黑龙江省大庆市喇中材料高中物理考题精选138新课标传感器.docx

黑龙江省大庆市喇中材料高中物理考题精选138新课标传感器.docx

《黑龙江省大庆市喇中材料高中物理考题精选138新课标传感器.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《黑龙江省大庆市喇中材料高中物理考题精选138新课标传感器.docx（35页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

黑龙江省大庆市喇中材料高中物理考题精选138新课标传感器

高中物理考题精选（138）——新课标传感器

1、如图所示为火警报警装置的部分电路，其中ε为电源电动势，r为电源内阻，R2是半导体热敏电阻传感器，它的电阻阻值随温度升高而减小，R1、R3是定值电阻。

a、b两端接报警器。

当传感器R2所在处出现火险险情时，与险情出现前相比，a、b两端电压U___________，电流表中

的电流I_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

答案变小   变大

2、如图甲是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象，图中R0表示该电阻在0℃时的电阻值，已知图线的斜率为k。

若用该电阻与电池（电动势为E、内阻为r）、理想电流表A、滑动变阻器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A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）根据图甲，温度为t（t>0℃）时电阻R的大小为___________________。

（2）在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系。

请用E、R0、R′（滑动变阻器接入电路的阻值）、k等物理量表示待测温度t与电流I的关系式

t＝____________________________。

（3）如果某次测量时，指针正好指在在温度刻度的10℃到20℃的正中央，则测量值________15℃（填“大于”、“小于”或“等于”）。

答案

（1）R0+kt；

（2）t=

；（3）小于

3、大型电子地磅实际是一将压力转化为电流的传感器。

如图所示为大型电子地磅电路图，电源电动势为E，内阻不计．不称物体时，滑片P在A端，滑动变阻器接入电路的有效电阻最大，电流较小；称重物时，在压力作用下使滑片P下滑，滑动变阻器有效电阻变小，电流变大，这样把电流对应的重量值刻在刻度盘上，就可以读出被称物体的重量值．若滑动变阻器上A、B间距离为L，最大阻值等于电阻阻值R0，已知两只弹簧的总弹力与形变量成正比，比例系数为k，所称重物的重量G与电流大小I的关系为

A.

        B.

C.

         D.

答案解析A 解析：

由胡克定律可知，Kx=G；得：

x=

此时滑动变阻器接入电阻R′=

；由闭合电路欧姆定律可知：

I=

解得：

G=2kL-

；故选A．

4、如图是磁报警装置中的一部分电路示意图，其中电源电动势为E，内阻为r，R1、R2是定值电阻，RB是磁敏传感器，它的电阻随磁体的出现而减小，c、d接报警器．电路闭合后，当传感器RB

所在处出现磁体时，则电流表的电流I，c、d两端的电压U将（    ）

A．I变大，U变小         B．I变小，U变大

C．I变大，U变大         D．I变小，U变小

答案A

5、如图甲所示的是安全恒温饮水机的自动控制电路。

左边是一个对水加热的容器，内有密封绝缘可调的电热丝发热器和接触开关S1，只要有水浸没S1，它就会导通。

Rx是一个热敏电阻，低温时呈现高电阻，达到高温时（如水的沸点）呈现低电阻。

Ry是一个可变电阻，低温时Rx≫Ry，高温（水的沸点）时Rx≪Ry。

中方框P内是一个逻辑门，A、B是逻辑门的输入端，Z是输出端。

当A、B输入都为高电势时，Z才输出高电势。

右边虚线框J内是一个继电器，当Z输出高电势时电磁线圈中有电流，S2被吸动闭合，发热器工作。

该加热电路中，电源的电动势为220V，内电阻为4Ω，电热丝是一根额定电流为5A、总阻值为220Ω的均匀电阻丝制成的圆环形滑动变阻器，如图乙所示。

（1）根据题意，甲图中方框P是一个______（选填“与”、“或”、“非”）逻辑门，该逻辑门输入信号由水位高低控制的输入端是_____，输入信号由水温高低控制的输入端是_______。

（后两空选填“A”、“B”）

（2）当加热电路安全工作时，电源的可能最高效率和可能最大输出功率分别是多少？

答案

（1）与；B、A（每空格1分，共3分）

（2）①可见当电阻丝并联电阻Rʹ最大时，电源可能达到的效率最高

由于

，当R1＝R－R1时，并联电阻达最大值Rʹmax＝

×220/2Ω＝55Ω

电源的效率η＝

＝

＝

所以ηmax＝

＝

×100%＝93.2%

②设电阻丝的一个支路电阻R1为允许的最小值R1min时，其电流恰达到额定电流I0＝5A，这时并联电阻丝的达到允许的最大功率

由闭合电路欧姆定律，得

代入数据并整理，得R21min–264R1min+8800＝0

解得R1min＝39.1Ω（另一解大于220Ω，不合题意，舍去）

这时并联电阻Rʺ＝

＝

Ω＝32.15Ω

所以电源可能的最大输出功率为

Pmax＝

＝

×32.15W＝1190W

6、如图是测量汽车质量的地磅示意图，汽车的质量可通过电流表的示数读

出，下列说法正确的是（  ）

A．电流表的示数越大说明被测汽车质量越大

B．电流表的示数越大说明被测汽车质量越小

C．把图中的电流表换成电压表同样能测量汽车的质量

D．地磅的最大量程只由弹簧的劲度系数决定，与电路的有关参数无关

答案A

7、振弦型频率传感器的结构如图所示，它由钢弦和永磁铁两部分组成，钢弦上端用固定夹块夹紧，下端的夹块与一膜片相连接，当弦上的张力越大时，弦的固有频率越大．这种装置可以从线圈输出电压的频率确定膜片处压力的变

化．下列说法正确的是（   ）

A．当软铁块与磁铁靠近时，a端电势高

B．当软铁块与磁铁靠近时，b端电势高

C．膜上的压力较小时，线圈中感应电动势的频率高

D．膜上的压力较大时，线圈中感应电动势的频率高

答案BC 

8、利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件的输送情况，如图1-a所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器，光传感器B能接收到发光元件A发出的光，每当工件挡住A发出的光时，光传感器就输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图1-b所示。

若传送带始终匀速运动，每两个工件间的距离为0.2m，则下述说法正确的是（    ）

A．传送带运动的速度是0.1m/s       B．传送带运动的速度是0.2m/s

C．该传送带每小时输送3600个工件   D．该传送带每小时输送7200个工件

答案BC

9、压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小．一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，如图3甲所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一物体m，升降机静止时电流表示数为I0.某过程中电流表的示数如图乙所示，则在此过程中 （　　）

A．物体处于失重状态           B．物体处于超重状态

C．升降机一定向上做匀加速运动   D．升降机可能向下做匀减速运动

答案BD

10、在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发现,设计了一种报警装置,电路如图所示。

M是贴在针口处的传感器,接触到药液时其电阻RM发生变化,导致S两端电压U增大,装置发出警报,此时　（　　）

A.RM变大,且R越大,U增大越明显

B.RM变大,且R越小,U增大越明显

C.RM变小,且R越大,U增大越明显

D.RM变小,且R越小,U增大越明显

答案C

11、严防埃博拉疫情入境，我国对埃博拉病毒影响最为严重的三个西非国家的入境乘客进行体温测试，如图所示为电阻温度计，也是一种测量体温的工具，那么电阻温度计可能使用了下列哪一种传感器（）

A．光敏电阻  B．热敏电阻  C．压力传感器  D．声音传感器

答案B

12、如图所示为用热敏电阻R和继电器L等组成的一个简单的恒温控制电路，其中热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小．电源甲与继电器、热敏电阻等组成控制电路，电源乙与恒温箱加热器（图中未画

出）相连接．则（    ）

  A．当温度降低到某一数值，衔铁P将会被吸下

  B．当温度升高到某一数值，衔铁P将会被吸下

  C．工作时，应该把恒温箱内的加热器接在C、D端

  D．工作时，应该把恒温箱内的加热器接在A、B端

答案BD

13、如图所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R3为用半导体热敏材料制成的传感器．值班室的显示器为电路中的电流表，a、b之间接报警器．当传感器R3所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况

是（    ）

A．I变大，U变大    B．I变大，U变小

C．I变小，U变小    D．I变小，U变大

答案C

14、夜间，居民楼的楼道里只是偶尔有人经过，“长明灯”会造成浪费．科研人员利用“光敏”材料制成“光控开关”——天黑时自动闭合，天亮时自动断开；利用“声敏”材料制成“声控开关”——当有人走动发出声音时自动闭合，无人走动时自动断开．若将这两种开关配合使用，就可以使楼道里的灯变的“聪明”．这种“聪明”的电路是图中的（　　）

答案D

15、一般的电熨斗用合金丝作发热元件，合金丝电阻随温度t变化的关系

如图中实线①所示，由于环境温度以及熨烫的衣物厚度、干湿不同，熨斗的散热功率不同，因而熨斗的温度可能会在较大范围内波动，易损坏衣物．有一种用主要成分为BaTiO3、被称为“PTC”的特殊材料作发热元件的电熨斗．PTC材料的电阻随温度变化的关系如图36－12中实线②所示．根据图线分析可知（　　）

A．原处于冷态的PTC电熨斗比普通电熨斗升温快

B．PTC电熨斗能自动控制温度，温度稳定在T0～T6之间

C．PTC电熨斗能自动控制温度，温度稳定在T6～T7之间

D．PTC电熨斗不能自动控制温度

答案AC

解析：

冷态时PTC材料电阻小，由P＝

知其发热功率大、升温快，A对；由题图可知，温度较低时，PTC材料电阻小，热功率大，生热大于散热，温度升高，电阻迅速增大，发热功率会减小，当发热功率小于散热功率时，电阻温度降低，电阻减小，发热功率会增大，故发热功率等于散热功率时，温度会稳定在题图中T6～T7之间，实现自动控制温度，所以C对，B、D错．

16、在开展研究性学习的过程中，某同学设计了一个利用线圈测量转轮转速的装置，如图36－11所示，在轮子的边缘贴上小磁体，将小线圈靠近轮边放置，接上数据采集器和电脑（即DIS实验器材）．如果小线圈的面积为S，圈数为N匝，小磁体附近的磁感应强度最大值为B，回路的总电阻为R，实验发现，轮子转过θ角，小线圈的磁感应强度由最大值变为零．因此，他说“只要测得此时感应电流的平均值I，就可以测出转轮转速的大小．”请你运用所学的知识，通过计算对该同学的结论作出评价．

答案解析：

设转轮的角速度、转速分别为ω、n，轮子转过θ角所需时间为Δt，通过线圈的磁通量的变化量为ΔΦ，线圈中产生的感应电动势的平均值为E.

根据法拉第电磁感应定律有E＝N

＝N

，

由闭合电路欧姆定律得，感应电流的平均值I＝

，

又Δt＝

，n＝

，

联立以上各式，得n＝

，

由此可见，该同学的结论是正确的．

答案：

结论正确

17、把蜂鸣器、光敏电阻、干簧管继电器开关、电源按如图36－10甲所示电路连接，制成光电报警装置．当报警器有光照射时，蜂鸣器发声，当没有光照或者光照很弱时，蜂鸣器不发声．①光敏电阻：

光敏电阻受光照后，阻值会变小．②干簧管继电器开关：

由干簧管和绕在干簧管外的线圈组成，如图乙所示．当线圈中有一定的电流时，线圈产生的磁场使密封在干簧管内的两个铁质簧片磁化，两个簧片在磁力作用下由原来的分离状态变成闭合状态．当线圈中没有电流或者电流很微弱时，磁场消失，簧片在弹力的作用下回复到分离状态．试说明光电报警器的工作原理．

答案当报警器有光照射时，光敏电阻阻值减小，电路中电流增大，线圈产生的磁场使密封在干簧管内的两个铁质簧片磁化，两个簧片由原来的分离状态变成闭合状态，蜂鸣器电路接通，蜂鸣器发声．反之，当没有光照射或光照很弱时，光敏电阻阻值很大，电路中的电流很小，干簧管内的两个铁质簧片处于分离状态，连接蜂鸣器的电路断开，蜂鸣器不发声．

18、现有热敏电阻、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干．如图36－8所示，试设计一个温控电路，要求温度低于某一温度时，电炉丝自动通电供热，超过某一温度时，又可以自动断电，画出电路图并说明工作过程．

答案解析：

电路图如图所示．

工作过程：

闭合S，当温度低于设计值时热敏电阻阻值增大，通过电磁继电器的电流不能使它工作，K接通电炉丝加热；当温度达到设计值时，热敏电阻减小到某值，通过电磁继电器的电流达到工作电流，K断开，电炉丝断电，停止供热；当温度低于设计值，又重复前述过程．

19、传感器担负着信息的采集任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量（如温度、光、声等）转换成便于测量的量（通常是电学量）．例如热敏传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻，热敏电阻随温度变化的图线如图甲所示，图乙所示是由热敏电阻Rt作为传感器制作的简单自动报警器线路图．

（1）为了使温度过高时报警器铃响，c应接在__________处（填“a”或“b”）．

（2）若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片P向__________移动（填“左”或“右”）．

（3）如果在调试报警器达最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器滑片P都不能使报警器工作，且电路连接完好，各电路元件都能处于工作状态，则造成工作电路不能工作的原因可能是____________________________．

答案传感器担负着信息的采集任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量（如温度、光、声等）转换成便于测量的量（通常是电学量）．例如热敏传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻，热敏电阻随温度变化的图线如图3甲所示，图乙所示是由热敏电阻Rt作为传感器制作的简单自动报警器线路图．

（1）为了使温度过高时报警器铃响，c应接在__________处（填“a”或“b”）．

（2）若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片P向__________移动（填“左”或“右”）．

（3）如果在调试报警器达最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器滑片P都不能使报警器工作，且电路连接完好，各电路元件都能处于工作状态，则造成工作电路不能工作的原因可能是____________________________．

20、温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的．如图36－6甲所示，电源的电动势E＝9.0V，内阻不计；G为灵敏电流表，内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图36－6乙所示．闭合开关S，当R的温度等于20℃时，电流表示数I1＝2mA；当电流表示数I2＝3.6mA时，热敏电阻的温度是（　　）

A．60℃ B．80℃ C．100℃ D．120℃

答案D解析：

温度为20℃时，由R－t关系图可以看出此时热敏电阻的阻值为4kΩ，由I＝

可知Rg＝

＝

Ω＝500Ω，当电流为3.6mA时，由I＝

得R＝

＝

Ω＝2kΩ，然后由Rt关系图可以看出此时对应的温度为120℃.

21、某一电学黑箱内可能有电容器、电感线圈、定值电阻等元件，在接线柱间以如图36－4甲所示的“Z”字形连接（两接线柱间只有一个元件）．为了确定各元件种类，小华同学用电流传感器（相当于电流表）与一直流电源、滑动变阻器、开关串联后，分别将AB、BC、CD接入如图36－4乙所示的电路，闭合开关，计算机显示的电流随时间变化的图象分别如图36－5甲、乙、丙所示，则下列判断中正确的是（　　）

图36－4

图36－5

A．AB间是电容器 B．BC间是电感线圈

C．CD间是电容器 D．CD间是定值电阻

答案ABD解析：

直流电路中接入电容器，电路中会产生充电电流，充电完毕后，电流消失；接入定值电阻，瞬间产生稳定电流；接入电感线圈，由于对变化的电流有阻碍作用，不能瞬间达到稳定电流．

22、图所示是霍尔元件的工作原理示意图，如果用d表示薄片的厚度，k为霍尔系数，对于一个霍尔元件d，k为定值，如果保持电流I恒定，则可以验证UH随B的变化情况．以下说法中正确的是（　　）

A．将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面时，UH将变大

B．在测定地球两极的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平

C．在测定地球赤道上的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平

D．改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，UH将发生变化

答案ABD

23、如图所示的实验电路中，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，D为发光二极管（电流越大，发出的光越强），且R与D相距很近，下列说法正确的是（　　）

A．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率增大

B．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率减小

C．当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率可能不变

D．无论怎样移动触头P，L消耗的功率都不变

答案解析：

触头P左移，使其电阻减小，流过二极管的电流增大，从而发光增强，使光敏电阻R减小，最终达到增大流过灯泡的电流的效果．

答案：

A

24、传感器是一种采集信息的重要器件．如图是由电容器作为传感器来测定压力变化的电路，

当待测压力作用于膜片电极上时，下列说法中正确的是（　　）

①若F向下压膜片电极，电路中有从a到b的电流；

②若F向下压膜片电极，电路中有从b到a的电流；

③若F向下压膜片电极，电路中不会有电流产生；

④若电流表有示数，说明压力F发生变化；

⑤若电流表有示数，说明压力F不会发生变化．

A．②④　　　B．①④　　　C．③⑤　　　D．①⑤

答案A

25、如图，是话筒的原理图．在弹性膜片后面粘接金属线圈，线圈处于永久磁体的磁场中，声波使膜片振动，将声音信号变为电信号．下列说法正确的是

（  ）

A．话筒是利用电流的热效应工作的

B．话筒是利用电磁感应原理工作的

C．膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变

D．膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电流

答案B

26、车床在工作时是不允许将手随便接近飞转的工件的，为了防止万一，设计了下面的光电自动控制安全电路，只要人手不小心靠近了工件，机器就自动停转，请简述其工作原理．图中的A为车床上的电动机；B为随电动机高速转动的工件；C为光，它发出的光照在光敏电阻D上；E为电磁铁；F为衔铁；G为电；H为弹簧．

答案手在C、D间靠近工件时，遮挡住射向光敏电阻的光，光敏电阻的阻值迅速变大，电路中的电流减小，使电磁铁磁性减弱从而放开衔接，造成电动机断路，使工件停转以保证安全．

27、如图甲所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R2为半导体热敏材料制成的传感器，其电阻随温度t变化的图线如图乙所示，电流表为值班室的显示器，a，b之间接报警器，当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是（　　）

A．I变大，U变大       B．I变大，U变小

C．I变小，U变大       D．I变小，U变小

答案D

解析 当传感器R2所在的位置出现火情时R2的阻值减小，电路中总电阻减小，干路电流变大，内电压变大，路段电压变小，U变小，AC错；R1两端电压变大，所以R3两端的电压变小，电流表示数变小，I变小，B错D对；选D

28、如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，Rt为负温度系数热敏电阻，RG为光敏电阻

，闭合开关后，小灯泡L正常发光，由于环境条件改变（光照或温度），发现小灯泡亮度变暗，则引起小灯泡变暗的原因可能是（　　）

A．温度不变，光照增强           B．温度升高，光照不变

C．温度不变，光照减弱           D．温度升高，光照减弱

答案解析：

选A.温度不变，Rt不变，光照增强，RG减小，电路中总电流变大，内电压与Rt两端电压变大，L两端电压变小，L变暗，A正确，C错误．温度升高，Rt减小，若光照不变，RG不变，电路总电流增大，L中电流增大，L变亮；若光照变弱，RG变大，L也变亮．只有A正确．

29、如图甲是汽车过桥时对不同类型桥面压力变化的实验．采用DIS方法对模型进行测量，其结果如图乙中电脑屏幕所示．

（1）图甲中的传感器为________传感器；

（2）图甲中①②③分别为三种

不同类型的桥面，对于凸形桥①，其相对应的压力图线应是屏幕上的________．（填“a”、“b”或“c”）

（3）如增大小球在斜槽上的高度，在图乙中大致画出小球通过凸形桥①时的压力图线．

答案解析：

（1）由于是将压力信号转化为电信号，所以是压力传感器．

（2）桥面如题图①所示，小球在最高点时对桥的压力小于重力；

桥面如题图②所示，小球对桥的压力不变，总等于重力；

桥面如题图③所示，小球在最低点时对桥的压力大于重力；

由此可得：

对应凸形桥①的压力图线是电脑屏幕上的c.

（3

）若增大小球在斜槽上的高度，小球通过凸形桥①时的压力图线将向下凹，即如图所示．

答案：

（1）压力　

（2）c　（3）见解析图

30、角速度计是应用传感器来测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度的装置，其结构如图所示．当系统绕轴OO′转动时，元件A发生位移并输出相应的电压信号，成为飞机、卫星等的制导系统的信息源．已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k

、自然长度为l，电源的电动势为E、内阻不计．滑动变阻器总长也为l且电阻分布均匀，系统静止时P在B点，当系统以角速度ω转动时，则（　　）

A．电路中电流随角速度的增大而增大

B．电路中电流不随角速度的变化而变化

C．弹簧的伸长量为x＝

mωl/（k－mω2）

D．输出电压U与ω的函数式为U＝Emω2/（k－mω2）

答案解析：

选BD.滑片的移动不影响滑动变阻器接入电路中的电阻变化，故电路中的电流不随角速度的变化而变化，A错误、B正确．由牛顿第二定律得：

kx＝m（l＋x）ω2，所以x＝mω2l/（k－mω2），C错误．输出电压U＝Ex/l，将x＝mω2l/（k－mω2）代入上式得：

U＝Emω2/（k－mω2），D正确．

31、如图所示，实线是某同学利用力传感器悬挂一砝码在竖直方向运动时，数据采集器记录下的力传感器中拉力的大小变化情况．从图中可知道该砝码的重力约为________N，A、B、C、D四段图线中砝码处于超重状态的为________，

处于失重状态的为________．

答案解析：

当拉力的大小不变时，力传感器悬挂的砝码在竖直方向是匀速运动，此时力传感器的读数就是砝码的重力，约4.8N．当力传感器读数大于重力，砝码处于超重状态，即A、D状态．当力传感器读数小于重力，砝码处于失重状态，即B、C状态．

答案：

4.8　A、D　B、C

32、如图所示的传感器可以测物体的位移大小，当接有交流电源的电路中电流表的示数变大时，说明（　　）

A．物体向左运动

B．物体向右运动

C．若物体不动，可能电容器的极板距离变窄

D．若物体不动，电容器的极板距离

不可能变窄

答案解析：

选AC.电流表的示数变大，表明电容器的电容增大，对交流电的容抗减小．电容增大的原因有二：

一是电容器两极板间充入电介质，即物体向左运动；二是电容器极板间的距离减小，故A、C正确．

33、小强用恒温箱进行实验时，发现恒温箱的温度持续升高，无法自动控制．经检查，恒温箱的控制器没有故障．参照右图，下列对故障判断正确的是（　　）

A．只可能是热敏电阻出现故障

B．只可能是温度设定装置出现故障

C．热敏电阻和温度设定装置都可能出现故障

D．可能