【物理】2018届二轮复习传感器及其应用专题卷 5页

实验：传感器及其应用 ‎1．(多选)如图10－3－9所示，电源电动势为E，内电阻为r，L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，R1和R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值的大小随照射光强度的增强而减小．闭合开关S后，将照射光强度增强，则(　　)‎ 图10－3－9‎ A．电路的路端电压将增大 B．灯泡L将变暗 C．R1两端的电压将增大 D．内阻r上发热的功率将增大 ‎【答案】CD ‎2．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10－3－10所示．M是贴在针口处的传感器，接触到药液时由于其电阻RM变____(选填“大”或“小”)，导致报警器S两端电压U增大，装置发出警报声．由此推断，调节可变电阻R的阻值，R越______(选填“大”或“小”)，报警装置就越灵敏．‎ 图10－3－10‎ ‎【答案】小　大 ‎【解析】RM变小，RM与R并联电阻变小，S上电压才能变大．因RM与R并联电阻R并＝＝，R越大，R并越接近RM，U增大越明显，报警装置就越灵敏．‎ ‎3.如图613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IUt关系曲线图．‎ 图613‎ 将该热敏电阻连入如图614所示电路中，电源电压恒为9 V，电流表读数为70 mA，定值电阻R1＝250 Ω.由热敏电阻的IUt关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为 ‎________V；电阻R2的阻值为________Ω.‎ 图614‎ ‎【思路点拨】　IU图线中，图线的斜率表示电阻的倒数，从图甲可看出，该图线的斜率逐渐增大，故可知其阻值随着温度升高而减小．‎ ‎【解析】　电阻R1两端的电压为9 V，电阻R1＝250 Ω，故流过R1的电流I1＝＝ A＝‎0.036 A，所以流过热敏电阻的电流I＝I0－I1＝‎0.07 A－‎0.036 A＝‎0.034 A．由热敏电阻的IUt关系图线可知当I＝‎0.034 A＝34 mA时，Ut＝5.3 V，所以R2＝＝ Ω≈108.8 Ω.‎ ‎【答案】　5.3　108.8‎ ‎4．‎ 图615‎ 如图615所示，由电源、小灯泡、金属电阻丝、开关组成的电路中，当闭合开关S后，小灯泡正常发光，若用酒精灯加热电阻丝时，发现小灯泡亮度变暗，发生这一现象的主要原因是(　　)‎ A．小灯泡的电阻发生了变化 B．小灯泡灯丝的电阻率随温度发生了变化 C．电阻丝的电阻率随温度发生了变化 D．电源的电压随温度发生了变化 ‎【解析】　温度升高，金属电阻丝电阻率增大，电阻增大，电路中电流减小，灯泡亮度减弱．‎ ‎【答案】　C ‎5．如图616所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻，L为小灯泡，当温度降低时，下列描述正确的是(　　)‎ 图616‎ A．R1两端的电压增大 B．电流表的示数增大 C．小灯泡的亮度变强 D．小灯泡的亮度变弱 ‎【解析】　R2与灯L并联后与R1串联，与电源构成闭合电路．当温度降低时，电阻R2增大，外电路电阻增大，电路中电流减小，外电路电压增大，电流表读数减小，R1两端电压减小，灯L电压增大，灯泡亮度变强，故C正确，其余各项均错．‎ ‎【答案】　C 图617‎ ‎6.传感器是一种采集信息的重要器件，如图617是由电容器作为传感器来测定压力变化的电路，当待测压力作用于膜片电极上时，下列说法中正确的是 (　　)‎ ‎①若F向下压膜片电极，电路中有从a到b的电流；‎ ‎②若F向下压膜片电极，电路中有从b到a的电流；‎ ‎③若F向下压膜片电极，电路中不会有电流产生；‎ ‎④若电流表有示数，说明压力F发生变化；‎ ‎⑤若电流表有示数，说明压力F不会发生变化．‎ A．②④　 　B．①④　 　C．③⑤　 　D．①⑤‎ ‎【思路点拨】　根据C＝和C＝ →→→→ ‎【解析】　在电容器、电流表和电源串联成的闭合电路中，电容器两极板间电压U不变，当F向下压膜片电极时，电容器极板间距d变小，由C＝知，电容器电容C变大，根据Q＝CU知，极板带电量将增大，电容器充电，电路中有从b到a的电流，说法②正确；若电流表有示数，说明电容器有充放电，极板带电量发生变化，根据Q＝CU知，电容器电容C发生变化，从而判断出作用在可动膜片电极上的压力F发生变化，说法④正确．故A项正确．‎ ‎【答案】　A ‎7．如图618所示为测定压力的电容式传感器，将平行板电容器、灵敏电流表(零刻度在中间)和电源串联成闭合回路，当压力F作用于可动膜片电极上时，膜片发生形变，引起电容的变化，导致灵敏电流表指针偏转，在对膜片开始施加压力使膜片电极从图中的虚线位置推到图中实线位置并保持固定的过程中，灵敏电流表指针偏转情况为(电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏)(　　)‎ 图618‎ A．向右偏到某一刻度后回到零刻度 B．向左偏到某一刻度后回到零刻度 C．向右偏到某一刻度后不动 D．向左偏到某一刻度后不动 ‎【解析】　压力F作用时，极板间距d变小，由C＝知，电容器电容C变大，又根据Q＝CU，极板所带电荷量变大，所以电容器应充电，灵敏电流表中产生由正接线柱流入的电流，所以指针将右偏，极板保持固定后，充电结束，指针回到零刻度．‎ ‎【答案】　A 图619‎ ‎8．如图619所示的电路可将声音信号转化为电信号，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a构成一个电容器，a、b通过导线与恒定电源两极相接．声源S做位移x＝Asin(100πt)的振动，则(　　)‎ A．a振动过程中，a、b板间的电场强度不变 B．a振动过程中，a、b板所带电荷量不变 C．a振动过程中，灵敏电流表中始终有方向不变的电流 D．a向右的位移最大时，a、b板所构成的电容器的电容最大 ‎【解析】　由于平行板电容器两极板与电池两极相连接，因此两极板间的电压U保持不变，根据场强E＝，C＝可判断A错、D对．再由Q＝CU可知，B错．由于Q变化，使电容器出现充电、放电现象，显然电流表中电流方向不断变化，C错．‎ ‎【答案】　D ‎9 (多选)‎ 图6110‎ 如图6110所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时(　　)‎ A．电压表的示数增大 B．R2中电流强度增大 C．小灯泡的功率增大 D．电源的路端电压降低 ‎【解析】　当照射光强度增大时，R3减小，则R外减小，由闭合电路欧姆定律I总＝知I总增大，U1＝I总R1增大，A正确．R2两端的电压U2＝E－I总(R1＋r)，知U2减小，则IR2＝将减小，B错误．流过灯泡的电流由IL＝I总－IR2知IL增大，小灯泡的功率增大，C正确．电源的路端电压为U路＝E－I总r，因I总增大，故U路减小，D正确．‎ ‎【答案】　ACD ‎10.如图6111是一火灾报警装置的一部分电路示意图，‎ 图6111‎ 其中R2是半导体热敏传感器，它的电阻随温度升高而减小，a、b接报警器．当传感器R2所在处出现火情时，电流表的电流I和a、b两端电压U与出现火情前相比(　　)‎ A．I变大，U变大　　　　　B．I变小，U变小 C．I变小，U变大 D．I变大，U变小 ‎【解析】　当传感器R2所在处出现火情时，温度升高，R2电阻减小，电路的总电阻减小，总电流I增大，路端电压Uab＝E－Ir减小，I(r＋R1)增大，U并＝E－I(r＋R1)减小，通过R3的电流I3减小，通过R2的电流I2＝I－I3增大，D项对．‎ ‎【答案】　D