【金版教程】2015届高考物理大一轮总复习 高考模拟提能训 专题实验十一 传感器的简单使用（含解析）.doc

【金版教程】2015届高考物理大一轮总复习高考模拟提能训专题实验十一传感器的简单使用（含解析）一、高考题组1.[2011·江苏高考](多选)美国科学家WillardS．Boyle与GeorgeE．Smith因电荷耦合器件(CCD)的重要发明荣获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.干电池解析：热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量，以上两种元件均可作为传感器，B、C正确．答案：BC2.[2010·课标全国卷Ⅱ]如图所示，一热敏电阻RT放在控温容器M内；A为毫安表，量程6mA，内阻为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为3V，内阻很小；R为电阻箱，最大阻值为999.9Ω；S为开关．已知RT在95℃时的阻值为150Ω，在20℃时的阻值约为550Ω.现要求在降温过程中测量在95℃～20℃之间的多个温度下RT的阻值．(1)在图中画出连线，完成实验原理电路图．(2)完成下列实验步骤中的填空：a.依照实验原理电路图连线．b.调节控温容器M内的温度，使得RT的温度为95℃.c.把电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全．d.闭合开关．调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录________．e.将RT的温度降为T1(20℃<T1<95℃)；调节电阻箱，使得电流表的读数________，记录________．f.温度为T1时热敏电阻的电阻值RT＝________.g.逐步降低T1的数值，直至20℃为止；在每一温度下重复步骤e、f.解析：(1)电阻箱的最大阻值与热敏电阻的最大阻值相差不大，因此电阻箱应与热敏电阻串联．(2)本实验原理是当电路的电流相等时，外电路的总电阻相等，所以95℃和T1时RT对应电路的电阻相等，有150Ω＋R0＝RT＋R1，即RT＝R0－R1＋150Ω.答案：(1)实验原理电路图如图所示．(2)d.电阻箱的读数R0'e.仍为I0'电阻箱的读数R1'f.R0－R1＋150Ω二、模拟题组3.[2013·黑龙江哈三中期末]传感器是将非电学物理量(如位移、压力、流量、声强等)转换成电学量的一种元件．如图所示为一种电容传感器，电路可将力的信号转化为电信号．电路中a、b构成一个电容器，b是固定不动的金属板，a是能在外力作用下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜．若在外力作用下振动膜a发生振动，则a在左右振动过程中()A.a、b板之间的电场强度不变B.a、b板所带的电荷量不变C.振动膜a向右振动时，电流自左向右通过灵敏电流计D.振动膜a向左位移最大时，电容器的电容最大解析：a、b板与电源两极相连，电压保持不变，当a左右振动时，a、b板间距离发生变化，故a、b板间电场强度会变化，A错误．根据C＝eq\f(εrS,4πkd)，当a、b间距d发生变化时，电容C会变化，再根据C＝eq\f(Q,U)知，a、b板所带电荷量会发生变化，B错误．当a向右振动时，a、b间距d变小，C变大，Q＝CU变大，电容器充电，故电流自左向右通过灵敏电流计，C正确．a向左位移最大时，a、b间距最大，C最小，D错误．答案：C4.[2014·南京质检]A、B两块正对的金属板竖直放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球．两块金属板接在如图所示的电路中，电路中的R1为光敏电阻，R2为滑动变阻器，R3为定值电阻．当R2的滑动触头P在a端时闭合开关S，此时电流表A和电压表V的示数分别为I和U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为θ，电源电动势E和内阻r一定．则以下说法正确的是()A.若将R2的滑动触头P向b端移动，则I不变，U增大B.保持滑动触头P不动，用更强的光线照射R1，则I增大，U增大C.保持滑动触头P不动，用更强的光照射R1，则小球重新达到稳定后θ变大D.保持滑动触头P不动，用更强的光照射R1，则U的变化量的绝对值与I的变化量的绝对值的比值不变解析：由题中电路图看出，电压表V测量的是路端电压大小，电路稳定时R2支路中无电流，R2两端电压为零，将R2的滑动触头向b端移动不会影响电压表V和电流表A的读数，故选项A错误；两极板A、B之间的电压等于光敏电阻R1两端的电压，用更强的光照射R1，R1的阻值变小，电路电流I变大，路端电压U变小，R3两端电压变大，R1两端电压变小，则小球重新达到稳定后θ变小，故选项B、C均错误；设强光照射R1前电压表V和电流表A的示数分别为U1、I1，强光照射R1后电压表V和电流表A的示数分别为U2、I2，则E＝U1＋I1r，E＝U2＋I2r，解得r＝eq\f(U2－U1,I1－I2)＝eq\f(ΔU,ΔI)，可见，选项D正确．