本章易错过关(五)
1.C [解析] 图线1是金属热电阻的图像,金属热电阻的化学稳定性好,测温范围大,但灵敏度较低,故A正确,C错误.图线2是热敏电阻的图像,热敏电阻可以用半导体材料制成,热敏电阻的化学稳定性差、测温范围小,但灵敏度高,故B、D正确.
2.B [解析] 由题意知,电流表示数为40 mA时电压表示数为9 V,由图甲知,热敏电阻与电流表串联,故此时热敏电阻中的电流也为40 mA,由图乙知,I=40 mA时热敏电阻两端电压U=4.8 V,电流表两端电压UA=UV-U=(9-4.8)V=4.2 V,故电流表的内阻RA== Ω=105 Ω,故B正确.
3.C [解析] 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∶Rt也为4∶3的时候,Uab=0,此时电桥平衡,Rt电阻为3 kΩ,从图乙可以看出,温度为25 ℃,故选C.
4.AC [解析] 根据电容的决定式C=,知当膜片向右运动时,d变小,电容变大,故A正确,B错误.电容器始终与R串联接在电源的两端,电势差不变,根据Q=CU,知电荷量增大,所以导线AB中有向左的电流,故C正确,D错误.
5.AC [解析] 热敏电阻的阻值随温度变化而变化,定值电阻和光敏电阻的阻值不随温度变化而变化,光敏电阻的阻值随光照强度变化而变化,定值电阻和热敏电阻的阻值不随光照强度变化而变化,故A、C正确.
6.AD [解析] 这种传感器的使用原理是惯性,跟重力无关,所以在外太空,完全失重的情况下,这种传感器仍然可以使用,故A正确;这种探测器可以测出手机的加速度,不可以测量出任意情况下手机相对地面的速度,也不可以测量地磁场强度、进行GPS定位,故B、C错误;由图可知,手机上的A部分与质量块B发生相对移动时,电容的正对面积和板间距d发生变化,所以改变电容的值是通过改变正对面积和板间距d来实现的,故D正确.
7.BC [解析] 当有人通过通道而遮蔽光线时,R1阻值变大,电路中的总电阻变大,根据闭合电路欧姆定律可知,电路中的电流变小,R2两端的电压变小,即A、 B间电压降低,故A错误,B正确;当仅增大R2的阻值时,电路中的总电阻变大,根据闭合电路欧姆定律可知,电路中的电流变小,R1和r两端电压均减小,A、B间电压增大,故C正确;同理,当仅减小R2的阻值时,A、B间电压减小,故D错误.
8.(1)较小 (2)通道B (3)①20 ②R0 ③16
[解析] (1)由图乙可知当大苹果通过托盘秤时,R所受的压力较大,电阻较小.
(2)大苹果通过托盘秤时,R0两端的电压达到放大电路的激励电压,使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁,大苹果进入下面的通道B.
(3)①杠杆对R的压力为1 N,R阻值为30 kΩ,为使该装置达到上述分拣目的,R0的阻值需满足=,则R0=20 kΩ.
②随着苹果质量增大,R阻值减小,分压减小,电源电动势不变,R0分压增大,为了满足电压表的示数随苹果质量的增大而增大,需要将电压表并联在R0两端.
③根据=可知分拣标准到0.33 kg时,压力为2.2 N,此时R的阻值为24 kΩ,根据①分析可知R0的阻值应该调至16 kΩ.
9.(1)② ③ (2)A (3)28.0
[解析] (1)根据所给实验器材,压力传感器的阻值为几十千欧,则有RN>,可知电压表的分流影响大一些,为了提高测量的准确性,应采用电流表内接法,即开关S1接②;根据题中数据可知滑动变阻器的最大电阻与待测电阻的关系为R0 RN,为了确保测量数据的连续性,控制电路应采用分压式,可知开关S2应该接③.
(2)质量超过0.40 kg的货物,其对传感器压力超过4 N,由于灵敏度指电阻值随压力的变化率,由图乙可知,A压力传感器在压力大于4 N的时候灵敏度更高,故A压力传感器更灵敏.
(3)当货物质量恰好为0.16 kg,即对RN的压力大小恰好为1.6 N,由图乙可知此时有RN=28.0 kΩ,根据题意得此时控制电路电压应为3 V,根据串联分压规律有R=28.0 kΩ,所以应该将R接入电路的阻值调为28.0 kΩ.本章易错过关(五)
1.如图所示是电阻R随温度T变化的图像,下列说法中不正确的是 ( )
A.图线1是金属热电阻的图像,它是用金属材料制成的
B.图线2是热敏电阻的图像,它可以用半导体材料制成
C.图线1的材料化学稳定性好、测温范围大、灵敏度高
D.图线2的材料化学稳定性差、测温范围小、灵敏度高
2.利用如图甲所示电路测量电流表的内阻.闭合开关S,当滑动变阻器的滑片滑至c处时,电流表和电压表的示数分别是40 mA、9 V.已知图甲中热敏电阻的I-U关系图线如图乙所示,则电流表的内阻为( )
A.0.14 Ω B.105 Ω
C.140 Ω D.225 Ω
3.[2024·辽宁大连期末] 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=2 kΩ,R2=1.5 kΩ,R3=4 kΩ,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 ℃
4.(多选)电容式话筒的保真度比动圈式话筒好,其工作原理如图所示.Q是绝缘支架,薄金属膜M和固定电极N形成一个电容器,被直流电源充电,当声波使膜片振动时,电容发生变化,电路中形成变化的电流.在膜片向右运动的过程中有 ( )
A.电容变大
B.电容变小
C.导线AB中有向左的电流
D.导线AB中有向右的电流
5.(多选)将定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件分别接入如图所示电路中A、B两点之间后,用黑纸包住元件置入热水中,观察欧姆表的示数,下列说法中正确的是( )
A.若置入热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数变化较大,则这只元件一定是热敏电阻
B.若置入热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数不变化,则这只元件一定是定值电阻
C.若用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比,欧姆表示数变化较大,则这只元件一定是光敏电阻
D.若用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比,欧姆表示数相同,则这只元件一定是定值电阻
6.(多选)[2024·湖南岳阳一中月考] 如今智能手机中普遍安装了陀螺仪,它是一种加速度传感器,尺寸目前可以做到(3×3×1) mm,可集成于手机内部,用来检测手机的姿态.其工作原理如图所示,当手机运动状态改变时,固连在手机上的A部分随手机一起运动,通过弹性物体连接手机的质量块B,由于惯性,不会随手机立刻发生变化,出现运动滞后,这样电容器电容值就发生了变化,变化的电容值会通过电信号传输给处理单元,就可测量手机的姿态,铺三层这种结构,就可以360°无死角检测手机运动.以下说法中正确的是( )
A.在外太空,完全失重的情况下,这种传感器仍然可以使用
B.可以测量出任意情况下手机相对地面的速度
C.这种探测器可以测量地磁场强度,进而进行GPS定位
D.改变电容的值是通过改变正对面积和板间距d来实现的
7.(多选)[2024·江西九江一中月考] 如图所示是某居住小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置,R1为光敏电阻、R2为定值电阻,A、B接监控装置,则( )
A.当有人通过通道而遮蔽光线时,A、B之间电压升高
B.当有人通过通道而遮蔽光线时,A、B之间电压降低
C.当仅增大R2的阻值时,可增大A、B之间的电压
D.当仅减小R2的阻值时,可增大A、B之间的电压
二、实验题
8.[2024·湖北荆州中学月考] 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一个以O1为转动轴的杠杆上,杠杆末端压在压力传感器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(0.15 kg)的大苹果经过托盘秤时,杠杆对R的压力为1 N.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大苹果通过托盘秤时,R0两端的电压恰好能使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁,此电压叫作放大电路的激励电压.该放大电路中包含保持电路,能够确保大苹果在衔铁上运动时电磁铁始终保持吸动状态.
(1)当大苹果通过托盘秤时,R所受的压力较大,电阻 (选填“较大”或“较小”).
(2)自动分拣装置正常工作时,大苹果通过 (选填“通道A”或“通道B”).
(3)若电源电动势为5 V,内阻不计,放大电路的激励电压为2 V:
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某同学想在托盘秤压在杠杆上的位置不变的情况下,利用一块电压表测出每个苹果的质量,电压表的示数随苹果质量的增大而增大,则电压表应该并联在电阻 (选填“R”“R0”或“电源”)两端.
③若要提高分拣标准到0.33 kg,仅将R0的阻值调为 kΩ即可实现.(结果保留两位有效数字)(提示: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)
9.[2024·云南昆明一中月考] 半导体薄膜压力传感器是一种常用的传感器,其阻值会随压力变化而改变,现有A和B两个压力传感器:
(1)利用如图甲所示的电路测量传感器在不同压力下的阻值RN,其阻值为几十千欧,实验室提供以下器材:
电源E(电动势为3 V,内阻未知)
电流表A(量程0~250 μA,内阻约为50 Ω)
电压表V(量程0~3 V,内阻约为20 kΩ)
滑动变阻器R0(阻值0~100 Ω)
为了提高测量的准确性,开关S1应该接 (选填“①”或“②”),开关S2应该接 (选填“③”或“④”).
(2)实验测得A和B两个压力传感器的阻值RN随压力F变化的关系图像如图乙所示.利用压力传感器设计了自动报警分拣装置如图丙所示,图中RN为压力传感器,R为滑动变阻器,电源电动势为6 V(内阻不计),当蜂鸣器(可视为断路)两端的电压大于3 V时会发出警报,分拣时将质量不同的物体用传送带运送到压力传感器上,若要将质量超过0.40 kg的货物实现报警分拣,则 (选填“A”或“B”)压力传感器的灵敏度更高(灵敏度指阻值随压力的变化率,g取10 m/s2).
(3)仍用图丙所示的自动报警分拣装置,某次分拣产品时选择B压力传感器,若要将质量大于0.16 kg的货物实现分拣,应该将R接入电路的阻值调为 kΩ(结果保留3位有效数字).
