内容正文:
5.1认识传感器
目录
【攻核心·技能提升】--------------------------------------------------------------------------------1
考点一、感受传感器,知道传感器是把非电学量转换成电学量的器件或装置,知道传感器在生产生活等实践活动中有广泛应用-----------------------------------------------------------------1
考点二、了解传感器的基本组成部分和应用的一般模式--------------------------------------2
考点三、知道传感器在某些方面可以替代甚至超过人类对自然的感知,能够改变人类的生产生活方式--------------------------------------------------------------------------------------------------2
【拓思维·重难突破】--------------------------------------------------------------------------------3
【链高考·精准破局】-------------------------------------------------------------4
考点一、感受传感器,知道传感器是把非电学量转换成电学量的器件或装置,知道传感器在生产生活等实践活动中有广泛应用
1.(多选)如图,关于干簧管,下列说法中正确的是( )
A.磁体靠近干簧管,小灯泡会亮
B.改变磁体磁极的方向,然后靠近干簧管,小灯泡不亮
C.干簧管作为磁传感器,经常被用于控制电路的通断
D.干簧管作为磁传感器,可被用于定量测量磁感应强度
2.居民楼的楼道照明电灯常安装自动控制开关,“只要拍拍手电灯就亮”。这种开关用到的传感器是( )
A.湿度传感器 B.气体传感器 C.温度传感器 D.声音传感器
3.(多选)关于传感器的作用,下列说法正确的是( )
A.传感器一般是把非电学量转换为电学量或转换为电路的通断
B.传感器一定是把非电学量转换为电路的通断
C.传感器把非电学量转换为电学量是为了方便进行测量、传输、处理和控制
D.电磁感应是把磁学量转换成电学量,所以电磁感应也是传感器
4.传感器在日常生活中有着广泛的应用,它的种类多种多样,其性能也各不相同,电热水壶有水烧干自动断电装置,电热水壶内实现这一功能的传感器是( )
A.力传感器 B.温度传感器 C.声传感器 D.光传感器
5.(多选)当前传感器被广泛应用于各种电器、电子产品之中,关于常用的几种家用电子器件所采用的传感器,下列说法中正确的是()
A.电视机对无线遥控信号的接收主要是采用了红外线传感器
B.电子体温计中主要是用了温度传感器
C.电脑所用的光电鼠标主要是采用了声波传感器
D.电子秤中主要是采用了力电传感器
考点二、了解传感器的基本组成部分和应用的一般模式
6.(多选)下列对传感器的工作原理认识正确的是( )
A.传感器的结构是由敏感元件和处理电路组成
B.敏感元件的功能是把电学量转换成非电学量便于处理电路进行处理
C.半导体元件光敏电阻阻值随光照增强而变大,半导体热敏电阻阻值随温度升高而减小
D.干簧管属于磁敏元件,是由磁场控制的自动开关
7.传感器的种类、组成与应用模式;
(1)分类:按传感器的工作原理的不同,把传感器分为___________传感器、___________传感器和___________传感器。
(2)组成:传感器主要由___________、转换元件组成。
(3)应用模式:
考点三、知道传感器在某些方面可以替代甚至超过人类对自然的感知,能够改变人类的生产生活方式
8.传感器的应用改变了我们的生活,没有传感器,就不可能有现代化的自动控制技术,下列有关传感器的判断正确的是( )
A.传感器是将电学量(如电压、电流等)转化成非电学量(如压力、温度、位移等)的装置
B.热敏电阻的电压随温度变化而变化
C.干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的
D.光敏电阻在有光照射时,电阻会变小
9.传感器广泛应用在机器人、无人驾驶、智能制造等方面,以下关于传感器元件的说法正确的是( )
A.光敏电阻能把光照强度这个光学量转换为电阻这个电学量,其阻值随着光照强度的增大而增大
B.金属热电阻和热敏电阻都能把温度这个热学量转换为电阻这个电学量,它们的阻值都会随着温度的升高而增大
C.电阻应变片能把物体形变这个力学量转换为电阻这个电学量,物体表面拉伸时,贴在其表面的应变片阻值变大
D.电容式位移传感器能把物体位移这个力学量转换为电阻这个电学量
10.(多选)唱卡拉OK用的话筒,内有传感器,其中有一种是动圈式的,它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈,线圈处于永磁体的磁场中,当声波使膜片前后振动时,就将声音信号转变为电信号,下列说法正确的是( )
A.该传感器是根据电流的磁效应工作的
B.该传感器是根据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断变化
D.膜片振动时,金属线圈中产生的感应电动势保持不变
11.(多选)传感器是指将非电学量如速度、温度、压力等的变化转换为电学量变化的一种元件,在自动控制中有着广泛应用如图所示是一种测定液面高度的电容式传感器的示意图,金属芯线外面有一层不导电的电介质,把金属芯线插入导电液体中芯线与导体绝缘,金属芯线与导电液体形成一个电容器,从指示器显示的电容的大小的变化就能反映液面的升降情况,两者的关系是
A.C增大表示h增大 B.C增大表示h减小
C.C减小表示h减小 D.C减小表示h增大
12.电容式加速度传感器具有体积小、重量轻、精度高、可靠性好等优点,在航空、汽车、医疗设备等领域均有广泛的应用,其结构如图所示。基座内部可以看成由上下两个电容分别为C1、C2的电容器组成,当基座具有沿箭头方向的加速度时,质量块将相对基座产生位移而使电容器的电容发生变化。已知上、下极板间电压恒定,则( )
A.当基座做匀速直线运动时,C1减小,C2增加
B.当质量块向上极板靠近时,C1减小,C2增加
C.可根据两电容器的电压变化来判断基座的加速度
D.可根据两电容器的电量变化来判断基座的加速度
13.(多选)如图甲为风速测量仪的示意图,绝缘弹簧的左端固定,右端与导电的迎风板相连,并套在水平放置的均匀金属细杆上。迎风板与金属杆垂直且接触良好,并能自由滑动。电压传感器一侧与迎风板连接,另一侧与金属杆左端相连。电压传感器示数U与风速v的关系如图乙所示,已知纵截距为b,斜率为k,电源电动势为E,内阻为r,保护电阻为R,不计摩擦和迎风板的电阻,则( )
A. 风速越大,回路电流越大
B. 风速越小,金属杆接入回路的电阻越小
C. 无风时,金属杆接入回路的电阻为
D.风速为v时,流过电阻R的电流为
14.(多选)如图(a)为某声敏电阻的阻值R随声音强度L(单位:dB)变化关系的图像,某同学利用该声敏电阻制作了声音强度检测装置,其简化电路如图(b)所示。电源电动势,内阻,电阻、中的一个是声敏电阻,另一个是定值电阻。已知定值电阻的阻值为,电压表的量程为0~3V,声音强度越大,电压表的示数也越大。下列说法正确的是( )
A.为声敏电阻,为定值电阻
B.电压表的示数为2.5V时,声音强度为80dB
C.声音强度越大,电源的总功率越小
D.若换用阻值更小的定值电阻,则电路能测量的最大声音强度将变大
15.(多选)图甲为交警正在用气体酒精浓度测试仪查酒驾的情景,图乙为气体酒精浓度测试仪的原理图,为气敏电阻,其阻值随气体中酒精浓度的增大而减小,为报警器的电阻(阻值不变),大于电源内阻,当报警器两端的电压达到一定值时,报警器报警测试仪使用前应先调零,即当气体中酒精浓度为0时,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为,调零后的滑片位置保持不变.测试时,当气体酒精浓度达到酒驾指定浓度时,电压表示数增大为U,报警器报警。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时,下列说法正确的是( )
A.当两端的电压减小时,报警器开始报警
B.电源的输出功率增大
C.移去电压表,报警时气体酒精浓度比指定的浓度小
D.若不小心将的滑片向下移了一些,报警时气体酒精浓度比指定的浓度大
16.(多选)【2023年高考浙江卷物理真题(1月)】
下列说法正确的是( )
A.利用电容传感器可制成麦克风
B.物体受合外力越大,则动量变化越快
C.利用红外传感器可制成商场的自动门
D.若物理问题牛顿运动定律不适用,则动量守恒定律也不适用
17.【2013年全国普通高等学校招生统一考试物理(江苏卷)】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. D.RM变小,且R越小,U增大越明显
18.(多选)【2011年普通高等学校招生全国统一考试物理卷(江苏卷)】美国科学家Willard S .Boyle与George E . Snith因电荷耦合器件(CCD)的重要发明获得2009年度诺贝尔物理学奖。CCD是将光学量转变成电学量的传感器。下列器件可作为传感器的有( )
A.发光二极管 B.热敏电阻 C.霍尔元件 D.干电池
19.【2009年普通高等学校招生统一考试理综试题物理部分(宁夏卷)】青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电,为路灯提供电能。用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关,实现自动控制。光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化,作为简化模型,可以近似认为,照射光较强(如白天)时电阻几乎为0;照射光较弱(如黑天)时电阻接近于无穷大。利用光敏电阻作为传感器,借助电磁开关,可以实现路灯自动在白天关闭,黑天打开。电磁开关的内部结构如图所示。1、2两接线柱之间是励磁线圈,3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接。当励磁线圈中电流大于50 mA时,电磁铁吸合铁片,弹簧片和触点分离,3、4断开;电流小于50 mA时,3、4接通。励磁线圈中允许通过的最大电流为100 mA。
(1)利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路,画出电路原理图 _______________________________。
光敏电阻R1,符号
灯泡L,额定功率40 W,额定电压36 V,符号
保护电阻R2,符号
电磁开关,符号
蓄电池E,电压36 V,内阻很小;开关S,导线若干。
(2)回答下列问题:
①如果励磁线圈的电阻R线为200 Ω,励磁线圈允许加的最大电压为________ V,保护电阻R2的阻值范围为________ Ω。
②在有些应用电磁开关的场合,为了安全,往往需要在电磁铁吸合铁片时,接线柱3、4之间从断开变为接通。为此,电磁开关内部结构应如何改造?请结合本题中电磁开关内部结构图说明 _______________________________________________________________________________________。
③任意举出一个其他的电磁铁应用的例子_______________________________。
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【攻核心·技能提升】--------------------------------------------------------------------------------1
考点一、感受传感器,知道传感器是把非电学量转换成电学量的器件或装置,知道传感器在生产生活等实践活动中有广泛应用-----------------------------------------------------------------1
考点二、了解传感器的基本组成部分和应用的一般模式--------------------------------------1
考点三、知道传感器在某些方面可以替代甚至超过人类对自然的感知,能够改变人类的生产生活方式--------------------------------------------------------------------------------------------------1
【拓思维·重难突破】--------------------------------------------------------------------------------2
【链高考·精准破局】-------------------------------------------------------------2
考点一、感受传感器,知道传感器是把非电学量转换成电学量的器件或装置,知道传感器在生产生活等实践活动中有广泛应用
1.(多选)AC
2.D
3.(多选)AC
4.B
5.(多选)ABD
考点二、了解传感器的基本组成部分和应用的一般模式
6.(多选)AD
7.【答案】 物理 化学 生物 敏感元件
【详解】(1)[1][2][3]分类:按传感器的工作原理的不同,把传感器分为物理传感器、化学传感器和生物传感器。
(2)[4]组成:传感器主要由敏感元件、转换元件组成。
考点三、知道传感器在某些方面可以替代甚至超过人类对自然的感知,能够改变人类的生产生活方式
8.D
9.C
10.(多选)BC
11.(多选)AC
12.C
13.(多选)AC
14.(多选)ABD
15.(多选)BC
16.(多选)【2023年高考浙江卷物理真题(1月)】ABC
17.【2013年全国普通高等学校招生统一考试物理(江苏卷)】C
18.(多选)【2011年普通高等学校招生全国统一考试物理卷(江苏卷)】BC
19.【2009年普通高等学校招生统一考试理综试题物理部分(宁夏卷)】【答案】 20 把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧,保证当电磁铁吸合铁片时,3、4之间接通;不吸合时,3、4之间断开 电磁起重机
【详解】(1)[1]要使光敏电阻能够对电路进行控制,且有光照时路灯熄灭,光敏电阻应与1、2串联,3、4与路灯串联,则电路图如图所示
(2)①[2]由U=IR得励磁线圈允许加的最大电压
Um=ImR=0.1×200V=20V
[3]依据允许通过励磁线圈的电流最大值和最小值计算得
R2min=
R2max===320Ω
因此保护电阻R2的阻值范围为160~320 Ω;
②[4]把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧,保证当电磁铁吸合铁片时,3、4之间接通;不吸合时,3、4之间断开;
③[5]电磁起重机。
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5.1认识传感器
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【攻核心·技能提升】--------------------------------------------------------------------------------1
考点一、感受传感器,知道传感器是把非电学量转换成电学量的器件或装置,知道传感器在生产生活等实践活动中有广泛应用-----------------------------------------------------------------1
考点二、了解传感器的基本组成部分和应用的一般模式--------------------------------------2
考点三、知道传感器在某些方面可以替代甚至超过人类对自然的感知,能够改变人类的生产生活方式--------------------------------------------------------------------------------------------------3
【拓思维·重难突破】--------------------------------------------------------------------------------4
【链高考·精准破局】-------------------------------------------------------------8
考点一、感受传感器,知道传感器是把非电学量转换成电学量的器件或装置,知道传感器在生产生活等实践活动中有广泛应用
1.(多选)如图,关于干簧管,下列说法中正确的是( )
A.磁体靠近干簧管,小灯泡会亮
B.改变磁体磁极的方向,然后靠近干簧管,小灯泡不亮
C.干簧管作为磁传感器,经常被用于控制电路的通断
D.干簧管作为磁传感器,可被用于定量测量磁感应强度
【答案】AC
【详解】AB.当磁体靠近干簧管时,磁体的磁场使簧片磁化,两片簧片端点位置附近产生不同的极性,簧片的触点部分就会被磁力吸引,当吸引力大于簧片的弹力时,常开接点就会吸合,当磁力减小到一定程度时,接点被簧片的弹力打开,可知,当磁体靠近干簧管时,小灯泡会亮,与磁体是否改变磁极的方向无关,故A正确,B错误;
C.结合上述可知,干簧管就是一个由磁场控制的自动开关,其作为磁传感器,经常被用于控制电路的通断,故C正确;
D.结合上述可知,干簧管通过外界磁场使两片簧片的触点部分被磁化成异名磁极相互吸引,从而控制电路通断,其并不能定量测量磁感应强度,故D错误。
故选AC。
2.居民楼的楼道照明电灯常安装自动控制开关,“只要拍拍手电灯就亮”。这种开关用到的传感器是( )
A.湿度传感器 B.气体传感器 C.温度传感器 D.声音传感器
【答案】D
【详解】A.湿度传感器用于检测环境湿度变化,与声音无关,故A错误;
B.气体传感器用于检测特定气体浓度(如烟雾),与声音无关,故B错误;
C.温度传感器用于感知温度变化,与声音无关,故C错误;
D.声音传感器通过接收声波信号(如拍手声)触发电路,符合题意,故D正确。
故选D。
3.(多选)关于传感器的作用,下列说法正确的是( )
A.传感器一般是把非电学量转换为电学量或转换为电路的通断
B.传感器一定是把非电学量转换为电路的通断
C.传感器把非电学量转换为电学量是为了方便进行测量、传输、处理和控制
D.电磁感应是把磁学量转换成电学量,所以电磁感应也是传感器
【答案】AC
【详解】A B.传感器一般是把非电学量转换为电学量或转换为电路的通断,故A正确,B错误;
C.传感器把非电学量转换为电学量是为了方便进行测量、传输、处理和控制,故C正确;
D.电磁感应是原理,不是元件和装置,不能称为传感器,故D错误。
故选AC。
4.传感器在日常生活中有着广泛的应用,它的种类多种多样,其性能也各不相同,电热水壶有水烧干自动断电装置,电热水壶内实现这一功能的传感器是( )
A.力传感器 B.温度传感器 C.声传感器 D.光传感器
【答案】B
【详解】电热水壶有水烧干自动断电装置,温度达到设定的温度后,会自动停止工作,说明其内部应用的是温度传感器,故选B。
5.(多选)当前传感器被广泛应用于各种电器、电子产品之中,关于常用的几种家用电子器件所采用的传感器,下列说法中正确的是()
A.电视机对无线遥控信号的接收主要是采用了红外线传感器
B.电子体温计中主要是用了温度传感器
C.电脑所用的光电鼠标主要是采用了声波传感器
D.电子秤中主要是采用了力电传感器
【答案】ABD
【详解】电脑所用的光电鼠标主要采用了光电传感器,C错误.
考点二、了解传感器的基本组成部分和应用的一般模式
6.(多选)下列对传感器的工作原理认识正确的是( )
A.传感器的结构是由敏感元件和处理电路组成
B.敏感元件的功能是把电学量转换成非电学量便于处理电路进行处理
C.半导体元件光敏电阻阻值随光照增强而变大,半导体热敏电阻阻值随温度升高而减小
D.干簧管属于磁敏元件,是由磁场控制的自动开关
【答案】AD
【详解】A.传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,一般由敏感元件和处理电路组成,选项A正确;
B.敏感元件的功能是把非电学量转换成电学量便于处理电路进行处理,选项B错误;
C.半导体元件光敏电阻阻值随光照增强而变小,正温度系数半导体热敏电阻阻值随温度升高而增大,选项C错误;
D.干簧管属于磁敏元件,是由磁场控制的自动开关,选项D正确。
故选AD。
7.传感器的种类、组成与应用模式;
(1)分类:按传感器的工作原理的不同,把传感器分为___________传感器、___________传感器和___________传感器。
(2)组成:传感器主要由___________、转换元件组成。
(3)应用模式:
【答案】 物理 化学 生物 敏感元件
【详解】(1)[1][2][3]分类:按传感器的工作原理的不同,把传感器分为物理传感器、化学传感器和生物传感器。
(2)[4]组成:传感器主要由敏感元件、转换元件组成。
考点三、知道传感器在某些方面可以替代甚至超过人类对自然的感知,能够改变人类的生产生活方式
8.传感器的应用改变了我们的生活,没有传感器,就不可能有现代化的自动控制技术,下列有关传感器的判断正确的是( )
A.传感器是将电学量(如电压、电流等)转化成非电学量(如压力温度、位移等)的装置
B.热敏电阻的电压随温度变化而变化
C.干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的
D.光敏电阻在有光照射时,电阻会变小
【答案】D
【详解】A. 传感器是把非电学物理量(如位移、速度、压力、角度等)转换成电学物理量(如电压、电流、电量等)的一种元件,故A不符合题意;
B. 热敏电阻的电阻随温度变化而变化将热量转化为电流这个电学量故B不符合题意;
C. 干簧管是将一对磁性材料制成的弹性舌簧片密封于玻璃管中,舌簧端面互叠,但留有空隙,当干簧管处在磁场中,舌簧由于磁化而吸引,利用磁化及磁极间的相互作用,故C不符合题意.
D. 光敏电阻在有光照射时,电阻会变小故D符合题意.
9.传感器广泛应用在机器人、无人驾驶、智能制造等方面,以下关于传感器元件的说法正确的是( )
A.光敏电阻能把光照强度这个光学量转换为电阻这个电学量,其阻值随着光照强度的增大而增大
B.金属热电阻和热敏电阻都能把温度这个热学量转换为电阻这个电学量,它们的阻值都会随着温度的升高而增大
C.电阻应变片能把物体形变这个力学量转换为电阻这个电学量,物体表面拉伸时,贴在其表面的应变片阻值变大
D.电容式位移传感器能把物体位移这个力学量转换为电阻这个电学量
【答案】C
【详解】A.光敏电阻能把光照强度这个光学量转换为电阻这个电学量,其阻值随着光照强度的增大而减小,选项A错误;
B.金属热电阻和热敏电阻都能把温度这个热学量转换为电阻这个电学量,它们的阻值会随着温度的升高而升高或降低,选项B错误;
C.电阻应变片能把物体形变这个力学量转换为电阻这个电学量,物体表面拉伸时,应变片阻值变大,选项C正确;
D.电容式位移传感器能把物体位移这个力学量转换为电容这个电学量,选项D错误。
故选C。
10.(多选)唱卡拉OK用的话筒,内有传感器,其中有一种是动圈式的,它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈,线圈处于永磁体的磁场中,当声波使膜片前后振动时,就将声音信号转变为电信号,下列说法正确的是( )
A.该传感器是根据电流的磁效应工作的
B.该传感器是根据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断变化
D.膜片振动时,金属线圈中产生的感应电动势保持不变
【答案】BC
【详解】ABC.该传感器是通过线圈在永磁体中振动时,穿过金属线圈的磁通量不断变化,产生感应电流,则该装置是根据电磁感应原理工作的,选项A错误,BC正确;
D.膜片振动时,随声音的强弱变化,膜片振动的幅度不断变化,则金属线圈中产生的感应电动势是变化的,选项D错误。
故选BC。
11.(多选)传感器是指将非电学量如速度、温度、压力等的变化转换为电学量变化的一种元件,在自动控制中有着广泛应用如图所示是一种测定液面高度的电容式传感器的示意图,金属芯线外面有一层不导电的电介质,把金属芯线插入导电液体中芯线与导体绝缘,金属芯线与导电液体形成一个电容器,从指示器显示的电容的大小的变化就能反映液面的升降情况,两者的关系是
A. C增大表示h增大 B.C增大表示h减小
C.C减小表示h减小 D.C减小表示h增大
【答案】AC
【详解】A、改变液面高度时只改变了正对面积,若电容C增大时,根据电容的决定式分析正对面积应增大,则知,液面高度h增大.故A正确,B错误;
C、若电容C减小时,根据电容的决定式分析可知,正对面积应减小,则知,液面高度h减小.故C正确,D错误.
故选AC.
【点睛】本题只要掌握电容的决定式,就能很容易分析电容与液面高度h的关系,注意电容决定式的正确应用,并能根据实际情况分析液面高度与电容的关系.
12. 电容式加速度传感器具有体积小、重量轻、精度高、可靠性好等优点,在航空、汽车、医疗设备等领域均有广泛的应用,其结构如图所示。基座内部可以看成由上下两个电容分别为C1、C2的电容器组成,当基座具有沿箭头方向的加速度时,质量块将相对基座产生位移而使电容器的电容发生变化。已知上、下极板间电压恒定,则( )
A.当基座做匀速直线运动时,C1减小,C2增加
B.当质量块向上极板靠近时,C1减小,C2增加
C.可根据两电容器的电压变化来判断基座的加速度
D.可根据两电容器的电量变化来判断基座的加速度
【答案】C
【详解】A.匀速运动时,质量块相对于上下极板间的距离均不变,根据可知,大小均不变,故A错误;
B.当质量块向上极板靠近时,知板间距减小,板间距增大,根据可知,增大,减小,故B错误;
CD.可知两电容器电压之和不变,即
由,,可知
且
所以两电容器带电量相等且不变,而各自电压均随加速度而发生变化,故C正确,D错误。
故选C。
13.(多选)【福建三明市2025-2026学年高二上学期2月期末物理试题】
如图甲为风速测量仪的示意图,绝缘弹簧的左端固定,右端与导电的迎风板相连,并套在水平放置的均匀金属细杆上。迎风板与金属杆垂直且接触良好,并能自由滑动。电压传感器一侧与迎风板连接,另一侧与金属杆左端相连。电压传感器示数U与风速v的关系如图乙所示,已知纵截距为b,斜率为k,电源电动势为E,内阻为r,保护电阻为R,不计摩擦和迎风板的电阻,则( )
A. 风速越大,回路电流越大
B. 风速越小,金属杆接入回路的电阻越小
C. 无风时,金属杆接入回路的电阻为
D.风速为v时,流过电阻R的电流为
【答案】AC
【详解】AD.由闭合电路欧姆定律
由图可知风速越大,越小,故回路电流越大;
已知纵截距为b,斜率为k,电压传感器示数U与风速v的关系为
风速为v时,流过电阻R的电流为,故A正确,D错误;
BC.风速越小,弹簧压缩量越小,金属杆接入回路的电阻越大;
无风时,金属杆接入回路的电阻为,故B错误,C正确。
故选AC。
14.(多选)【内蒙古自治区包头市2025-2026学年高二上学期1月期末物理试题】图(a)为某声敏电阻的阻值R随声音强度L(单位:dB)变化关系的图像,某同学利用该声敏电阻制作了声音强度检测装置,其简化电路如图(b)所示。电源电动势,内阻,电阻、中的一个是声敏电阻,另一个是定值电阻。已知定值电阻的阻值为,电压表的量程为0~3V,声音强度越大,电压表的示数也越大。下列说法正确的是( )
A.为声敏电阻,为定值电阻
B.电压表的示数为2.5V时,声音强度为80dB
C.声音强度越大,电源的总功率越小
D.若换用阻值更小的定值电阻,则电路能测量的最大声音强度将变大
【答案】ABD
【详解】A.由于电压表的量程为,电源电动势为,定值电阻为,由图(a)可知,声敏电阻阻值大于,且为串联电路,显然电压表因为量程不能测量声敏电阻的电压,只能测量定值电阻的电压,故为声敏电阻,为定值电阻,故A正确。
B.当电压表的示数为时,流过电路的电流,
声敏电阻的阻值
代入数据可得
结合题图(a)可知声音强度为,故B正确。
C.电源的总功率
则总电阻越小,功率越大,其中阻值不变,所以越小,总电阻越小,而越小,声音强度越大,电源总功率越大,故C错误。
D.电压表的示数
电压表量程不变,若换用阻值更小的定值电阻,则声敏电阻阻值的最小值变小,结合题图(a)可知电路能测量的最大声音强度将变大,故D正确。
故选ABD。
15.(多选)【2024届吉林省部分学校高三下学期4月质量检测(二模)物理试题】
图甲为交警正在用气体酒精浓度测试仪查酒驾的情景,图乙为气体酒精浓度测试仪的原理图,为气敏电阻,其阻值随气体中酒精浓度的增大而减小,为报警器的电阻(阻值不变),大于电源内阻,当报警器两端的电压达到一定值时,报警器报警测试仪使用前应先调零,即当气体中酒精浓度为0时,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为,调零后的滑片位置保持不变.测试时,当气体酒精浓度达到酒驾指定浓度时,电压表示数增大为U,报警器报警。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时,下列说法正确的是( )
A.当两端的电压减小时,报警器开始报警
B.电源的输出功率增大
C.移去电压表,报警时气体酒精浓度比指定的浓度小
D.若不小心将的滑片向下移了一些,报警时气体酒精浓度比指定的浓度大
【答案】BC
【详解】A.根据题意可知、及电源内阻总的电压减小时,报警器才开始报警,A错误;
B.当外电阻等于电源内阻时,电源的输出功率最大,变小,由于大于电源内阻,因此外电阻减小,电源的输出功率变大,B正确;
C.移去电压表,报警器部分的电阻变大,两端要达到报警时的电压,传感器的电阻必须更大,因此报警时气体酒精浓度比指定的浓度小,C正确;
D.若不小心将的滑片向下移了一些,则报警时传感器的电阻比正常设计报警时的电阻大,报警时气体酒精浓度比指定的浓度小,D错误。
故选BC。
16.(多选)【2023年高考浙江卷物理真题(1月)】
下列说法正确的是( )
A.利用电容传感器可制成麦克风
B.物体受合外力越大,则动量变化越快
C.利用红外传感器可制成商场的自动门
D.若物理问题牛顿运动定律不适用,则动量守恒定律也不适用
【答案】ABC
【详解】A.声音使振动膜片振动,改变两极板间距离,使声音信号转换成电信号,则可以利用电容传感器可制成麦克风,故A正确;
B.由动量定理有
可得
可知,物体受合外力越大,则动量变化越快,故B正确;
C.人体可以向外界释放红外线,感应装置接收到红外线后,可以开门,则可以利用红外传感器可制成商场的自动门,故C正确;
D.牛顿运动定律只适用于宏观低速问题,不适用于微观高速问题。而动量守恒定律既适用于低速宏观问题,也适用于高速微观问题,故D错误。
故选ABC。
17.【2013年全国普通高等学校招生统一考试物理(江苏卷)】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
【详解】试题分析:S两端电压U增大,故传感器两端电压一定减小;当“有药液从针口流出体外”使传感器接触药液,RM变小;当R>RM时,R越大,M与R并联的电阻R并越接近RM,U增大越明显;故选C.
考点:本题考查了闭合电路的欧姆定律.
18.(多选)【2011年普通高等学校招生全国统一考试物理卷(江苏卷)】美国科学家Willard S . Boyle与George E . Snith因电荷耦合器件(CCD)的重要发明获得2009年度诺贝尔物理学奖。CCD是将光学量转变成电学量的传感器。下列器件可作为传感器的有( )
A.发光二极管 B.热敏电阻 C.霍尔元件 D.干电池
【答案】BC
【详解】试题分析:干簧管、霍尔元件以及热敏电阻都可以做传感器,但是干电池不能做传感器,故选BC.
【点睛】此题是对传感器的考查;关键是了解传感器的工作原理及其作用,并且要了解物理学史等知识.
19.【2009年普通高等学校招生统一考试理综试题物理部分(宁夏卷)】青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电,为路灯提供电能。用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关,实现自动控制。光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化,作为简化模型,可以近似认为,照射光较强(如白天)时电阻几乎为0;照射光较弱(如黑天)时电阻接近于无穷大。利用光敏电阻作为传感器,借助电磁开关,可以实现路灯自动在白天关闭,黑天打开。电磁开关的内部结构如图所示。1、2两接线柱之间是励磁线圈,3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接。当励磁线圈中电流大于50 mA时,电磁铁吸合铁片,弹簧片和触点分离,3、4断开;电流小于50 mA时,3、4接通。励磁线圈中允许通过的最大电流为100 mA。
(1)利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路,画出电路原理图 _______________________________。
光敏电阻R1,符号
灯泡L,额定功率40 W,额定电压36 V,符号
保护电阻R2,符号
电磁开关,符号
蓄电池E,电压36 V,内阻很小;开关S,导线若干。
(2)回答下列问题:
①如果励磁线圈的电阻R线为200 Ω,励磁线圈允许加的最大电压为________ V,保护电阻R2的阻值范围为________ Ω。
②在有些应用电磁开关的场合,为了安全,往往需要在电磁铁吸合铁片时,接线柱3、4之间从断开变为接通。为此,电磁开关内部结构应如何改造?请结合本题中电磁开关内部结构图说明 _______________________________________________________________________________________。
③任意举出一个其他的电磁铁应用的例子_______________________________。
【答案】 20 把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧,保证当电磁铁吸合铁片时,3、4之间接通;不吸合时,3、4之间断开 电磁起重机
【详解】(1)[1]要使光敏电阻能够对电路进行控制,且有光照时路灯熄灭,光敏电阻应与1、2串联,3、4与路灯串联,则电路图如图所示
(2)①[2]由U=IR得励磁线圈允许加的最大电压
Um=ImR=0.1×200V=20V
[3]依据允许通过励磁线圈的电流最大值和最小值计算得
R2min=
R2max===320Ω
因此保护电阻R2的阻值范围为160~320 Ω;
②[4]把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧,保证当电磁铁吸合铁片时,3、4之间接通;不吸合时,3、4之间断开;
③[5]电磁起重机。
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