专题18 含有传感器类问题 -2025年符合内蒙古中考物理二轮复习实际的20个微专题练习

2025年符合内蒙古中考物理二轮复习实际的20个微专题必须练 【编写说明】 根据内蒙古中考物理命题最新动态，2025年内蒙古实施统一中考命题。新的政策规定：物理学科总分60分，考试时间60分钟。主要由选择题（8道小题，共24分）和非选择题（6道小题，共36分）组成，共有14道小题。预测2025年内蒙古中考真题试卷应该具有如下特点： （1）全面考查物理观念、科学思维、科学探究及科学态度与责任核心素养。 （2）打破以往传统命题方式，一定会出现新考法。对新情境问题、跨学科实践问题更加重视，有利于培养学生创造性思维。 （3）重视科学技术在生产生活中的实际应用。 （4）关注2025年5月份前国内各种体育赛事及大型活动中的物理问题。 （5）光热力电实验、光热力电简答、力学知识体系内（或者力电）综合计算、含有传感器类的电学（或者电力光及热）综合计算会出现6道小题。 结合以上分析，为了内蒙古初中生中考需求，特编制《2025年符合内蒙古中考物理二轮复习实际的20个微专题必须练》专辑。共下载使用，祝你一臂之力。 专题18 含有传感器的问题 1. 如图所示，某健身俱乐部通过压力传感器获取运动者的运动数据，其工作原理如图乙所示。人从离蹦床一定高度处下落，保持电源电压不变，R1、R2为定值电阻，压力传感器R的阻值随压力增加而减小。在人从与蹦床接触至下落到最低点过程中，下列说法中正确的 是（　　） A．人的重力势能转化为人的动能和蹦床的弹性势能，机械能总和不变 B．人下落至最低点时蹦床的弹性势能Ep最小 C．电压表V1示数变大，电压表V2示数变小 D．电流表A示数逐渐变小，电路消耗的总功率P逐渐减小 【答案】C 【解析】A、在人从与蹦床接触至下落到最低点过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度先变大后变小，动能先变大后变小，人的重力势能转化为人的动能和蹦床的弹性势能，由于运动过程中需要克服空气的阻力做功，机械能转化为内能，则机械能总和会变小，故A错误； B、人下落至最低点时蹦床的弹性形变程度最低，则弹性势能Ep最大，故B错误； C、D由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表V1测量R1两端的电压，电压表V2测量R1、R两端的电压；在人从与蹦床接触至下落到最低点过程中，蹦床受到的压力增大，其阻值减小，总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流表示数变大；根据U＝IR可知，R1两端的电压变大，即电压表V1示数变大，R1、R的电阻的和减小，根据串联电路的分压规律可知，其两端的电压减小，即电压表V2示数变小变小；根据P＝UI可知，电路消耗的总功率P逐渐变大，故D错误，C正确。 2. 为保障安全，现在很多室内公共场所安装有烟雾报警装置，如图所示是烟雾报警的简化原理图。电源电压保持不变，R0为定值电阻，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时，下列说法正确的是（　　） A. 电流表的示数变小，电压表的示数不变 B. 电流表的示数变小，电压表的示数变大 C. 电流表的示数不变，电压表的示数变大 D. 电流表的示数不变，电压表的示数不变 【答案】B 【解析】分析电路图可知，定值电阻R0与光敏电阻R串联，电压表测光敏电阻R两端的电压，电流表测电路中的电流；当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时，光照强度减弱，光敏电阻R的阻值增大，根据串联电阻的规律，总电阻变大，由可知，电路中电流变小，即电流表示数变小；根据U=IR可知，定值电阻R0两端的电压变小；根据串联电路电压的规律可知，光敏电阻R的电压增大，即电压表示数变大，故B符合题意。故选B。 3. 如图甲所示的电路中，电源电压保持不变R0为定值电阻，R1为热敏电阻。在0℃~80℃的范围内，电压表的示数U随热敏电阻的温度t变化的关系如图乙所示。已知当温度t由10℃升高到30℃的过程中，热敏电阻R1的阻值变化了20Ω，则温度t由30℃升高到50℃的过程中，热敏电阻R1的阻值变化情况是（　　） A. 阻值减小且阻值变化量小于20Ω B. 阻值减小且阻值变化量大于20Ω C 阻值增大且阻值变化量小于20Ω D. 阻值增大且阻值变化量大于20Ω 【答案】A 【解析】CD．从图乙可以看出，温度越高，热敏电阻两端的电压越小，根据串联分压，热敏电阻的阻值变小，故温度越高，热敏电阻的阻值越小，当温度升高时，热敏电阻的阻值变小，故CD不符合题意； AB．已知当温度t由10℃升高到30℃的过程中，热敏电阻R1的阻值变化了20Ω，从图乙可知看出，电压表的示数与温度的变化量之比是一个定值，这个定值为 在串联电路中，电源电压不变，故电压表的示数变化，也可以等于定值电阻两端的电压变化，故 当温度为10℃，热敏电阻的阻值为，此时电路中的电流为 同理，当温度为30℃时，热敏电阻的阻值为，此时电路中的电流为 则为 则热敏电阻的变化量为 当温度t由30℃升高到50℃的过程中，不变，热敏电阻的阻值越小，故变小，故热敏电阻的变化量小于20Ω，故A符合题意；B不符合题意。故选A。 4. 如图，交警手拿的是检查“酒驾”的测试仪。测试仪里面的酒精气体传感器，是一种气敏电阻，它的阻值随酒精气体浓度的增大而减小。酒精气体浓度越大，测试仪中电压表的示数也越大。下列四个电路图，符合其原理的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】A．酒精浓度越大，气敏电阻越小，电路的总电阻越小，此时电压表测电源电压，故电压表示数不变，故A不符合题意； B．此电路中电压表测定值电阻两端电压，酒精浓度越大，气敏电阻越小，由串联电路电阻分压规律可知，此时定值电阻两端电压越大，故电压表示数越大，故B符合题意； C．此电路中电压表测气敏电阻两端电压，酒精浓度越大，气敏电阻越小，由串联电路分压规律可知，此时气敏电阻两端电压越小，故电压表示数越小，故C不符合题意； D．此电路中电压表直接串联进电路，相当于测量电源电压，故酒精浓度越大，电压表示数不变，故D不符合题意。 5. 图是红外线测温仪原理示意图，R是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，定值电阻R0为保护电阻。下列分析正确的是（　　） A. 显示仪是由电流表改装成的 B. 测较高温度时，R0两端的电压较大 C. 增大R0的阻值，可增大测温仪的最大测量值 D. 增大电源电压，可增大测温仪的最大测量值 【答案】B 【解析】A．电流表与用电器串联，电压表与用电器并联，图中显示仪与用电器并联，显示仪是由电压表改装成的，故A错误； B．热敏电阻R与定值电阻R0串联，串联电路中电阻越大，分到的电压越多。热敏电阻R，其阻值随温度的升高而减小，测较高温度时，热敏电阻R 分到的电压变小，因此R0两端的电压较大，故B正确； CD．测温仪的最大测量值由它的量程决定，故CD错误。 6. 技术研究小组在实验室模仿工程师做“钢梁承重后的下垂量h”的测试，他们用厚钢尺制成了一座跨度为L的桥梁（如图甲所示），并设计了一个方便读取“厚钢尺桥梁受压后下垂量”的测试仪，测试仪由压力传感器R与外部电路组成（如图乙所示）。已测得跨度为L时，在一定范围内，其压力F与下垂量h满足关系，k＝1×10﹣3m/N。已知电源电压不变，当电压表的示数为4V时，电流表示数为0.4A。当压力F1＝32N时，电路中的电流为I1，此时R的功率为P1；当压力F2＝40N时，电路中的电流为I2，此时R的功率为P2；且I1与I2相差0.1A。传感器的电阻R与压力F的关系图像是一条直线（如图丙所示），忽略传感器与钢梁自重产生的影响。求： （1）R0的阻值； （2）当桥梁的下垂量为3cm时，压力传感器受到的压力； （3）当压力为零时，电路中的总电阻； （4）P1与P2的差值 【答案】（1）10Ω；（2）30N；（3）40Ω；（4）0.1W 【解析】（1）由图乙可知，R和R0串联，电压表测R0的电压，电压表的示数为4V，即R0的电压为4V，电流表的示数为0.4A，即R0的电流为0.4A，根据欧姆定律得 （2）压力F与下垂量h满足关系 已知 k=1×10-3m/N，h=3cm=0.03m 代入数据 （3）由图丙可知，压力为零时，R=30Ω，结合（1）得R0为10Ω，根据串联电阻的规律，电路中的总电阻 R总=R+R0=30Ω+10Ω=40Ω （4）传感器的电阻R与压力F的关系图像是一条直线，设关系式为 R=aF+b ① 将（0，30Ω）、（60N，0）两组数据代入上式可得到 30Ω=a×0+b，0Ω=60N×a+b 解之a =-0.5Ω/ N，b=30Ω 故传感器的电阻R与压力F的关系式为 R=-0.5Ω/ N×F+30Ω ② 当压力F1=32N时，代入②得 R1=-0.5Ω/ N×32N+30Ω=14Ω 当压力F2=40N时，代入②得 R2=0.5Ω/ N×40N+30Ω=10Ω 所以电阻为R1时电路总电阻更大，电流更小，I1与I2相差0.1A，因此 I2=I1+0.1A ③ 电源电压不变，由串联电阻的规律及欧姆定律有 I1(R0+R1)=I2(R0+R2) 代入数据有 I1(10Ω+14Ω)=(I1+0.1A)×(10Ω+10Ω) 解得I1=0.5A 由③可知 I2=0.6A P1=I12×R1=(0.5A)2×14Ω=3.5W P2=I22×R2=(0.6A)2×10Ω=3.6W 故P1与P2的差值为 ΔP=P2-P1=36W-3.5W=0.1 7. 酒驾、醉驾会给交通安全带来巨大隐患，便携式酒精测试仪给交警执法带来了极大的便利。如图1所示，是便携式酒精测试仪的原理图，电源电压恒为3V，Rp是酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度变化的规律如图2所示，R0是报警器，其电阻值恒定为50Ω。问： （1）当气体中酒精浓度为0时，电路中的电流是多少？通电10s电流产生的热量是多少？ （2）我国法律规定，当每100ml的气体中酒精浓度大于或等于20mg小于80mg为酒驾，大于或等于80mg为醉驾。在对某司机的检测中，电压表的示数为2V，通过计算分析该司机属于酒驾还是醉驾。 【答案】（1）0.01A，0.3J；（2）醉驾 【解析】（1）当气体中酒精浓度为0时，由图知Rp=250Ω，又R0=50Ω，电路总电阻为 R=Rp+R0=250Ω+50Ω=300Ω 电源电压恒为3V，电路中电流为 通电10s电流产生的热量是 Q=I2Rt=（0.01A）2×300Ω×10s=0.3J （2）当电压表的示数为2V时，通过报警器的电流为 由于传感器和报警器串联，传感器两端的电压为 U传=U-U报=3V-2V=1V 此时传感器的阻值为 由图像可知，100ml的气体中酒精浓度大于80mg，该司机属于醉驾。 答：（1）当气体中酒精浓度为0时，电路中的电流是0.01A，通电10s电流产生的热量是0.3J； （2）该司机属于醉驾。 8．小文同学借助力传感开关为自家太阳能热水器设计向水箱注水的自动控制简易装置。装置示意图如图所示，太阳能热水器水箱储水空间是底面积0.4m2，高0.6m的长方体。考虑既充分利用太阳能又节约用水，小文设计水箱储水量最少不少于0.04m3，最大不超过0.16m3（图中未标注最大和最少水位）。 力传感开关通过细绳在水箱内悬挂一根细长的圆柱形控制棒，并根据受到的细绳拉力大小打开水泵开关向水箱注水，或者断开水泵开关停止向水箱注水，水泵开关状态与细绳拉力大小的关系如表所示。 细绳拉力F F≥16N 16N＞F＞8N F≤8N 减小过程中 增大过程中 开关状态 打开 打开 断开 断开 已知控制棒重G＝18N，密度ρ＝1.5×103kg/m3。不计细绳质量与体积，计算储水量时控制棒排水体积忽略不计，水的密度ρ0＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。小文完成设计和安装，自动控制简易装置按照设计正常工作。求： （1）水箱底受到水的最大压强； （2）控制棒排开水的最小体积； （3）控制棒的长度。 【答案】（1）水箱底受到水的最大压强为4000Pa； （2）控制棒排开水的最小体积为2×10﹣4m3； （3）控制棒的长度为0.45m。 【解析】（1）当水箱中储水量最大时水最深，由V＝Sh可得，水箱中水的最大深度： h最大＝＝＝0.4m， 所以水箱底受到水的最大压强： p最大＝ρ0gh最大＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4m＝4000Pa； （2）控制棒悬挂在水箱中时，受到细绳拉力、浮力与其重力平衡，所以F+F浮＝G， 控制棒重力一定，当拉力最大为16N时，受到的浮力最小， F浮最小＝G﹣F最大＝18N﹣16N＝2N， 由F浮＝ρ液gV排可得，控制棒排开水的最小体积： V排最小＝＝＝2×10﹣4m3； （3）水箱中水的最小深度：h最小＝＝＝0.1m， 水箱中最大水量和最小水量时水的高度差△h＝h最大﹣h最小＝0.4m﹣0.1m＝0.3m， 细绳拉力F最大时，F最大+F浮最小＝G， 细绳拉力F最小时，F最小+F浮最大＝G， 所以：F最小+F浮最大＝F最大+F浮最小， 即：F浮最大﹣F浮最小＝F最大﹣F最小， 所以：△F浮＝F最大﹣F最小＝16N﹣8N＝8N， 由阿基米德原理可得：△F浮＝ρ0g△V排＝ρ0gS△h， 所以控制棒的横截面积S＝＝ ＝×10﹣2m3， 由G＝mg＝ρVg可得，控制棒的体积： V＝＝＝1.2×10﹣3m3， 所以控制棒的长度： L＝＝＝0.45m。 9. 交通安全要求广大司机“开车不喝酒，喝酒不开车”，酒后驾驶存在许多安全隐患。某科技兴趣小组设计了一种简易的酒精检测仪，其电路原理如图2甲所示。电源电压为12V，R1是气敏电阻，其阻值随呼气酒精浓度K的变化关系如图2乙所示，R2为滑动变阻器。检测前对检测仪进行“调零”，即调节滑动变阻器使电流表的示数为0.1A，调零后变阻器滑片位置保持不变。查阅到相关资料如图1。 （1）求“调零”后变阻器R2接入电路的阻值； （2）检测前R2工作10s消耗的电能； （3）对某司机进行检测时，电流表示数为0.16A，依据信息窗资料，通过计算判断该司机属于非酒驾、酒驾还是醉驾。 【答案】（1）“调零”后变阻器R2接入电路的阻值20Ω； （2）检测前R2工作10s消耗的电能2J； （3）该司机属于酒驾。 【解析】（1）检测前对检测仪进行“调零”，即调节滑动变阻器使电流表的示数为0.1A，调零后变阻器滑片位置保持不变。由乙图可知此时酒精浓度K为0，故此时R1阻值为100Ω；根据R＝计算串联电路的总电阻，再由串联电阻的特点计算R2的阻值； （2）图甲两电阻为纯电阻电路，由W＝I2Rt计算电功即为消耗的电能； （3）据R＝计算串联电路的总电阻，再由串联电阻的特点计算R1的阻值，对应图乙曲线找到相应的呼气酒精浓度K，并计算血液酒精浓度M，判断属于非酒驾、酒驾还是醉驾。 解：（1）由题意可知：U＝12V，I＝0.1A，R1＝100Ω 串联总电阻：R总＝＝＝120Ω， 变阻器R2的阻值：R2＝R总﹣R1＝120Ω﹣100Ω＝20Ω； （2）检测前R2在10s消耗的电能：W＝I2R2t＝（0.1A）2×20Ω×10s＝2J； （3）当I＝0.16A，R2＝20Ω时 串联总电阻：R′总＝＝＝75Ω； R′1的阻值为：R′1＝R′总﹣R2＝75Ω﹣20Ω＝55Ω； 对应乙图此时K＝12.5×10﹣3/100mL，此时酒精浓度为： M＝12.5×10﹣3/100mL×2200＝27.5mg/100mL，该司机属于酒驾。 答：（1）“调零”后变阻器R2接入电路的阻值20Ω； （2）检测前R2工作10s消耗的电能2J； （3）该司机属于酒驾。 10.公路部门往往通过地磅检测汽车载重情况。图甲是跨学科学习团队设计的可视化地磅的电路原理图，主要由踏板（重力不计）、压力传感器R、显示承重的仪表（实质为电流表，量程0~0.6A）等组成，R的阻值与所受压力F大小关系如图乙所示。电源电压为12V，定值电阻R0的阻值为5Ω。求： （1）当R的阻值为35Ω时，电路的电流； （2）当通过电路的电流为0.4A时，地磅的测量值； （3）为了增加地磅的最大测量值，请你写出一种可行的方案，并列出关系式进行说明。 【答案】（1）0.3A；（2）1000kg；（3）需要增大R0的阻值 【解析】（1）由图可知：压力传感器R和定值电阻R0串联，电流表测量电路中的电流，当电流表的电流为50mA时，当R的阻值为35Ω时，电路的电流 （2）当通过电路的电流为0.4A时，电路的总电阻 R的阻值 R′=R总-R0=30Ω-5Ω=25Ω 由图乙可知压力是1×104N，地磅的测量值 （3）电流表的示数最大为0.6A，电源电压不变，电路的总电阻为 为了增加地磅的最大测量值，即压力增大，需要减小R的阻值，R的阻值为 R=20Ω-R0 所以需要增大R0的阻值。 11. 小海对压敏电阻的特性很感兴趣，他在老师的协助下制作了一个简易电子秤，图甲为设计原理图。电源电压保持不变，为定值电阻，为压敏电阻，重量指示表由一只量程为0~0.6A的电流表改装而成，放在上的是轻质绝缘托盘，的阻值与压力的关系如图乙所示。请完成下列问题。 （1）由图乙可知，压敏电阻的阻值随着压力F的增大而___________； （2）闭合开关S后，在托盘中放置重为2N的物体时，电流表示数为0.24A；放置重为4N的物体时，电流表示数为0.6A。定值电阻为多大？ （3）在托盘中放置一个苹果，电流表指针指在满刻度的位置，此苹果的重力为多大？ （4）在调试过程中，发现此电子秤量程较小，想要增大电子秤的量程，请你用学运的物理知识，在不改变原电路及元件的基础上，设计一个增大量程的简要方案。（可用简要文字、表达式、示意图进行说明） 【答案】（1）减小 （2）10Ω （3）1N （4）将电流表的量程改用大量程 【解析】（1）由图乙的信息可得，压敏电阻的阻值随着压力F的增大而减小。 （2）由图甲得，定值电阻R0、压敏电阻Rx串联，电流表测量电路电流。闭合开关S后，在托盘中放置重为2N的物体时，压敏电阻Rx受到的压力 由图乙得，压敏电阻Rx的阻值为90Ω，电流表示数为0.24A，由欧姆定律得，此时压敏电阻Rx的电压为 放置重为4N的物体时，压敏电阻Rx受到的压力 由图乙得，压敏电阻Rx的阻值为30Ω，电流表示数为0.6A，由欧姆定律得，此时压敏电阻Rx的电压为 由欧姆定律得，定值电阻为 （3）由串联电路电压特点与欧姆定律得，电源电压为 在托盘中放置一个苹果，电流表指针指在满刻度的位置，电流表的示数为 由欧姆定律得，此时电路电阻为 则此时压敏电阻Rx阻值为 由图乙得，此时压敏电阻Rx阻值为1N，则此苹果的重力为 （4）电子称的量程增大，则压敏电阻Rx受到的压力变大，压敏电阻Rx的阻值变小，则电路的总电阻变小，由欧姆定律得，电路电流变大，则应将电流表的量程改为大量程。 12.小龙设计了一个自动注水喷淋系统，电路原理如图甲所示。控制电路的电源电压，为定值电阻，圆柱体水箱底面积，为压敏电阻置于水箱底部，阻值随水位变化关系如图乙。工作电路包括注水系统和喷淋系统，电源电压。电磁铁线圈电阻忽略不计。 ①当水箱内的水位上升到2m时，通过电磁铁线图的电流，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，此时电流表示数； ②当水位下降到1m时，衔铁恰好被拉起，注水系统开始工作，此时电流表示数。 求： （1）当水箱内水位达到2m时，控制电路中压敏电阻的电功率； （2）定值电阻的阻值； （3）已知喷淋系统一直喷水，每秒钟喷水恒为，注水系统工作时，每秒钟给水箱注水恒为，水箱注满一次水，工作电路消耗的电能。 【答案】（1）2.4W；（2）30Ω；（3）6.6×104J 【解析】（1）由甲图知，控制电路中和串联，由乙图可知，当水箱内水位达到2m时 控制电路中电流 所以的功率 （2）当水位为2m时，根据串联电路特点和欧姆定律可得的阻值，由得 （3）由工作电路可知，注水和喷淋系统是并联的，都工作时干路电流 注水系统从水位1m开始注水到2m，注水的总体积 注水的同时喷淋系统一直工作，所以注水时间 工作电路消耗的电能 答：（1）当水箱内水位达到2m时，控制电路中压敏电阻RN的电功率为2.4W； （2）定值电阻R0的阻值为30Ω； （3）已知喷淋系统一直喷水，每秒钟喷水恒为0.001m3，注水系统工作时，每秒钟给水箱注水恒为0.004m3，水箱注满一次水，工作电路消耗的电能为6.6×104J。 13. “天和”学习小组在实验室探究一个热敏电阻阻值随温度变化的关系，设计了如图甲所示的电路图，电源两端电压恒为12V，是定值电阻，R是热敏电阻，电流表的量程是0~0.6A，电压表的量程是0~15V。 （1）同学们按电路图连接实物后，闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，电流表无示数，则故障可能是热敏电阻R处发生_________（选填“短路”或“断路”）； （2）排除故障后，闭合开关S，他们测量了该热敏电阻不同温度下的电阻值，并绘制成如图乙所示的图像。由图像可知，热敏电阻的阻值R随温度t增大而_________；（选填“增大”“不变”或“减小”） （3）某次测量中，电压表示数如图丙所示，电流表示数为0.2A，则此时热敏电阻R的温度为_________℃； （4）探究过程中，热敏电阻的温度变化范围为0~100℃，则电压表示数的变化范围为_________。 【答案】 （1）断路 （2）减小 （3） 20 （4） 6V∼11V 【解析】（1）在电路连接正确的情况下，闭合开关后，如果电压表示数接近电源电压，而电流表无示数，这通常意味着电路中存在断路。由于电压表测量的是热敏电阻R两端的电压，且示数接近电源电压，因此可以判断断路发生在热敏电阻R处，即热敏电阻R处发生断路。 （2）观察图乙所示的图像，我们可以看到随着温度的升高，热敏电阻的阻值在逐渐减小。因此，我们可以得出结论：热敏电阻的阻值R随温度t的增大而减小。 （3）在图丙中，电压表的示数为10V，电流表的示数为0.2A。由于热敏电阻R与定值电阻R0​是串联的，根据串联电路的电压分配原则，我们可以得到定值电阻R0​两端的电压为 U0​=U−UR​=12V−10V=2V 然后，我们可以利用欧姆定律求出定值电阻R0​的阻值 接着，我们可以求出此时热敏电阻R的阻值 最后，我们根据图乙所示的图像，可以找出对应阻值为50Ω时的温度为20℃。 （4）当热敏电阻的温度为0℃时，为110Ω。此时，电路中的电流最小，定值电阻分担的电压最小，电压表的示数最大。根据欧姆定律和串联电路的电压分配原则，我们可以求出此时电压表的示数 当热敏电阻温度为100℃时，为10Ω。此时，电路中的电流最大，电流最大为0.6A，未超过电流表量程，此时电压表的示数为 所以，电压表示数的变化范围为6V∼11V。 14.（创新题） 利用低温箱和温度传感器探究不同温度的水降温的快慢，温度传感器可实时监测并自动记录水温，如图甲所示。 （1）实验时，在三个相同的杯子中加入________相同、初温不同的水。将温度传感器的探头浸没水中测量水温时，应注意探头不要_________； （2）将三杯水同时放入-30℃的低温箱中冷却，箱内的风扇可使箱内气流稳定循环，使得三杯水受冷环境_________； （3）同时用三个温度传感器分别监测三杯水的温度，并获得温度随时间变化的图象如图乙。分析图象可知：在其他条件相同的情况下，初温高的水降温_________（填“快”或“慢”）；水在凝固过程中，_________热量，温度保持不变； （4）为提高实验结论的普遍性，实验时应在每杯水中放入多个探头，对杯子中不同的_________水进行测量。 【答案】 （1）质量 接触杯底或接触杯壁 （2）相同 （3） 快 放出 （4）位置 【解析】（1）根据控制变量法，在三个相同的杯子中加入质量相同和初温不同的水，温度传感器的探头浸没水中，不能碰到杯底或杯壁。 （2）为了使水受冷环境相同，需要将三杯水同时放入-30℃的低温箱中冷却，箱内的风扇可使箱内气流稳定循环。 （3）由图乙可知，水从80℃降低到0℃，大约需要3.2×103s，水从40℃降低到0℃，大约需要3×103s，水从30℃降低到0℃，大约需要2×103s，说明在其他条件相同的情况下，初温高的水降温快。降到0℃后保持不变，说明水在凝固过程中，放出热量，温度不变。 （4）为了使实验结论具有普遍性，避免偶然性，在每杯水中放入多个探头，对杯子中不同的位置的水进行测量。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年符合内蒙古中考物理二轮复习实际的20个微专题必须练 【编写说明】 根据内蒙古中考物理命题最新动态，2025年内蒙古实施统一中考命题。新的政策规定：物理学科总分60分，考试时间60分钟。主要由选择题（8道小题，共24分）和非选择题（6道小题，共36分）组成，共有14道小题。预测2025年内蒙古中考真题试卷应该具有如下特点： （1）全面考查物理观念、科学思维、科学探究及科学态度与责任核心素养。 （2）打破以往传统命题方式，一定会出现新考法。对新情境问题、跨学科实践问题更加重视，有利于培养学生创造性思维。 （3）重视科学技术在生产生活中的实际应用。 （4）关注2025年5月份前国内各种体育赛事及大型活动中的物理问题。 （5）光热力电实验、光热力电简答、力学知识体系内（或者力电）综合计算、含有传感器类的电学（或者电力光及热）综合计算会出现6道小题。 结合以上分析，为了内蒙古初中生中考需求，特编制《2025年符合内蒙古中考物理二轮复习实际的20个微专题必须练》专辑。共下载使用，祝你一臂之力。 专题18 含有传感器的问题 1. 如图所示，某健身俱乐部通过压力传感器获取运动者的运动数据，其工作原理如图乙所示。人从离蹦床一定高度处下落，保持电源电压不变，R1、R2为定值电阻，压力传感器R的阻值随压力增加而减小。在人从与蹦床接触至下落到最低点过程中，下列说法中正确的 是（　　） A．人的重力势能转化为人的动能和蹦床的弹性势能，机械能总和不变 B．人下落至最低点时蹦床的弹性势能Ep最小 C．电压表V1示数变大，电压表V2示数变小 D．电流表A示数逐渐变小，电路消耗的总功率P逐渐减小 2. 为保障安全，现在很多室内公共场所安装有烟雾报警装置，如图所示是烟雾报警的简化原理图。电源电压保持不变，R0为定值电阻，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时，下列说法正确的是（　　） A. 电流表的示数变小，电压表的示数不变 B. 电流表的示数变小，电压表的示数变大 C. 电流表的示数不变，电压表的示数变大 D. 电流表的示数不变，电压表的示数不变 3. 如图甲所示的电路中，电源电压保持不变R0为定值电阻，R1为热敏电阻。在0℃~80℃的范围内，电压表的示数U随热敏电阻的温度t变化的关系如图乙所示。已知当温度t由10℃升高到30℃的过程中，热敏电阻R1的阻值变化了20Ω，则温度t由30℃升高到50℃的过程中，热敏电阻R1的阻值变化情况是（　　） A. 阻值减小且阻值变化量小于20Ω B. 阻值减小且阻值变化量大于20Ω C 阻值增大且阻值变化量小于20Ω D. 阻值增大且阻值变化量大于20Ω 4. 如图，交警手拿的是检查“酒驾”的测试仪。测试仪里面的酒精气体传感器，是一种气敏电阻，它的阻值随酒精气体浓度的增大而减小。酒精气体浓度越大，测试仪中电压表的示数也越大。下列四个电路图，符合其原理的是（　　） A. B. C. D. 5. 图是红外线测温仪原理示意图，R是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，定值电阻R0为保护电阻。下列分析正确的是（　　） A. 显示仪是由电流表改装成的 B. 测较高温度时，R0两端的电压较大 C. 增大R0的阻值，可增大测温仪的最大测量值 D. 增大电源电压，可增大测温仪的最大测量值 6. 技术研究小组在实验室模仿工程师做“钢梁承重后的下垂量h”的测试，他们用厚钢尺制成了一座跨度为L的桥梁（如图甲所示），并设计了一个方便读取“厚钢尺桥梁受压后下垂量”的测试仪，测试仪由压力传感器R与外部电路组成（如图乙所示）。已测得跨度为L时，在一定范围内，其压力F与下垂量h满足关系，k＝1×10﹣3m/N。已知电源电压不变，当电压表的示数为4V时，电流表示数为0.4A。当压力F1＝32N时，电路中的电流为I1，此时R的功率为P1；当压力F2＝40N时，电路中的电流为I2，此时R的功率为P2；且I1与I2相差0.1A。传感器的电阻R与压力F的关系图像是一条直线（如图丙所示），忽略传感器与钢梁自重产生的影响。求： （1）R0的阻值； （2）当桥梁的下垂量为3cm时，压力传感器受到的压力； （3）当压力为零时，电路中的总电阻； （4）P1与P2的差值 7. 酒驾、醉驾会给交通安全带来巨大隐患，便携式酒精测试仪给交警执法带来了极大的便利。如图1所示，是便携式酒精测试仪的原理图，电源电压恒为3V，Rp是酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度变化的规律如图2所示，R0是报警器，其电阻值恒定为50Ω。问： （1）当气体中酒精浓度为0时，电路中的电流是多少？通电10s电流产生的热量是多少？ （2）我国法律规定，当每100ml的气体中酒精浓度大于或等于20mg小于80mg为酒驾，大于或等于80mg为醉驾。在对某司机的检测中，电压表的示数为2V，通过计算分析该司机属于酒驾还是醉驾。 8．小文同学借助力传感开关为自家太阳能热水器设计向水箱注水的自动控制简易装置。装置示意图如图所示，太阳能热水器水箱储水空间是底面积0.4m2，高0.6m的长方体。考虑既充分利用太阳能又节约用水，小文设计水箱储水量最少不少于0.04m3，最大不超过0.16m3（图中未标注最大和最少水位）。 力传感开关通过细绳在水箱内悬挂一根细长的圆柱形控制棒，并根据受到的细绳拉力大小打开水泵开关向水箱注水，或者断开水泵开关停止向水箱注水，水泵开关状态与细绳拉力大小的关系如表所示。 细绳拉力F F≥16N 16N＞F＞8N F≤8N 减小过程中 增大过程中 开关状态 打开 打开 断开 断开 已知控制棒重G＝18N，密度ρ＝1.5×103kg/m3。不计细绳质量与体积，计算储水量时控制棒排水体积忽略不计，水的密度ρ0＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。小文完成设计和安装，自动控制简易装置按照设计正常工作。求： （1）水箱底受到水的最大压强； （2）控制棒排开水的最小体积； （3）控制棒的长度。 9. 交通安全要求广大司机“开车不喝酒，喝酒不开车”，酒后驾驶存在许多安全隐患。某科技兴趣小组设计了一种简易的酒精检测仪，其电路原理如图2甲所示。电源电压为12V，R1是气敏电阻，其阻值随呼气酒精浓度K的变化关系如图2乙所示，R2为滑动变阻器。检测前对检测仪进行“调零”，即调节滑动变阻器使电流表的示数为0.1A，调零后变阻器滑片位置保持不变。查阅到相关资料如图1。 （1）求“调零”后变阻器R2接入电路的阻值； （2）检测前R2工作10s消耗的电能； （3）对某司机进行检测时，电流表示数为0.16A，依据信息窗资料，通过计算判断该司机属于非酒驾、酒驾还是醉驾。 10.公路部门往往通过地磅检测汽车载重情况。图甲是跨学科学习团队设计的可视化地磅的电路原理图，主要由踏板（重力不计）、压力传感器R、显示承重的仪表（实质为电流表，量程0~0.6A）等组成，R的阻值与所受压力F大小关系如图乙所示。电源电压为12V，定值电阻R0的阻值为5Ω。求： （1）当R的阻值为35Ω时，电路的电流； （2）当通过电路的电流为0.4A时，地磅的测量值； （3）为了增加地磅的最大测量值，请你写出一种可行的方案，并列出关系式进行说明。 11. 小海对压敏电阻的特性很感兴趣，他在老师的协助下制作了一个简易电子秤，图甲为设计原理图。电源电压保持不变，为定值电阻，为压敏电阻，重量指示表由一只量程为0~0.6A的电流表改装而成，放在上的是轻质绝缘托盘，的阻值与压力的关系如图乙所示。请完成下列问题。 （1）由图乙可知，压敏电阻的阻值随着压力F的增大而___________； （2）闭合开关S后，在托盘中放置重为2N的物体时，电流表示数为0.24A；放置重为4N的物体时，电流表示数为0.6A。定值电阻为多大？ （3）在托盘中放置一个苹果，电流表指针指在满刻度的位置，此苹果的重力为多大？ （4）在调试过程中，发现此电子秤量程较小，想要增大电子秤的量程，请你用学运的物理知识，在不改变原电路及元件的基础上，设计一个增大量程的简要方案。（可用简要文字、表达式、示意图进行说明） 12.小龙设计了一个自动注水喷淋系统，电路原理如图甲所示。控制电路的电源电压，为定值电阻，圆柱体水箱底面积，为压敏电阻置于水箱底部，阻值随水位变化关系如图乙。工作电路包括注水系统和喷淋系统，电源电压。电磁铁线圈电阻忽略不计。 ①当水箱内的水位上升到2m时，通过电磁铁线图的电流，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，此时电流表示数； ②当水位下降到1m时，衔铁恰好被拉起，注水系统开始工作，此时电流表示数。 求： （1）当水箱内水位达到2m时，控制电路中压敏电阻的电功率； （2）定值电阻的阻值； （3）已知喷淋系统一直喷水，每秒钟喷水恒为，注水系统工作时，每秒钟给水箱注水恒为，水箱注满一次水，工作电路消耗的电能。 13. “天和”学习小组在实验室探究一个热敏电阻阻值随温度变化的关系，设计了如图甲所示的电路图，电源两端电压恒为12V，是定值电阻，R是热敏电阻，电流表的量程是0~0.6A，电压表的量程是0~15V。 （1）同学们按电路图连接实物后，闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，电流表无示数，则故障可能是热敏电阻R处发生_________（选填“短路”或“断路”）； （2）排除故障后，闭合开关S，他们测量了该热敏电阻不同温度下的电阻值，并绘制成如图乙所示的图像。由图像可知，热敏电阻的阻值R随温度t增大而_________；（选填“增大”“不变”或“减小”） （3）某次测量中，电压表示数如图丙所示，电流表示数为0.2A，则此时热敏电阻R的温度为_________℃； （4）探究过程中，热敏电阻的温度变化范围为0~100℃，则电压表示数的变化范围为_________。 14.（创新题） 利用低温箱和温度传感器探究不同温度的水降温的快慢，温度传感器可实时监测并自动记录水温，如图甲所示。 （1）实验时，在三个相同的杯子中加入________相同、初温不同的水。将温度传感器的探头浸没水中测量水温时，应注意探头不要_________； （2）将三杯水同时放入-30℃的低温箱中冷却，箱内的风扇可使箱内气流稳定循环，使得三杯水受冷环境_________； （3）同时用三个温度传感器分别监测三杯水的温度，并获得温度随时间变化的图象如图乙。分析图象可知：在其他条件相同的情况下，初温高的水降温_________（填“快”或“慢”）；水在凝固过程中，_________热量，温度保持不变； （4）为提高实验结论的普遍性，实验时应在每杯水中放入多个探头，对杯子中不同的_________水进行测量。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$