2019屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十一章 交變電流 傳感器 實(shí)驗(yàn)十二 傳感器的簡(jiǎn)單使用隨堂檢測(cè) 新人教版.doc

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實(shí)驗(yàn)十二 傳感器的簡(jiǎn)單使用 1. 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．在如圖所示的電路中，酒精氣體的不同濃度對(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 解析：選B.設(shè)二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器的電阻為Rx，由閉合電路歐姆定律得，干路的電流I＝，電壓表示數(shù)U＝IR0＝，而RxC＝k(定值)，由以上關(guān)系式可見(jiàn)U越大，表示C越大，但是C與U不成正比，故B項(xiàng)正確． 2. A、B兩塊正對(duì)的金屬板豎直放置，在金屬板A的內(nèi)側(cè)表面系一絕緣細(xì)線，細(xì)線下端系一帶電小球，兩塊金屬板接在如圖所示的電路中，電路中的R1為光敏電阻，R2為滑動(dòng)變阻器，R3為定值電阻．當(dāng)R2的滑動(dòng)觸頭P在a端時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S.此時(shí)電流表A和電壓表V的示數(shù)分別為I和U，帶電小球靜止時(shí)絕緣細(xì)線與金屬板A的夾角為θ，電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r一定．則以下說(shuō)法正確的是(　　) A．若將R2的滑動(dòng)觸頭P向b端移動(dòng)，則I不變，U增大 B．保持滑動(dòng)觸頭P不動(dòng)，用更強(qiáng)的光線照射R1，則I增大，U增大 C．保持滑動(dòng)觸頭P不動(dòng)，用更強(qiáng)的光照射R1，則小球重新達(dá)到穩(wěn)定后θ變大 D．保持滑動(dòng)觸頭P不動(dòng)，用更強(qiáng)的光照射R1，則U的變化量的絕對(duì)值與I的變化量的絕對(duì)值的比值不變 解析：選D.由題中電路圖看出，電壓表V測(cè)量的是路端電壓大小，電路穩(wěn)定時(shí)R2支路中無(wú)電流，R2兩端電壓為零，將R2的滑動(dòng)觸頭向b端移動(dòng)不會(huì)影響電壓表V和電流表A的讀數(shù)，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；兩極板A、B之間的電壓等于光敏電阻R1兩端的電壓，用更強(qiáng)的光照射R1，R1的阻值變小，電路電流I變大，路端電壓U變小，R3兩端電壓變大，R1兩端電壓變小，則小球重新達(dá)到穩(wěn)定后θ變小，故選項(xiàng)B、C均錯(cuò)誤；設(shè)強(qiáng)光照射R1前電壓表V和電流表A的示數(shù)分別為U1、I1，強(qiáng)光照射R1后電壓表V和電流表A的示數(shù)分別為U2、I2，則E＝U1＋I(xiàn)1r，E＝U2＋I(xiàn)2r，解得r＝＝，可見(jiàn)，選項(xiàng)D正確． 3．在輸液時(shí)，藥液有時(shí)會(huì)從針口流出體外，為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)了一種報(bào)警裝置，電路如圖所示．M是貼在針口處的傳感器，接觸到藥液時(shí)其電阻RM發(fā)生變化，導(dǎo)致S兩端電壓U增大，裝置發(fā)出警報(bào)，此時(shí)(　　) A．RM變大，且R越大，U增大越明顯 B．RM變大，且R越小，U增大越明顯 C．RM變小，且R越大，U增大越明顯 D．RM變小，且R越小，U增大越明顯 解析：選C.當(dāng)RM變大時(shí)，回路的總電阻R總變大，根據(jù)I總＝，得干路中的電流變小，S兩端的電壓U＝I總RS變小，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；當(dāng)RM變小時(shí)，回路的總電阻R總＝＋RS變小，根據(jù)I總＝，得干路中的電流變大，S兩端的電壓U＝I總RS變大，而且R越大，RM變小時(shí)，對(duì)回路的總電阻變化的影響越明顯，故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 4．(2016高考北京卷)熱敏電阻常用于溫度控制或過(guò)熱保護(hù)裝置中．圖為某種熱敏電阻和金屬熱電阻的阻值R隨溫度t變化的示意圖．由圖可知，這種熱敏電阻在溫度上升時(shí)導(dǎo)電能力________(選填“增強(qiáng)”或“減弱”)；相對(duì)金屬熱電阻而言，熱敏電阻對(duì)溫度變化的響應(yīng)更________(選填“敏感”或“不敏感”)． 解析：由題圖可知，熱敏電阻在溫度上升時(shí)，阻值下降，故其導(dǎo)電能力增強(qiáng)；相對(duì)金屬熱電阻而言，熱敏電阻在溫度變化時(shí)，阻值變化明顯，故對(duì)溫度更敏感． 答案：增強(qiáng)　敏感 5. 對(duì)溫度敏感的半導(dǎo)體材料制成的某熱敏電阻RT，在給定溫度范圍內(nèi)，其阻值隨溫度的變化是非線性的．某同學(xué)將RT和兩個(gè)適當(dāng)?shù)亩ㄖ惦娮鑂1、R2連成如圖虛線框內(nèi)所示的電路，以使該電路的等效電阻RL的阻值隨RT所處環(huán)境溫度的變化近似為線性的，且具有合適的阻值范圍．為了驗(yàn)證這個(gè)設(shè)計(jì)，他采用伏安法測(cè)量在不同溫度下RL的阻值，測(cè)量電路如圖所示，圖中的電壓表內(nèi)阻很大．實(shí)驗(yàn)中的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量結(jié)果如表所示． 溫度t/℃ 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 RL阻值/Ω 54.3 51.0 47.5 44.3 41.0 37.9 34.7 I/mA 93.3 97.6 102.9 109.7 116.7 125.2 134.2 U/V 5.07 5.02 4.97 4.90 4.83 4.75 4.66 回答下列問(wèn)題： (1)根據(jù)圖1所示的電路，在如圖2所示的實(shí)物圖上連線． 圖2 (2)為了檢驗(yàn)RL與t之間近似為線性關(guān)系，在坐標(biāo)紙上作出RL－t關(guān)系圖線． (3)在某一溫度下，電路中的電流表、電壓表的示數(shù)如圖3所示，電流表的讀數(shù)為_(kāi)_____________，電壓表的讀數(shù)為_(kāi)_______．此時(shí)等效電阻RL的阻值為_(kāi)_______；熱敏電阻所處環(huán)境的溫度約為_(kāi)_______． 圖3 解析：(3)因?yàn)殡娏鞅淼淖钚】潭葹? mA，故讀數(shù)時(shí)只需要精確到1 mA，所以電流表的讀數(shù)為115 mA，而電壓表的最小刻度為0.1 V，故讀數(shù)時(shí)要估讀到0.01 V，所以電壓表的讀數(shù)為5.00 V．等效電阻RL＝≈43.5 Ω，結(jié)合RL－t圖象可知熱敏電阻所處環(huán)境的溫度約為62.5 ℃. 答案：(1)連線如圖所示 (2)RL－t關(guān)系圖線如圖所示 (3)115 mA　5.00 V　43.5 Ω　62.5 ℃