(练习)25 易错强化练(四) 传感器及其应用-【提分教练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册(鲁科版2019)

易错强化练(四)　传感器及其应用 练易错 易错点1| 在分析问题时，不清楚热敏电阻和光敏电阻的特征 [防范要诀] (1)热敏电阻由半导体材料制成，负温度系数的热敏电阻阻值随温度的升高而减小。 (2)光敏电阻由半导体材料制成，阻值随着光照强度的增强而减小。 [对点集训] 1．如图所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻，L为小灯泡，当温度降低时(　　) A．R1两端的电压增大 B．电流表的示数增大 C．小灯泡的亮度变强 D．小灯泡的亮度变弱 C　解析：R2与灯L并联后与R1串联，与电源构成闭合电路，当热敏电阻温度降低时，电阻R2增大，外电路电阻增大，电流表读数减小，灯L两端电压增大，灯泡亮度变强，R1两端电压减小，故选项C正确，A、B、D均错误。 易错点2| 不清楚含传感器电路的工作原理 [防范要诀] (1)分析含传感器的电路时，首先必须找到敏感元件，弄清楚传感器的工作原理。 (2)要看懂电路结构，在讨论动态变化的时候，应抓住不变量这个关键点。 [对点集训] 2．如图所示的电路可将声音信号转化为电信号，该电路中右侧固定不动的金属板b与能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜a构成一个电容器，a、b通过导线与恒定电源两极相接。若声源S做简谐运动，则(　　) A．a振动过程中，a、b板间的电场强度不变 B．a振动过程中，a、b板间所带电荷量不变 C．a振动过程中，灵敏电流表中始终有方向不变的电流 D．a向右的位移最大时，a、b板所构成的电容器的电容最大 D　解析：由于平行板电容器两极板与电池两极相连接，因此两极板间的电压U保持不变，根据场强E＝和C＝可判断A错误，D正确；再由 Q＝CU可知，B错误；由于Q变化，电容器出现充电、放电现象，显然电流表中电流方向不断变化，C错误。 练疑难 3．(多选)在制作光控电路实验中，某同学按如图所示电路将元件安装完毕后，发现将装置置入黑暗环境中接通电源时，二极管不发光，原因可能是(　　) A．二极管两极接反 B．R1与RG位置颠倒 C．R1阻值太小 D．二极管被断路 ABD　解析：由题意可知，若二极管接反，光线较暗时，二极管上为负向电压，无法导通，二极管不亮，A项正确；若R1与RG位置颠倒，则光线较暗时，Y端为高电平，二极管不导通，二极管不发光，B项正确；若R1阻值太小，Y端一直为低电平，二极管一直发光，C项错误；二极管断路时无法发光，D正确。 4．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。如图甲所示，电源的电动势E＝9.0 V，内阻不计，G为灵敏电流表，内阻RG保持不变，R为热敏电阻，其阻值与温度的变化关系如图乙所示。闭合开关S，当温度等于20 ℃时，电流表示数 I1＝2 mA；当电流表的示数I2＝3.6 mA时，热敏电阻的温度是(　　) A．60 ℃　　　　　 B．80 ℃ C．100 ℃ D．120 ℃ D　解析：由题图乙可知，当t＝20 ℃时，热敏电阻阻值R1＝4 kΩ。由闭合电路欧姆定律得E＝I1(R1＋RG)，代入数值可求得RG＝500 Ω；当I2＝3.6 mA时，设热敏电阻阻值为R2，则E＝I2(R2＋RG)，可求得R2＝2 kΩ。由题图乙可知，这时热敏电阻的温度t＝120 ℃。故正确选项为D。 5．如图所示为一种常见的身高体重测量仪。测量仪顶部向下发射波速为v的超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔。质量为M0的测重台置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为t0，输出电压为U0，某同学站上测重台，测量仪记录的时间间隔为t，输出电压为U，则该同学的身高和质量分别为(　　) A．v(t0－t)，U B．v(t0－t)，U C．v(t0－t)，(U－U0) D．v(t0－t)，(U－U0) D　解析：设测量仪高度和人的身高分别为H和h，根据题意，没有站人时H＝v，站人时有H－h＝v，得 h＝v；又由传感器输出的电压与作用在其上的压力成正比，则没有站人时U0＝kM0g，站人时U＝k(M0＋m)g，得m＝(U－U0)，故D正确。 6．某科技小组想探究某品牌托盘秤内部结构，拆开发现其内部简易结构如图所示，托盘A、竖直杆B、水平横杆H与齿条C固定连在一起，齿轮D与齿条C啮合，在齿轮上固定指示示数的指针E，两根完全相同的弹簧将横杆吊在托盘称的外壳上。他想根据指针偏转角度测量弹簧的劲度系数，经过调校，托盘中不放物品时，指针E恰好指在竖直向上的位置，若放上质量为m的物体，指针偏转了θ弧度(θ＜2π)，齿轮的直径为d，则放上质量为m物体时弹簧的形变增量为________(用题目所给的参量表示)；若当地的重力加速度为g，则弹簧的劲度系数为_