2022版高考物理一轮复习演练：专题11 实验12 传感器的简单使用

这是一份2022版高考物理一轮复习演练：专题11 实验12 传感器的简单使用，共3页。试卷主要包含了某种角速度计，其结构如图所示等内容，欢迎下载使用。


知识巩固练
1．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
2．(2020年海淀模拟)某种角速度计，其结构如图所示．当整个装置绕轴OO′转动时，元件A相对于转轴发生位移并通过滑动变阻器输出电压，电压传感器(传感器内阻无限大)接收相应的电压信号．已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k，自然长度为l，电源的电动势为E，内阻不计．滑动变阻器总长也为l，电阻分布均匀，装置静止时滑片P在变阻器的最左端B处，当系统以角速度ω转动时，则( )
A．电路中电流随角速度的增大而增大
B．电路中电流随角速度的增大而减小
C．弹簧的伸长量x＝eq \f(mωl,k－mω2)
D．输出电压U与ω的函数式为U＝eq \f(Emω2,k－mω2)
【答案】D 【解析】系统在水平面内以角速度ω转动时，无论角速度增大还是减小，BC的总电阻不变，根据闭合电路欧姆定律得知，电路中电流保持不变，故A、B错误；设系统在水平面内以角速度ω转动时，弹簧伸长的长度为x，则对元件A，根据牛顿第二定律得kx＝mω2(l＋x)，又输出电压U＝eq \f(RBP,RBC)E＝eq \f(x,l)E，联立两式得x＝eq \f(mω2l,k－mω2)，U＝eq \f(Emω2,k－mω2)，故C错误，D正确．
3．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，则该同学身高和质量分别为( )
A．v(t0－t)，eq \f(M0,U0)U
B.eq \f(1,2)v(t0－t)，eq \f(M0,U0)U
C．v(t0－t)，eq \f(M0,U0)(U－U0)
D.eq \f(1,2)v(t0－t)，eq \f(M0,U0)(U－U0)
【答案】D 【解析】设测量仪高度和人的身高分别为H和h，根据题意，没有站人时有H＝veq \f(t0,2)，站人时有H－h＝veq \f(t,2)，得h＝eq \f(t0－t,2)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＝eq \f(M0,U0)(U－U0)，故D正确．
综合提升练
4．如图所示，图甲为热敏电阻的R－t图像，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器的电阻为100 Ω.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池电动势E＝9.0 V，内阻不计．图中的“电源”是恒温箱加热器的电源．

甲 乙
(1)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在50 ℃，可变电阻R′的阻值应调节为________Ω.
【答案】(1)A、B端 (2)260
5．利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器，一般体积很小，可以用来测量很小范围内的温度变化，反应快，而且精确度高．
(1)如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，其他因素不变，只要热敏电阻所处区域的温度降低，电路中电流将变________(填“大”或“小”)．
(2)上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度．如果刻度盘正中的温度为20 ℃(如图甲所示)，则25 ℃的刻度应在20 ℃的刻度的________(填“左”或“右”)侧．
甲 乙
(3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化，请用图乙中的器材(可增加元器件)设计一个电路．
【答案】(1)小 (2)右 (3)见解析图
【解析】(1)因为负温度系数热敏电阻温度降低时，电阻增大，故电路中电流会减小．
(2)由(1)的分析知，温度越高，电流越大，25 ℃的刻度应对应较大电流，故在20 ℃的刻度右侧．
(3)电路如图所示．