同步课时精练（十五）5.2科学制作：简单的自动控制装置（含解析）
文档属性
| 名称 | 同步课时精练（十五）5.2科学制作：简单的自动控制装置（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 959.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-02-05 21:15:20 | ||
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文档简介
同步课时精练（十五）5.2 科学制作：简单的自动控制装置（后附解析）
一、单选题
1．许多楼道照明灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启，而在白天，即使有声音它也没有反应．它的控制电路中可能接入的传感器是( )
A．温度传感器和光电传感器
B．光电传感器和声音传感器
C．声音传感器和热电传感器
D．温度传感器和热电传感器
2．如图所示为某个恒温箱控温电路的一部分。其中水银温度计内的水银为导电材料，下面金属丝B与水银接触，上方金属丝A则可以根据需要上下调整。控制部分的核心则是一个电磁继电器，其在通电后会吸引金属片从而使得加热电路（图中未画出）导通或断开。为了实现控温效果，加热电路应接在 端；为提升恒温箱的温度，应将金属丝（ ）
A．AB；上升 B．AB；下降 C．CD；上升 D．CD；下降
3．夜间，居民楼的楼道里只是偶尔有人经过，“长明灯”会造成浪费.科研人员利用“光敏” 材料制成“光控开关”——天黑时自动闭合，天亮时自动断开；利用“声敏”材料制成“声控 开关”——当有人走动发出声音时自动闭合，无人走动时自动断开.若将这两种开关配合 使用，就可以使楼道里的灯变的“聪明”.这种“聪明”的电路是图中的（）
A． B．
C． D．
4．如图所示是一种烟雾报警器的控制电路图，其简化原理是调节可变电阻使，当有烟雾时，开始触发工作，其中是光敏电阻，由此可知，要使开始工作，则应满足（ ）
A． B． C． D．无法判断
5．许多楼道灯具有这样的功能，天黑时，出现声音就开启，而在白天时，即使有声音它也没有什么反应，它的控制电路中接入的两个传感器是（ ）
A．温度传感器和声传感器
B．温度传感器和力传感器
C．光传感器和力传感器
D．光传感器和声传感器
6．如图是一个火警报警装置的逻辑电路图，Rt是热敏电阻，低温时电阻值很大，高温时电阻值很小，R是阻值较小的可调电阻，以下说法中正确的是（ ）
A．要使电铃平时不响，而发生火灾时由于高温响起，图中虚线内应接入“非门”元件
B．要使电铃平时不响，而发生火灾时由于高温响起，图中虚线内应接入“与门”元件
C．要使电铃平时不响，而发生火灾时由于高温响起，图中虚线内应接入“或门”元件
D．为提高电路的灵敏度，图中的电阻R应调的小一些
二、多选题
7．如图所示，用小灯泡模仿光控电路，A、Y之间为斯密特触发器，为光敏电阻，为可变电阻；J为继电器的线圈，为它的常开触点，下列说法正确的是（ ）
A．天色变暗时，A端输入高电平，继电器吸引，路灯点亮
B．要想在天色更暗时，路灯才会点亮，应把的阻值调大些
C．要想在天色更暗时路灯才会点亮，应把的阻值调小些
D．二极管的作用是继电器释放时提供自感电流的通路，防止损坏集成电路
8．光敏电阻完成光信号向电信号的转变，晶体三极管将电流进行放大，同时具有完成断路和接通的开关作用，发光二极管LED模仿路灯，电路设计如图甲。为了能够驱动更大功率的负载，需用继电器来启、闭另外的供电电路如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．光较强时，光敏电阻阻值小，三极管不导通，继电器断路，处于常开状态，小灯泡L不亮
B．光较弱时，光敏电阻阻值变大，三极管导通，产生较大的集电极电流，点亮发光二极管或驱动继电器吸合，点亮小灯泡L
C．为节省用电，调节增大，天黑更晚些，电灯亮
D．为节省用电，调节减小，天黑更晚些，电灯亮
9．在今年4月份居家躲避新冠疫情期间，张华同学利用网课的课余时间，结合所学传感器、电路的有关知识，自己在家设置了一个火警报警装置，他设计的电路如图所示，为热敏电阻，温度升高时，急剧减小，当电铃两端电压低于某一定值时，报警电铃响起，则下列说法正确的是（ ）
A．若试验时发现当有火时装置不响，应把的滑片P向下移
B．若试验时发现当有火时装置不响，应把的滑片P向上移
C．增大电源电压，会使报警的临界温度降低
D．增大电源电压，会使报警的临界温度升高
10．某一热敏电阻的阻值随温度的变化关系如图（a）所示，利用此热敏电阻制作温控报警器，其电路的一部分如图（b）所示，E为直流电源（电动势为9V，内阻可忽略），当输出电压达到或超过6.0V时，便触发报警器（图中未画出）报警。若要求开始报警时环境温度为50℃，则下列说法中正确的是（ ）
A．R1应使用热敏电阻
B．R2应使用热敏电阻
C．R1为固定电阻，阻值为0.4kΩ
D．R2为固定电阻，阻值为1.6kΩ
三、实验题
11．人体接近传感器又称无触点接近传感器（简称传感器），是理想的电子开关量传感器，广泛应用于各种自动控制电路中，例如写字楼的自动门、公寓的楼道灯等。兴趣小组找到一只传感器，欲先确定其对人体接近的感应特性，设计了测量电路如图（）所示，并将传感器安置在轴上距离原点处，一人从原点处沿轴运动，测得通过电流表的电流与人的位置的关系如图（），其中传感器的动作电流，接近传感器时电流时人到传感器的距离为动作距离，远离传感器时电流时人到传感器的距离为释放距离。
“与”门真值表
输入 输出
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
(1)若人行走的速度为，自动门从动作到能让人通过需要的时间为；有一条长的楼梯。则此传感器适合做 ；
A．自动门的自动控制系统，并将传感器安装在门上方
B．楼梯灯的自动控制系统，并将传感器安装在楼梯中间墙壁上
(2)传感器能提供的电流很小，不足以驱动控制电路正常工作，往往需要配合开关电路才能提供较大控制电流。有一种“与”门开关电路，符号和真值表如上表，，为两个输入端，为输出端，真值表中“0”表示与电源负极间电势差较小（低于某值，称为低电平），电路处于断开状态，“1”表示与电源负极间电势差较大（大于某值，称为高电平），电路处于接通状态。、输入端由“0”转为“1”的电压叫开门电压，由“1”转为“0”的电压叫关门电压，若此“与”门电路的开、关门电压均为，当、时，输出端处于 （填“断开”或“接通”）状态；
(3)楼梯灯控制系统需要同时满足两个条件才能点亮：即有人接近和光线较暗。兴趣小组欲使用上述传感器和“与”门电路制作一个楼梯灯控制系统，还需要一只光敏电阻（阻值随光照强度增大而减小）和几个定值电阻、灯等，设计的电路如图（），门电路对线路电阻没有影响，若其中为定值电阻，则为 ；、中接入定值电阻的是 。若要求当光线较暗、人到达传感器动作距离时楼梯灯亮，则与传感器串联的电阻阻值约为 。
12．某同学想通过实验探究一个热敏电阻的特性。
（1）为探究热敏电阻的特性，设计了如图甲所示的电路，R0为电阻箱，R为热敏电阻，开关S、S1、S2先断开，滑动变阻器的滑片移到最 （选填“左”或“右”）端。
（2）实验时，温控室的温度为t0，闭合S、S1，调节滑动变阻器的滑片，使电流表有合适的示数I0，现断开S1闭合S2，滑动变阻器的滑片不动，调节电阻箱R0的阻值R0=90Ω时，电流表的示数也为I0，则此室温的热敏电阻值为 Ω。多次改变温控室的温度，重复上述实验过程，测得多组热敏电阻在不同温度t下对应的电阻值R，作出R-t图像，如图乙所示，室温t0为 ℃。
（3）把这个热敏电阻接入如下丙图所示的电路中，可以制作温控报警器。已知电源电压为9V，内阻r=2Ω，R2=50Ω；当图中的电流表A达到或超过0.5A时，便触发报警器（图中未画出）报警。若要求开始报警时环境温度为80℃，图中R1阻值为 Ω（保留2位有效数字）。
13．某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性,现有器材：直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等。
(1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性，请你在图中的实物图上连线 ；
(2)实验的主要步骤
①正确连接电路,在保温容器中注入适量冷水,接通电源,调节并记录电源输出的电流值；
②在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关 、 断开开关；
③重复第②步操作若干次，测得多组数据
(3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得如图R－t关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的R－t关系式R= + t(Ω)(保留三位有效数字)。
14．把蜂鸣器、光敏电阻、干簧管继电器、开关、电源按如图所示电路连接，制成光电报警装置。已知：①光敏电阻：受光照射后，阻值会变小；②干簧管继电器：由干簧管和绕在干簧管外的线圈组成，当线圈中有一定的电流时，线圈产生的磁场使密封在干簧管内的两个铁质簧片磁化，两个簧片在磁力作用下由原来的分离状态变成闭合状态。当线圈中没有电流或者电流很微弱时，磁场消失，簧片在弹力的作用下恢复到分离状态。要求：当有光照射报警装置且光照不是很弱时，蜂鸣器发声；当没有光照或者光照很弱时，蜂鸣器不发声。请将下面的电路完整连接好 。
15．为了消防安全，一些生产车间会使用温控报警系统。该系统核心元件可采用热敏电阻来控制。某实验兴趣小组想自制简易温控报警系统。
（1）该实验小组的同学首先对该热敏电阻的温度特性进行研究，可能用到以下实验器材：
A．热敏电阻RT（常温下的阻值约为30Ω）
B．烧杯、热水、温度计
C．电流表（量程0～0.6A，内阻r1=5Ω）
D．电压表（量程0～6V，内阻约15kΩ）
E．滑动变阻器（最大阻值为10Ω，额定电流2A）
F．滑动变阻器（最大阻值为500Ω，额定电流0.5A）
G．电源（电动势6V，额定电流2A，内阻不计）
H．开关一个，导线若干
（2）要求通过热敏电阻的电流从零开始增大为使测量尽量准确，则滑动变阻器应选择 ；（填器材前的字母标号）
（3）请你按照实验要求用笔画线代替导线在实物图甲中完成余下导线的连接 ；
（4）在探明该热敏电阻特性的基础上，接着该实验小组利用其自制简易温控报警系统。如图丙所示，当1、2两端所加电压降低至1V时，温控控制开关自动启动报警系统，请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压，要求当温度升高至约50℃时启动报警系统。提供的器材如下：
直流电源E（电动势3V，内阻不计）；
定值电阻：R1=10Ω，R2=40Ω，R3=80Ω；
开关S及导线若干；
则定值电阻应该选择： ；（填写字母符号）
（5）请在虚线框内完成电路原理图 。（不考虑开关S对所设计电路的影响）
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
解析：根据题意，天黑时，出现声音它就开启；而白天，即使有声音它也没有反应，故电路中有光传感器，即使天黑，没声音灯也不亮，故用到了声音传感器．即控制电路中接入了光传感器和声音传感器．
答案：B．
点拨：了解延时开关的使用原理，利用了光传感器、声音传感器及与门电路，天黑、声音同时出现它就开启，灯亮．
2．A
解析：通电后当恒温箱内的温度未达到导电温度计金属丝所指示的温度时，此时电磁继电器无磁性，衔铁与AB相连，电热丝被连接在电路中，使恒温箱内温度升高。为提高恒温箱温度，即加热丝加热使水银温度计内水银上升高度变高后才断开，因此应将金属丝上升。
答案：A。
3．D
解析：在白天时，一般不需要灯照明的；天黑以后，特别是夜深人静时，一般也不需要灯照明的，也就是说天黑且人在楼道里走动时需要．
A．“声控开关”闭合时，发生短路；所以A错误．
B．不管是“光控开关”，还是“声控开关”各自都能让灯发光，节能目的达不到；所以B错误．
C．“光控开关”闭合时，发生短路；所以C错误．
D．“光控开关”与“声控开关”同时闭合时，灯才亮，所以达到节能的目的，所以D正确．
4．A
解析：规定电源负极的电势为零，则
保持不变，而
当有烟雾时，光敏电阻增大，增大，所以当时，控制电路开始工作。
答案：A。
5．D
解析：依题意，天黑时，出现声音它就开启，而在白天，即使有声音它也没有反应，故电路中有光传感器，即使天黑，没有声音灯也不亮，故用到了声音传感器，即控制电路中接入了光传感器和声传感器，答案：D。
6．A
解析：ABC．发生火灾时由于高温，Rt热敏电阻阻值变小，X点的电位低，要使电铃报警，则图中虚线内应输出高电位，故虚线内应接入“非门”元件，故BC错误A正确；
D．要使报警器在更低温度时报警，就是温度稍低时，Rt热敏电阻阻值较大，但还要X点的电位低，即两端电压较高，则应该更大，因此R较大时，反应较灵敏，故D错误。
答案：A。
7．ABD
解析：A．天色变暗时，光敏电阻阻值较大，则两端的电势差较大，所以A端的电势较高，继电器工作吸引常开触点，路灯点亮，故A正确；
BC．当A端电势较高时，路灯会亮，天色更暗时光敏电阻的阻值更大，则两端的电势差更大，A端的电势更高；要想在天色更暗时路灯才会点亮，必须使光敏电阻分担的电压降低，根据串联分压可知应把的阻值调大些，故B正确，C错误；
D．天色变亮时，A端输入低电平，继电器不工作释放常开触点，继电器的线圈会产生自感电动势，二极管与继电器的线圈串联构成闭合回路，防止损坏集成电路，故D正确。
答案：ABD。
8．ABD
解析：A．当光较强时，光敏电阻的阻值很小，回路中电流较大，三极管不导通，发光二极管或继电器所在的回路相当于断路，即二极管不工作，继电器处于常开状态，小灯泡不亮，A正确；
B．当光较弱时，光敏电阻阻值变大，电路中电流较小，三极管导通，且获得足够的基极电流，产生较大的集电极电流，点亮发光二极管或驱动继电器吸合而点亮小灯泡L，B正确；
CD．为节省用电，调节减小，天黑更晚些，光线会更弱一些，光敏电阻的阻值更大一些，这样电路中的电流才会较小，才能使三极管导通，获得足够的基极电流，才能点亮二极管或驱动继电器吸合而点亮小灯泡L，C错误，D正确。
答案：ABD。
9．BD
解析：AB．若试验时发现当有火时装置不响，说明此时电铃两端电压比较大，应增大滑动变阻器接入的阻值，从而减小电铃两端电压，故应把的滑片P向上移，B正确，A错误；
CD．增大电源电压，会使原来报警时电铃两端电压增大，需要使温度继续升高，减小热敏电阻，从而使电铃两端电压减小到报警时的电压，故增大电源电压，会使报警的临界温度升高，D正确，C错误；
答案：BD。
10．AD
解析：温度升高时，该热敏电阻阻值减小，分得电压减少。而温度高时要求输出电压升高，以触发报警，所以R1为热敏电阻，R2为固定电阻；由图线可知，温度为50℃时，R1 =0.8kΩ，由欧姆定律可得
，
代入数据解得
故AD正确，BC错误；
答案：AD。
11． B 断开 传感器
解析：(1)[1]由图（）可知，传感器的动作距离约为
人在内行走的距离为
所以若作为自动门的控制系统，则人到达门所在位置时不能通过门，故只能作为楼梯灯的控制系统
答案：B；
(2)[2]当，时，只满足一个输入端为“1”状态，因此输出端为“0”，即为断开状态；
(3)[3][4]门电路对线路电阻没有影响，则与串联，与串联，在光线较暗时人接[5]近传感器灯要点亮，则、电压均高于，所以通过两支路的电流均增大，则为传感器，为光敏电阻，为定值电阻；人到达传感器的动作距离时，通过传感器的电流为
则串联电阻
12． 左 90 30 20
解析：(1)[1]为保护用电器的使用安全，滑动变阻器的滑片移到最左边，确保闭合开关瞬间，流过电表的电流为零。
(2)[2]试验中，用电阻箱代替热敏电阻，二者阻值相等。
[3]在乙图中找到纵轴坐标为90Ω的图线上对应的横轴坐标为30℃。
(3)[4]在乙图中读出环境温度为80℃时热敏电阻的阻值为30Ω，根据闭合电路欧姆定律有
带入数据，得
13． 记下电压表示数 记下温度计的示数 100 0.400
解析：(1)[1]电压表应与热敏电阻并联，连线图如图所示
(2)[2][3]由实验原理可知，实验中要描绘电压和温度间的关系，故实验的主要步骤应是记下电压表和温度计的示数；
(3)[4][5]根据图R－t关系图线和一次函数概念，应写成R=kt+R0的形式，从图象可知
、
所以该热敏电阻的R－t关系式应为
14．
解析：[1]电池、光敏电阻与开关及干簧管继电器开关里面两个接线构成一个回路，而另一组电池、蜂鸣器与干簧管继电器开关外面线圈的两个接线构成又一个回路。当有光照时，光敏电阻变小，使得干簧管继电器开关存在磁场，导致开关接通，最终使得蜂鸣器发生。故电路的连接方法如下图所示
15． E R2
解析：（2）[1]电源电动势为6V，热敏电阻常温下的阻值约为30Ω，故电流最大约为0.2A，为了让电流从零开始增大应采用分压接法，故滑动变阻器应选择总阻值较小的E；
（3）[2]本实验中采用滑动变阻器分压接法，同时因电流表内阻已知，故电流表采用内接法，完成电路图如图所示：
（4）[3]串联电阻两端电压与电阻阻值成正比，电源电动势E=3V，当温度升高至约50℃时，由图线知，此时光敏电阻为，，则串联电阻分压
所以
则有
答案：定值电阻R2。
（5）[4]电路图如图所示：
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．许多楼道照明灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启，而在白天，即使有声音它也没有反应．它的控制电路中可能接入的传感器是( )
A．温度传感器和光电传感器
B．光电传感器和声音传感器
C．声音传感器和热电传感器
D．温度传感器和热电传感器
2．如图所示为某个恒温箱控温电路的一部分。其中水银温度计内的水银为导电材料，下面金属丝B与水银接触，上方金属丝A则可以根据需要上下调整。控制部分的核心则是一个电磁继电器，其在通电后会吸引金属片从而使得加热电路（图中未画出）导通或断开。为了实现控温效果，加热电路应接在 端；为提升恒温箱的温度，应将金属丝（ ）
A．AB；上升 B．AB；下降 C．CD；上升 D．CD；下降
3．夜间，居民楼的楼道里只是偶尔有人经过，“长明灯”会造成浪费.科研人员利用“光敏” 材料制成“光控开关”——天黑时自动闭合，天亮时自动断开；利用“声敏”材料制成“声控 开关”——当有人走动发出声音时自动闭合，无人走动时自动断开.若将这两种开关配合 使用，就可以使楼道里的灯变的“聪明”.这种“聪明”的电路是图中的（）
A． B．
C． D．
4．如图所示是一种烟雾报警器的控制电路图，其简化原理是调节可变电阻使，当有烟雾时，开始触发工作，其中是光敏电阻，由此可知，要使开始工作，则应满足（ ）
A． B． C． D．无法判断
5．许多楼道灯具有这样的功能，天黑时，出现声音就开启，而在白天时，即使有声音它也没有什么反应，它的控制电路中接入的两个传感器是（ ）
A．温度传感器和声传感器
B．温度传感器和力传感器
C．光传感器和力传感器
D．光传感器和声传感器
6．如图是一个火警报警装置的逻辑电路图，Rt是热敏电阻，低温时电阻值很大，高温时电阻值很小，R是阻值较小的可调电阻，以下说法中正确的是（ ）
A．要使电铃平时不响，而发生火灾时由于高温响起，图中虚线内应接入“非门”元件
B．要使电铃平时不响，而发生火灾时由于高温响起，图中虚线内应接入“与门”元件
C．要使电铃平时不响，而发生火灾时由于高温响起，图中虚线内应接入“或门”元件
D．为提高电路的灵敏度，图中的电阻R应调的小一些
二、多选题
7．如图所示，用小灯泡模仿光控电路，A、Y之间为斯密特触发器，为光敏电阻，为可变电阻；J为继电器的线圈，为它的常开触点，下列说法正确的是（ ）
A．天色变暗时，A端输入高电平，继电器吸引，路灯点亮
B．要想在天色更暗时，路灯才会点亮，应把的阻值调大些
C．要想在天色更暗时路灯才会点亮，应把的阻值调小些
D．二极管的作用是继电器释放时提供自感电流的通路，防止损坏集成电路
8．光敏电阻完成光信号向电信号的转变，晶体三极管将电流进行放大，同时具有完成断路和接通的开关作用，发光二极管LED模仿路灯，电路设计如图甲。为了能够驱动更大功率的负载，需用继电器来启、闭另外的供电电路如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．光较强时，光敏电阻阻值小，三极管不导通，继电器断路，处于常开状态，小灯泡L不亮
B．光较弱时，光敏电阻阻值变大，三极管导通，产生较大的集电极电流，点亮发光二极管或驱动继电器吸合，点亮小灯泡L
C．为节省用电，调节增大，天黑更晚些，电灯亮
D．为节省用电，调节减小，天黑更晚些，电灯亮
9．在今年4月份居家躲避新冠疫情期间，张华同学利用网课的课余时间，结合所学传感器、电路的有关知识，自己在家设置了一个火警报警装置，他设计的电路如图所示，为热敏电阻，温度升高时，急剧减小，当电铃两端电压低于某一定值时，报警电铃响起，则下列说法正确的是（ ）
A．若试验时发现当有火时装置不响，应把的滑片P向下移
B．若试验时发现当有火时装置不响，应把的滑片P向上移
C．增大电源电压，会使报警的临界温度降低
D．增大电源电压，会使报警的临界温度升高
10．某一热敏电阻的阻值随温度的变化关系如图（a）所示，利用此热敏电阻制作温控报警器，其电路的一部分如图（b）所示，E为直流电源（电动势为9V，内阻可忽略），当输出电压达到或超过6.0V时，便触发报警器（图中未画出）报警。若要求开始报警时环境温度为50℃，则下列说法中正确的是（ ）
A．R1应使用热敏电阻
B．R2应使用热敏电阻
C．R1为固定电阻，阻值为0.4kΩ
D．R2为固定电阻，阻值为1.6kΩ
三、实验题
11．人体接近传感器又称无触点接近传感器（简称传感器），是理想的电子开关量传感器，广泛应用于各种自动控制电路中，例如写字楼的自动门、公寓的楼道灯等。兴趣小组找到一只传感器，欲先确定其对人体接近的感应特性，设计了测量电路如图（）所示，并将传感器安置在轴上距离原点处，一人从原点处沿轴运动，测得通过电流表的电流与人的位置的关系如图（），其中传感器的动作电流，接近传感器时电流时人到传感器的距离为动作距离，远离传感器时电流时人到传感器的距离为释放距离。
“与”门真值表
输入 输出
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
(1)若人行走的速度为，自动门从动作到能让人通过需要的时间为；有一条长的楼梯。则此传感器适合做 ；
A．自动门的自动控制系统，并将传感器安装在门上方
B．楼梯灯的自动控制系统，并将传感器安装在楼梯中间墙壁上
(2)传感器能提供的电流很小，不足以驱动控制电路正常工作，往往需要配合开关电路才能提供较大控制电流。有一种“与”门开关电路，符号和真值表如上表，，为两个输入端，为输出端，真值表中“0”表示与电源负极间电势差较小（低于某值，称为低电平），电路处于断开状态，“1”表示与电源负极间电势差较大（大于某值，称为高电平），电路处于接通状态。、输入端由“0”转为“1”的电压叫开门电压，由“1”转为“0”的电压叫关门电压，若此“与”门电路的开、关门电压均为，当、时，输出端处于 （填“断开”或“接通”）状态；
(3)楼梯灯控制系统需要同时满足两个条件才能点亮：即有人接近和光线较暗。兴趣小组欲使用上述传感器和“与”门电路制作一个楼梯灯控制系统，还需要一只光敏电阻（阻值随光照强度增大而减小）和几个定值电阻、灯等，设计的电路如图（），门电路对线路电阻没有影响，若其中为定值电阻，则为 ；、中接入定值电阻的是 。若要求当光线较暗、人到达传感器动作距离时楼梯灯亮，则与传感器串联的电阻阻值约为 。
12．某同学想通过实验探究一个热敏电阻的特性。
（1）为探究热敏电阻的特性，设计了如图甲所示的电路，R0为电阻箱，R为热敏电阻，开关S、S1、S2先断开，滑动变阻器的滑片移到最 （选填“左”或“右”）端。
（2）实验时，温控室的温度为t0，闭合S、S1，调节滑动变阻器的滑片，使电流表有合适的示数I0，现断开S1闭合S2，滑动变阻器的滑片不动，调节电阻箱R0的阻值R0=90Ω时，电流表的示数也为I0，则此室温的热敏电阻值为 Ω。多次改变温控室的温度，重复上述实验过程，测得多组热敏电阻在不同温度t下对应的电阻值R，作出R-t图像，如图乙所示，室温t0为 ℃。
（3）把这个热敏电阻接入如下丙图所示的电路中，可以制作温控报警器。已知电源电压为9V，内阻r=2Ω，R2=50Ω；当图中的电流表A达到或超过0.5A时，便触发报警器（图中未画出）报警。若要求开始报警时环境温度为80℃，图中R1阻值为 Ω（保留2位有效数字）。
13．某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性,现有器材：直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等。
(1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性，请你在图中的实物图上连线 ；
(2)实验的主要步骤
①正确连接电路,在保温容器中注入适量冷水,接通电源,调节并记录电源输出的电流值；
②在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关 、 断开开关；
③重复第②步操作若干次，测得多组数据
(3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得如图R－t关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的R－t关系式R= + t(Ω)(保留三位有效数字)。
14．把蜂鸣器、光敏电阻、干簧管继电器、开关、电源按如图所示电路连接，制成光电报警装置。已知：①光敏电阻：受光照射后，阻值会变小；②干簧管继电器：由干簧管和绕在干簧管外的线圈组成，当线圈中有一定的电流时，线圈产生的磁场使密封在干簧管内的两个铁质簧片磁化，两个簧片在磁力作用下由原来的分离状态变成闭合状态。当线圈中没有电流或者电流很微弱时，磁场消失，簧片在弹力的作用下恢复到分离状态。要求：当有光照射报警装置且光照不是很弱时，蜂鸣器发声；当没有光照或者光照很弱时，蜂鸣器不发声。请将下面的电路完整连接好 。
15．为了消防安全，一些生产车间会使用温控报警系统。该系统核心元件可采用热敏电阻来控制。某实验兴趣小组想自制简易温控报警系统。
（1）该实验小组的同学首先对该热敏电阻的温度特性进行研究，可能用到以下实验器材：
A．热敏电阻RT（常温下的阻值约为30Ω）
B．烧杯、热水、温度计
C．电流表（量程0～0.6A，内阻r1=5Ω）
D．电压表（量程0～6V，内阻约15kΩ）
E．滑动变阻器（最大阻值为10Ω，额定电流2A）
F．滑动变阻器（最大阻值为500Ω，额定电流0.5A）
G．电源（电动势6V，额定电流2A，内阻不计）
H．开关一个，导线若干
（2）要求通过热敏电阻的电流从零开始增大为使测量尽量准确，则滑动变阻器应选择 ；（填器材前的字母标号）
（3）请你按照实验要求用笔画线代替导线在实物图甲中完成余下导线的连接 ；
（4）在探明该热敏电阻特性的基础上，接着该实验小组利用其自制简易温控报警系统。如图丙所示，当1、2两端所加电压降低至1V时，温控控制开关自动启动报警系统，请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压，要求当温度升高至约50℃时启动报警系统。提供的器材如下：
直流电源E（电动势3V，内阻不计）；
定值电阻：R1=10Ω，R2=40Ω，R3=80Ω；
开关S及导线若干；
则定值电阻应该选择： ；（填写字母符号）
（5）请在虚线框内完成电路原理图 。（不考虑开关S对所设计电路的影响）
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
解析：根据题意，天黑时，出现声音它就开启；而白天，即使有声音它也没有反应，故电路中有光传感器，即使天黑，没声音灯也不亮，故用到了声音传感器．即控制电路中接入了光传感器和声音传感器．
答案：B．
点拨：了解延时开关的使用原理，利用了光传感器、声音传感器及与门电路，天黑、声音同时出现它就开启，灯亮．
2．A
解析：通电后当恒温箱内的温度未达到导电温度计金属丝所指示的温度时，此时电磁继电器无磁性，衔铁与AB相连，电热丝被连接在电路中，使恒温箱内温度升高。为提高恒温箱温度，即加热丝加热使水银温度计内水银上升高度变高后才断开，因此应将金属丝上升。
答案：A。
3．D
解析：在白天时，一般不需要灯照明的；天黑以后，特别是夜深人静时，一般也不需要灯照明的，也就是说天黑且人在楼道里走动时需要．
A．“声控开关”闭合时，发生短路；所以A错误．
B．不管是“光控开关”，还是“声控开关”各自都能让灯发光，节能目的达不到；所以B错误．
C．“光控开关”闭合时，发生短路；所以C错误．
D．“光控开关”与“声控开关”同时闭合时，灯才亮，所以达到节能的目的，所以D正确．
4．A
解析：规定电源负极的电势为零，则
保持不变，而
当有烟雾时，光敏电阻增大，增大，所以当时，控制电路开始工作。
答案：A。
5．D
解析：依题意，天黑时，出现声音它就开启，而在白天，即使有声音它也没有反应，故电路中有光传感器，即使天黑，没有声音灯也不亮，故用到了声音传感器，即控制电路中接入了光传感器和声传感器，答案：D。
6．A
解析：ABC．发生火灾时由于高温，Rt热敏电阻阻值变小，X点的电位低，要使电铃报警，则图中虚线内应输出高电位，故虚线内应接入“非门”元件，故BC错误A正确；
D．要使报警器在更低温度时报警，就是温度稍低时，Rt热敏电阻阻值较大，但还要X点的电位低，即两端电压较高，则应该更大，因此R较大时，反应较灵敏，故D错误。
答案：A。
7．ABD
解析：A．天色变暗时，光敏电阻阻值较大，则两端的电势差较大，所以A端的电势较高，继电器工作吸引常开触点，路灯点亮，故A正确；
BC．当A端电势较高时，路灯会亮，天色更暗时光敏电阻的阻值更大，则两端的电势差更大，A端的电势更高；要想在天色更暗时路灯才会点亮，必须使光敏电阻分担的电压降低，根据串联分压可知应把的阻值调大些，故B正确，C错误；
D．天色变亮时，A端输入低电平，继电器不工作释放常开触点，继电器的线圈会产生自感电动势，二极管与继电器的线圈串联构成闭合回路，防止损坏集成电路，故D正确。
答案：ABD。
8．ABD
解析：A．当光较强时，光敏电阻的阻值很小，回路中电流较大，三极管不导通，发光二极管或继电器所在的回路相当于断路，即二极管不工作，继电器处于常开状态，小灯泡不亮，A正确；
B．当光较弱时，光敏电阻阻值变大，电路中电流较小，三极管导通，且获得足够的基极电流，产生较大的集电极电流，点亮发光二极管或驱动继电器吸合而点亮小灯泡L，B正确；
CD．为节省用电，调节减小，天黑更晚些，光线会更弱一些，光敏电阻的阻值更大一些，这样电路中的电流才会较小，才能使三极管导通，获得足够的基极电流，才能点亮二极管或驱动继电器吸合而点亮小灯泡L，C错误，D正确。
答案：ABD。
9．BD
解析：AB．若试验时发现当有火时装置不响，说明此时电铃两端电压比较大，应增大滑动变阻器接入的阻值，从而减小电铃两端电压，故应把的滑片P向上移，B正确，A错误；
CD．增大电源电压，会使原来报警时电铃两端电压增大，需要使温度继续升高，减小热敏电阻，从而使电铃两端电压减小到报警时的电压，故增大电源电压，会使报警的临界温度升高，D正确，C错误；
答案：BD。
10．AD
解析：温度升高时，该热敏电阻阻值减小，分得电压减少。而温度高时要求输出电压升高，以触发报警，所以R1为热敏电阻，R2为固定电阻；由图线可知，温度为50℃时，R1 =0.8kΩ，由欧姆定律可得
，
代入数据解得
故AD正确，BC错误；
答案：AD。
11． B 断开 传感器
解析：(1)[1]由图（）可知，传感器的动作距离约为
人在内行走的距离为
所以若作为自动门的控制系统，则人到达门所在位置时不能通过门，故只能作为楼梯灯的控制系统
答案：B；
(2)[2]当，时，只满足一个输入端为“1”状态，因此输出端为“0”，即为断开状态；
(3)[3][4]门电路对线路电阻没有影响，则与串联，与串联，在光线较暗时人接[5]近传感器灯要点亮，则、电压均高于，所以通过两支路的电流均增大，则为传感器，为光敏电阻，为定值电阻；人到达传感器的动作距离时，通过传感器的电流为
则串联电阻
12． 左 90 30 20
解析：(1)[1]为保护用电器的使用安全，滑动变阻器的滑片移到最左边，确保闭合开关瞬间，流过电表的电流为零。
(2)[2]试验中，用电阻箱代替热敏电阻，二者阻值相等。
[3]在乙图中找到纵轴坐标为90Ω的图线上对应的横轴坐标为30℃。
(3)[4]在乙图中读出环境温度为80℃时热敏电阻的阻值为30Ω，根据闭合电路欧姆定律有
带入数据，得
13． 记下电压表示数 记下温度计的示数 100 0.400
解析：(1)[1]电压表应与热敏电阻并联，连线图如图所示
(2)[2][3]由实验原理可知，实验中要描绘电压和温度间的关系，故实验的主要步骤应是记下电压表和温度计的示数；
(3)[4][5]根据图R－t关系图线和一次函数概念，应写成R=kt+R0的形式，从图象可知
、
所以该热敏电阻的R－t关系式应为
14．
解析：[1]电池、光敏电阻与开关及干簧管继电器开关里面两个接线构成一个回路，而另一组电池、蜂鸣器与干簧管继电器开关外面线圈的两个接线构成又一个回路。当有光照时，光敏电阻变小，使得干簧管继电器开关存在磁场，导致开关接通，最终使得蜂鸣器发生。故电路的连接方法如下图所示
15． E R2
解析：（2）[1]电源电动势为6V，热敏电阻常温下的阻值约为30Ω，故电流最大约为0.2A，为了让电流从零开始增大应采用分压接法，故滑动变阻器应选择总阻值较小的E；
（3）[2]本实验中采用滑动变阻器分压接法，同时因电流表内阻已知，故电流表采用内接法，完成电路图如图所示：
（4）[3]串联电阻两端电压与电阻阻值成正比，电源电动势E=3V，当温度升高至约50℃时，由图线知，此时光敏电阻为，，则串联电阻分压
所以
则有
答案：定值电阻R2。
（5）[4]电路图如图所示：
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