5.2常见传感器的工作原理及应用 同步巩固练 2024-2025学年物理人教版(2019) 选择性必修第二册
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| 名称 | 5.2常见传感器的工作原理及应用 同步巩固练 2024-2025学年物理人教版(2019) 选择性必修第二册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1005.6KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-05-06 10:10:25 | ||
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文档简介
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5.2常见传感器的工作原理及应用 同步巩固练
2024-2025学年物理人教版(2019) 选择性必修第二册
一、单选题
1．教学楼过道灯的电路图如图所示，电路中的声传感器和光传感器实质就是声控开关和光控开关。在天黑以后，走过楼道时一跺脚灯就亮了；而白天无论怎样发出声响，灯都不会亮。下列分析正确的是（ ）
A．白天有光照时，光传感器自动闭合
B．夜晚无光照时，光传感器自动断开
C．有人走动或发出声音时，声传感器自动闭合
D．夜晚狂风大作时，过道灯亮了，说明声传感器和光传感器都坏了
2．图甲为在10℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理图，箱内的电阻R1=2kΩ，R2=1.5kΩ，R3=4kΩ，Rt为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示，当a、b两端电压Uab＜0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热；当Uab＞0时，电压鉴别器使S断开，停止加热。则恒温箱内的温度大约保持在（ ）
A．35℃ B．30℃ C．25℃ D．20℃
3．如图，在电路中接一段钨丝（从旧白炽灯中取出），闭合开关，灯泡正常发光，当用打火机给钨丝加热时灯泡亮度明显变暗，根据钨丝的上述特性，可用钨丝来制作一个温度传感器，下面的说法中正确的是（ ）
A．该传感器利用了钨丝的化学性质
B．该传感器的原理是把电学量（电阻）转换为热学量（温度）
C．该传感器的敏感元件是钨丝，转换元件是灯泡
D．该传感器利用了钨丝电阻随温度变化而变化的特性
4．如图是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的示意图。R是光敏电阻，R0是保护定值电阻，日光充足时，电磁继电器把衔铁吸下，GH接入电路，太阳能电池板给蓄电池充电，光线不足时，衔铁被弹簧拉起，与EF接入电路，蓄电池给LED路灯供电，路灯亮起，下列关于该电路分析正确的是（ ）
A．该光敏电阻阻值随光照强度增大而增大
B．增加电源电动势可以增加路灯照明时间
C．增大保护电阻R0阻值可延长每天路灯照明时间
D．并联更多的LED路灯可延长每天路灯照明时间
5．按照新国标的规定，电动自行车总重量（含电池）不得超过55公斤．某地交警在部分路口设置了称重点，对于过往的可疑车辆进行称重，一款电子秤的工作原理如图所示．电子秤空载时变阻器滑片位于A点，电子秤满载时滑片位于B点，电压表为理想电压表，弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是（ ）
A．电动自行车的质量越大，电压表的示数越小
B．若称量值比实际偏大，可将的滑片向右滑动少许
C．将一电阻与电压表串联，称量值会变小
D．电子秤的电池长时间使用后，内阻增大，称量值会偏大
6．热敏电阻传感器可用于对火灾的监测，其工作电路的原理图如图所示．R1、R2为定值电阻，RT为热敏电阻，已知当温度升高时热敏电阻RT的阻值减小，则当发生火灾时，有( )
A．电压表、电流表示数均增大
B．电压表、电流表示数均减小
C．电压表示数增大，电流表示数减小
D．电压表示数减小，电流表示数增大
7．某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示，电路中的和，其中一个是定值电阻，另一个是压力传感器（可等效为可变电阻）。水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。当a、b两端的电压大于时，控制开关自动开启低水位预警；当a、b两端的电压小于（、为定值）时，控制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是（ ）
A．
B．为压力传感器
C．若定值电阻的阻值越大，开启高水位预警时的水位越低
D．若定值电阻的阻值越大，开启低水位预警时的水位越高
二、多选题
8．如图所示为一保温箱温度报警器的简化电路图，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当电键闭合后，两小灯泡（电阻保持不变）均能发光，为热敏电阻（阻值随温度的升高而减小），下列说法正确的是（ ）
A．当保温箱的温度升高时，电流表A的读数变大
B．当保温箱的温度升高时，灯泡变暗、变亮
C．电压表V的读数变小，说明保温箱的温度降低
D．不管保温箱的温度升高还是降低，电压表的读数变化量和电流表的读数变化量之比不变
9．药物生产车间需要严格控制室内温度范围，尽量保证较小的温度波动。如图是某监控温度波动的报警原理图，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，当报警器两端的电压变化量超出设定值时，报警器就会自动报警。下列说法正确的是（ ）
A．温度升高，报警器两端电压减小
B．温度降低，热敏电阻的热功率一定增大
C．滑动变阻器取值大，报警器不容易报警
D．滑动变阻器取值与报警器是否容易报警无关
10．果农为了提高经济效益，把大、小不同的苹果分拣出来，以不同的价格出售，但人工分拣成本高，效率低，于是购入一台自动分拣机器，如图是苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。为压力传感器。为可调电阻，两端电压越大，电磁铁对分拣开关的衔铁吸引越强（ ）
A．压力越小越大
B．压力越小越小
C．调节的大小可以起到保护电路的作用
D．调节的大小可以改变苹果筛选的标准
11．关于下列仪器的原理说法正确的是（ ）
A．当有烟雾进入火灾报警器时，由于烟雾颗粒对光的散射，光电三极管将接收到光信号，从而触发火灾警报
B．红外体温计是根据物体的温度越高发射的红外线波长越长的原理进行工作的
C．电熨斗熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，这时调节调温旋钮使调温旋钮上升
D．电熨斗当温度升高时，双金属片下层的膨胀大于上层
三、实验题
12．某特种玻璃厂生产的调光玻璃是一款将液晶膜复合进两层玻璃中间，经高温高压胶合后一体成型的夹层结构的新型特种光电玻璃产品。使用者改变其电压可控制玻璃的透明度。为了使玻璃的透明度随光照强度变化而变化，可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为Lx）。某光敏电阻在不同照度下的阻值如图所示：
(1)由图像可以看出，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而 ；（填“增大“或“减小”）
(2)为了当照度上升时，调光玻璃（可视为阻值极大的电阻）两端所加电压变大，请同学根据图中提供的器材，设计并补全下面电路。为了便于调节，滑动变阻器采用分压式接法；
( )
(3)若光敏电阻与定值电阻串联总电压3V，照度上升至1.0Lx，要求玻璃两端电压上升至2V，则定值电阻阻值应为 kΩ。
13．如图甲所示为苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在以O1为转动轴的杠杆上，杠杆左端压在压力传感器R上，R的阻值随压力变化的曲线如图乙所示。调节托盘秤压在杠杆上的位置，使质量等于分拣标准（0.20kg）的苹果经过托盘秤时，杠杆对R的压力为1.0N。调节可调电阻R0，可改变R、R0两端的电压比，使质量等于分拣标准的苹果通过托盘秤时，R0两端电压恰好能使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，此电压叫做放大电路的激励电压。放大电路中有保持电路，能够确保苹果在衔铁上运动时，电磁铁始终保持吸动状态。
(1)当较小的苹果通过托盘秤时，R所受的压力较小，则电阻 （选填“较大”或“较小”）。
(2)自动分拣装置正常工作时，质量为0.15kg的苹果通过 （选填“通道A”或“通道B”）。
(3)若电源电动势为6V，内阻不计，放大电路的激励电压为2V：
①为使该装置达到上述分拣目的，R0的阻值等于 kΩ（结果保留两位有效数字）。
②已知托盘秤压在杠杆上的位置不变的情况下，压力传感器受到的压力与苹果的质量成正比。若要将分拣标准提高到0.32kg，仅将R0的阻值调为 kΩ即可实现（结果保留两位有效数字）。
14．某实验小组利用压敏电阻制作一台电子秤，如图（c）所示，已知压敏电阻阻值R随压力F变化的图像如图（a）所示，其中R0=20Ω，图像斜率k未知。图（b）为简易电子秤（秤盘质量不计）的电路图，其中电源电动势E=4.5V，内阻r=2Ω，R1是保护电阻，R2是调零电阻（最大阻值为20Ω），电流表量程为30mA，内阻为6Ω，R3=3Ω，g取10m/s2。实验步骤如下：
步骤a：秤盘上不放重物时，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表指针满偏；
步骤b：秤盘上放置已知重力的重物G，保持滑动变阻器电阻接入电阻不变；读出此时毫安表示数I；
步骤c：换用不同已知质量的重物，记录每一个质量值对应的电流值；
步骤d：将电流表刻度盘改装为质量刻度盘。
(1)现有四个规格保护电阻，R1应选（ ）
A．1Ω B．10Ω C．30Ω D．100Ω
(2)改装后的质量刻度盘的零刻线在电流表 （填“零刻度”或“满刻度”）处；质量刻度是 （填“均匀的”或“不均匀的”）。
(3)将一个质量为8kg的物体放在秤盘上，电流表示数为10mA，则图（a）中斜率为 。
(4)电子秤用久了，电源电动势减小为4.32V，内阻变大，其他条件不变，用这台电子秤称重前，进行了步骤a操作，如称得一物体的质量为8kg，则待测重物的真实质量为 kg。（结果保留三位有效数字）
(5)电池E使用时间较长，电池的电动势变小、内阻变大；重新调零后，实验要求若被测物体质量测量的相对误差不能超过，则电池电动势降低为 V（结果保留三位有效数字）时必须更换电池。
四、解答题
15．某兴趣小组为了研究电子温控装置，将热敏电阻R1（负温度系数）、定值电阻R2以及电压表和电流表连入如图所示的电路中，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
（1）闭合开关S后，温度升高时，电流表的示数如何变化？
（2）闭合开关S后，温度降低时，电压表的示数如何变化？
参考答案
1．C
ABC．白天有光照时，光传感器自动断开，夜晚无光照时，光传感器自动闭合。有人走动或发出声音时，声传感器自动闭合。两个开关同时闭合，灯就会自动亮。故AB错误；C正确；
D．夜晚狂风大作时，过道灯亮了，说明声传感器和光传感器都没有损坏。故D错误。
故选C。
2．C
由题意得：当Uab＝0时，即φa＝φb时，恒温箱保持稳定，根据串并联电路电压与电阻的关系可知
R1：R2＝2：1.5＝4：3
只有R3：也为4：3的时候，Uab＝0，此时电桥平衡电阻为3kΩ，从图乙可以看出，温度为25℃。
故选C。
3．D
BD．由题可知，钨丝的电阻随温度的升高而增大，利用该特性制作的温度传感器，能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，故D正确，B错误；
AC．该传感器利用了钨丝的物理性质，敏感元件和转换元件都是钨丝，故AC错误。
故选D。
4．C
A．日光充足时，电磁继电器把衔铁吸下，根据闭合电路欧姆定律，控制电路中电阻变小，电流变大，衔铁被吸下，则当日光充足时光敏电阻R阻值减小，故A错误；
B．电动势增大，电阻不变情况下，电流增大，电磁继电器把衔铁吸下，减少了路灯照明时间，故B错误；
C．增大保护电阻R0，减小了电流，延长了照明时间，故C正确；
D．LED灯的盏数不影响控制电路，考虑蓄电池容量一定，可能减少照明时间，故D错误。
故选C。
5．B
A．电动自行车的质量越大，则滑动点P的位置越偏向下，则电压表的示数越大，选项A错误；
B．若称量值比实际偏大，说明电压表读数偏大，电路中电流偏大，可将的滑片向右滑动少许，从而减小电流，选项B正确；
C．将一电阻与电压表串联，电压表读数不变，则称量值不变，选项C错误；
D．电子秤的电池长时间使用后，内阻增大，则回路电流会减小，则电压表读数减小，则称量值会偏小，选项D错误。
故选B。
6．D
当发生火灾时，热敏电阻的温度升高，电阻减小，电路中的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，总电流增大，由可知，路端电压减小，即电压表示数减小，由于总电流增大，R1两端电压增大，并联部分的电压减小，R2的电流减小，总电流增大，所以电流表示数增大，故D正确．
7．C
AB．题意可知水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。控制开关自动开启低水位预警，此时水位较低，压力传感器的电阻值较大，由于a、b两端此时的电压大于，根据串联电路电压分部特点可知，为压力传感器，故高水位时压力传感器的电阻值越小，压力传感器两端电压变小， ，AB错误；
CD．根据闭合电路欧姆定律可知，a、b两端的电压为
若定值电阻的阻值越大，当开启低水位预警时a、b两端的电压大于时，压力传感器阻值需要越大，则水位越低；当a、b两端的电压小于时开启高水位预警时，压力传感器阻值需要越大，则水位越低。C正确，D错误。
故选C。
8．ABD
AB．当保温箱的温度升高时，R1的阻值减小，外电路总电阻减小，干路电流增大，电流表A的读数变大，灯泡L2变亮，电源的内电压增加，根据闭合电路欧姆定律得知灯泡L1两端电压减小，L1变暗。故AB正确；
C．根据闭合电路欧姆定律得知路端电压读数变小时，意味着外电路电阻减小，即热敏电阻的阻值减小，依题意可知保温箱的温度升高了。故C错误；
D．根据
可知，电压表的读数变化量和电流表的读数变化量之比为
故D正确。
故选ABD。
9．AC
A．温度升高，热敏电阻的阻值减小，总电流增大，内电压增大，根据闭合电路的规律可知，报警器两端电压减小，A正确；
B．温度降低，热敏电阻的阻值增大，根据闭合电路的规律可知，通过热敏电阻的电流减小，由
P = I2R
热敏电阻的热功率不一定增大，B错误；
CD．若滑动变阻器接入电路的阻值大，则热敏电阻的阻值变化一定时，报警器两端的电压变化量小，不容易报警，C正确，D错误。
故选AC。
10．AD
AB．由图可知，小苹果对应电磁铁对分拣开关的衔铁吸引较弱，此时两端电压较小，则较大，可知压力越小越大，故A正确，B错误；
CD．调节的大小可以改变两端的电压，则可以改变电磁铁对分拣开关的衔铁吸引力的强弱，从而改变苹果筛选的标准，故C错误，D正确。
故选AD。
11．AC
A．当有烟雾进入火灾报警器时，LED发出的光经烟雾作用后到达光电三极管，从而触发火灾警报，故A正确；
B．红外测温仪是根据物体的温度越高发射的红外线越强的原理进行工作的，故B错误；
C．熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，即温度较低时金属片就需离开触点，所以要将调温旋钮旋转上升，保证在温度达到一定值时，金属片与触点断开，故C正确；
D．当温度升高时，双金属片向膨胀系数小的一侧弯曲，从而断开触点，因此可知金属片上层的膨胀系数大于下层的膨胀系数，金属片向下弯曲，故D错误。
故选AC。
12． 减小 4.0
(1)[1]由图像可以看出，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小；
(2)[2]当照度上升时，光敏电阻的阻值变小，电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，定值电阻两端的电压变大；根据串联分压可知光敏电阻两端的电压变小，而调光玻璃（可视为阻值极大的电阻）两端所加电压变大，所以调光玻璃与定值电阻并联；题中要求滑动变阻器采用分压式接法，所以电路图如图所示
(3)[3]由图像可以看出，照度上升至1.0Lx时，光敏电阻的阻值为，根据串联分压可知光敏电阻两端的电压为1V，所以定值电阻阻值应为。
13．(1)较大
(2)通道A
(3) 15 13
（1）[1]由图乙可知小苹果通过托盘秤时，R所受的压力较小，电阻较大。
（2）[1]质量为0.15kg的苹果通过托盘秤时，R0两端的电压未达到放大电路的激励电压，不能使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，质量为0.15kg的苹果进入通道A。
（3）①[1]杠杆对R的压力为1 N
R=30kΩ
为使该装置达到上述分拣目的，R0的阻值需满足
得
R0=15kΩ
②[2]根据
可知分拣标准到0.32kg时，压力为1.6N，此时R的阻值为26kΩ，根据①分析R0的阻值应该调至13kΩ。
14．(1)B
(2) 满刻度 不均匀的
(3)1.25
(4)7.68
(5)4.28
（1）秤盘上不放重物时，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表指针满偏，根据闭合电路欧姆定律可得
由于R2的最大阻值为20Ω，解得
故选B。
（2）[1][2]由于压敏电阻阻值R随压力增大而增大，则电流表随压力的增大而减小，所以改装后的刻度盘，其零刻度线在电流表的满刻度处，且有电流表的读数为
由此可知，质量刻度是不均匀的。
（3）将一个质量为8kg的物体放在秤盘上，电流表示数为10mA，代入上式解得
（4）若电子秤用久了，电源电动势减小为4.32V，内阻变大，其他条件不变，用这台电子秤称重前，进行了步骤a操作，则
若秤得一物体的质量为8kg，即此时电流表读数为10mA，所以
代入数据解得
（5）当电源电动势减小，内阻增大时，仍要使得电流表满偏，则电源内阻与滑动变阻器接入电路的阻值之和会减小，当放置重物时，导致电流表示数偏小，则测量结果偏大，即
所以
联立可得
即电池电动势降低为4.29V时必须更换电池。
15．（1）电流表的示数变大；（2）电压表的示数变小
（1）闭合开关S后，温度升高时，热敏电阻的阻值变小，电路总电阻变小，干路中的电流变大，故电流表的示数变大。
（2）闭合开关S后，温度降低时，热敏电阻的阻值变大，电路总电阻变大，干路中的电流变小，两端的电压变小，电压表的示数变小。
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5.2常见传感器的工作原理及应用 同步巩固练
2024-2025学年物理人教版(2019) 选择性必修第二册
一、单选题
1．教学楼过道灯的电路图如图所示，电路中的声传感器和光传感器实质就是声控开关和光控开关。在天黑以后，走过楼道时一跺脚灯就亮了；而白天无论怎样发出声响，灯都不会亮。下列分析正确的是（ ）
A．白天有光照时，光传感器自动闭合
B．夜晚无光照时，光传感器自动断开
C．有人走动或发出声音时，声传感器自动闭合
D．夜晚狂风大作时，过道灯亮了，说明声传感器和光传感器都坏了
2．图甲为在10℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理图，箱内的电阻R1=2kΩ，R2=1.5kΩ，R3=4kΩ，Rt为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示，当a、b两端电压Uab＜0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热；当Uab＞0时，电压鉴别器使S断开，停止加热。则恒温箱内的温度大约保持在（ ）
A．35℃ B．30℃ C．25℃ D．20℃
3．如图，在电路中接一段钨丝（从旧白炽灯中取出），闭合开关，灯泡正常发光，当用打火机给钨丝加热时灯泡亮度明显变暗，根据钨丝的上述特性，可用钨丝来制作一个温度传感器，下面的说法中正确的是（ ）
A．该传感器利用了钨丝的化学性质
B．该传感器的原理是把电学量（电阻）转换为热学量（温度）
C．该传感器的敏感元件是钨丝，转换元件是灯泡
D．该传感器利用了钨丝电阻随温度变化而变化的特性
4．如图是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的示意图。R是光敏电阻，R0是保护定值电阻，日光充足时，电磁继电器把衔铁吸下，GH接入电路，太阳能电池板给蓄电池充电，光线不足时，衔铁被弹簧拉起，与EF接入电路，蓄电池给LED路灯供电，路灯亮起，下列关于该电路分析正确的是（ ）
A．该光敏电阻阻值随光照强度增大而增大
B．增加电源电动势可以增加路灯照明时间
C．增大保护电阻R0阻值可延长每天路灯照明时间
D．并联更多的LED路灯可延长每天路灯照明时间
5．按照新国标的规定，电动自行车总重量（含电池）不得超过55公斤．某地交警在部分路口设置了称重点，对于过往的可疑车辆进行称重，一款电子秤的工作原理如图所示．电子秤空载时变阻器滑片位于A点，电子秤满载时滑片位于B点，电压表为理想电压表，弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是（ ）
A．电动自行车的质量越大，电压表的示数越小
B．若称量值比实际偏大，可将的滑片向右滑动少许
C．将一电阻与电压表串联，称量值会变小
D．电子秤的电池长时间使用后，内阻增大，称量值会偏大
6．热敏电阻传感器可用于对火灾的监测，其工作电路的原理图如图所示．R1、R2为定值电阻，RT为热敏电阻，已知当温度升高时热敏电阻RT的阻值减小，则当发生火灾时，有( )
A．电压表、电流表示数均增大
B．电压表、电流表示数均减小
C．电压表示数增大，电流表示数减小
D．电压表示数减小，电流表示数增大
7．某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示，电路中的和，其中一个是定值电阻，另一个是压力传感器（可等效为可变电阻）。水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。当a、b两端的电压大于时，控制开关自动开启低水位预警；当a、b两端的电压小于（、为定值）时，控制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是（ ）
A．
B．为压力传感器
C．若定值电阻的阻值越大，开启高水位预警时的水位越低
D．若定值电阻的阻值越大，开启低水位预警时的水位越高
二、多选题
8．如图所示为一保温箱温度报警器的简化电路图，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当电键闭合后，两小灯泡（电阻保持不变）均能发光，为热敏电阻（阻值随温度的升高而减小），下列说法正确的是（ ）
A．当保温箱的温度升高时，电流表A的读数变大
B．当保温箱的温度升高时，灯泡变暗、变亮
C．电压表V的读数变小，说明保温箱的温度降低
D．不管保温箱的温度升高还是降低，电压表的读数变化量和电流表的读数变化量之比不变
9．药物生产车间需要严格控制室内温度范围，尽量保证较小的温度波动。如图是某监控温度波动的报警原理图，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，当报警器两端的电压变化量超出设定值时，报警器就会自动报警。下列说法正确的是（ ）
A．温度升高，报警器两端电压减小
B．温度降低，热敏电阻的热功率一定增大
C．滑动变阻器取值大，报警器不容易报警
D．滑动变阻器取值与报警器是否容易报警无关
10．果农为了提高经济效益，把大、小不同的苹果分拣出来，以不同的价格出售，但人工分拣成本高，效率低，于是购入一台自动分拣机器，如图是苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。为压力传感器。为可调电阻，两端电压越大，电磁铁对分拣开关的衔铁吸引越强（ ）
A．压力越小越大
B．压力越小越小
C．调节的大小可以起到保护电路的作用
D．调节的大小可以改变苹果筛选的标准
11．关于下列仪器的原理说法正确的是（ ）
A．当有烟雾进入火灾报警器时，由于烟雾颗粒对光的散射，光电三极管将接收到光信号，从而触发火灾警报
B．红外体温计是根据物体的温度越高发射的红外线波长越长的原理进行工作的
C．电熨斗熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，这时调节调温旋钮使调温旋钮上升
D．电熨斗当温度升高时，双金属片下层的膨胀大于上层
三、实验题
12．某特种玻璃厂生产的调光玻璃是一款将液晶膜复合进两层玻璃中间，经高温高压胶合后一体成型的夹层结构的新型特种光电玻璃产品。使用者改变其电压可控制玻璃的透明度。为了使玻璃的透明度随光照强度变化而变化，可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为Lx）。某光敏电阻在不同照度下的阻值如图所示：
(1)由图像可以看出，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而 ；（填“增大“或“减小”）
(2)为了当照度上升时，调光玻璃（可视为阻值极大的电阻）两端所加电压变大，请同学根据图中提供的器材，设计并补全下面电路。为了便于调节，滑动变阻器采用分压式接法；
( )
(3)若光敏电阻与定值电阻串联总电压3V，照度上升至1.0Lx，要求玻璃两端电压上升至2V，则定值电阻阻值应为 kΩ。
13．如图甲所示为苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在以O1为转动轴的杠杆上，杠杆左端压在压力传感器R上，R的阻值随压力变化的曲线如图乙所示。调节托盘秤压在杠杆上的位置，使质量等于分拣标准（0.20kg）的苹果经过托盘秤时，杠杆对R的压力为1.0N。调节可调电阻R0，可改变R、R0两端的电压比，使质量等于分拣标准的苹果通过托盘秤时，R0两端电压恰好能使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，此电压叫做放大电路的激励电压。放大电路中有保持电路，能够确保苹果在衔铁上运动时，电磁铁始终保持吸动状态。
(1)当较小的苹果通过托盘秤时，R所受的压力较小，则电阻 （选填“较大”或“较小”）。
(2)自动分拣装置正常工作时，质量为0.15kg的苹果通过 （选填“通道A”或“通道B”）。
(3)若电源电动势为6V，内阻不计，放大电路的激励电压为2V：
①为使该装置达到上述分拣目的，R0的阻值等于 kΩ（结果保留两位有效数字）。
②已知托盘秤压在杠杆上的位置不变的情况下，压力传感器受到的压力与苹果的质量成正比。若要将分拣标准提高到0.32kg，仅将R0的阻值调为 kΩ即可实现（结果保留两位有效数字）。
14．某实验小组利用压敏电阻制作一台电子秤，如图（c）所示，已知压敏电阻阻值R随压力F变化的图像如图（a）所示，其中R0=20Ω，图像斜率k未知。图（b）为简易电子秤（秤盘质量不计）的电路图，其中电源电动势E=4.5V，内阻r=2Ω，R1是保护电阻，R2是调零电阻（最大阻值为20Ω），电流表量程为30mA，内阻为6Ω，R3=3Ω，g取10m/s2。实验步骤如下：
步骤a：秤盘上不放重物时，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表指针满偏；
步骤b：秤盘上放置已知重力的重物G，保持滑动变阻器电阻接入电阻不变；读出此时毫安表示数I；
步骤c：换用不同已知质量的重物，记录每一个质量值对应的电流值；
步骤d：将电流表刻度盘改装为质量刻度盘。
(1)现有四个规格保护电阻，R1应选（ ）
A．1Ω B．10Ω C．30Ω D．100Ω
(2)改装后的质量刻度盘的零刻线在电流表 （填“零刻度”或“满刻度”）处；质量刻度是 （填“均匀的”或“不均匀的”）。
(3)将一个质量为8kg的物体放在秤盘上，电流表示数为10mA，则图（a）中斜率为 。
(4)电子秤用久了，电源电动势减小为4.32V，内阻变大，其他条件不变，用这台电子秤称重前，进行了步骤a操作，如称得一物体的质量为8kg，则待测重物的真实质量为 kg。（结果保留三位有效数字）
(5)电池E使用时间较长，电池的电动势变小、内阻变大；重新调零后，实验要求若被测物体质量测量的相对误差不能超过，则电池电动势降低为 V（结果保留三位有效数字）时必须更换电池。
四、解答题
15．某兴趣小组为了研究电子温控装置，将热敏电阻R1（负温度系数）、定值电阻R2以及电压表和电流表连入如图所示的电路中，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
（1）闭合开关S后，温度升高时，电流表的示数如何变化？
（2）闭合开关S后，温度降低时，电压表的示数如何变化？
参考答案
1．C
ABC．白天有光照时，光传感器自动断开，夜晚无光照时，光传感器自动闭合。有人走动或发出声音时，声传感器自动闭合。两个开关同时闭合，灯就会自动亮。故AB错误；C正确；
D．夜晚狂风大作时，过道灯亮了，说明声传感器和光传感器都没有损坏。故D错误。
故选C。
2．C
由题意得：当Uab＝0时，即φa＝φb时，恒温箱保持稳定，根据串并联电路电压与电阻的关系可知
R1：R2＝2：1.5＝4：3
只有R3：也为4：3的时候，Uab＝0，此时电桥平衡电阻为3kΩ，从图乙可以看出，温度为25℃。
故选C。
3．D
BD．由题可知，钨丝的电阻随温度的升高而增大，利用该特性制作的温度传感器，能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，故D正确，B错误；
AC．该传感器利用了钨丝的物理性质，敏感元件和转换元件都是钨丝，故AC错误。
故选D。
4．C
A．日光充足时，电磁继电器把衔铁吸下，根据闭合电路欧姆定律，控制电路中电阻变小，电流变大，衔铁被吸下，则当日光充足时光敏电阻R阻值减小，故A错误；
B．电动势增大，电阻不变情况下，电流增大，电磁继电器把衔铁吸下，减少了路灯照明时间，故B错误；
C．增大保护电阻R0，减小了电流，延长了照明时间，故C正确；
D．LED灯的盏数不影响控制电路，考虑蓄电池容量一定，可能减少照明时间，故D错误。
故选C。
5．B
A．电动自行车的质量越大，则滑动点P的位置越偏向下，则电压表的示数越大，选项A错误；
B．若称量值比实际偏大，说明电压表读数偏大，电路中电流偏大，可将的滑片向右滑动少许，从而减小电流，选项B正确；
C．将一电阻与电压表串联，电压表读数不变，则称量值不变，选项C错误；
D．电子秤的电池长时间使用后，内阻增大，则回路电流会减小，则电压表读数减小，则称量值会偏小，选项D错误。
故选B。
6．D
当发生火灾时，热敏电阻的温度升高，电阻减小，电路中的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，总电流增大，由可知，路端电压减小，即电压表示数减小，由于总电流增大，R1两端电压增大，并联部分的电压减小，R2的电流减小，总电流增大，所以电流表示数增大，故D正确．
7．C
AB．题意可知水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。控制开关自动开启低水位预警，此时水位较低，压力传感器的电阻值较大，由于a、b两端此时的电压大于，根据串联电路电压分部特点可知，为压力传感器，故高水位时压力传感器的电阻值越小，压力传感器两端电压变小， ，AB错误；
CD．根据闭合电路欧姆定律可知，a、b两端的电压为
若定值电阻的阻值越大，当开启低水位预警时a、b两端的电压大于时，压力传感器阻值需要越大，则水位越低；当a、b两端的电压小于时开启高水位预警时，压力传感器阻值需要越大，则水位越低。C正确，D错误。
故选C。
8．ABD
AB．当保温箱的温度升高时，R1的阻值减小，外电路总电阻减小，干路电流增大，电流表A的读数变大，灯泡L2变亮，电源的内电压增加，根据闭合电路欧姆定律得知灯泡L1两端电压减小，L1变暗。故AB正确；
C．根据闭合电路欧姆定律得知路端电压读数变小时，意味着外电路电阻减小，即热敏电阻的阻值减小，依题意可知保温箱的温度升高了。故C错误；
D．根据
可知，电压表的读数变化量和电流表的读数变化量之比为
故D正确。
故选ABD。
9．AC
A．温度升高，热敏电阻的阻值减小，总电流增大，内电压增大，根据闭合电路的规律可知，报警器两端电压减小，A正确；
B．温度降低，热敏电阻的阻值增大，根据闭合电路的规律可知，通过热敏电阻的电流减小，由
P = I2R
热敏电阻的热功率不一定增大，B错误；
CD．若滑动变阻器接入电路的阻值大，则热敏电阻的阻值变化一定时，报警器两端的电压变化量小，不容易报警，C正确，D错误。
故选AC。
10．AD
AB．由图可知，小苹果对应电磁铁对分拣开关的衔铁吸引较弱，此时两端电压较小，则较大，可知压力越小越大，故A正确，B错误；
CD．调节的大小可以改变两端的电压，则可以改变电磁铁对分拣开关的衔铁吸引力的强弱，从而改变苹果筛选的标准，故C错误，D正确。
故选AD。
11．AC
A．当有烟雾进入火灾报警器时，LED发出的光经烟雾作用后到达光电三极管，从而触发火灾警报，故A正确；
B．红外测温仪是根据物体的温度越高发射的红外线越强的原理进行工作的，故B错误；
C．熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，即温度较低时金属片就需离开触点，所以要将调温旋钮旋转上升，保证在温度达到一定值时，金属片与触点断开，故C正确；
D．当温度升高时，双金属片向膨胀系数小的一侧弯曲，从而断开触点，因此可知金属片上层的膨胀系数大于下层的膨胀系数，金属片向下弯曲，故D错误。
故选AC。
12． 减小 4.0
(1)[1]由图像可以看出，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小；
(2)[2]当照度上升时，光敏电阻的阻值变小，电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，定值电阻两端的电压变大；根据串联分压可知光敏电阻两端的电压变小，而调光玻璃（可视为阻值极大的电阻）两端所加电压变大，所以调光玻璃与定值电阻并联；题中要求滑动变阻器采用分压式接法，所以电路图如图所示
(3)[3]由图像可以看出，照度上升至1.0Lx时，光敏电阻的阻值为，根据串联分压可知光敏电阻两端的电压为1V，所以定值电阻阻值应为。
13．(1)较大
(2)通道A
(3) 15 13
（1）[1]由图乙可知小苹果通过托盘秤时，R所受的压力较小，电阻较大。
（2）[1]质量为0.15kg的苹果通过托盘秤时，R0两端的电压未达到放大电路的激励电压，不能使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，质量为0.15kg的苹果进入通道A。
（3）①[1]杠杆对R的压力为1 N
R=30kΩ
为使该装置达到上述分拣目的，R0的阻值需满足
得
R0=15kΩ
②[2]根据
可知分拣标准到0.32kg时，压力为1.6N，此时R的阻值为26kΩ，根据①分析R0的阻值应该调至13kΩ。
14．(1)B
(2) 满刻度 不均匀的
(3)1.25
(4)7.68
(5)4.28
（1）秤盘上不放重物时，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表指针满偏，根据闭合电路欧姆定律可得
由于R2的最大阻值为20Ω，解得
故选B。
（2）[1][2]由于压敏电阻阻值R随压力增大而增大，则电流表随压力的增大而减小，所以改装后的刻度盘，其零刻度线在电流表的满刻度处，且有电流表的读数为
由此可知，质量刻度是不均匀的。
（3）将一个质量为8kg的物体放在秤盘上，电流表示数为10mA，代入上式解得
（4）若电子秤用久了，电源电动势减小为4.32V，内阻变大，其他条件不变，用这台电子秤称重前，进行了步骤a操作，则
若秤得一物体的质量为8kg，即此时电流表读数为10mA，所以
代入数据解得
（5）当电源电动势减小，内阻增大时，仍要使得电流表满偏，则电源内阻与滑动变阻器接入电路的阻值之和会减小，当放置重物时，导致电流表示数偏小，则测量结果偏大，即
所以
联立可得
即电池电动势降低为4.29V时必须更换电池。
15．（1）电流表的示数变大；（2）电压表的示数变小
（1）闭合开关S后，温度升高时，热敏电阻的阻值变小，电路总电阻变小，干路中的电流变大，故电流表的示数变大。
（2）闭合开关S后，温度降低时，热敏电阻的阻值变大，电路总电阻变大，干路中的电流变小，两端的电压变小，电压表的示数变小。
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