2024年高考物理選擇性必修第二冊(cè)大一輪復(fù)習(xí)：第五章傳感器

第五章傳感器1認(rèn)識(shí)傳感器2常見(jiàn)傳感器的工作原理及應(yīng)用eq\a\vs4\al(89)神奇的傳感器1．關(guān)于傳感器，下列說(shuō)法正確的是(B)A．所有傳感器都是由半導(dǎo)體材料制成的B．金屬材料也可以制成傳感器C．傳感器主要是通過(guò)感知電壓的變化來(lái)傳遞信號(hào)的D．水銀溫度計(jì)是一種傳感器解析：傳感器材料分為半導(dǎo)體材料、陶瓷材料、金屬材料和有機(jī)材料等，A錯(cuò)誤，B正確；傳感器是通過(guò)非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量來(lái)傳遞信號(hào)的，C錯(cuò)誤；水銀溫度計(jì)根據(jù)液體的熱脹冷縮來(lái)測(cè)量溫度，不是傳感器，D錯(cuò)誤。2．(多選)關(guān)于傳感器的作用，下列說(shuō)法中正確的有(BC)A．通常的傳感器可以直接用來(lái)進(jìn)行自動(dòng)控制B.傳感器可以用來(lái)采集信息C．傳感器可以將感受到的一些信號(hào)轉(zhuǎn)換為電學(xué)量D．傳感器可以將所有感受到的信號(hào)都轉(zhuǎn)換為電學(xué)量解析：傳感器是通過(guò)非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量來(lái)傳遞信號(hào)的，不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，所以A錯(cuò)誤；由于傳感器可將非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量，因此傳感器也可以用來(lái)采集信息，所以B正確；傳感器可以將感受到的一些信號(hào)轉(zhuǎn)換為電學(xué)量，比如：光敏電阻在有光照射時(shí)，電阻會(huì)變小，所以C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。3．傳感器已廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)、生活中，下列關(guān)于傳感器的說(shuō)法正確的是(C)A．給貨車(chē)稱重的地磅使用了光傳感器B．酒店大廳的自動(dòng)門(mén)使用了力傳感器C．空調(diào)的控溫系統(tǒng)使用了溫度傳感器D．夜間自動(dòng)打開(kāi)的路燈使用了紅外線傳感器解析：給貨車(chē)稱重的地磅使用了力傳感器，上下應(yīng)變片發(fā)生形變，使電阻變化，輸出兩個(gè)應(yīng)變片電壓差值來(lái)反映力的大小，故A錯(cuò)誤；酒店大廳的自動(dòng)門(mén)使用了紅外線傳感器，故B錯(cuò)誤；空調(diào)的控溫系統(tǒng)使用了溫度傳感器，符合客觀實(shí)際，故C正確；夜間自動(dòng)打開(kāi)的路燈使用了光傳感器，故D錯(cuò)誤。傳感器的組成與應(yīng)用模式4．關(guān)于傳感器工作的一般流程，下列說(shuō)法中正確的是(C)A．非電學(xué)量→敏感元件→轉(zhuǎn)換電路→電學(xué)量→轉(zhuǎn)換元件B．電學(xué)量→敏感元件→轉(zhuǎn)換電路→轉(zhuǎn)換元件→非電學(xué)量C．非電學(xué)量→敏感元件→轉(zhuǎn)換元件→轉(zhuǎn)換電路→電學(xué)量D．非電學(xué)量→轉(zhuǎn)換電路→轉(zhuǎn)換元件→敏感元件→電學(xué)量解析：傳感器是通過(guò)非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量來(lái)傳遞信號(hào)的，傳感器工作的一般流程為非電學(xué)量被敏感元件感知，然后通過(guò)轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再通過(guò)轉(zhuǎn)換電路將此信號(hào)轉(zhuǎn)換成易于傳輸或測(cè)量的電學(xué)量，所以C正確，A、B、D錯(cuò)誤。故選C。光敏電阻5.(2023·陜西寶雞高二統(tǒng)考期末)光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增大而減小，現(xiàn)將光敏電阻R、數(shù)字電流表A、電源E按圖連接，閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)太陽(yáng)光直接照射光敏電阻R時(shí)，電流表示數(shù)為I1；當(dāng)用課本擋住直射到光敏電阻R上的太陽(yáng)光時(shí)，電流表的示數(shù)為I2；當(dāng)用黑紙把光敏電阻R完全包裹起來(lái)時(shí)，電流表的示數(shù)為I3，則I1、I2、I3的關(guān)系為(A)A．I1>I2>I3 B．I1＝I2＝I3C．I1<I2<I3 D．I1<I2>I3解析：根據(jù)閉合電路歐姆定律有I＝eq\f(E,r＋R)，由于光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增大而減小，可知當(dāng)太陽(yáng)光直接照射光敏電阻R時(shí)，光照強(qiáng)度最大，則此時(shí)光敏電阻的阻值最小，通過(guò)的電流I1最大，當(dāng)用黑紙把光敏電阻R完全包裹起來(lái)時(shí)，光照強(qiáng)度最弱，則此時(shí)光敏電阻的阻值最大，通過(guò)的電流I3最小，則有I1>I2>I3。故選A。6.如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，R1為光敏電阻，光照強(qiáng)度增大時(shí)，其阻值減小?，F(xiàn)增加光照強(qiáng)度，則下列判斷正確的是(B)A．B燈變暗，A燈變亮B．R2兩端的電壓變大C．B燈變亮，A燈變暗D．電源的總功率變小解析：增加光照強(qiáng)度時(shí)，R1的阻值減小，電路的總電阻減小。根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知，電路中的總電流增大，電源的總功率增大，路端電壓減小，A燈變暗，A中的電流變小，則R2的電流變大，R2兩端的電壓變大，R1兩端的電壓變小，B燈變暗，選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤。金屬熱電阻和熱敏電阻7．熱敏電阻能將熱信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)是因?yàn)?B)A．電阻阻值的大小隨熱量的變化而變化B．電阻阻值的大小隨溫度的變化而變化C．電阻體積的大小隨熱量的變化而變化D．電阻體積的大小隨溫度的變化而變化解析：溫度變化，熱敏電阻的阻值變化，接入電路中時(shí)電路中的電流、電壓變化，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。故選B。8．(多選)如圖所示，在電路中接一段鎢絲，閉合開(kāi)關(guān)，燈泡正常發(fā)光，當(dāng)用打火機(jī)給鎢絲加熱時(shí)燈泡亮度明顯變暗，根據(jù)鎢絲的上述特性，可用鎢絲來(lái)制作一個(gè)溫度傳感器。下列說(shuō)法中正確的是(BC)A．該傳感器利用了鎢絲的化學(xué)性質(zhì)B．該傳感器利用了鎢絲電阻隨溫度變化而變化的特性C．該傳感器能夠把熱學(xué)量(溫度)轉(zhuǎn)換為電學(xué)量(電阻)D．該傳感器能夠把電學(xué)量(電阻)轉(zhuǎn)換為熱學(xué)量(溫度)解析：由題目中的現(xiàn)象可知鎢絲的電阻隨溫度的升高而增大，隨溫度的降低而減小，利用該特性可以制成溫度傳感器，該傳感器能夠把溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量。故選BC。電阻應(yīng)變片9．電阻應(yīng)變片是一種將被測(cè)件上的形狀變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號(hào)的敏感器件，其阻值會(huì)隨著機(jī)械形變而發(fā)生變化。如圖所示為某同學(xué)設(shè)計(jì)的利用金屬絲應(yīng)變電阻來(lái)研究其阻值與拉力大小之間關(guān)系的電路，其中電壓表和電流表是理想電表，a、b兩點(diǎn)之間連接的是金屬絲應(yīng)變電阻，把一重物懸掛在金屬絲中間。當(dāng)把懸掛重物的質(zhì)量增大時(shí)，下列說(shuō)法正確的是(B)A．電流表示數(shù)變大B．電壓表示數(shù)變大C．電壓表與電流表示數(shù)變化之比變大D．電壓表與電流表示數(shù)變化之比變小解析：由題意，當(dāng)把懸掛重物的質(zhì)量增大時(shí)，金屬絲被拉伸，長(zhǎng)度增大，而橫截面積減小，根據(jù)電阻定律可知金屬絲的電阻增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電流表示數(shù)變小，根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律可知電壓表示數(shù)變大，故A錯(cuò)誤，B正確；設(shè)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為R，電壓表和電流表示數(shù)分別為U和I，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知U＝E－I(r＋R)，電壓表與電流表示數(shù)變化之比不變，故C、D錯(cuò)誤。故選B。10.(2023·江西上饒高二校考)某興趣小組利用壓敏電阻制作一臺(tái)電子秤，其內(nèi)部電路如圖所示，R1是保護(hù)電阻，R2是調(diào)零電阻，壓敏電阻值R隨壓力F變化規(guī)律為R＝kF＋C(k、C為常量，k>0)。現(xiàn)對(duì)電流表的刻度盤(pán)進(jìn)行改裝，使得電流表滿偏時(shí)對(duì)應(yīng)質(zhì)量的示數(shù)為零，則(D)A．刻度盤(pán)標(biāo)注的質(zhì)量刻度均勻B．若使用前質(zhì)量示數(shù)大于零，應(yīng)將R2的滑片向右滑動(dòng)C．電子秤的示數(shù)越大，電源的總功率越大D．電池長(zhǎng)時(shí)間使用后，若能調(diào)零稱量值仍準(zhǔn)確解析：電路中的電流與壓敏電阻不是線性關(guān)系，刻度盤(pán)標(biāo)注的質(zhì)量刻度不均勻，故A錯(cuò)誤；若使用前質(zhì)量示數(shù)大于零，電流偏小，應(yīng)減小電阻，將R2的滑片向左滑動(dòng)，故B錯(cuò)誤；電子秤的示數(shù)越大，電路中電流越小，電源的總功率越小，故C錯(cuò)誤；電池長(zhǎng)時(shí)間使用后，若能調(diào)零，電流表仍可以滿偏，稱量值仍準(zhǔn)確，故D正確。故選D。霍爾元件11．(多選)如圖為利用霍爾元件進(jìn)行微小位移測(cè)量的實(shí)驗(yàn)裝置。在兩塊磁感應(yīng)強(qiáng)度相同、同極相對(duì)放置的磁體狹縫中放入金屬材料制成的霍爾元件，當(dāng)霍爾元件處于中間位置時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為0，霍爾電壓UH(霍爾元件上下兩表面的電勢(shì)差)也為0。將該點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)建立空間坐標(biāo)系，當(dāng)霍爾元件沿x軸移動(dòng)時(shí)，即有霍爾電壓UH輸出?；魻栐须娏鞣较蚴冀K為z軸負(fù)方向且大小不變，下列說(shuō)法正確的是(BCD)A．霍爾元件處于x軸負(fù)半軸時(shí)，下表面的電勢(shì)高于上表面的電勢(shì)B．霍爾元件從O點(diǎn)沿x軸正方向移動(dòng)的過(guò)程中，霍爾電壓的大小UH逐漸增大C．在某一位置時(shí)，若增大霍爾元件沿x軸方向的厚度，則霍爾電壓的大小UH將減小D．在某一位置時(shí)，若增大霍爾元件沿y軸方向的厚度，則霍爾電壓的大小UH將不變解析：霍爾元件處于x軸負(fù)半軸時(shí)，磁場(chǎng)方向向右，由左手定則可知，電子所受洛倫茲力向下，電子運(yùn)動(dòng)到下表面，則上表面電勢(shì)高于下表面，A錯(cuò)誤；設(shè)電子的電荷量為e，沿電流方向定向運(yùn)動(dòng)的平均速率為v，單位體積內(nèi)電子的個(gè)數(shù)為n，導(dǎo)體板的橫截面積為S，霍爾元件沿x軸方向的厚度為d，沿y軸方向的厚度為b，則電流的微觀表達(dá)式為I＝neSv＝nebdv，電子在磁場(chǎng)中受到的洛倫茲力為F＝evB，電子在洛倫茲力作用下向上運(yùn)動(dòng)后，霍爾元件上、下兩表面出現(xiàn)電勢(shì)差UH，則電子受到的電場(chǎng)力為F電＝eq\f(eUH,b)，當(dāng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，電場(chǎng)力與洛倫茲力大小相等，則有UH＝eq\f(IB,ned)，由此可知，霍爾元件從O點(diǎn)沿x軸正方向移動(dòng)時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B逐漸增大，則有霍爾電壓的大小UH逐漸增大，B正確；由以上分析解得UH＝eq\f(IB,ned)，由此可知，在某一位置時(shí)，若增大霍爾元件沿x軸方向的厚度d，則霍爾電壓的大小UH將減?。辉谀骋晃恢脮r(shí)，若增大霍爾元件沿y軸方向的厚度b，則霍爾電壓的大小UH將不變，C、D正確。故選BCD。電容式傳感器12．(多選)通過(guò)手機(jī)內(nèi)電容式加速度傳感器可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)步數(shù)的測(cè)量，傳感器原理如圖，電容器的M極板固定，當(dāng)手機(jī)的加速度變化時(shí)，與彈簧相連的N極板只能按圖中標(biāo)識(shí)的“前后”方向運(yùn)動(dòng)，圖中R為定值電阻。下列對(duì)傳感器描述正確的是(BC)A．靜止時(shí)，電流表示數(shù)為零，電容器M極板帶負(fù)電B．由靜止突然向前加速時(shí)，電容器的電容減小C．由靜止突然向前加速時(shí)，電流由b向a流過(guò)電流表D．保持向前勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電阻R以恒定功率發(fā)熱解析：靜止時(shí)，N板不動(dòng)，電容器的電容不變，則電容器電量不變，則電流表示數(shù)為零，電容器M極板因?yàn)榕c電源正極相連，所以其帶正電，故A錯(cuò)誤；由靜止突然向前加速時(shí)，N板向后運(yùn)動(dòng)，則板間距變大，根據(jù)C＝eq\f(εrS,4πkd)可知，電容器的電容減小，電容器帶電量減小，則電容器放電，則電流由b向a流過(guò)電流表，故B、C正確；保持向前勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度恒定不變，則N板的位置在某位置不動(dòng)，電容器電量不變，電路中無(wú)電流，則電阻R發(fā)熱功率為零，故D錯(cuò)誤。故選BC。eq\a\vs4\al(91)一、選擇題(每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)1．下列關(guān)于傳感器的說(shuō)法正確的是(D)A．電視遙控接收器的主要元件不是傳感器B．熱敏電阻和金屬熱電阻都是用半導(dǎo)體材料制成的，當(dāng)溫度升高時(shí)形成更多的空穴，導(dǎo)電能力明顯增強(qiáng)C．電熨斗裝有雙金屬片溫度傳感器，可以使其上下層溫度不同從而自動(dòng)控制電路D．煙霧散射式火災(zāi)報(bào)警器有可能在有大量煙民同時(shí)吸煙的場(chǎng)所出現(xiàn)誤報(bào)警解析：電視遙控接收器中使用了紅外線傳感器，故A錯(cuò)誤；熱敏電阻是半導(dǎo)體材料，金屬熱電阻隨著溫度升高，其阻值增大，故B錯(cuò)誤；電熨斗利用溫度傳感器，由于雙金屬片上下層膨脹系數(shù)不同，在同一溫度下的伸縮不一，從而實(shí)現(xiàn)溫度的自動(dòng)控制，故C錯(cuò)誤；煙霧散射式火災(zāi)報(bào)警器，煙霧進(jìn)入報(bào)警器，使其發(fā)生漫反射，從而將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，使其誤報(bào)警，故D正確。故選D。2.(2023·江蘇南通高二階段練習(xí))利用如圖所示的加速度計(jì)可探究彈簧振子的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系。取滑塊從圖示的平衡位置向右運(yùn)動(dòng)為零時(shí)刻，此時(shí)滑塊下方的滑片在均勻電阻絲R的中間位置，電壓傳感器得到PQ兩端的電勢(shì)差UPQ隨時(shí)間t變化的圖像是(B)eq\o(\s\up7(),\s\do15(A))eq\o(\s\up7(),\s\do15(B))eq\o(\s\up7(),\s\do15(C))eq\o(\s\up7(),\s\do15(D))解析：設(shè)電阻絲總長(zhǎng)度為L(zhǎng)，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，當(dāng)滑塊下方的滑片在均勻電阻絲R的中間位置時(shí)，UPQ＝0；當(dāng)滑片向右滑動(dòng)位移為x時(shí)，則UPQ＝eq\f(2E,R＋2r)·eq\f(R,L)·x，振子做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，則x＝Asinωt，可得UPQ＝eq\f(2ER,（R＋2r）L)·Asinωt，故選B。3.如圖所示是一火災(zāi)報(bào)警器的部分電路示意圖，其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器(溫度越高，其阻值越小)，a、b之間接報(bào)警器．當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，流過(guò)顯示器的電流I2、報(bào)警器兩端的電壓U的變化情況是(D)A．I2變大，U變大 B．I2變小，U變小C．I2變小，U變大 D．I2變大，U變小解析：當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，R2的阻值減小，則外電路總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知，電路中總電流將增大，由U＝E－Ir可知，路端電壓減小，即報(bào)警器兩端的電壓U將減小；因總電流I增大，則R1兩端的電壓增大，并聯(lián)部分的電壓減小，則可知流過(guò)R3的電流I3減小，流過(guò)R2的電流I2＝I－I3變大，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤，D正確。4．電梯超載時(shí)會(huì)自動(dòng)報(bào)警，它用到的傳感器和下列哪個(gè)裝置用到的傳感器相同(C)A．紅外報(bào)警裝置B．門(mén)窗防盜報(bào)警裝置C．電子自動(dòng)稱重裝置D．濕手自動(dòng)烘干裝置解析：紅外報(bào)警裝置是將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，故A錯(cuò)誤；門(mén)窗防盜報(bào)警裝置一般用干簧管磁性開(kāi)關(guān)，將磁信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，故B錯(cuò)誤；電子自動(dòng)稱重裝置是將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，故C正確；濕手自動(dòng)烘干裝置是通過(guò)改變傳感器的電容，控制芯片啟動(dòng)電機(jī)和加熱裝置，故D錯(cuò)誤。故選C。5.(2023·福建漳平一中月考)如圖是安裝在潛水器上深度表的電路簡(jiǎn)圖，顯示器由電流表(電阻不計(jì))改裝而成，壓力傳感器的電阻隨壓力的增大而減小，電源電動(dòng)勢(shì)E不變，內(nèi)阻為r，定值電阻阻值為R0，在潛水器下潛過(guò)程中，電路中有關(guān)物理量的變化情況是(B)A．通過(guò)顯示器的電流減小B．R0兩端的電壓增大C．傳感器兩端的電壓增大D．電路的總功率減小解析：在潛水器下潛過(guò)程中，壓力傳感器受到的壓力越來(lái)越大，壓力傳感器的電阻隨壓力的增大而減小，所以電路中的總電阻減小，由閉合電路歐姆定律I＝eq\f(E,R傳＋R0＋r)可知電路中的總電流增大，即通過(guò)顯示器的電流增大，故A錯(cuò)誤；R0兩端的電壓U＝IR0，電路中的電流增大，則U增大，故B正確；傳感器兩端的電壓U傳＝E－I(R0＋r)，由于I增大，E、R0、r都不變，則傳感器兩端的電壓減小，故C錯(cuò)誤；由P＝EI可知，電路的總功率增大，故D錯(cuò)誤。6．如圖所示為某汽車(chē)的加速度傳感器的俯視圖。金屬塊左、右側(cè)分別連接電介質(zhì)、輕質(zhì)彈簧，彈簧與電容器固定在外框上，金屬塊可帶動(dòng)電介質(zhì)相對(duì)于外框左右移動(dòng)(不能上下移動(dòng))，電容器與電源連接，并串聯(lián)計(jì)算機(jī)的信號(hào)采集器。關(guān)于該傳感器的說(shuō)法正確的是(B)A．汽車(chē)保持靜止時(shí)，電容器不帶電B．汽車(chē)靜止時(shí)與直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電容器的電容可能相同C．汽車(chē)由靜止突然向右加速，電路中有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鱀．汽車(chē)向右做勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電路中始終有順時(shí)針?lè)较虻碾娏鹘馕觯浩?chē)保持靜止時(shí)，Q＝CU，電容器帶電，故A錯(cuò)誤；汽車(chē)靜止時(shí)與勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電容器的電容相同，故B正確；當(dāng)汽車(chē)向右突然加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可知，彈力大小不變，彈簧長(zhǎng)度不變，則電容器電介質(zhì)相對(duì)于電容器向左運(yùn)動(dòng)，由C＝eq\f(εrS,4πkd)可知電容變大，因兩極板間的電壓不變，則電容器的電荷量變大，電路中有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，故C錯(cuò)誤；汽車(chē)向右做勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，加速度不變，彈簧伸長(zhǎng)量不變，電容器充電完成后，不再有電流，故D錯(cuò)誤。故選B。7．磁電式轉(zhuǎn)速傳感器的結(jié)構(gòu)如圖所示，它是由永久磁鐵、線圈、磁輪等組成，在磁盤(pán)上加工有齒形凸起，齒數(shù)為nx。當(dāng)磁輪與轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁輪的凹凸齒形將引起磁輪與永久磁鐵間隙大小的變化，使繞在永久磁鐵上的線圈的磁通量發(fā)生變化，從而使線圈輸出變化的電壓，根據(jù)電壓變化就可以測(cè)出轉(zhuǎn)速。則關(guān)于該轉(zhuǎn)速傳感器，下列說(shuō)法正確的是(B)A．轉(zhuǎn)速變化時(shí)，線圈輸出電壓不變B．它是靠線圈輸出電壓的頻率來(lái)測(cè)轉(zhuǎn)速的C．輸出電壓的頻率等于磁盤(pán)的轉(zhuǎn)速D．若輸出電壓的頻率為f，則磁盤(pán)的轉(zhuǎn)速為nf解析：磁輪轉(zhuǎn)速越大，磁場(chǎng)變化越快，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大，線圈輸出的電壓也越大，故A錯(cuò)誤；當(dāng)磁輪與轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁輪每轉(zhuǎn)過(guò)一齒，繞在永久磁鐵上的線圈的輸出電壓周期性變化一次，當(dāng)磁輪轉(zhuǎn)過(guò)1圈時(shí)，轉(zhuǎn)過(guò)了n齒，電壓周期性變化了n次，所以該傳感器是靠線圈輸出電壓的頻率來(lái)測(cè)轉(zhuǎn)速的，故B正確；由上可知，電壓變化的頻率是轉(zhuǎn)速的n倍，所以當(dāng)輸出電壓的頻率為f，則磁輪的轉(zhuǎn)速為eq\f(f,n)，故C、D錯(cuò)誤。故選B。8.(2023·陜西西安高二期中)據(jù)統(tǒng)計(jì)交通事故逐年增加，造成交通事故的一個(gè)主要原因就是酒后駕駛，“嚴(yán)查酒駕”成為全國(guó)交通部門(mén)的一項(xiàng)重要任務(wù)。酒精測(cè)試儀是用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛?cè)藛T是否酗酒的一種儀器，它的主要元件是由二氧化錫半導(dǎo)體制成的酒精氣體傳感器，該傳感器的電阻隨酒精氣體濃度的變化而變化。在如圖所示的電路中，不同的酒精氣體濃度對(duì)應(yīng)著傳感器的不同電阻，這樣，顯示儀表的指針就與酒精氣體濃度有了對(duì)應(yīng)關(guān)系。如果二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器電阻r′的倒數(shù)與酒精氣體的濃度c成正比，則以下說(shuō)法正確的是(B)A．U越大，表示c越小B．U越大，表示c越大C．檢測(cè)到駕駛員喝了酒時(shí)，U變小D．U越大，表示檢測(cè)到駕駛員喝酒越少解析：圖中酒精氣體傳感器與R、R0串聯(lián)，電壓表測(cè)R0兩端的電壓，U越大，說(shuō)明電路中電流越大，酒精氣體傳感器的電阻越小，由題意可知，酒精氣體傳感器電阻r′的倒數(shù)與酒精氣體的濃度c成正比，可知，c越大，故A錯(cuò)誤，B正確；檢測(cè)到駕駛員喝了酒時(shí)，c增大，r′減小，電路中總電阻減小，電路中電流增大，則U增大，故C錯(cuò)誤；由以上分析可知，U越大，c越大，表示檢測(cè)到駕駛員喝酒越多，故D錯(cuò)誤。故選B。二、選擇題(每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)9.(2023·四川甘孜高二校考)教學(xué)樓過(guò)道燈是由聲傳感器和光傳感器同時(shí)來(lái)控制的，在夜晚天黑時(shí)，用力拍掌燈就亮了；而白天怎樣用力拍掌，燈都不能亮。其原理圖如圖所示，下列關(guān)于聲傳感器和光傳感器的說(shuō)法正確的是(BC)A．白天有光照時(shí)，光傳感器自動(dòng)閉合B．夜晚無(wú)光照時(shí)，光傳感器自動(dòng)閉合C．有人走動(dòng)或發(fā)出聲音時(shí)，聲傳感器自動(dòng)閉合D．無(wú)人走動(dòng)或沒(méi)有聲音時(shí)，聲傳感器自動(dòng)閉合解析：天亮?xí)r光控開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)，天黑時(shí)閉合，有人走動(dòng)發(fā)出聲音，聲控開(kāi)關(guān)閉合；兩個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)閉合，燈就會(huì)自動(dòng)亮，所以兩個(gè)開(kāi)關(guān)應(yīng)相互影響同時(shí)符合閉合條件。故選BC。10．隨著生活水平的提高，電子秤已經(jīng)成為日常生活中不可或缺的一部分，電子秤的種類也有很多，如圖所示是用平行板電容器制成的廚房用電子秤及其電路簡(jiǎn)圖。稱重時(shí)，把物體放到電子秤面板上，壓力作用會(huì)導(dǎo)致平行板上層膜片電極下移。則(AD)A．電容器儲(chǔ)存的電能增大B．電容器的電容減小，帶電荷量減小C．膜片下移過(guò)程中，電流表有a到b的電流D．電子秤是一個(gè)壓力傳感器，穩(wěn)定后電容器兩板間電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)解析：根據(jù)電容表達(dá)式C＝eq\f(εrS,4πkd)，當(dāng)兩個(gè)極板的距離減小時(shí)，電容器的電容增大；再根據(jù)電容定義式C＝eq\f(Q,U)，由于電容器一直和電源相連，電壓不變，當(dāng)電容增大時(shí)，帶電荷量增大，則電容器儲(chǔ)存的電能增加，故A正確，B錯(cuò)誤；膜片下移過(guò)程中，電容器充電，則電流表有b到a的電流，故C錯(cuò)誤；電子秤是一個(gè)壓力傳感器，當(dāng)壓力穩(wěn)定后，電容器停止充電，電路中的電流為零，即電流表示數(shù)為零，兩極板的電勢(shì)差不變，等于電源的電動(dòng)勢(shì)，故D正確。故選AD。11.(2023·江西撫州高二臨川一中?？?如圖所示是霍爾元件的工作原理示意圖，磁場(chǎng)垂直于霍爾元件的工作面向上，通入圖示方向的電流I，C、D兩側(cè)面間會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差，下列說(shuō)法中正確的是(BC)A．電勢(shì)差的大小僅與磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)B．若霍爾元件的載流子是自由電子，則電勢(shì)φC>φDC．僅增大電流I時(shí)，電勢(shì)差變大D．在測(cè)定地球赤道上方的地磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)，元件的工作面應(yīng)保持水平解析：根據(jù)CD間存在電勢(shì)差，之間就存在電場(chǎng)，電子在電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下處于平衡，設(shè)霍爾元件的長(zhǎng)、寬、高分別為a、b、c，有qeq\f(UCD,b)＝qvB，又I＝nqvS＝nqvbc，可得UCD＝eq\f(BI,nqc)，n由材料決定，故UCD不僅與材料有關(guān)還與厚度c成反比，同時(shí)還與磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電流I有關(guān)，A錯(cuò)誤、C正確；根據(jù)左手定則，電子向D側(cè)面偏轉(zhuǎn)，D表面帶負(fù)電，C表面帶正電，所以C表面的電勢(shì)高，則UCD>0，即有φC>φD，B正確；在測(cè)定地球赤道上方的地磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)，應(yīng)將元件的工作面保持豎直，讓磁場(chǎng)垂直通過(guò)，D錯(cuò)誤。故選BC。12.如圖所示為一保溫箱溫度報(bào)警器的簡(jiǎn)化電路圖，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，不計(jì)電壓表和電流表內(nèi)阻對(duì)電路的影響，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，兩小燈泡(電阻保持不變)均能發(fā)光，R1為熱敏電阻(阻值隨溫度的升高而減小)，下列說(shuō)法正確的是(ABD)A．當(dāng)保溫箱的溫度升高時(shí)，電流表A的讀數(shù)變大B．當(dāng)保溫箱的溫度升高時(shí)，燈泡L1變暗、L2變亮C．電壓表V的讀數(shù)變小，說(shuō)明保溫箱的溫度降低D．不管保溫箱的溫度升高還是降低，電壓表的讀數(shù)變化量和電流表的讀數(shù)變化量之比不變解析：當(dāng)保溫箱的溫度升高時(shí)，R1的阻值減小，外電路總電阻減小，干路電流增大，電流表A的讀數(shù)變大，燈泡L2變亮，電源的內(nèi)電壓增加，根據(jù)閉合電路歐姆定律得知燈泡L1兩端電壓減小，L1變暗，故A、B正確；根據(jù)閉合電路歐姆定律得知路端電壓變小時(shí)，意味著外電路電阻減小，即熱敏電阻的阻值減小，依題意可知保溫箱的溫度升高了，故C錯(cuò)誤；根據(jù)U＝E－Ir可知，電壓表的讀數(shù)變化量和電流表的讀數(shù)變化量之比為eq\f(ΔU,ΔI)＝r，故D正確。故選ABD。三、非選擇題13．影響材料電阻率的因素很多，一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大，半導(dǎo)體材料的電阻率則與之相反，隨溫度的升高而減小。某課題研究組在研究某種導(dǎo)電材料Z的導(dǎo)電規(guī)律時(shí)，利用如圖甲所示的分壓電路測(cè)得其電壓與電流的關(guān)系如表所示：U/V0.400.600.801.001.201.501.60I/A0.200.450.801.251.802.813.20(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，判斷Z可能是什么材料？(2)把Z接入圖乙電路中，電流表的讀數(shù)為1.80A，電池的電動(dòng)勢(shì)為3V，電池內(nèi)阻不計(jì)，試求電阻R消耗的電功率；(3)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，可推知通過(guò)Z的電流隨其兩端電壓變化的規(guī)律是I＝kUn，試求n和k的數(shù)值，并寫(xiě)出k的單位。答案：(1)半導(dǎo)體(2)3.24W(3)n＝2k＝1.25A/V2解析：(1)根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，由歐姆定律可知，隨電壓增加，Z的阻值減小，隨電壓U與電流I的增加，Z的功率P＝UI變大，Z的溫度升高，阻值減小，由此可知，Z是由半導(dǎo)體材料制作的。(2)由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，當(dāng)電流為1.8A時(shí)，電器元件Z兩端的電壓是1.2V；由電路圖乙可知，電阻R與Z串聯(lián)，電阻R兩端的電壓UR＝U－UZ＝3V－1.2V＝1.8V；電阻R的電功率PR＝URI＝1.8V×1.8A＝3.24W。(3)把U1＝0.4V，I1＝0.2A，代入I＝kUn得：0.2＝k×0.4n①，把U2＝1.6V，I2＝3.2A，代入I＝kUn得：3.2＝k×1.6n②，由①②解得：n＝2，k＝1.25；k的單位為A/V2。14．如圖所示為一種常見(jiàn)的身高體重測(cè)量?jī)x。測(cè)量?jī)x頂部向下發(fā)射波速為v的超聲波，超聲波經(jīng)反射后返回，被測(cè)量?jī)x接收，測(cè)量?jī)x記錄發(fā)射和接收的時(shí)間間隔。質(zhì)量為M0的測(cè)重臺(tái)置于壓力傳感器上，傳感器輸出電壓與作用在其上的壓力成正比。當(dāng)測(cè)重臺(tái)沒(méi)有站人時(shí)，測(cè)量?jī)x記錄的時(shí)間間隔為t0，輸出電壓為U0，某同學(xué)站上測(cè)重臺(tái)，測(cè)量?jī)x記錄的時(shí)間間隔為t，輸出電壓為U，求該同學(xué)的身高和質(zhì)量。答案：eq\f(1,2)v(t0－t)eq\f(M0,U0)(U－U0)解析：設(shè)身高體重測(cè)量?jī)x高度為L(zhǎng)，人的身高為h，質(zhì)量為m。當(dāng)測(cè)重臺(tái)上沒(méi)有站人時(shí)，根據(jù)超聲波的速度和位移關(guān)系得：vt0＝2L，當(dāng)測(cè)重臺(tái)上站人時(shí)，可得：vt＝2(L－h(huán))，聯(lián)立解得：h＝eq\f(1,2)v(t0－t)；根據(jù)傳感器輸出電壓與作用在其上的壓力成正比得：U0＝kM0g，當(dāng)測(cè)重臺(tái)上站人時(shí)：U＝k(M0＋m)g，解得：m＝eq\f(M0,U0)(U－U0)。3利用傳感器制作簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制裝置eq\a\vs4\al(94)門(mén)窗防盜報(bào)警裝置1．如圖所示是某保密室的防盜報(bào)警電路，當(dāng)有人闖入保密室時(shí)會(huì)使開(kāi)關(guān)S閉合。下列說(shuō)法正確的是(D)A．電磁繼電器與發(fā)電機(jī)工作原理相同B．電磁鐵的磁性強(qiáng)弱只與電流大小有關(guān)C．電磁鐵工作時(shí)，上端為S極D．當(dāng)有人闖入保密室時(shí)，b燈亮解析：電磁繼電器是利用電流的磁效應(yīng)工作的，發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理制成的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電磁鐵的磁性強(qiáng)弱和電流大小、線圈的匝數(shù)及有無(wú)鐵芯有關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)安培定則可知，電磁鐵工作時(shí)，上端為N極，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)有人闖入保密室時(shí)會(huì)使開(kāi)關(guān)S閉合，電磁鐵有磁性，吸引銜鐵向下移動(dòng)，b燈所在電路接通，b燈亮，選項(xiàng)D正確。故選D。2．如圖所示是一位同學(xué)設(shè)計(jì)的防盜門(mén)報(bào)警器的簡(jiǎn)化電路示意圖。門(mén)打開(kāi)時(shí)，紅外光敏電阻R3受到紅外線照射，電阻減小；門(mén)關(guān)閉時(shí)會(huì)遮蔽紅外線源(紅外線源沒(méi)有畫(huà)出)。經(jīng)實(shí)際試驗(yàn)，燈的亮、滅情況的確能反映門(mén)的開(kāi)、關(guān)狀態(tài)。門(mén)打開(kāi)時(shí)兩燈的發(fā)光情況及R2兩端電壓UR2與門(mén)關(guān)閉時(shí)相比(D)A．紅燈亮，UR2變大B．綠燈亮，UR2變大C．綠燈亮，UR2變小D．紅燈亮，UR2變小解析：當(dāng)門(mén)打開(kāi)時(shí)，R3受紅外線照射，電阻減小，從而使并聯(lián)電路電阻減小，總電阻減小，電路中總電流I增大，R2兩端電壓UR2＝U并＝E－I(R1＋r)減小，R2中電流IR2＝eq\f(UR2,R2)減小，所以R3中電流IR3＝I－IR2增大，線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)增強(qiáng)，把銜鐵吸下，紅燈亮，故D正確。故選D。3．圖甲為一種家用門(mén)磁防盜報(bào)警器，由磁條和主機(jī)組成，門(mén)窗均可使用，乙圖為其簡(jiǎn)化示意圖，安裝時(shí)，將磁條固定在門(mén)框上，主機(jī)安裝在與其等高的門(mén)板邊緣，門(mén)關(guān)上時(shí)，兩者剛好靠在一起。當(dāng)主機(jī)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，若門(mén)被打開(kāi)，磁條與主機(jī)分離，主機(jī)內(nèi)的觸發(fā)器就會(huì)工作，帶動(dòng)報(bào)警器發(fā)出報(bào)警聲。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(A)A.觸發(fā)器內(nèi)是一個(gè)開(kāi)關(guān)，當(dāng)主機(jī)與磁條靠近時(shí)，開(kāi)關(guān)是斷開(kāi)的B．觸發(fā)器可以由銅制成C．磁條的兩極對(duì)調(diào)后，該報(bào)警器不能正常工作D．本裝置是利用電流的磁效應(yīng)工作的解析：門(mén)關(guān)上時(shí)，磁條與觸發(fā)器剛好靠在一起，此時(shí)報(bào)警器不工作，說(shuō)明電路是斷開(kāi)的；當(dāng)主機(jī)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，若門(mén)被打開(kāi)，磁條與主機(jī)分離，主機(jī)內(nèi)的觸發(fā)器就會(huì)工作，帶動(dòng)報(bào)警器發(fā)出報(bào)警聲，說(shuō)明此時(shí)觸發(fā)器內(nèi)開(kāi)關(guān)是閉合的，選項(xiàng)A正確；觸發(fā)器與磁條之間存在磁力的作用，所以觸發(fā)器不可能是銅制成的，因?yàn)殂~不能被磁化，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；無(wú)論磁條哪個(gè)磁極靠近觸發(fā)器，都存在磁力作用，所以兩極對(duì)調(diào)后，該報(bào)警器仍能正常工作，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；本裝置是利用磁體能夠吸引磁性物體的特點(diǎn)工作的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。光控開(kāi)關(guān)4．有這樣一只音樂(lè)茶杯，茶杯平放桌上時(shí)，無(wú)聲無(wú)息，提起茶杯，茶杯邊播放悅耳的音樂(lè)，邊閃爍著五彩的光芒，當(dāng)用書(shū)擋住底部時(shí)(不與底部接觸)，音樂(lè)停止，音樂(lè)茶杯中所用的元件屬于哪類傳感器(D)A．超聲波傳感器 B．溫度傳感器C．壓力傳感器 D．光電傳感器解析：茶杯平放在桌上時(shí)和提起后用書(shū)擋住底部(不與底部接觸)時(shí)都沒(méi)有光照，說(shuō)明音樂(lè)茶杯中所用的傳感器與光照有關(guān)，而與壓力無(wú)關(guān)，所以音樂(lè)茶杯中所用的元件屬于光電傳感器，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確。故選D。5．(2023·江西撫州臨川一中高二?？?(多選)如圖是利用太陽(yáng)能給LED路燈供電的自動(dòng)控制電路的示意圖。R是光敏電阻，R0是保護(hù)定值電阻，日光充足時(shí)，電磁繼電器把銜鐵吸下，GH接入電路，太陽(yáng)能電池板給蓄電池充滿電，光線不足時(shí)，銜鐵被彈簧拉起，與EF接入電路，蓄電池給LED路燈供電，路燈亮起，關(guān)于該電路說(shuō)法中正確的是(BD)A．該光敏電阻阻值隨光照強(qiáng)度增大而增大B．增大光敏電阻所在電路的電源電動(dòng)勢(shì)，會(huì)減少路燈的照明時(shí)間C．并聯(lián)更多的LED路燈可延長(zhǎng)每天路燈照明時(shí)間D．增大保護(hù)電阻R0阻值可延長(zhǎng)每天路燈照明時(shí)間解析：日光充足時(shí)，電磁繼電器把銜鐵吸下，GH接入電路，可知電流增大了，根據(jù)閉合電路歐姆定律，控制電路的電阻變小了，因此當(dāng)日光充足時(shí)，光敏電阻R減小了，故A錯(cuò)誤；在電阻不變的情況下增大電源電動(dòng)勢(shì)，控制電路電流增大，電磁繼電器會(huì)把銜鐵吸下，路燈不亮，因此減少了路燈照明時(shí)間，故B正確；LED路燈的盞數(shù)不影響控制電路，若考慮蓄電池的容量，則并聯(lián)更多的LED路燈亮起時(shí)會(huì)更快地消耗電能，反而會(huì)減少路燈的照明時(shí)間，故C錯(cuò)誤；增大保護(hù)電阻R0阻值，減小了電流，增大了路燈照明時(shí)間，故D正確。故選BD。6．物理學(xué)中用照度描述光的強(qiáng)弱，光越強(qiáng)照度越大，照度的單位為lx。某實(shí)驗(yàn)室采用光敏電阻制作光控開(kāi)關(guān)來(lái)控制照明系統(tǒng)，光敏電阻在不同照度下的阻值如下表?？刂齐娐吩砣鐖D甲所示，電路中的電阻R1和R2，其中一個(gè)是定值電阻，另一個(gè)是光敏電阻，已知直流電源電動(dòng)勢(shì)E＝3V，內(nèi)阻不計(jì)，實(shí)驗(yàn)室某日的光照強(qiáng)度隨時(shí)間變化曲線如圖乙所示，當(dāng)控制開(kāi)關(guān)兩端電壓U≥2V時(shí)，控制開(kāi)關(guān)自動(dòng)啟動(dòng)照明系統(tǒng)。則下列說(shuō)法正確的是(D)照度/lx0.20.40.60.81.01.2電阻/kΩ754024201815A．R1為定值電阻，R2為光敏電阻B．照度越大，該電路控制開(kāi)關(guān)兩端的電壓越大C．若將定值電阻的阻值變?yōu)?0kΩ，該天6：00后照明系統(tǒng)即可工作D．該電路中定值電阻阻值越大，該天的照明系統(tǒng)工作的時(shí)間越短解析：當(dāng)控制開(kāi)關(guān)兩端電壓U≥2V時(shí)，控制開(kāi)關(guān)自動(dòng)啟動(dòng)照明系統(tǒng)，可知光照小時(shí)，控制開(kāi)關(guān)兩端電壓大；根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知光照強(qiáng)度小時(shí)，光敏電阻阻值大，則R1為光敏電阻，R2為定值電阻；照度越大，光敏電阻R1阻值越小，該電路控制開(kāi)關(guān)兩端的電壓越小，故A、B錯(cuò)誤；若將定值電阻的阻值變?yōu)?0kΩ，則控制開(kāi)關(guān)自動(dòng)啟動(dòng)時(shí)光敏電阻為40kΩ，此時(shí)對(duì)應(yīng)照度為0.4lx，根據(jù)圖乙可知該天系統(tǒng)工作時(shí)間段為0～6：00、18：00～24：00，故C錯(cuò)誤；該電路中定值電阻阻值越大，控制開(kāi)關(guān)自動(dòng)啟動(dòng)時(shí)光敏電阻阻值越大，此時(shí)對(duì)應(yīng)照度越小，該天的照明系統(tǒng)工作的時(shí)間越短，故D正確。故選D。溫控裝置7．下列情況中，應(yīng)用了溫度傳感器的是(D)A．夜間自動(dòng)開(kāi)的路燈B．商場(chǎng)里的自動(dòng)玻璃門(mén)C．電視機(jī)的遙控器D．自動(dòng)恒溫冰箱解析：夜間自動(dòng)開(kāi)的路燈是利用了光傳感器，A錯(cuò)誤；商場(chǎng)里的自動(dòng)玻璃門(mén)應(yīng)用了紅外線傳感器，B錯(cuò)誤；電視機(jī)的遙控器是應(yīng)用了紅外線傳感器，C錯(cuò)誤；自動(dòng)恒溫冰箱是利用了溫度傳感器，D正確。故選D。8．如圖所示的火災(zāi)報(bào)警裝置，R1為熱敏電阻，若溫度升高，則R1的阻值會(huì)急劇減小，從而引起電鈴電壓的增加，當(dāng)電鈴電壓達(dá)到一定值時(shí)，電鈴會(huì)響。下列說(shuō)法正確的是(D)A．要使報(bào)警的臨界溫度升高，可以適當(dāng)增大電源的電動(dòng)勢(shì)B．要使報(bào)警的臨界溫度升高，可以把R2的滑片P適當(dāng)向下移C．要使報(bào)警的臨界溫度降低，可以適當(dāng)減小電源的電動(dòng)勢(shì)D．要使報(bào)警的臨界溫度降低，可以把R2的滑片P適當(dāng)向下移解析：要使報(bào)警的臨界溫度升高，R1對(duì)應(yīng)的阻值減小，電路中電流會(huì)增大，電鈴兩端的電壓會(huì)增大，而電鈴電壓達(dá)到一定值時(shí)，電鈴會(huì)響，要使電鈴的電壓仍為原來(lái)的值，必須適當(dāng)減小電源的電動(dòng)勢(shì)，相反，要使報(bào)警的臨界溫度降低，可以適當(dāng)增大電源的電動(dòng)勢(shì)，故A、C錯(cuò)誤；要使報(bào)警的臨界溫度升高，R1對(duì)應(yīng)的阻值減小，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，將使電鈴的電壓增大，要使電鈴的電壓仍為原來(lái)的值，可以把R2的滑片P適當(dāng)向上移，以減小R2；相反，要使報(bào)警的臨界溫度降低，可以把R2的滑片P適當(dāng)向下移，故B錯(cuò)誤，D正確。故選D。9．(多選)某一熱敏電阻的阻值隨溫度的變化關(guān)系如圖(a)所示，利用此熱敏電阻制作溫控報(bào)警器，其電路的一部分如圖(b)所示，E為直流電源(電動(dòng)勢(shì)為9V，內(nèi)阻可忽略)，當(dāng)輸出電壓達(dá)到或超過(guò)6.0V時(shí)，便觸發(fā)報(bào)警器(圖中未畫(huà)出)報(bào)警。若要求開(kāi)始報(bào)警時(shí)環(huán)境溫度為50℃，則下列說(shuō)法中正確的是(AD)A.R1應(yīng)使用熱敏電阻B．R2應(yīng)使用熱敏電阻C．固定電阻阻值為0.4kΩD．固定電阻阻值為1.6kΩ解析：溫度升高時(shí)，該熱敏電阻阻值減小，分得電壓減少。而溫度高時(shí)要求輸出電壓升高，以觸發(fā)報(bào)警，所以R1為熱敏電阻，R2為固定電阻；由圖線可知，溫度為50℃時(shí)，R1＝0.8kΩ，由歐姆定律可得E＝I(R1＋R2)，U＝IR2，代入數(shù)據(jù)解得R2＝1.6kΩ，故A、D正確，B、C錯(cuò)誤。故選AD。10．圖甲是在溫度為10℃左右的環(huán)境中工作的某自動(dòng)恒溫箱原理簡(jiǎn)圖，箱內(nèi)的電阻R1＝20kΩ，R2＝10kΩ，R3＝40kΩ，Rt為熱敏電阻，它的電阻隨溫度變化的圖線如圖乙所示。當(dāng)a、b端電壓Uab≤0時(shí)，電壓鑒別器會(huì)令開(kāi)關(guān)S接通，恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱，使箱內(nèi)溫度升高；當(dāng)a、b端電壓Uab>0時(shí)，電壓鑒別器會(huì)令開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，停止加熱，則恒溫箱內(nèi)的溫度可保持在(C)A．10℃ B．20℃C．35℃ D．45℃解析：由題意得，當(dāng)Uab＝0時(shí)，恒溫箱保持穩(wěn)定，根據(jù)串并聯(lián)電路電壓與電阻的關(guān)系可知R1∶R2＝2∶1，只有R3∶Rt也為2∶1的時(shí)候，才有Uab＝0，所以可知Rt電阻值為20kΩ，從圖乙可以看出，電阻為20kΩ時(shí)，溫度為35℃，故選C。11．現(xiàn)要組裝一個(gè)由熱敏電阻控制的報(bào)警系統(tǒng)，要求當(dāng)熱敏電阻的溫度達(dá)到或超過(guò)60℃時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警。提供的器材有：熱敏電阻，報(bào)警器(內(nèi)阻很小，流過(guò)的電流超過(guò)Ic時(shí)就會(huì)報(bào)警)，電阻箱(最大阻值為999.9Ω)，直流電源(輸出電壓為U，內(nèi)阻不計(jì))，滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為1000Ω)，滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為2000Ω)，單刀雙擲開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干。在室溫下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。已知U約為18V，Ic約為10mA；流過(guò)報(bào)警器的電流超過(guò)20mA時(shí)，報(bào)警器可能損壞；該熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小，在60℃時(shí)阻值為650.0Ω。(1)完成如圖所示待調(diào)節(jié)的報(bào)警系統(tǒng)原理電路圖的連線。答案：見(jiàn)解析圖(2)電路中應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器R2(填“R1”或“R2”)。(3)按照下列步驟調(diào)節(jié)此報(bào)警系統(tǒng)：①電路接通前，需將電阻箱調(diào)到一固定的阻值，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，這一阻值為650.0Ω；滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于b(選填“a”或“b”)端附近，不能置于另一端的原因是接通電源后，流過(guò)報(bào)警器的電流會(huì)超過(guò)20__mA，報(bào)警器可能損壞。②將開(kāi)關(guān)向c(選填“c”或“d”)端閉合，緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，直至報(bào)警器開(kāi)始報(bào)警。(4)保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，將開(kāi)關(guān)向另一端閉合，報(bào)警系統(tǒng)即可正常使用。解析：(1)熱敏電阻工作溫度達(dá)到60℃時(shí)，報(bào)警器報(bào)警，故需通過(guò)調(diào)節(jié)電阻箱使其電阻為60℃時(shí)的熱敏電阻的阻值，即將阻值調(diào)節(jié)到650.0Ω，使報(bào)警器能正常報(bào)警，電路圖如圖所示。(2)U＝18V，通過(guò)報(bào)警器的電流10mA≤Ic≤20mA，電路中總電阻R＝eq\f(U,Ic)，即900Ω≤R≤1800Ω，故滑動(dòng)變阻器選R2。(3)熱敏電阻阻值為650.0Ω時(shí)，報(bào)警器開(kāi)始報(bào)警，模擬熱敏電阻的電阻箱阻值也應(yīng)為650.0Ω，實(shí)驗(yàn)調(diào)試時(shí)，將開(kāi)關(guān)置于c端，緩慢調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，直到報(bào)警器開(kāi)始報(bào)警。為防止通過(guò)報(bào)警器電流過(guò)大，造成報(bào)警器燒壞，電路接通前，應(yīng)使滑動(dòng)變阻器的滑片置于b端。eq\a\vs4\al(97)一、選擇題(每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)1.如圖所示是一個(gè)測(cè)定液面高度的傳感器，在導(dǎo)線芯的外面涂上一層絕緣物質(zhì)，放在導(dǎo)電液體中，導(dǎo)線芯和導(dǎo)電液體構(gòu)成電容器的兩極，把這兩極接入外電路，當(dāng)電容值增大引起外電路的電流變化時(shí)，說(shuō)明導(dǎo)電液體的深度h(A)A．增大 B．減小C．不變 D．無(wú)法確定解析：由題意知，導(dǎo)線芯和導(dǎo)電液體構(gòu)成電容器的兩極，類似于平行板電容器的兩極。根據(jù)電容的決定式C＝eq\f(εrS,4πkd)，當(dāng)電容增大，其他量不變時(shí)，兩極板正對(duì)面積增大，則知深度h增大，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。故選A。2.如圖的電路可將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，該電路中，b是固定不動(dòng)的金屬板，a是能在聲波驅(qū)動(dòng)下沿水平方向振動(dòng)的鍍有金屬層的振動(dòng)膜，a、b構(gòu)成了一個(gè)電容器，且通過(guò)導(dǎo)線與恒定電源兩極相接。若聲源S做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則a振動(dòng)過(guò)程中(C)A．a(chǎn)、b板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變B．a(chǎn)、b板所帶的電荷量不變C．a(chǎn)板向右位移最大時(shí)，電容器電容最大D．電路中始終有方向不變的電流解析：a、b間電壓不變，a振動(dòng)過(guò)程中，板間距離周期性變化，則由公式E＝eq\f(U,d)分析得知，a、b板間的電場(chǎng)強(qiáng)度也會(huì)周期性變化，故A錯(cuò)誤；a振動(dòng)過(guò)程中，a、b間電壓不變，由公式C＝eq\f(Q,U)分析得知，a、b板所帶的電荷量會(huì)周期性變化，故B錯(cuò)誤；a向右的位移最大時(shí)，a、b板間的距離最小，則a、b構(gòu)成的電容器的電容最大，故C正確；a振動(dòng)過(guò)程中，a、b板所帶的電荷量會(huì)周期性變化，電容器放電和充電周期性交替產(chǎn)生，所以靈敏電流計(jì)中電流的方向也會(huì)周期性變化，故D錯(cuò)誤。故選C。3．如圖所示是某小區(qū)門(mén)口利用光敏電阻設(shè)計(jì)的行人監(jiān)控裝置，R1為光敏電阻、R2為定值電阻，A、B接監(jiān)控裝置。則(C)A．當(dāng)有人通過(guò)而遮住光線時(shí)，A、B之間電壓升高B．當(dāng)有人通過(guò)而遮住光線時(shí)，A、B之間電壓不變C．當(dāng)僅增大R2的阻值時(shí)，可增大A、B之間的電壓D．當(dāng)僅減小R2的阻值時(shí)，可增大A、B之間的電壓解析：R1是光敏電阻，有光照射時(shí)，電阻變小，當(dāng)有人通過(guò)而遮住光線時(shí)，R1的阻值變大，回路中的電流I減小，A、B間的電壓U＝IR2減小，故A、B錯(cuò)誤；由閉合電路歐姆定律得：U＝E－I(R1＋r)，當(dāng)僅增大R2的阻值時(shí)，電路中的電流減小，A、B間的電壓U增大，故C項(xiàng)正確；當(dāng)僅減小R2的阻值時(shí)，電路中的電流增大，A、B間的電壓U減小，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。4．小涂同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖所示的電吹風(fēng)電路圖，a、b、c、d為四個(gè)固定觸點(diǎn)，可動(dòng)的扇形金屬觸片P可同時(shí)接觸兩個(gè)觸點(diǎn)。觸片P處于不同位置時(shí)，電吹風(fēng)可處于停機(jī)、吹熱風(fēng)和吹冷風(fēng)等不同的工作狀態(tài)。n1和n2分別是理想變壓器的兩個(gè)線圈的匝數(shù)。溫度傳感器用于防止吹熱風(fēng)時(shí)溫度過(guò)高而發(fā)生事故。假設(shè)該電吹風(fēng)的各項(xiàng)參數(shù)如下表所示。則(D)熱風(fēng)時(shí)輸入功率450W冷風(fēng)時(shí)輸入功率50W小風(fēng)扇額定電壓50V正常工作時(shí)小風(fēng)扇輸出功率42WA．吹熱風(fēng)時(shí)，觸片P應(yīng)與觸點(diǎn)b、c接觸B．這里的溫度傳感器可用干簧管代替C．理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝44∶5D．小風(fēng)扇工作時(shí)突然被卡住不轉(zhuǎn)動(dòng)，則理想變壓器的輸入功率極有可能為0解析：吹熱風(fēng)時(shí)，變壓器需要正常工作，所以觸片P應(yīng)與觸點(diǎn)a、b接觸，故A錯(cuò)誤；干簧管是磁控制開(kāi)關(guān)，溫度傳感器是通過(guò)將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)達(dá)到控制的，所以這里的溫度傳感器不可用干簧管代替，故B錯(cuò)誤；理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝U1∶U2＝220∶50＝22∶5，故C錯(cuò)誤；小風(fēng)扇工作時(shí)突然被卡住不轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)小風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的電流猛增(即副線圈的電流猛增)，理想變壓器的原副線圈的電流跟匝數(shù)成反比關(guān)系，可知會(huì)導(dǎo)致原線圈的電流也猛增，所以可能會(huì)導(dǎo)致干路電路斷路，從而可能使理想變壓器的輸入功率為零，故D正確。故選D。5．某光敏電阻RT沒(méi)有受到光照射(或光較暗)時(shí)，阻值較大，有光照射時(shí)，阻值較小?，F(xiàn)利用該光敏電阻、低壓電源和電磁繼電器設(shè)計(jì)了自動(dòng)控制電路，如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(B)A．該控制電路利用了電磁感應(yīng)原理B．白天流過(guò)R3的電流小于晚上流過(guò)R3的電流C．該電路能實(shí)現(xiàn)燈泡白天亮、晚上不亮的功能D．若將低壓電源正負(fù)極調(diào)換，則該控制電路無(wú)法完成自動(dòng)控制功能解析：該控制電路利用了電流的磁效應(yīng)，A錯(cuò)誤；白天干路電流較大，故內(nèi)電阻及R1的電壓較大，并聯(lián)電路的電壓較小，則R3的電流較小，即白天流過(guò)R3的電流小于晚上流過(guò)R3的電流，B正確；白天流過(guò)R3的電流較小，故流過(guò)線圈的電流較小，則白天電磁繼電器不工作，即該電路能實(shí)現(xiàn)燈泡白天不亮、晚上亮的功能，C錯(cuò)誤；若將低壓電源正負(fù)極調(diào)換，不改變電流磁效應(yīng)磁力的作用效果，則該控制電路依然可以完成自動(dòng)控制功能，D錯(cuò)誤。故選B。6．(2023·重慶沙坪壩重慶一中高二?？?某小組設(shè)計(jì)的“過(guò)熱自動(dòng)報(bào)警電路”如圖甲所示，電源的電動(dòng)勢(shì)為U1＝3V，電源內(nèi)阻可忽略，繼電器線圈用漆包線繞成，阻值為R0＝20Ω。圖乙為熱敏電阻Rt阻值隨溫度變化的圖形，將熱敏電阻Rt安裝在需要探測(cè)溫度的地方，當(dāng)線圈中的電流大于等于100mA時(shí)，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴響起，同時(shí)指示燈熄滅。則(B)A．警鈴的接線柱C應(yīng)與接線柱A相連B．報(bào)警溫度大約在53℃C．若電源內(nèi)阻不可忽略，則報(bào)警溫度將變小D．要降低報(bào)警溫度，可換用電動(dòng)勢(shì)更小的電源解析：當(dāng)環(huán)境溫度正常時(shí)，繼電器的上觸點(diǎn)接觸，下觸點(diǎn)分離，指示燈亮；當(dāng)環(huán)境中的溫度超過(guò)某一值時(shí)，繼電器的下觸點(diǎn)接觸，上觸點(diǎn)分離，警鈴響，由此可知，警鈴的接線柱C應(yīng)與B相連，指示燈的接線柱D應(yīng)與A相連，故A錯(cuò)誤；當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，熱敏電阻阻值減小，由歐姆定律可知電路中電流增大，則繼電器的磁性增大，當(dāng)線圈中的電流等于100mA時(shí)，繼電器的銜鐵剛好被吸合，則控制電路中電阻最大值為R總＝eq\f(U1,I)＝eq\f(3,0.1)Ω＝30Ω，此時(shí)熱敏電阻的阻值為Rt＝R總－R0＝30Ω－20Ω＝10Ω，結(jié)合圖線可知，此時(shí)環(huán)境溫度大約為53℃，故B正確；若電源內(nèi)阻不可忽略，當(dāng)線圈中的電流等于100mA時(shí)，熱敏電阻的阻值將小于10Ω，由圖線可知，報(bào)警溫度將變大，故C錯(cuò)誤；要降低報(bào)警溫度，則線圈中的電流等于100mA時(shí)，熱敏電阻阻值增大，由以上分析可知，應(yīng)增大電源電動(dòng)勢(shì)，故D錯(cuò)誤。故選B。二、選擇題(每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)7．某同學(xué)設(shè)計(jì)的家庭電路保護(hù)裝置如圖所示，鐵芯左側(cè)線圈L1由火線和零線并行繞成，當(dāng)右側(cè)線圈L2中產(chǎn)生電流時(shí)，電流經(jīng)放大器放大后，使電磁鐵吸起鐵質(zhì)開(kāi)關(guān)S，從而切斷家庭電路，僅考慮L1在鐵芯中產(chǎn)生的磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的有(AD)A．家庭電路正常工作時(shí)，L1中的磁通量為零B．家庭電路發(fā)生斷路時(shí)，L2中將產(chǎn)生電流C．家庭電路發(fā)生短路時(shí)，開(kāi)關(guān)S將被電磁鐵吸起D．地面上的人接觸火線發(fā)生觸電時(shí)，開(kāi)關(guān)S將被電磁鐵吸起解析：由于火線和零線并行繞制，所以在家庭電路正常工作時(shí)，火線和零線的電流大小相等，方向相反，因此合磁通量為零，故A正確；發(fā)生斷路時(shí)，火線和零線的電流都為零，合磁通量為零，L2中將不會(huì)產(chǎn)生電流，故B錯(cuò)誤；家庭電路發(fā)生短路時(shí)，火線和零線的電流同時(shí)增大，合磁通量仍然為零，因此開(kāi)關(guān)S不會(huì)被電磁鐵吸起，故C錯(cuò)誤；當(dāng)?shù)孛嫔系娜私佑|火線發(fā)生觸電時(shí)，火線和零線中電流大小不相等，即L1中的磁場(chǎng)發(fā)生變化，導(dǎo)致L2中的磁通量變化，L2中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電磁鐵將開(kāi)關(guān)S吸起，故D正確。故選AD。8．傳感器是智能社會(huì)的基礎(chǔ)元件。如圖為電容式位移傳感器的示意圖，觀測(cè)電容C的變化即可知道物體位移x的變化，eq\f(ΔC,Δx)表征該傳感器的靈敏度。電容器極板和電介質(zhì)板長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，測(cè)量范圍為－eq\f(L,2)≤x≤eq\f(L,2)。下列說(shuō)法正確的是(AC)A．電容器的電容變大，物體向－x方向運(yùn)動(dòng)B．電容器的電容變大，物體向＋x方向運(yùn)動(dòng)C．電介質(zhì)的介電常數(shù)越大，傳感器靈敏度越高D．電容器的板間電壓越大，傳感器靈敏度越高解析：當(dāng)物體沿－x方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)致電容器極板間的電介質(zhì)板長(zhǎng)度增加，根據(jù)電容決定式C＝eq\f(εrS,4πkd)，電容會(huì)變大，故A正確；同理，當(dāng)物體沿＋x方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)致電容器極板間的電介質(zhì)板長(zhǎng)度減小，則電容會(huì)變小，故B錯(cuò)誤；電介質(zhì)的介電常數(shù)εr越大，電容越大，電容變化量ΔC越大，傳感器靈敏度越高，故C正確；電容器的板間電壓變化，電容不變，則傳感器靈敏度不變，故D錯(cuò)誤。故選AC。9．全自動(dòng)洗衣機(jī)中的排水閥是由程序控制器控制其動(dòng)作的，當(dāng)進(jìn)行排水和脫水工序時(shí)，控制鐵芯1的線圈通電，使鐵芯2運(yùn)動(dòng)，從而牽引排水閥的閥門(mén)，排出污水(如圖所示)。以下說(shuō)法中正確的是(AD)A．若輸入的控制電流由a流入，由b流出，則鐵芯2中A端為N極，B端為S極B．若輸入的控制電流由a流入，由b流出，則鐵芯2中A端為S極，B端為N極C．若a、b處輸入交變電流，鐵芯2不能被吸入線圈中D．若a、b處輸入交變電流，鐵芯2仍能被吸入線圈中解析：若輸入的控制電流由a流入，由b流出，則根據(jù)安培定則可知，鐵芯1左端是N極，右端是S極。那么鐵芯2中A端為N極，B端為S極，故A正確，B錯(cuò)誤；若a、b處輸入交變電流，鐵芯2仍能被吸入線圈，因?yàn)殍F芯仍能被磁化，且磁化后總是與線圈要發(fā)生相吸。但與恒定電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)相比，交變磁場(chǎng)強(qiáng)弱有變化，當(dāng)磁性減弱的時(shí)刻彈簧會(huì)將鐵芯2拉離線圈，故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。10．如圖所示，導(dǎo)電物質(zhì)為電子的霍爾元件樣品置于磁場(chǎng)中，表面與磁場(chǎng)方向垂直，圖中的1、2、3、4是霍爾元件上的四個(gè)接線端。當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2閉合后，三個(gè)電表都有明顯示數(shù)，下列說(shuō)法正確的是(ABC)A．通過(guò)霍爾元件的磁場(chǎng)方向向下B．接線端2的電勢(shì)低于接線端4的電勢(shì)C．僅將電源E1、E2反向接入電路，電壓表的示數(shù)不變D．若適當(dāng)減小R1、增大R2，則電壓表示數(shù)一定增大解析：由安培定則可判斷出左側(cè)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向上，經(jīng)鐵芯后在霍爾元件處的磁場(chǎng)方向向下，故A正確；通過(guò)霍爾元件的磁場(chǎng)方向向下，由左手定則可知，霍爾元件中導(dǎo)電