2024届高考物理一轮复习专项练：专题 传感器的应用

专题 传感器的应用 【高考真题】 1.(2007广东卷)（多选）压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图（a）所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球，小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图（b）所示，下列判断正确的是（ ） A．从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动 B．从t1到t2时间内，小车做变加速直线运动 C．从t2到t3时间内，小车做变加速直线运动 D．从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动 2.(2008广东卷)某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性,现有器材：直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等。 (1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性，请你在图中的实物图上连线； (2)实验的主要步骤 ①正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值； ②在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关_________、_________断开开关； ③重复第②步操作若干次，测得多组数据 (3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得如图R－t关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的R－t关系式R=________+________t(Ω)(保留三位有效数字)。 【巩固提升】 1.随着国家的发展和人们生活水平的提高，我国人民汽车的拥有量逐年提升，交通管理的压力越来越大，电子眼在交通管理中的运用，为交管部门减轻了很多的工作强度。电子眼系统通过路面下埋设的感应线来感知汽车的压力。感应线是一个压电薄膜传感器，压电薄膜在受压时两端产生电压，压力越大电压越大，压电薄膜与电容器C和电阻R组成图甲所示的回路，红灯亮时，如果汽车的前、后轮先后经过感应线，回路中产生两脉冲电流，如图乙所示，即视为“闯红灯”，电子眼拍照。则红灯亮时（　　） A．车轮停在感应线上时，电阻R上有恒定电流 B．车轮经过感应线的过程中，电容器先放电后充电 C．车轮经过感应线的过程中，电阻R上的电流先增大后减小 D．汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，仍会被电子眼拍照 2.（多选）有款市面上流行的指针式恒温“温奶器”，如图是其内部调温的工作示意图，温度的敏感元件是双金属片，在温度升高时上层金属的膨胀大于下层金属，可造成双金属片的形变。则关于该装置，下列说法正确的是（　　） A．传感器工作的一般流程：电信息→敏感元件→处理电路→非电信息 B．电源刚接通时上下触点是接触的 C．若要提高温奶的温度，则应使调温旋钮下移一些 D．若要提高温奶的温度，则应使调温旋钮上移一些 3.（多选）压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，利用压敏电阻可以设计一个电路来判断升降机的运动情况，其工作原理如图甲所示。将压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置一个绝缘物块。0～t1时间内升降机匀速下降，从t=0时刻开始，电流表中电流随时间变化的情况如图乙所示，下列判断正确的是（　　） A．t1～t2时间内，升降机加速度的大小先增大后减小 B．t2～t3时间内，升降机处于静止状态 C．t3～t4时间内，升降机处于失重状态 D．t3～t4时间内，升降机可能一直减速下降 4.（多选）图甲虚线框内所示是电子秤测量部分的原理图，压力传感器的电阻R随压力F的变化如图乙所示。开关闭合后，压力传感器两端的电压恒为6.0 V。电流表的量程为0.6 A。电表的内阻、踏板和压杆的质量可以忽略不计。则电子秤（　　） A．最大称量值为1500 N B．压力传感器的电阻最小为0 C．空载时，电流表的读数为20mA D．称重为900N时，电阻R为120Ω 5.力敏电阻器是一种能将机械力转换为电信号的特殊元件，其电阻值可随外加压力大小而改变。某同学为研究一个力敏电阻器Rx（阻值变化范围为几欧姆到几十欧姆）的特性。设计了如图a所示的电路，所用电源的电动势为3V，内阻忽略不计，电阻箱（0~99.9Ω）。除图a中的器材外，还有如下器材可供选择： 电流表A1（量程为0~0.6A，内阻r1=1.5Ω）；电流表A2（量程为0~0.6A，内阻约为2Ω） (1)图a中P处选用电表______，Q处选用电表______；（均填选用电表的符号） (2)闭合开关S，多次改变对力敏电阻的压力F，记录两电表读数，得到Rx不同的值，描绘出Rx-F图线如图b所示，由图线可得Rx与F的函数关系式Rx=______； (3)该同学用力敏电阻和所提供的器材，把电流表A1改成一个压力表（即在电流表A1表盘的对应刻度位置处标上压力大小），请在图c虚线框内画出设计电路图______； (4)若将电流表A1表盘的0.15A刻度处标为压力表的0刻度，则电阻箱R0接入电路的阻值