高頻考點(diǎn)45傳感器與物理學(xué)史

高頻考點(diǎn)：傳感器、物理學(xué)史動(dòng)態(tài)發(fā)布：2022江蘇物理第6題、2022北京理綜的24題、2022海南物理第6題、2022山東理綜物理第14題、2022新課標(biāo)理綜卷第13題命題規(guī)律：傳感器、物理學(xué)史是高考考查的重要知識(shí)點(diǎn)，考查傳感器、物理學(xué)史一般為選擇題，難度不大；考查傳感器與其它知識(shí)綜合的為計(jì)算題，計(jì)算題常常以壓軸題出現(xiàn)，綜合性強(qiáng)、難度大、分值高、區(qū)分度大。命題分析考查方式一．傳感器【命題分析】傳感器是能夠把它感受到的力、溫度、光、聲、磁、化學(xué)等非電學(xué)量按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)化為電壓、電流等電學(xué)量。干簧管可以把感知的磁場(chǎng)轉(zhuǎn)化為電流，光敏電阻可以把光照轉(zhuǎn)化為電阻、熱敏電阻可以把溫度轉(zhuǎn)化為電學(xué)量，霍爾元件可以把磁感應(yīng)強(qiáng)度轉(zhuǎn)化為電壓這個(gè)電學(xué)量，話(huà)筒可以把聲音轉(zhuǎn)化為電流。高考對(duì)傳感器的單獨(dú)考查難度不大，與其它知識(shí)綜合考查的難度較大。例1．（2022江蘇物理第6題）美國(guó)科學(xué)家Willard與George因電荷耦合器件(CCD)的重要發(fā)明獲得2022年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。CCD是將光學(xué)量轉(zhuǎn)變成電學(xué)量的傳感器。下列器件可作為傳感器的有A．發(fā)光二極管B。熱敏電阻C。霍爾元件D。干電池解析:熱敏電阻可以把溫度轉(zhuǎn)化為電學(xué)量，霍爾元件可以把磁感應(yīng)強(qiáng)度轉(zhuǎn)化為電壓這個(gè)電學(xué)量，所以選項(xiàng)BC正確?！敬鸢浮緽C【點(diǎn)評(píng)】發(fā)光二極管具有單向?qū)щ娦?，可以發(fā)光，但不能做傳感器。例2（2022北京理綜的24題）利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件以及傳感器，廣泛應(yīng)用于測(cè)量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域。如圖1，將一金屬或半導(dǎo)體薄片垂直至于磁場(chǎng)B中，在薄片的兩個(gè)側(cè)面a、b間通以電流時(shí)，另外兩側(cè)c、f間產(chǎn)生電勢(shì)差，這一現(xiàn)象稱(chēng)霍爾效應(yīng)。其原因是薄片中的移動(dòng)電荷受洛倫茲力的作用向一側(cè)偏轉(zhuǎn)和積累，于是c、f間建立起電場(chǎng)ＥＨ，同時(shí)產(chǎn)生霍爾電勢(shì)差ＵＨ。當(dāng)電荷所受的電場(chǎng)力與洛倫茲力處處相等時(shí)，ＥＨ和ＵＨ達(dá)到穩(wěn)定值，ＵＨ的大小與I和B以及霍爾元件厚度d之間滿(mǎn)足關(guān)系式，其中比例系數(shù)ＲＨ稱(chēng)為霍爾系數(shù)，僅與材料性質(zhì)有關(guān)。（1）設(shè)半導(dǎo)體薄片的寬度（c、f間距）為，請(qǐng)寫(xiě)出ＵＨ和ＥＨ的關(guān)系式；若半導(dǎo)體材料是電子導(dǎo)電的，請(qǐng)判斷圖１中c、f哪端的電勢(shì)高；解得RH=UHd/IB=EHld/IB②當(dāng)電場(chǎng)力與洛倫茲力相等時(shí)③解得④將④代入②得（3）a.由于在時(shí)間t內(nèi)，霍爾元件輸出的脈沖數(shù)目為P，則P=mNt圓盤(pán)轉(zhuǎn)速為N=P/mtb.提出的實(shí)例或設(shè)想只要合理即可。例如我們?cè)谵D(zhuǎn)動(dòng)的圓盤(pán)的周邊等距離地嵌裝著ｍ個(gè)永磁體，利用霍爾測(cè)速儀測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)物體的轉(zhuǎn)速。【點(diǎn)評(píng)】所謂霍爾效應(yīng)，是指磁場(chǎng)作用于載流金屬導(dǎo)體、半導(dǎo)體中的載流子時(shí)，產(chǎn)生橫向電位差的物理現(xiàn)象?；魻栃?yīng)在新課標(biāo)教材中作為課題研究材料，解答此題所需的知識(shí)都是考生應(yīng)該掌握的。對(duì)于開(kāi)放性物理試題，要有較強(qiáng)的閱讀能力和獲取信息能力?？疾榉绞蕉锢韺W(xué)史【命題分析】要知道教材上介紹的物理學(xué)史上重大事件，知道教材上一些著名科學(xué)家的重大成就。高考對(duì)物理學(xué)史的考查難度不大。例3．（2022海南物理第6題）自然界的電、熱和磁等現(xiàn)象都是相互聯(lián)系的，很多物理學(xué)家為尋找它們之間的聯(lián)系做出了貢獻(xiàn)。下列說(shuō)法正確的是A.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系B.歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，說(shuō)明了熱現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間存在聯(lián)系C.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，揭示了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間的聯(lián)系D.焦耳發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)，定量得出了電能和熱能之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系【解析】：歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，說(shuō)明了導(dǎo)體兩端電壓與通過(guò)的電流之間存在聯(lián)系，選項(xiàng)B錯(cuò)誤?！敬鸢浮浚篈CD【點(diǎn)評(píng)】此題考查物理學(xué)史及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。例4（2022山東理綜卷第14題）了解物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，學(xué)會(huì)像科學(xué)家那樣觀察和思考，往往比掌握知識(shí)本身更重要。以下符合事實(shí)的是A.焦耳發(fā)現(xiàn)了電流熱效應(yīng)的規(guī)律B.庫(kù)侖總結(jié)出了點(diǎn)電荷間相互作用的規(guī)律C.楞次發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，拉開(kāi)了研究電與磁相互關(guān)系的序幕D.牛頓將斜面實(shí)驗(yàn)的結(jié)論合理外推，間接證明了自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)【解析】：奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，拉開(kāi)了研究電與磁相互關(guān)系的序幕，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；伽利略將斜面實(shí)驗(yàn)的結(jié)論合理外推，間接證明了自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。【答案】：AB【點(diǎn)評(píng)】此題考查物理學(xué)史及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。例5（2022新課標(biāo)理綜卷第13題）在電磁學(xué)發(fā)展過(guò)程中，許多科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)。下列說(shuō)法正確的是【點(diǎn)評(píng)】此題考查物理學(xué)史及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。例6（2022海南物理第1題）1873年奧地利維也納世博會(huì)上，比利時(shí)出生的法國(guó)工程師格拉姆在布展中偶然接錯(cuò)了導(dǎo)線(xiàn)，把另一直流發(fā)電機(jī)發(fā)出的電接到了自己送展的直流發(fā)電機(jī)的電流輸出端。由此而觀察到的現(xiàn)象導(dǎo)致了他的一項(xiàng)重要發(fā)明，從而突破了人類(lèi)在電能利用方面中的一個(gè)瓶頸．此項(xiàng)發(fā)明是A．新型直流發(fā)電機(jī)