2022年高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 實(shí)驗(yàn)12 傳感器的簡(jiǎn)單使用（含解析）

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1、 2022年高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 實(shí)驗(yàn)12 傳感器的簡(jiǎn)單使用（含解析） 1．在探究超重和失重規(guī)律時(shí)，某體重為G的同學(xué)站在一壓力傳感器上完成一次下蹲動(dòng)作．傳感器和計(jì)算機(jī)相連，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后得到壓力F隨時(shí)間t變化的圖象，則圖S12－1所示的圖象中可能正確的是(　　) A　　　　　B　　　　　C　　　　　D 圖S12－1 2．當(dāng)前，傳感器被廣泛應(yīng)用于各種電器、電子產(chǎn)品之中，下述關(guān)于常用的幾種家用電子器件所采用傳感器說(shuō)法中，不正確的是(　　) A．電視機(jī)對(duì)無(wú)線(xiàn)遙控信號(hào)的接收主要是采用了光電傳感器 B．電子體溫計(jì)中主要是采用了溫度傳感器 C．電腦所用的光電鼠標(biāo)

2、主要是采用聲波傳感器 D．電子秤中主要是采用了力電傳感器 3．(雙選)如圖S12－2甲所示為某工廠成品包裝車(chē)間的光傳感記錄器，光敏電阻R1能接收到發(fā)光元件A發(fā)出的光，每當(dāng)工件擋住A發(fā)出的光，光傳感器B就輸出一個(gè)電信號(hào)，并經(jīng)信號(hào)處理器處理后在屏幕顯示出電信號(hào)與時(shí)間的關(guān)系，如圖乙所示．若傳送帶保持勻加速運(yùn)動(dòng)，每個(gè)工件均相對(duì)傳送帶靜止，且相鄰工件間距依次為5、10、15、20……(單位：cm)則以下說(shuō)法正確的是(不計(jì)工件擋住光的時(shí)間)(　　) 圖S12－2 A．工件加速度為0.1 m/s2 B．工件加速度為0.2 m/s2 C．當(dāng)無(wú)光照射R1時(shí)，光傳感器就輸出一次高電壓 D．當(dāng)無(wú)光

3、照射R1時(shí)，光傳感器就輸出一次低電壓 4. xx·鎮(zhèn)江模擬(雙選)如圖S12－3所示的電路中，當(dāng)半導(dǎo)體材料做成的熱敏電阻浸泡到熱水中時(shí)，電流表示數(shù)增大，則說(shuō)明(　　) A．熱敏電阻在溫度越高時(shí)，電阻越大 B．熱敏電阻在溫度越高時(shí)，電阻越小 C．半導(dǎo)體材料溫度升高時(shí)，導(dǎo)電性能變差 D．半導(dǎo)體材料溫度升高時(shí)，導(dǎo)電性能變好 圖S12－3 5．圖S12－4是電熨斗的結(jié)構(gòu)圖，下列說(shuō)法不正確的是(　　) 圖S12－4 A．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(diǎn)接觸；溫度過(guò)高時(shí)，雙金屬片發(fā)生彎曲使上、下觸點(diǎn)分離 C．需要較高溫度熨燙時(shí)，要調(diào)節(jié)調(diào)溫旋鈕

4、，使升降螺絲下移并推動(dòng)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 圖S12－5 6．(雙選)一中學(xué)生為發(fā)射的“神舟八號(hào)”載人飛船設(shè)計(jì)了一個(gè)可測(cè)定豎直方向加速度的裝置，其原理可簡(jiǎn)化為如圖S12－5所示．連接在豎直彈簧上的重物與滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭連接，該裝置在地面上靜止時(shí)其電壓表的指針指在表盤(pán)中央的零刻度處，在零刻度的兩側(cè)分別標(biāo)上對(duì)應(yīng)的正、負(fù)加速度值．關(guān)于這個(gè)裝置在“神舟七號(hào)”載人飛船發(fā)射、運(yùn)行和回收過(guò)程中示數(shù)的判斷正確的是(　　) A．飛船在豎直加速升空的過(guò)程中，如果電壓表的示數(shù)為正，則飛船在豎直減速返回地面的過(guò)程中，電壓表的示數(shù)仍為正 B．飛船在

5、豎直加速升空的過(guò)程中，如果電壓表的示數(shù)為正，則飛船在豎直減速返回地面的過(guò)程中，電壓表的示數(shù)為負(fù) C．飛船在圓軌道上運(yùn)行時(shí)，電壓表的示數(shù)為零 D．飛船在圓軌道上運(yùn)行時(shí)，電壓表示數(shù)所對(duì)應(yīng)的加速度大小應(yīng)約為9.8 m/s2 7．(雙選)如圖S12－6所示，電容式觸摸屏的構(gòu)造主要是在玻璃屏幕上鍍一層透明的薄膜導(dǎo)體層，再在導(dǎo)體層外加上一塊保護(hù)玻璃，電容式觸摸屏在觸摸屏四邊均鍍上狹長(zhǎng)的電極，在導(dǎo)體層內(nèi)形成一個(gè)低電壓交流電場(chǎng)．在觸摸屏幕時(shí)，由于人體是導(dǎo)體，手指與內(nèi)部導(dǎo)體層間會(huì)形成一個(gè)特殊電容(耦合電容)，四邊電極發(fā)出的電流會(huì)流向觸點(diǎn)，而電流強(qiáng)弱與手指到電極的距離成正比，位于觸摸屏后的控制器便會(huì)計(jì)算電流

6、的比例及強(qiáng)弱，準(zhǔn)確算出觸摸點(diǎn)的位置．由以上信息可知(　　) 圖S12－6 A．電容式觸摸屏的兩極板分別是導(dǎo)體層和手指 B．當(dāng)用手觸摸屏幕時(shí)，手指與屏的接觸面積越大，電容越大 C．當(dāng)用手觸摸屏幕時(shí)，手指與屏的接觸面積越大，電容越小 D．如果用戴了手套的手觸摸屏幕，照樣能引起觸摸屏動(dòng)作 圖S12－7 8．xx·泰安模擬酒精測(cè)試儀用于機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛?cè)藛T是否酗酒及其他嚴(yán)禁酒后作業(yè)人員的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)．它利用的是一種二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器，酒精氣體傳感器的電阻隨酒精氣體濃度的變化而變化，在如圖S12－7所示的電路中，不同的酒精氣體濃度對(duì)應(yīng)著傳感器的不同電阻．這樣，電壓表的指針就與

7、酒精氣體濃度有了對(duì)應(yīng)關(guān)系．如果二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器電阻的倒數(shù)與酒精氣體的濃度成正比，那么，電壓表示數(shù)U與酒精氣體濃度c之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是(　　) A．U越大，表示c越大，c與U成正比 B．U越大，表示c越大，但是c與U不成正比 C．U越大，表示c越小，c與U成反比 D．U越大，表示c越小，但是c與U不成反比 9．xx·棗莊模擬 某學(xué)生為了測(cè)量一物體的質(zhì)量，找到一個(gè)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)．如圖S12－8所示，測(cè)量時(shí)先調(diào)節(jié)輸入端的電壓，使轉(zhuǎn)換器空載時(shí)的輸出電壓為0；而后在其受壓面上放一物體，即可測(cè)得與物體的質(zhì)量成正比的輸出電壓．現(xiàn)有

8、下列器材：力電轉(zhuǎn)換器、質(zhì)量為m0的砝碼、電壓表、滑動(dòng)變阻器、干電池各一個(gè)，開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線(xiàn)若干，待測(cè)物體(可置于力電轉(zhuǎn)換器的受壓面上)． (1)設(shè)計(jì)一個(gè)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，畫(huà)出完整的測(cè)量電路圖； (2)簡(jiǎn)要說(shuō)明測(cè)量步驟，求出物體的質(zhì)量與輸出電壓的比例系數(shù)k，并測(cè)出待測(cè)物體的質(zhì)量m. 圖S12－8 10．熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件，現(xiàn)用伏安法研究熱敏電阻在不同溫度下的伏安特性曲線(xiàn)，要求特性曲線(xiàn)盡可能完整．已知常溫下待測(cè)熱敏電阻的阻值約4～5 Ω.將熱敏電阻和溫度計(jì)插入帶塞的保溫杯中，杯內(nèi)有一定量的冷水

9、，其他備用的儀表和器具有：盛有熱水的熱水瓶(圖中未畫(huà)出)、電源(3 V、內(nèi)阻可忽略)、直流電流表(內(nèi)阻約1 Ω)、直流電壓表(內(nèi)阻約5 kΩ)、滑動(dòng)變阻器(0～20 Ω)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干． (1)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖； (2)根據(jù)電路圖，在如圖S12－10所示的實(shí)物圖上連線(xiàn)； 圖S12－10 (3)簡(jiǎn)要寫(xiě)出完成接線(xiàn)后的主要實(shí)驗(yàn)步驟． 實(shí)驗(yàn)(十二) 1．D　[解析] 該同學(xué)站在壓力傳感器上完成一次下蹲動(dòng)作過(guò)程中，先向下加速，后向下減速，其加速度先向下后向上，即先失重后超重，D正確． 2. C　[解析] 電視機(jī)對(duì)無(wú)線(xiàn)遙控信號(hào)的接收主要是接收紅外線(xiàn)，選項(xiàng)A正確；電子體溫計(jì)最核心

10、的元件就是感知溫度的NTC溫度傳感器，電子體溫計(jì)是利用溫度傳感器輸出電信號(hào)，再將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成液晶數(shù)字顯示溫度，選項(xiàng)B正確；電腦所用的光電鼠標(biāo)主要是采用光電傳感器，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電子秤中主要是采用了應(yīng)變片，屬于力電傳感器，選項(xiàng)D正確. 3．BD　[解析] a＝＝ m/s2＝0.2 m/s2.有光照射R1時(shí)，R1的阻值變小，R2兩端電壓變大，光傳感器就輸出一次高電壓．無(wú)光照射R1時(shí)，R1的阻值變大，R2兩端電壓變小，光傳感器就輸出一次低電壓． 4．BD　[解析] 由于電流增大，說(shuō)明熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，即導(dǎo)電性能變好，選項(xiàng)B、D正確． 5．A　[解析] 雙金屬片上層金屬的膨脹系

11、數(shù)大于下層金屬，當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，雙金屬片向下彎曲，斷開(kāi)電路，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確；常溫下，上下觸點(diǎn)接觸；溫度過(guò)高時(shí)，雙金屬片發(fā)生彎曲使上下觸點(diǎn)分離，選項(xiàng)B正確；調(diào)節(jié)調(diào)溫旋鈕，使升降螺絲下壓彈性銅片時(shí)，可使觸點(diǎn)的分離溫度升高，選項(xiàng)C正確． 6．AD　[解析] 該裝置在地面上靜止時(shí)，kx＝mg，指針指在表盤(pán)中央的零刻度處；飛船在加速上升的過(guò)程中，kx>mg，滑動(dòng)頭下移，此時(shí)電壓表的示數(shù)為正；飛船在豎直減速返回地面的過(guò)程中，加速度方向向上，此時(shí)電壓表示數(shù)仍為正，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；飛船在圓軌道上運(yùn)行時(shí)，飛船中的重物處于完全失重狀態(tài)，a＝g，彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，電壓表示數(shù)不為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確

12、． 7．AB　[解析] 電容觸摸屏在原理上手指是一個(gè)電容器元件的一個(gè)極板，導(dǎo)體層是另一個(gè)極板，A正確；手指與屏的接觸面積越大，即兩個(gè)極板的正對(duì)面積越大，故電容越大，B正確，C錯(cuò)誤；如果戴了手套或手持不導(dǎo)電的物體觸摸時(shí)沒(méi)有反應(yīng)，這是因?yàn)槭峙c導(dǎo)體層距離較大，不能引起導(dǎo)體層電場(chǎng)明顯的變化，D錯(cuò)誤． 8. B　[解析] 設(shè)酒精氣體傳感器的可變電阻為Rx，電壓表示數(shù)U＝IR0＝，Rx越小，U越大，但U與不成正比，而酒精濃度c與成正比，所以U與c不成正比．綜上所述，只有選項(xiàng)B正確． 9．(1)設(shè)計(jì)電路如圖所示． (2)測(cè)量步驟如下： ①調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使轉(zhuǎn)換器的輸出電壓為零； ②將質(zhì)量為m

13、0的砝碼放在轉(zhuǎn)換器的受壓面上，記下輸出電壓U0； ③將待測(cè)物體放在轉(zhuǎn)換器的受壓面上，記下輸出電壓U1； ④因?yàn)閁0＝km0g、U1＝kmg，所以可求得k＝，m＝. 10. (1)如圖甲所示　(2)如圖乙所示　(3)略 　　　　甲　　　　　　　　　　　乙 [解析] 常溫下待測(cè)熱敏電阻的阻值(約4～5 Ω)較小，電流表應(yīng)選用外接法．熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，熱敏電阻兩端的電壓由零逐漸增大，滑動(dòng)變阻器選用分壓式． 完成接線(xiàn)后的主要實(shí)驗(yàn)步驟：①往保溫杯里加一些熱水，待溫度計(jì)穩(wěn)定時(shí)讀出溫度計(jì)值；②調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，快速測(cè)出幾組電壓表和電流表的值；③重復(fù)①和②，測(cè)量不同溫度下的數(shù)據(jù)；④繪出各測(cè)量溫度下的熱敏電阻的伏安特性曲線(xiàn)．