2019届高考物理一轮复习课时作业53传感器的简单应用

1、课时作业（五十三）传感器的简单应用 基础训练 1. （2018 广西两市联考）（多选）计算机光驱的主要部分是激光头，它可以发射脉冲激 光信号，激光扫描光盘时，激光头利用光敏电阻自动计数器将反射回来的脉冲信号传输给信 号处理系统，再通过计算机显示出相应信息. 光敏电阻自动计数器的示意图如图所示， 其中 R为光敏电阻，R2 为定值电阻，此光电计数器的基本工作原理是 （ ） a向右的位移最大时，a、b板所构成的电容器的电容最大 答案：D 解析：由于平行板电容器两极板与电源两极相连接，因此两极板间的电压A. B. C. D. 信号处 理系统 当有激光照射 R时，处理系统获得低电压 当有激光照射 R时，

2、处理系统获得高电压 信号处理系统每获得一次低电压就计数一次 信号处理系统每获得一次高电压就计数一次 答案：BD 解析：由题意知，当光线照射 R时, 1=RU，且电源电压不变，所以电路中的电流增大，因为 R总 R阻值减小、R总减小，由欧姆定律得: R2 是定值电阻，IR2，故R2 两端 电压增大，信号处理系统获得高压而计数， 又因为串联电路总电压等于各分电压之和， 所以 R两端的电压变小，故 A C 错误，B、D 正确. 2如图所示的电路可将声音信号转换为电信号，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 与恒定电源两极相接若声源 r a构成一个电容器，

3、 a、b通过导线 A. a振动过程中, B. a振动过程中， a、b板所带电荷量不变 C. a振动过程中, 灵敏电流计中始终有方向不变的电流 D. 2 U S 保持不变，根据场强 E=A C=F 可判断，选项 A 错误，D 正确；再由 Q= CU可知，选项 d 4 n kd B 错误；由于Q变化，使电容器出现充电、放电现象，则电流计中电流方向不断变化，选项 C 错误. 3. （2018 陕西西安长安一中月考 ）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 M的测重台置于压力传感器上，传感器输出

4、电压与作用在其上的压 M V(t0 t) , J0 M v(t0 t),沙-U0) 答案： D 解析： 身高h= V x 2t0 vx 2t = 2V（t0 t），输出电压与作用在其上的压力成 2 2 2 正比知：U0 = kMg，又 U= k（M+ Mg,由以上两式可得 M= M（ U-10），贝 U D 正确，A B、C U0 错误. 4. （2018 河南周口期末）如图所示，图甲为热敏电阻的 R-t图象，图乙为用此热敏电 阻R和继电器组成的一个用于恒温箱温控电路，继电器的电阻为 100 Q .当线圈的电流大于 或等于 20 mA 时，继电器的衔铁被吸合.为继电器线圈供电的电源的电动势 E

5、= 9.0 V，内 阻不计，图中的“电源”是恒温箱加热器的电源，则：力成正比当测重台没有站人时, 测重测量仪记录的时间间隔为 t0,输出电压为U0,某同学站上 t，输出电压为U,则该同学的身高和质量分别为f、（ ） 测量仪记录的时间间隔为 A. C. 1 M B2V(t t) , D.1v(to-1) , M(U-U0) 3 乙 应该把恒温箱内的加热器接在 _ （填“ A B端”或“ C D端”）. （2）如果要使恒温箱内的温度保持 50 C,可变电阻 R的阻值应调节为 _ Q . 答案：A B端260 解析：（1）恒温箱内的加热器应该接在 A、B端.当线圈中的电流较小时， 恒温箱的加热 器处

6、于工作状态，恒温箱内温度升高. （2）随着恒温箱内温度升高，热敏电阻 R的阻值变小，则线圈中的电流变大，当线圈中 的电流大于或等于 20 mA 时，继电器的衔铁被吸到下方，使恒温箱加热器与电源断开，加热 器停止工作，恒温箱内温度降低随着恒温箱内温度降低，热敏电阻 R的阻值变大，则线圈 中的电流变小，当线圈的电流小于 20 mA 时，继电器的衔铁又被释放到上方，则恒温箱加热 器又开始工作，这样就可以使恒温箱内保持在某一温度要使恒温箱内的温度保持 50 C, 即 50 C时线圈内的电流为 20 mA,由闭合电路欧姆定律有 1= E , r为继电器的电 r十R十R 阻.由题图甲可知，50 C时热敏电

7、阻的阻值为 90 Q ,所以R = E- R r = 260 Q . 5如图 1 所示为某一热敏电阻（电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感 ）的I-U 关系曲线图.50 30 50 100 150 t/V 90 甲 电源 4 Z/mA (1)为了通过测量得到如图 1 所示I-U关系的完整曲线，在图 2 甲和乙两个电路中应选 择的是图 _ ;简要说明理由： _ . (电源电动势为 9 V,内阻不计，滑动变阻器的阻值为 0100 Q ) 图 3 (2)在如图 3 所示电路中，电源电压恒为 9.0 V,电流表读数为 70 mA 定值电阻R= 250 Q .由热敏电阻的I-U关系曲线可知，热敏电阻

8、两端的电压为 _ V;电阻F2 的阻值为 答案:(1)甲 因为甲电路电压可从 0 V 调到所需电压，电压调节范围大 (2)5.0 117.6 解析：(1)应选择图甲，因为图甲电路电压可从 0 V 调到所需电压，电压调节范围大. 5 由题图知 R?与热敏电阻串联后，与 F并联接在 9 V 电源上，总电流I = 70 mA, F6 =250 Q .设通过热敏电阻的电流为 丨2,通过R的电流为li,则I = li+ I2,故丨2= I - Ii = 5.0 V = 4.0 V，所以 艮= 律丫律丫3 A A = 117.6 Q . 34 X 10 A 能力提升 6. （2018 北京东城二模）如图甲

9、所示为一种电容式位移传感器的原理图，当被测物体 在左右方向发生位移时， 电介质板随之在电容器两极板之间移动. 已知电容器的电容与电介 质板进入电容器的长度 x之间的关系如图乙所示，其中 C0 为电介质没有插入电容器时的电 容.为判断被测物体是否发生微小移动， 将该电容式位移传感器与电源、电流表、 开关组成 串联回路（图中未画出）.被测物体的初始位置如图甲所示， 电路闭合一段时间后， 下列说法 正确的是（ ） 电容器极板 电介质板被测物体 O 甲 tc A. 若电源为直流电源且直流电流表示数不为零，说明物体一定在发生移动 B. 若电源为直流电源且直流电流表示数变大，说明物体一定在向右发生移动 C

10、. 若电源为交流电源且交流电流表示数不为零，说明物体一定在发生移动 D. 若电源为交流电源且交流电流表示数变大，说明物体一定在向右发生移动 答案：A 解析：若电源为直流电源，物体不动，则直流电流表示数必定为零，直流电 流表示数不为零，说明物体一定在发生移动， A 项对；物体左、右移动分别对应充电、 放电, 不管物体向左、右哪个方向移动，直流电流表示数都将变大，故 B 项错；电容器有通交流、 隔直流的特点，因此若电源为交流电源， 物体不移动时，交流电流表示数也不为零， C 项错;f 9 3、 70 - 250 x 10 mA= 34 mA.由图象查得 34 mA 对应的电压为 5.0 V，F2

11、两端电压 U2 = 9.0 V 7 若电源为交流电源且交流电流表示数变大， 说明电容器容抗变小， 即电容变大，说明物体一 定向左发生移动，故 D 项错. 7. （2018 河北保定模拟）某同学尝试把一个灵敏电流表改装成温度表，他所选用的器 材有: 灵敏电流表（待改装），学生电源（电动势为E内阻不计），滑动变阻器，单刀双掷开关, 导线若干，导热性能良好的防水材料， 标准温度计，PTC 热敏电阻R（PTC 线性热敏电阻的阻 值与摄氏温度t的关系为R = a+ kt , a0, k0）. （2） 将滑动变阻器滑片 P滑到_ _ （填“ C”或“ d”）端，调节滑片P使电流表 P位置不动，设此时电路总

12、电阻为 R,断开电路. （3） 容器中倒入适量开水，观察标准温度计，每当标准温度计示数下降 *1 J/ 或“ b”）端，单刀双掷开关 S 掷于 ,并在以后的操作中保持滑片 5 C,就将开关 设计电路图如图所示，并按如下步骤进行操作. （填 a 8 S 置于d端，并记录此时的温度 t和对应的电流表的示数 I，然后断开开关请根据温度表 的设计原理和电路图，写出电流与温度的关系式 1 = （4） 根据对应温度记录的电流表示数，重新刻制电流表的表盘，改装成温度表根据改 答案：（2） a c满偏（3） R+ kt （4）右否 解析：（2）分析电路可知滑动变阻器为限流式接法，所以闭合开关前，使它的阻值处于

13、 最大值状态，即将滑片 P滑到a端为了设计表盘刻度，应使开关掷于 c处，调节滑片，使 电流表满偏. 把开关置于d端，根据闭合电路欧姆定律得 I = ,又R = a+ kt ,联立得出电流（用题目中给装原理，此温度表表盘刻度线的特点是： 低温刻度在 （填“左”或“右”）侧，刻度 线分布是否均匀? （填“是”或“否”）. 9 因为R = a+ kt(且a0, k0)，所以温度越低，电阻越小，回路中 I越大，所以低 温度刻度在右侧，由(3)中关系式可知电流与温度不是线性关系，所以刻度线分布不均匀. &为了节能环保，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 阻来控制，光敏电阻是

14、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 +/?/kQ 3 3 J 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 照度/lx 甲 (1)某光敏电阻R在不同照度下的阻值如下表，根据表中已知数据，在如图甲的坐标系 中描绘出了阻值随照度变化的曲线. 由图象可求出照度为 1.0 lx 时的电阻约为 _ k Q . 照度/lx 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 电阻/k Q 5.8 3.7 2.8 2.3 1.8 (2)如图乙所示是街道路灯自动控制模拟电路，禾U用直流电源为电磁铁供电，禾U用照明 电源为路灯供电为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在 _(填“

15、 A、B或 “B、C)之间，请用笔画线代替导线，正确连接电路元件. 与温度的关系式为 E R+ a+ 强照度越大，照度的单位为 lx). Lsir 弹簧 I 灯 4- 00 C 二 VF 宮毛1 10 阻器的电阻. 照强度增大，光敏电阻的阻值减小， 电磁铁中电流增大，磁场增强，吸引衔铁向下与 C接通, 灯熄灭，故灯泡应接在 A B之间实验连接图见答案.（3）多用电表读数为 140 Q .路灯点 亮时电磁铁中电流小于 2 mA 则电路中总阻值 R= E3 k Q，此时光敏电阻的阻值小于 2 k Q , 则滑动变阻器接入电路中的阻值应不小于 1 k Q ,故应选用F3.由于电磁铁中电流在减小到 2 用多用电表的欧姆挡选“X 10”的倍率，按正确步骤测量图中电磁铁线圈电阻时, Q .已知当线圈中的电流大于或等于 2 mA E= 6 V,内阻忽略不计，滑动变阻器 有三种规格可供选择： R（0 10 Q , 2 A）、R（0 200 Q , 1 A）、F3（0 1