导体,手指与内部导体层间会形成一个特殊电容(耦合电容),四边电极发出的电流会流向触点,而电流强弱与手指到电极的距离成正比,位于触摸屏后的控制器便会计算电流的比例及强弱,准确算出触摸点的位置.由以上信息可知( )
A.电容式触摸屏的两极板分别是导体层和手指
B.当用手触摸屏幕时,手指与屏的接触面积越大,电容越大
C.当用手触摸屏幕时,手指与屏的接触面积越大,电容越小
D.如果用带了手套的手触摸屏幕,照样能引起触摸屏动作
电容触摸屏在原理上把人体当做一个电容器元件的一个极板,把导体层当做另一个极板,故A正确;
手指与屏的接触面积越大,即两个极板的正对面积越大,故电容越大,B正确,C错误;
如果带了手套或手持不导电的物体触摸时没有反应,这是因为手与导体层距离较大,不能引起导体层电场的变化,D错误.
AB
2.(20xx·
太原模拟)如图所示,由电源、小灯泡、电阻丝、开关组成的电路中,当闭合开关S后,小灯泡正常发光,若用酒精灯加热电阻丝时,发现小灯泡亮度变化是________,发生这一现象的主要原因是________(填字母代号).
A.小灯泡的电阻发生了变化
B.小灯泡灯丝的电阻率随温度发生了变化
C.电阻丝的电阻率随温度发生了变化
D.电源的电压随温度发生了变化
电阻丝的电阻率随温度的升高而增大,电阻也增大,根据闭合电路欧姆定律I=可知,电流减小,小灯泡的实际功率减小,所以变暗.
变暗 C
3.(20xx·
石家庄模拟)一些材料的电阻随温度的升高而变化.如图甲是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象,若用该电阻与电池(电动势E=1.5V,内阻不计)、电流表(量程为5mA,内阻不计)、电阻箱R′串联起来,连接成如图乙所示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”.
(1)电流刻度较大处对应的温度刻度________(填“较大”或“较小”);
(2)若电阻箱阻值R′=150Ω,当电流为5mA时对应的温度数值为________℃.
(1)由题图甲可知,温度升高,电阻阻值增大,电路中电流减小,因此电流刻度较大处对应的温度刻度较小.
(2)电流为5mA时,电路总电阻为300Ω,电阻箱阻值R′=150Ω,则R=150Ω,由题图甲得对应的温度为50℃.
(1)较小
(2)50
4.(2017·
临沂模拟)一台臭氧发生器P的电阻为10kΩ,当供电电压等于24V时能正常工作,否则不产生臭氧.现要用这种臭氧发生器制成自动消毒装置,要求它在有光照时能产生臭氧,在黑暗时不产生臭氧,拟用一个光敏电阻R1对它进行控制,R1的阻值在有光照时为100Ω,黑暗时为1000Ω,允许通过的最大电流为3mA;
电源E的电压为36V,内阻不计;
另有一个滑动变阻器R2,阻值为0~100Ω,允许通过的最大电流为0.4A;
一个开关S和导线若干.臭氧发生器P和光敏电阻R1的符号如图所示.
设计一个满足上述要求的电路图,图中各元件要标上字母代号,其中滑动变阻器两固定接线柱端分别标上字母A、B(电路图画在虚线框内).
为了能控制臭氧发生器,应该用滑动变阻器的分压式接法,有光照时P能正常工作,无光照时P不工作.电路图如图所示.
见解析图
5.(20xx·
课标全国Ⅰ卷)现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统,要求当热敏电阻的温度达到或超过60℃时,系统报警.提供的器材有:
热敏电阻,报警器(内阻很小,流过的电流超过IC时就会报警),电阻箱(最大阻值为999.9Ω),直流电源(输出电压为U,内阻不计),滑动变阻器R1(最大阻值为1000Ω),滑动变阻器R2(最大阻值为2000Ω),单刀双掷开关一个,导线若干.
在室温下对系统进行调节.已知U约为18V,IC约为10mA;
流过报警器的电流超过20mA时,报警器可能损坏;
该热敏电阻的阻值随温度升高而减小,在60℃时阻值为650.0Ω.
(1)完成待调节的报警系统原理电路图的连线.
(2)电路中应选用滑动变阻器________(填“R1”或“R2”).
(3)按照下列步骤调节此报警系统:
①电路接通前,需将电阻箱调到一固定的阻值,根据实验要求,这一阻值为________Ω;
滑动变阻器的滑片应置于________(填“a”或“b”)端附近,不能置于另一端的原因是_________________________
_____________________________________________________.
②将开关向________(填“c”或“d”)端闭合,缓慢移动滑动变阻器的滑片,直至________.
(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关向另一端闭合,报警系统即可正常使用.
(1)电路图连接如图.
(2)报警器开始报警时,对整个回路有
U=Ic(R滑+R热)
代入数据可得R滑=1150.0Ω,因此滑动变阻器应选择R2.
(3)①在调节过程中,电阻箱起到等效替代热敏电阻的作用,电阻箱的阻值应为报警器报警时热敏电阻的阻值,即为650.0Ω.滑动变阻器在电路中为限流接法,滑片应置于b端附近,若置于另一端a时,闭合开关,则电路中的电流I=A≈27.7mA,超过报警器最大电流20mA,报警器可能损坏.②开关应先向c端闭合,移动滑动变阻器的滑片,直至报警器开始报警为止.
(1)连线如解析图所示.
(2)R2 (3)①650.0 b 接通电源后,流过报警器的电流会超过20mA,报警器可能损坏 ②c 报警器开始报警
6.(20xx·
黄冈模拟)如图所示装置可以用来测量硬弹簧(即劲度系数较大的弹簧)的劲度系数k.电源的电动势为E,内阻可忽略不计;
滑动变阻器全长为L,重力加速度为g,○V为理想电压表.当木板上没有放重物时,滑动变阻器的触头位于图中a点,此时电压表示数为零.在木板上放置质量为m的重物,滑动变阻器的触头随木板一起下移.由电压表的示数U及其他给定条件,可计算出弹簧的劲度系数k.
(1)写出m、U与k之间所满足的关系式________.
(2)已知E=1.50V,L=12.0cm,g=9.80m/s2.测量结果如下表:
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在下图中给出的坐标纸上利用表中数据描出m-U直线.
②m-U直线的斜率为________kg/V;
③弹簧的劲度系数k=________N/m(结果均保留三位有效数字).
(1)设放置质量为m的物体时弹簧压缩量为x,则有
mg=kx,
又U=E.
解得m=U.
(2)①用描点法作图,作出的图象如图所示.
②选取(0,0)、(0.90,9)两点,则斜率为=kg/V=10.0kg/V.
③因m=U,故=,
k=·
=10.0×
N/m=1.23×
103N/m.
(1)m=U
(2)①见解析图 ②10.0 ③1.23×
103
本考点主要涉及交变电流的产生原理、图象和交变电流的“四值”问题,是高考命题的重点、热点,几乎每年都考,题型以选择题为主.
1.(20xx·
沈阳模拟)如图所示,实验室一台手摇交流发电机,内阻r=1.0Ω,外接R=9.0Ω的电阻.闭合开关S,当发电机转子以某一转速匀速转动时,产生的电动势e=10sin10πt(V),则( )
A.该交变电流的频率为10Hz
B.该电动势的有效值为10V
C.外接电阻R所消耗的电功率为10W
D.电路中理想交流电流表A的示数为1.0A
由交变电流电动势的表达式e=10sin10πt(V)=Emsinωt可知,该交变电流的频率为f==Hz=5Hz,A选项错误;
该交变电流电动势的有效值E==V=10V,B选项错误;
电流的有效值I==A=1.0A,外接电阻R所消耗的电功率PR=I2R=1.02×
9.0W=9.0W,故C选项错误,D选项正确.
D
海南卷)如图所示,一理想变压器原、副线圈匝数比为4∶1,原线圈与一可变电阻串联后,接入一正弦交流电源;
副线圈电路中固定电阻的阻值为R0,负载电阻的阻值R=11R0,V是理想电压表;
现将负载电阻的阻值减小为R=5R0,保持变压器输入电流不变,此时电压表读数为5.0V,则( )
A.此时原线圈两端电压的最大值约为34V
B.此时原线圈两端电压的最大值约为24V
C.原线圈两端原来的电压有效值约为68V
D.原线圈两端原来的电压有效值约为48V
当负载电阻的阻值减小为R=5R0时,根据串并联电路规律,R两端电压为R0两端电压的5倍,因为电压表测量R两端的电压,所以UR0=×
5=1V,故副线圈两端电压为U2=6V,根据公式=可得此时原线圈两端电压的有效值为U1=24V,所以此时原线圈两端电压的最大值约为24V≈34V,A正确,B错误;
因为变化过程中变压器的输入电流不变,所以对于副线圈中变化前后电流也不变,则变化后电压U2=IR0+5IR0=6IR0,变化前,U′2=IR0+11IR0=12IR0,所以U′2=2U2=12V,根据公式=可得原线圈两端原来的电压有效值为48V,D正确,C错误.
荆州模拟)如图所示,先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电.第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化,如图甲所示;
第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示.若图甲、乙中的U0、T所表示的电压、周期是相等的,则以下说法正确的是( )
A.第一次灯泡两端的电压的有效值是U0
B.第二次灯泡两端的电压的有效值是U0
C.第一次和第二次灯泡的电功率之比是2∶9
D.第一次和第二次灯泡的电功率之比是1∶5
第一次所加正弦交流电压的有效值为U1==U0,A项正确;
设第二次所加交流电压的有效值为U2,则根据有效值的定义有,R)T=·
+,R)·
,解得U2=U0,B项错;
根据电功率的定义式P=可
知,P1∶P2=1∶5,C项错,D项正确.
4.(20xx·
日照模拟)电阻为1Ω的单匝矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动,产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示,现把交变电流加在电阻为9Ω的电热丝上,下列判断正确的是( )
A.线圈转动的角速度为100rad/s
B.在0~0.005s时间内,通过电阻的电荷量为C
C.电热丝两端的电压为180V
D.电热丝的发热功率为900W
由题图可知T=0.02s,ω==100πrad/s,A错误;
在0~0.005s内,由Um=nBSω得BS=Wb,q===C,B正确;
电热丝两端的电压U=·
=90V,C错误;
电热丝的发热功率P=I2R==W=1800W,D错误.
B
考题常结合交流电的产生及描述,变压器的动态分析与电路的结合,实现专题内知识的小综合,题目以选择题为主.学习时应在深入理解变压器的变压原理的基础上来把握电压、电流和匝数之间的关系,切忌生搬硬套.
5.(2017·
宿州质检)如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,b是原线圈的中心接头,电压表V和电流表A均为理想电表,除滑动变阻器电阻R、定值电阻R0以外的其余电阻不计,从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压,其瞬时值表达式为u1=220sin100πt(V).下列说法中正确的是( )
A.t=s时刻,c、d两点间的电压瞬时值为110V
B.当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为22V
C.单刀双掷开关与a连接,在滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,电压表和电流表的示数均变小
D.当单刀双掷开关由a扳向b时,电压表和电流表的示数均变大
由c、d两点间的电压瞬时值表达式u1=220sin100πt(V),当t=s时,u1=220sinV=110V,选项A错误;
由=得U2==220×
V=22V,选项B错误;
单刀双掷开关与a连接,滑片P向上移动时,电压表示数不变,选项C错误;
单刀双掷开关由a扳高b,n1减小,n2不变,由U2=知U2增大,电流表示数增大,电压表示数也增大,故D项正确.
6.(多选)(20xx张家口模拟)火警报警系统原理如图甲所示,M是一个小型理想变压器,原、副线圈匝数之比n1∶n2=10∶1,接线柱a、b接上一个正弦交变电源,电压随时间变化规律如图乙所示,在变压器右侧部分,R2为用半导体热敏材料(电阻率随温度升高而减小)制成的传感器,R1为一定值电阻.下列说法中正确的是( )
A.电压表示数为22V
B.此交变电源的频率为50Hz
C.当传感器R2所在处出现火警时,电流表的示数减小
D.当传感器R2所在处出现火警时,电压表的示数减小
副线圈两端电压是22V,电压表示数等于副线圈两端的电压减去R1两端的电压,小于22V,所以A错;
从题图乙可知,周期是0.02s,所以频率是50Hz,B对;
当传感器R2所在处出现火警时,R2的电阻变小,它两端的电压变小,电流变大,电流表的示数变大,电压表的示数变小,C错,D对.
BD
7.(多选)(20xx济南模拟)如图乙所示,某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节,原线圈两端电压为一峰值不变的正弦交变电压,副线圈接一可变电阻R.在其他条件不变的情况下,为使变压器输入功率增大,下列措施正确的是( )
A.仅增加原线圈匝数n1
B.仅增加副线圈匝数n2
C.仅减小电阻R的阻值
D.仅增大电阻R的阻值
为使变压器输入功率增大,需增大输出功率,由P=知仅减小电阻R的阻值或仅增加副线圈匝数n2,都可以增大输出功率,B、C正确;
仅增加原线圈匝数n1或仅增大电阻R的阻值时,输出功率减小,A、D错误.
BC
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高考物理一轮总复习检测实验十一 传感器的简单使用 含答案 高考 物理 一轮 复习 检测 实验 十一 传感器 简单 使用 答案