6.3实验：传感器的应用 （word答案含解析）—人教版高中物理选修3-2同步训练
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| 名称 | 6.3实验：传感器的应用 （word答案含解析）—人教版高中物理选修3-2同步训练 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 306.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-06-13 22:24:39 | ||
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文档简介
6.3实验：传感器的应用
一、单选题(共30分)
4593590127001．(本题3分)如图是电熨斗的结构图，下列说法不正确的是（ ）
A．双金属片上层金属的膨胀系数小于下层金属
B．常温下，上下触点接触；温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点分离
C．需要较高温度熨烫时，要调节调温旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移
D．双金属片温度传感器的作用是控制电路的通断
46196252933702．(本题3分)如图所示为一种温度自动报警器的原理图，在水银温计的顶端封入一段金属丝，以下说法正确的（ ）
A．温度升高至74℃时，L1灯亮报警
B．温度升高至74℃时，L2灯亮报警
C．温度升高至78℃时，L1灯亮报警
D．温度升高至78℃时，L2灯亮报警
3．(本题3分)许多办公楼及宿舍楼的楼梯上的电灯到了晚上能够自动做到“人来即亮，人走即灭”，其神奇功能在于控制灯的“开关”传感器，下面有关该传感器的说法中正确的是false false
A．该传感器能够测量的物理量是位移和温度
B．该传感器能够测量的物理量是位移和光强
C．该传感器能够测量的物理量是光强和声音
D．该传感器能够测量的物理量是压力和位移
4．(本题3分)传感器已广泛应用在生产、生活中，下列关于传感器的说法正确的是false false
A．火警报警器使用了压力传感器
B．冰箱控温系统使用了温度传感器
C．商场里的自动门使用了光传感器
D．夜间自动打开的路灯使用了温度传感器
5．(本题3分)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
6．(本题3分)下列哪一项不是现代传感器的应用( )
A．当你走近自动门时，门会自动打开
B．电梯的两门靠拢接触到人体时，门会自动打开而不会夹伤人
C．电饭煲能自动加热和保温而不会把饭烧焦
D．将自己的银行卡插进自动取款机里能取钱，而不必麻烦银行工作人员
49625253009907．(本题3分)如图所示为包含某逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯泡。光照射光敏电阻false时，其阻值将变得远小于R，则下列说法正确的是（ ）
A．其中的逻辑电路是非门电路；当光敏电阻false受到光照时，小灯泡L不发光
B．其中的逻辑电路是非门电路；当光敏电阻false受到光照时，小灯泡L发光
C．其中的逻辑电路是与门电路；当光敏电阻false受到光照时，小灯泡L不发光
D．其中的逻辑电路是或门电路；当光敏电阻false受到光照时，小灯泡L发光
48958503657608．(本题3分)如图为含逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯泡．光照射光敏电阻时，其阻值R′将变得远小于R．当光照射光敏电阻时，则
A．R两端的电势差变小
B．R′两端的电势差变大
C．小灯泡L发光
D．小灯泡L不发光
36957007848609．(本题3分)图甲为斯密特触发器，当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值(1.6 V)时，输出端Y会突然从高电平跳到低电平(0.25 V)，而当输入端A的电压下降到另一个值的时候(0.8 V)，Y会从低电平跳到高电平(3.4 V)．图乙为一光控电路，用发光二极管LED模仿路灯，RG为光敏电阻．关于斯密特触发器和光控电路的下列说法中错误的是( )
A．斯密特触发器的作用是将数字信号转换为模拟信号
B．斯密特触发器是具有特殊功能的非门
C．要想在天更暗时路灯才会亮，应该把R1的阻值调大些
D．当输出端Y突然从高电平跳到低电平时，二极管发光
10．(本题3分)2007年法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现巨磁电阻(GMR)效应而荣获了诺贝尔物理学奖．如图所示是利用GMR设计的磁铁矿探测仪原理示意图，图中GMR在外磁场作用下，电阻会发生大幅度减小．下列说法正确的是（ ）
4552315135255A．若存在磁铁矿，则指示灯不亮；若将电阻R调大，该探测仪的灵敏度提高
B．若存在磁铁矿，则指示灯不亮；若将电阻R调小，该探测仪的灵敏度提高
C．若存在磁铁矿，则指示灯亮；若将电阻R调大，该探测仪的灵敏度提高
D．若存在磁铁矿，则指示灯亮；若将电阻R调小，该探测仪的灵敏度提高
二、多选题(共16分)
11．(本题4分)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（ ）
3837940130175A．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
426720058864512．(本题4分)如图所示的光控电路中用发光二极管LED模仿路灯，false为光敏电阻.天暗时路灯（发光二极管）会点亮，下列说法正确的是（ ）
A．天暗时，Y端处于高电平
B．天暗时，Y端处于低电平
C．当false调大时，A端的电势降低，灯（发光二极管）点亮
D．当false调大时，A端的电势降低，灯（发光二极管）熄灭
525780012611103448050113919013．(本题4分)压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小.有一位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理图如图甲所示.将压敏电阻和一块挡板固定在水平绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。小车在水平面内向右做直线运动的过程中，电流表示数如图乙所示，压敏电阻受力为零时，false，下列判断正确的是（ ）
A．从false到false时间内，小车做匀加速直线运动
B．从false到false时间内，小车做匀加速直线运动
C．从false到false时间内，小车做匀加速直线运动
D．从false到false时间内，小车可能做减速直线运动
14．(本题4分)下列关于电饭锅的说法正确的是（ ）
A．电饭锅中的温度传感器的主要组件是铁氧体
B．铁氧体在常温下具有铁磁性，温度很高时失去铁磁性
C．用电饭锅烧水，水开时能自动断电
D．用电饭锅煮饭时，当温控开关自动断电后，它不能自动复位
三、解答题(共54分)
15．(本题13分)如图所示为大型电子地磅电路图，电源电动势为E，内阻不计，不称物体时，滑动触头P在A端，滑动变阻器接入电路中的有效电阻最大，电流较小；称重物时，在压力作用下滑动触头下移，滑动变阻器有效电阻变小，电流变大。这样把电流对应的质量值刻在刻度盘上，就可以读出被称物体的质量，若滑动变阻器上A、B间长度为l，最大阻值为false，已知两弹簧的总弹力与形变量成正比，比例系数为k。
4352925118110（1）试导出所称重物重力G与电路中电流I的函数关系
（2）该装置达到最大量程时电流表示数是多少？
351472595250016．(本题13分)图甲为某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R1=20 kΩ，R2=10 kΩ，R3=40 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端电压Uab<0时，电压鉴别器使开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，温度升高；当Uab>0时，电压鉴别器使开关S断开，停止加热，则恒温箱内的温度恒定在多少°C？
17．(本题14分)温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化而变化的特性工作的．在图甲中，电源的电动势E＝9.0 V，电源内电阻可忽略不计；G为小量程的电流表，电流表内阻RG保持不变；R为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图乙的R?t图线所示．闭合开关S.
(1)当R的温度等于40 ℃时，电流表示数I1＝2.25 mA，求电流表内阻RG；
3648075139065(2)当电流表的示数I2＝4.5 mA时，求热敏电阻R的温度T.
甲 乙
18．(本题14分)如图(a)所示，“”型木块放在光滑水平地面上，木块水平表面AB粗糙，斜面BC光滑且与水平面夹角为θ=37°.木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当力传感器受压时，其示数为正值；当力传感器被拉时，其示数为负值．一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑，运动过程中，传感器记录到的力和时间的关系如图(b)所示．已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g取10 m/s2.求：
368617591440(1)斜面BC的长度；
(2)滑块与木块水平表面AB的摩擦因数．
参考答案
1．A
【详解】
AB．由电路可知：温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点分离，因此双金属片上层金属的膨胀系数应大于下层金属，A错误，B正确；
C．需要较高温度熨烫时，要调节调温旋钮，双金属片虽发生弯曲也不使触点分离，应使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移，C正确；
D．利用双金属片热胀冷缩是控制电路的通断，D正确；
故选A。
2．D
【详解】
由题干中图可知：金属丝下端所指的示数为78℃；当温度升高到78℃，水银温度计顶端封入的一段金属丝就和水银相接，接通电路，电磁铁有了磁性，把衔铁吸引下来，L2亮，报警．故选D．
【点睛】
要解答本题需掌握：①题干中该温度计的最小刻度值为2℃，直接根据液柱（或所指示）的位置即可读出该点处的温度值，读数时要从绝对值小的示数向绝对值大的示数读起；②电磁继电器由两部分构成：①低压控制电路，②工作电路；其实质是一个自动控制开关．
3．C
【详解】
楼道中安装了自动灯光控制系统，白天灯不亮，和光传感器有关；晚上有人经过时，灯自动亮起来，与声音有关，是声传感器，所以该传感器能够测量的物理量是光强和声音．
故选C．
【点睛】
该题考查常见传感器的使用与传感器的特点，属于对基础知识点的考查．其中光敏电阻则是当有光时，其电阻的阻值发生变化，是常见的光传感器．
4．B
【详解】
A．火警报警器使用了温度传感器，故A错误．
B．冰箱控温系统使用了温度传感器，故B正确．
C．一般人体都有恒定的体温，一般在37℃，所以会发出特定波长10UM左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的false人走向门口时，门会自动打开，是因为安装了红外线传感器false从而能感知红外线，导致门被打开，故C错误．
D．灯要求夜晚亮、白天熄，则白天有光，黑夜没有光，则是由光导致电路的电流变化，所以电路中光传感器导致电阻变化，实现动控制，因此是利用半导体的光敏性，即为光电传感器，故D错误．
故选B．
【点睛】
本题考查各种传感器的特点、工作原理，以及在仪器设备中的应用，属于对基础知识点的考查，多加积累即可．
5．B
【详解】
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．
故选B．
【点睛】
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．
6．D
【解析】宾馆的自动门是把人反射出来的红外线转化为电信号，利用了传感器；电饭锅工作当温度达到某特定值时，永磁体与感温磁体开始分离，会自动切断电源，利用了温度传感器；
对一些生活中常见的自动控制元件，要知道其工作原理，比如；电饭煲、楼梯照明灯、电熨斗等．
7．B
【详解】
由电路结构判断可知其中的逻辑电路为非门电路；当光敏电阻false受到光照时，光敏电阻false两端电势差趋近于零，小灯泡L上端为高电平，下端为低电平，故小灯泡L将发光。选项B正确，ACD错误。
故选B。
8．C
【详解】
AB．当电阻R′受到光照时，其阻值将变得远小于R。则R两端的电势差大，R′两端间的电势差小，故AB不符合题意；
CD．该逻辑电路为非门电路。非门的特点输入状态和输出状态相反，当电阻R′受到光照时，其阻值将变得远小于R。则R两端的电势差大，R′两端间的电势差小，则输入端为低电势，那么输出端为高电势，故a点电势为高电势；小灯泡L发光，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
9．A
【详解】
光敏电阻的电阻随光照增强而减小，天暗时，电阻比较大，光敏电阻两端的电势差比较大，则输入门电路为高电势，而另一输入端为低电势，最后灯亮；
天亮时，光敏电阻比较小，则光敏电阻两端的电势差比较小，则输入门电路为低电势，而另一输入端为低电势，灯熄灭．
天暗时，光敏电阻阻值大，A端为高电势经过非门，输出端Y为低电势LED导通，路灯亮，D正确
当R1调大时，光敏电阻的分压减小，A端的电压降低，输出端Y为高电势，LED灯不亮.,C正确
斯密特触发器的作用是将模拟信号转换为数字信号，A错误，是特殊非门，B正确
10．C
【解析】
本题考查的是简单逻辑电路的问题．GMR在外磁场作用下，电路中的总电阻在减小，电源电压不变的情况下，指示灯的电路电流变小，但由于是非门，所以通过指示灯的电流变大，灯变亮，若将电阻R调大，则经过非门，指示灯越亮，从而提高了该探测仪的灵敏度，答案选C．
11．AD
【详解】
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
false，false
代入数据解得
false
故AD正确，BC错误；
故选AD。
12．BD
【详解】
AB．天暗时，光敏电阻false的阻值大，A端电势高，Y端处于低电平，选项A错误，B正确；
CD．因
false
false调大时，false减小，Y端处于高电平，发光二极管熄灭，选项C错误，D正确。
故选BD。
13．ACD
【详解】
A．由电流表示数随时间变化图线可知，从false到false时间内，电流表示数不变且大于false，说明压敏电阻的阻值不变，压敏电阻所受压力不变，小车做匀加速运动，选项A正确；
B．从false到false时间内，电流表示数逐渐增大，说明压敏电阻的阻值随时间减小，压敏电阻所受压力逐渐增大，小车做加速度逐渐增大的加速运动，选项B错误；
C．从false到false时间内，电流表示数不变且大于false，说明压敏电阻的阻值不变，压敏电阻所受压力不变，小车做匀加速运动，选项C正确；
D．从false到false时间内，电流表示数不变，为false，根据题述可知压敏电阻的阻值不变且所受压力为零，小车可能做匀速直线运动或减速直线运动，选项D正确。
故选ACD。
14．ABD
【详解】
电饭锅应用了温度传感器，它的主要元件感温铁氧体，故A正确；在常温下具有铁磁性，但温度升高到103℃时便失去了铁磁性，不能被磁铁吸引．这个温度称为这种材料的“居里温度”或“居里点”，故B正确；水的沸点为100℃，由B可知不能自动断电，故C错误；用电饭锅煮饭时，若温控开关断电后，它不能自动复位，故D正确；
【点睛】
电饭锅应用了温度传感器，它的主要元件感温铁氧体，特点：在常温下具有铁磁性，但温度升高到103℃时便失去了铁磁性，不能被磁铁吸引．这个温度称为这种材料的“居里温度”或“居里点”．
15．（1）false（2）false
【详解】
（1）设所称重物重力为G时弹簧的压缩量为x，由题意得
false ①
此时，滑动触头P距B端距离为false，滑动变阻器有效电阻为false，由闭合电路欧姆定律有
false ②
由①②式解得false。
（2）该装置达到最大量程时，弹簧压缩量最大，A、B间电阻被短路。故此时电流表示数为false。
16．箱内温度恒定在35 ℃
【详解】
由题意可知，Uab=0是一个电压的临界点，对应着开关S的动作，而开关的动作对应着温度的上升或下降．此时R1与 R3上的电压相等．设电路路端电压为U，有
false
解得
Rt=20 kΩ ．
由题图乙可知，当Rt=20 kΩ时，t=35 ℃．
点睛：本题利用温度传感器热敏电阻为传感器，将温度变化的信号转化为电信号，结合电子线路来控制加热电路，正确的电路分析、计算及看懂热敏电阻的电阻随温度变化的曲线，是解决这类习题的关键．
17．（１）500 Ω（2）140℃
【解析】
试题分析：（１）由I1＝false，得RG＝500 Ω （5分）
（２）I2＝false，代入数据得： （2分）
R′＝1500 Ω （2分）
从R—t图象可知，此时的温度是140℃ （2分）
考点：考查闭合电路欧姆定律
点评：本题难度较小，由闭合电路欧姆定律可求得温度传感器电阻大小，从而确定温度
18．(1)3m (2)0.2
【详解】
false分析滑块受力如图：
由牛顿第二定律得加速度为：false
通过图象可知滑块在斜面上运动的时间为：false
由运动学公式得：false
false滑块对斜面的压力为：false
木板对传感器的压力为：false
由图象知：false
代入数据解得：false
传感器对木板的拉力为：false
解得：false
【点睛】
本题要读懂F-t图象，分析滑块的受力情况和运动情况，关键要抓住木板对传感器的压力与滑块对斜面BC压力的关系．
一、单选题(共30分)
4593590127001．(本题3分)如图是电熨斗的结构图，下列说法不正确的是（ ）
A．双金属片上层金属的膨胀系数小于下层金属
B．常温下，上下触点接触；温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点分离
C．需要较高温度熨烫时，要调节调温旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移
D．双金属片温度传感器的作用是控制电路的通断
46196252933702．(本题3分)如图所示为一种温度自动报警器的原理图，在水银温计的顶端封入一段金属丝，以下说法正确的（ ）
A．温度升高至74℃时，L1灯亮报警
B．温度升高至74℃时，L2灯亮报警
C．温度升高至78℃时，L1灯亮报警
D．温度升高至78℃时，L2灯亮报警
3．(本题3分)许多办公楼及宿舍楼的楼梯上的电灯到了晚上能够自动做到“人来即亮，人走即灭”，其神奇功能在于控制灯的“开关”传感器，下面有关该传感器的说法中正确的是false false
A．该传感器能够测量的物理量是位移和温度
B．该传感器能够测量的物理量是位移和光强
C．该传感器能够测量的物理量是光强和声音
D．该传感器能够测量的物理量是压力和位移
4．(本题3分)传感器已广泛应用在生产、生活中，下列关于传感器的说法正确的是false false
A．火警报警器使用了压力传感器
B．冰箱控温系统使用了温度传感器
C．商场里的自动门使用了光传感器
D．夜间自动打开的路灯使用了温度传感器
5．(本题3分)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
6．(本题3分)下列哪一项不是现代传感器的应用( )
A．当你走近自动门时，门会自动打开
B．电梯的两门靠拢接触到人体时，门会自动打开而不会夹伤人
C．电饭煲能自动加热和保温而不会把饭烧焦
D．将自己的银行卡插进自动取款机里能取钱，而不必麻烦银行工作人员
49625253009907．(本题3分)如图所示为包含某逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯泡。光照射光敏电阻false时，其阻值将变得远小于R，则下列说法正确的是（ ）
A．其中的逻辑电路是非门电路；当光敏电阻false受到光照时，小灯泡L不发光
B．其中的逻辑电路是非门电路；当光敏电阻false受到光照时，小灯泡L发光
C．其中的逻辑电路是与门电路；当光敏电阻false受到光照时，小灯泡L不发光
D．其中的逻辑电路是或门电路；当光敏电阻false受到光照时，小灯泡L发光
48958503657608．(本题3分)如图为含逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯泡．光照射光敏电阻时，其阻值R′将变得远小于R．当光照射光敏电阻时，则
A．R两端的电势差变小
B．R′两端的电势差变大
C．小灯泡L发光
D．小灯泡L不发光
36957007848609．(本题3分)图甲为斯密特触发器，当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值(1.6 V)时，输出端Y会突然从高电平跳到低电平(0.25 V)，而当输入端A的电压下降到另一个值的时候(0.8 V)，Y会从低电平跳到高电平(3.4 V)．图乙为一光控电路，用发光二极管LED模仿路灯，RG为光敏电阻．关于斯密特触发器和光控电路的下列说法中错误的是( )
A．斯密特触发器的作用是将数字信号转换为模拟信号
B．斯密特触发器是具有特殊功能的非门
C．要想在天更暗时路灯才会亮，应该把R1的阻值调大些
D．当输出端Y突然从高电平跳到低电平时，二极管发光
10．(本题3分)2007年法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现巨磁电阻(GMR)效应而荣获了诺贝尔物理学奖．如图所示是利用GMR设计的磁铁矿探测仪原理示意图，图中GMR在外磁场作用下，电阻会发生大幅度减小．下列说法正确的是（ ）
4552315135255A．若存在磁铁矿，则指示灯不亮；若将电阻R调大，该探测仪的灵敏度提高
B．若存在磁铁矿，则指示灯不亮；若将电阻R调小，该探测仪的灵敏度提高
C．若存在磁铁矿，则指示灯亮；若将电阻R调大，该探测仪的灵敏度提高
D．若存在磁铁矿，则指示灯亮；若将电阻R调小，该探测仪的灵敏度提高
二、多选题(共16分)
11．(本题4分)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（ ）
3837940130175A．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
426720058864512．(本题4分)如图所示的光控电路中用发光二极管LED模仿路灯，false为光敏电阻.天暗时路灯（发光二极管）会点亮，下列说法正确的是（ ）
A．天暗时，Y端处于高电平
B．天暗时，Y端处于低电平
C．当false调大时，A端的电势降低，灯（发光二极管）点亮
D．当false调大时，A端的电势降低，灯（发光二极管）熄灭
525780012611103448050113919013．(本题4分)压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小.有一位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理图如图甲所示.将压敏电阻和一块挡板固定在水平绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。小车在水平面内向右做直线运动的过程中，电流表示数如图乙所示，压敏电阻受力为零时，false，下列判断正确的是（ ）
A．从false到false时间内，小车做匀加速直线运动
B．从false到false时间内，小车做匀加速直线运动
C．从false到false时间内，小车做匀加速直线运动
D．从false到false时间内，小车可能做减速直线运动
14．(本题4分)下列关于电饭锅的说法正确的是（ ）
A．电饭锅中的温度传感器的主要组件是铁氧体
B．铁氧体在常温下具有铁磁性，温度很高时失去铁磁性
C．用电饭锅烧水，水开时能自动断电
D．用电饭锅煮饭时，当温控开关自动断电后，它不能自动复位
三、解答题(共54分)
15．(本题13分)如图所示为大型电子地磅电路图，电源电动势为E，内阻不计，不称物体时，滑动触头P在A端，滑动变阻器接入电路中的有效电阻最大，电流较小；称重物时，在压力作用下滑动触头下移，滑动变阻器有效电阻变小，电流变大。这样把电流对应的质量值刻在刻度盘上，就可以读出被称物体的质量，若滑动变阻器上A、B间长度为l，最大阻值为false，已知两弹簧的总弹力与形变量成正比，比例系数为k。
4352925118110（1）试导出所称重物重力G与电路中电流I的函数关系
（2）该装置达到最大量程时电流表示数是多少？
351472595250016．(本题13分)图甲为某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R1=20 kΩ，R2=10 kΩ，R3=40 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端电压Uab<0时，电压鉴别器使开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，温度升高；当Uab>0时，电压鉴别器使开关S断开，停止加热，则恒温箱内的温度恒定在多少°C？
17．(本题14分)温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化而变化的特性工作的．在图甲中，电源的电动势E＝9.0 V，电源内电阻可忽略不计；G为小量程的电流表，电流表内阻RG保持不变；R为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图乙的R?t图线所示．闭合开关S.
(1)当R的温度等于40 ℃时，电流表示数I1＝2.25 mA，求电流表内阻RG；
3648075139065(2)当电流表的示数I2＝4.5 mA时，求热敏电阻R的温度T.
甲 乙
18．(本题14分)如图(a)所示，“”型木块放在光滑水平地面上，木块水平表面AB粗糙，斜面BC光滑且与水平面夹角为θ=37°.木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当力传感器受压时，其示数为正值；当力传感器被拉时，其示数为负值．一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑，运动过程中，传感器记录到的力和时间的关系如图(b)所示．已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g取10 m/s2.求：
368617591440(1)斜面BC的长度；
(2)滑块与木块水平表面AB的摩擦因数．
参考答案
1．A
【详解】
AB．由电路可知：温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点分离，因此双金属片上层金属的膨胀系数应大于下层金属，A错误，B正确；
C．需要较高温度熨烫时，要调节调温旋钮，双金属片虽发生弯曲也不使触点分离，应使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移，C正确；
D．利用双金属片热胀冷缩是控制电路的通断，D正确；
故选A。
2．D
【详解】
由题干中图可知：金属丝下端所指的示数为78℃；当温度升高到78℃，水银温度计顶端封入的一段金属丝就和水银相接，接通电路，电磁铁有了磁性，把衔铁吸引下来，L2亮，报警．故选D．
【点睛】
要解答本题需掌握：①题干中该温度计的最小刻度值为2℃，直接根据液柱（或所指示）的位置即可读出该点处的温度值，读数时要从绝对值小的示数向绝对值大的示数读起；②电磁继电器由两部分构成：①低压控制电路，②工作电路；其实质是一个自动控制开关．
3．C
【详解】
楼道中安装了自动灯光控制系统，白天灯不亮，和光传感器有关；晚上有人经过时，灯自动亮起来，与声音有关，是声传感器，所以该传感器能够测量的物理量是光强和声音．
故选C．
【点睛】
该题考查常见传感器的使用与传感器的特点，属于对基础知识点的考查．其中光敏电阻则是当有光时，其电阻的阻值发生变化，是常见的光传感器．
4．B
【详解】
A．火警报警器使用了温度传感器，故A错误．
B．冰箱控温系统使用了温度传感器，故B正确．
C．一般人体都有恒定的体温，一般在37℃，所以会发出特定波长10UM左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的false人走向门口时，门会自动打开，是因为安装了红外线传感器false从而能感知红外线，导致门被打开，故C错误．
D．灯要求夜晚亮、白天熄，则白天有光，黑夜没有光，则是由光导致电路的电流变化，所以电路中光传感器导致电阻变化，实现动控制，因此是利用半导体的光敏性，即为光电传感器，故D错误．
故选B．
【点睛】
本题考查各种传感器的特点、工作原理，以及在仪器设备中的应用，属于对基础知识点的考查，多加积累即可．
5．B
【详解】
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．
故选B．
【点睛】
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．
6．D
【解析】宾馆的自动门是把人反射出来的红外线转化为电信号，利用了传感器；电饭锅工作当温度达到某特定值时，永磁体与感温磁体开始分离，会自动切断电源，利用了温度传感器；
对一些生活中常见的自动控制元件，要知道其工作原理，比如；电饭煲、楼梯照明灯、电熨斗等．
7．B
【详解】
由电路结构判断可知其中的逻辑电路为非门电路；当光敏电阻false受到光照时，光敏电阻false两端电势差趋近于零，小灯泡L上端为高电平，下端为低电平，故小灯泡L将发光。选项B正确，ACD错误。
故选B。
8．C
【详解】
AB．当电阻R′受到光照时，其阻值将变得远小于R。则R两端的电势差大，R′两端间的电势差小，故AB不符合题意；
CD．该逻辑电路为非门电路。非门的特点输入状态和输出状态相反，当电阻R′受到光照时，其阻值将变得远小于R。则R两端的电势差大，R′两端间的电势差小，则输入端为低电势，那么输出端为高电势，故a点电势为高电势；小灯泡L发光，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
9．A
【详解】
光敏电阻的电阻随光照增强而减小，天暗时，电阻比较大，光敏电阻两端的电势差比较大，则输入门电路为高电势，而另一输入端为低电势，最后灯亮；
天亮时，光敏电阻比较小，则光敏电阻两端的电势差比较小，则输入门电路为低电势，而另一输入端为低电势，灯熄灭．
天暗时，光敏电阻阻值大，A端为高电势经过非门，输出端Y为低电势LED导通，路灯亮，D正确
当R1调大时，光敏电阻的分压减小，A端的电压降低，输出端Y为高电势，LED灯不亮.,C正确
斯密特触发器的作用是将模拟信号转换为数字信号，A错误，是特殊非门，B正确
10．C
【解析】
本题考查的是简单逻辑电路的问题．GMR在外磁场作用下，电路中的总电阻在减小，电源电压不变的情况下，指示灯的电路电流变小，但由于是非门，所以通过指示灯的电流变大，灯变亮，若将电阻R调大，则经过非门，指示灯越亮，从而提高了该探测仪的灵敏度，答案选C．
11．AD
【详解】
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
false，false
代入数据解得
false
故AD正确，BC错误；
故选AD。
12．BD
【详解】
AB．天暗时，光敏电阻false的阻值大，A端电势高，Y端处于低电平，选项A错误，B正确；
CD．因
false
false调大时，false减小，Y端处于高电平，发光二极管熄灭，选项C错误，D正确。
故选BD。
13．ACD
【详解】
A．由电流表示数随时间变化图线可知，从false到false时间内，电流表示数不变且大于false，说明压敏电阻的阻值不变，压敏电阻所受压力不变，小车做匀加速运动，选项A正确；
B．从false到false时间内，电流表示数逐渐增大，说明压敏电阻的阻值随时间减小，压敏电阻所受压力逐渐增大，小车做加速度逐渐增大的加速运动，选项B错误；
C．从false到false时间内，电流表示数不变且大于false，说明压敏电阻的阻值不变，压敏电阻所受压力不变，小车做匀加速运动，选项C正确；
D．从false到false时间内，电流表示数不变，为false，根据题述可知压敏电阻的阻值不变且所受压力为零，小车可能做匀速直线运动或减速直线运动，选项D正确。
故选ACD。
14．ABD
【详解】
电饭锅应用了温度传感器，它的主要元件感温铁氧体，故A正确；在常温下具有铁磁性，但温度升高到103℃时便失去了铁磁性，不能被磁铁吸引．这个温度称为这种材料的“居里温度”或“居里点”，故B正确；水的沸点为100℃，由B可知不能自动断电，故C错误；用电饭锅煮饭时，若温控开关断电后，它不能自动复位，故D正确；
【点睛】
电饭锅应用了温度传感器，它的主要元件感温铁氧体，特点：在常温下具有铁磁性，但温度升高到103℃时便失去了铁磁性，不能被磁铁吸引．这个温度称为这种材料的“居里温度”或“居里点”．
15．（1）false（2）false
【详解】
（1）设所称重物重力为G时弹簧的压缩量为x，由题意得
false ①
此时，滑动触头P距B端距离为false，滑动变阻器有效电阻为false，由闭合电路欧姆定律有
false ②
由①②式解得false。
（2）该装置达到最大量程时，弹簧压缩量最大，A、B间电阻被短路。故此时电流表示数为false。
16．箱内温度恒定在35 ℃
【详解】
由题意可知，Uab=0是一个电压的临界点，对应着开关S的动作，而开关的动作对应着温度的上升或下降．此时R1与 R3上的电压相等．设电路路端电压为U，有
false
解得
Rt=20 kΩ ．
由题图乙可知，当Rt=20 kΩ时，t=35 ℃．
点睛：本题利用温度传感器热敏电阻为传感器，将温度变化的信号转化为电信号，结合电子线路来控制加热电路，正确的电路分析、计算及看懂热敏电阻的电阻随温度变化的曲线，是解决这类习题的关键．
17．（１）500 Ω（2）140℃
【解析】
试题分析：（１）由I1＝false，得RG＝500 Ω （5分）
（２）I2＝false，代入数据得： （2分）
R′＝1500 Ω （2分）
从R—t图象可知，此时的温度是140℃ （2分）
考点：考查闭合电路欧姆定律
点评：本题难度较小，由闭合电路欧姆定律可求得温度传感器电阻大小，从而确定温度
18．(1)3m (2)0.2
【详解】
false分析滑块受力如图：
由牛顿第二定律得加速度为：false
通过图象可知滑块在斜面上运动的时间为：false
由运动学公式得：false
false滑块对斜面的压力为：false
木板对传感器的压力为：false
由图象知：false
代入数据解得：false
传感器对木板的拉力为：false
解得：false
【点睛】
本题要读懂F-t图象，分析滑块的受力情况和运动情况，关键要抓住木板对传感器的压力与滑块对斜面BC压力的关系．