上海市2014高考物理总复习 10-3 实验(十一)　传感器的简单使用练习

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1、"【高考领航】上海市2014高考物理总复习10-3实验(十一)　传感器的简单使用练习"1．如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u＝311sin314t(V)的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统电路图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器(该热敏材料的电阻率随温度升高而减小)，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压，R3为一定值电阻．当传感器R2所在处出现火警时，以下说法中正确的是(　　)A．变压器输出端的交变电流的频率为314HzB．V1的示数是311VC．A1的示数不变，A2的示数减小D．V1的示数不变，V

2、2的示数减小解析：U1＝＝220V，f＝50Hz不变，A、B错误；因U1、U2不变，出现火警时R2变小，R总变小，I2变大，UR3变大，U2′变小，IR1变小，I1变大，故C错误、D正确．答案：D2．传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域，下图所示为几种电容式传感器，其中通过电容器两极间正对面积而引起电容变化的是(　　)解析：本题考查对引起电容器电容变化因素的理解．由题图知，选项A、C是通过改变极板间正对面积而引起电容变化的，而选项B项通过插入电介质改变介电常数而改变电容大小，选项D是通过改变极板间距来改变电容大小的，故

3、本题选A、C.答案：AC3．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工作的．如图甲所示，电源的电动势E＝9.0V，内电阻不计；G为灵敏电流计，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；当电流表的示数I2＝3.6mA时，热敏电阻的温度是________℃.解析：从图乙查得t＝20℃时，R的阻值为4kΩ由E＝I1(R＋Rg)得：Rg＝－R＝kΩ－4kΩ＝0.5kΩ当I2＝3.6mA时，设热敏电阻的阻值为R′，则R′＝－Rg＝kΩ－0.5kΩ＝2kΩ从图

4、乙查得此时对应的温度t2＝120℃答案：1204．如下图所示为某种电子秤的原理示意图，AB为一均匀的滑动变阻器，阻值为R，长度为L，两边分别有P1、P2两个滑动头，与P1相连的金属细杆可在被固定的竖直光滑绝缘杆MN上保持水平状态，金属细杆与托盘相连．金属细杆所受重力忽略不计，弹簧处于原长时P1刚好指向A端，若P1、P2间出现电压时，该电压经过放大通过信号转换后在显示屏上显示出质量的大小．已知弹簧的劲度系数为k，托盘自身质量为m0，电源的电动势为E，电源的内阻忽略不计，信号放大器、信号转换器和显示器的分流作用忽略不计．求：(1)托盘上未放物体时在托盘的自身重力作用下P1距A端的距离

5、x1；(2)在托盘上放有质量为m的物体时P1距A端的距离x2；(3)在托盘上未放物体时通常先校准零点，其方法是：调节P2，从而使P1、P2间的电压为零，校准零点后将被称物体放在托盘上．试推导出被称物体的质量m与P1、P2间电压U的函数关系式．解析：(1)由力的平衡知识知m0g＝kx1，x1＝.(2)放上重物重新平衡后m0g＋mg＝kx2，x2＝.(3)设电路中的电流为I，则E＝IR.设P1、P2间的电阻为Rx，距离为x，则U＝IRx，＝，x＝x2－x1，解得m＝U.答案：(1)　(2)　(3)m＝U5．为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统．光控开关可采用光敏电阻来

6、控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx)．某光敏电阻RP在不同照度下的阻值如下表：照度(lx)0.20.40.60.81.01.2电阻(kΩ)754028232018(1)根据表中数据，请在图(1)所示的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点．(1)(2)如图(2)所示，当1、2两端所加电压上升至2V时，控制开关自动启动照明系统．请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0lx时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图．(不考虑控制开关对所设计电路的影响)

7、提供的器材如下：（2）光敏电阻RP(符号，阻值见上表)；直流电源E(电动势3V，内阻不计)；定值电阻：R1＝10kΩ，R2＝20kΩ，R3＝40kΩ(限选其中之一并在图中标出)；开关S及导线若干．解析：(1)描绘图像应注意：各点均匀分布在图线两侧，且图线应为平滑曲线，而不能成为各点的连线．光敏电阻的阻值随光照度变化的曲线如图(3)所示，电阻的阻值随光照度的增大而减小．(3)(2)根据串联电阻的正比分压关系，E＝3V，当照度降低至1.0lx时，其电压升至2V，由图线知，此时光敏电阻