第1～3節(jié)綜合拔高練

第五章傳感器第1~3節(jié)綜合拔高練五年選考練考點(diǎn)1傳感器敏感元件的特性1.[2016北京理綜,21(1),]熱敏電阻常用于溫度控制或過(guò)熱保護(hù)裝置中。如圖為某種熱敏電阻和金屬熱電阻的阻值R隨溫度t變化的示意圖。由圖可知,這種熱敏電阻在溫度上升時(shí)導(dǎo)電能力(選填“增強(qiáng)”或“減弱”);相對(duì)金屬熱電阻而言,熱敏電阻對(duì)溫度變化的響應(yīng)更(選填“敏感”或“不敏感”)。

考點(diǎn)2傳感器的應(yīng)用2.(2019天津理綜,4,6分,)筆記本電腦機(jī)身和顯示屏對(duì)應(yīng)部位分別有磁體和霍爾元件。當(dāng)顯示屏開啟時(shí)磁體遠(yuǎn)離霍爾元件,電腦正常工作;當(dāng)顯示屏閉合時(shí)磁體靠近霍爾元件,屏幕熄滅,電腦進(jìn)入休眠狀態(tài)。如圖所示,一塊寬為a、長(zhǎng)為c的矩形半導(dǎo)體霍爾元件,元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為e的自由電子,通入方向向右的電流時(shí),電子的定向移動(dòng)速度為v。當(dāng)顯示屏閉合時(shí)元件處于垂直于上表面、方向向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,于是元件的前、后表面間出現(xiàn)電壓U,以此控制屏幕的熄滅。則元件的()A.前表面的電勢(shì)比后表面的低B.前、后表面間的電壓U與v無(wú)關(guān)C.前、后表面間的電壓U與c成正比D.自由電子受到的洛倫茲力大小為eU考點(diǎn)3熱敏電阻與電學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合3.(2018課標(biāo)Ⅰ,23,10分,)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖(a)所示的電路探究在25℃~80℃范圍內(nèi)某熱敏電阻的溫度特性。所用器材有:置于溫控室(圖中虛線區(qū)域)中的熱敏電阻RT,其標(biāo)稱值(25℃時(shí)的阻值)為Ω;電源E(6V,內(nèi)阻可忽略);電壓表(量程150mV);定值電阻R0(阻值Ω),滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為1000Ω);電阻箱R2(阻值范圍Ω);單刀開關(guān)S1,單刀雙擲開關(guān)S2。圖(a)實(shí)驗(yàn)時(shí),先按圖(a)連接好電路,再將溫控室的溫度t升至℃。將S2與1端接通,閉合S1,調(diào)節(jié)R1的滑片位置,使電壓表讀數(shù)為某一值U0;保持R1的滑片位置不變,將R2置于最大值,將S2與2端接通,調(diào)節(jié)R2,使電壓表讀數(shù)仍為U0;斷開S1,記下此時(shí)R2的讀數(shù)。逐步降低溫控室的溫度t,得到相應(yīng)溫度下R2的阻值,直至溫度降到℃。實(shí)驗(yàn)得到的R2-t數(shù)據(jù)見下表。t/℃R2/Ω回答下列問(wèn)題:(1)在閉合S1前,圖(a)中R1的滑片應(yīng)移動(dòng)到(填“a”或“b”)端;

(2)在圖(b)的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊數(shù)據(jù)表中所給數(shù)據(jù)點(diǎn),并作出R2-t曲線;圖(b)(3)由圖(b)可得到RT在25℃~80℃范圍內(nèi)的溫度特性。當(dāng)℃時(shí),可得RT=Ω;

(4)將RT握于手心,手心溫度下R2的相應(yīng)讀數(shù)如圖(c)所示,該讀數(shù)為Ω,則手心溫度為℃。

圖(c)三年模擬練應(yīng)用實(shí)踐1.(2019福建三明高二下月考,)如圖是安裝在潛水器上深度表的電路簡(jiǎn)圖,顯示器由電流表改裝而成,壓力傳感器的電阻隨壓力的增大而減小,電源電壓、內(nèi)阻不變,R0是定值電阻。在潛水器下潛過(guò)程中,電路中有關(guān)物理量的變化情況是()A.通過(guò)顯示器的電流減小0兩端的電壓增大C.傳感器兩端的電壓增大D.電路的總功率減小2.(2019江蘇泰州二模,)(多選)檢測(cè)煤氣管道是否漏氣通常使用氣敏電阻傳感器。某氣敏電阻的阻值隨空氣中煤氣濃度的增大而減小,某同學(xué)用該氣敏電阻R1設(shè)計(jì)了圖示電路,R為滑動(dòng)變阻器,a、b間接報(bào)警裝置。當(dāng)a、b間電壓高于某臨界值時(shí),裝置將發(fā)出警報(bào)。則()A.煤氣濃度越高,a、b間電壓越高B.煤氣濃度越高,流過(guò)R1的電流越小C.煤氣濃度越低,電源的功率越大D.調(diào)整變阻器R的阻值會(huì)影響報(bào)警裝置的靈敏度3.(2019江蘇如皋中學(xué)高二月考,)(多選)如圖所示為火警報(bào)警裝置的電路簡(jiǎn)圖,R1為熱敏電阻,若溫度升高,則R1的阻值會(huì)急劇減小,引起電鈴兩端電壓的增加,當(dāng)電鈴兩端的電壓達(dá)到一定值時(shí),電鈴會(huì)響。下列說(shuō)法正確的是()A.要使報(bào)警的臨界溫度升高,可以適當(dāng)增大電源的電動(dòng)勢(shì)B.要使報(bào)警的臨界溫度升高,可以把R2的滑片P適當(dāng)向下移C.要使報(bào)警的臨界溫度降低,可以適當(dāng)增大電源的電動(dòng)勢(shì)D.要使報(bào)警的臨界溫度降低,可以把R2的滑片P適當(dāng)向下移4.(2020廣東深圳育才中學(xué)高二段考,)(多選)在家用電熱滅蚊器中,電熱部分主要元件是PTC元件,PTC元件是由鈦酸鋇等半導(dǎo)體材料制成的電阻器,其電阻率ρ隨溫度t的變化關(guān)系如圖所示,由于這種特性,使PTC元件具有發(fā)熱、保溫雙重功能。以下判斷正確的是()A.通電后,其電功率先增大,后減小B.通電后,其電功率先減小,后增大C.當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時(shí),溫度保持在t1不變D.當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時(shí),溫度保持在t1和t2之間的某一值不變遷移創(chuàng)新5.(2020江西上高二中高二下月考,)一般的電熨斗用合金絲作發(fā)熱元件,合金絲電阻隨溫度T變化的關(guān)系如圖中實(shí)線①所示,由于環(huán)境溫度以及熨燙的衣服厚度、干濕等情況不同,電熨斗的散熱功率不同,因而電熨斗的溫度可能會(huì)在較大范圍內(nèi)波動(dòng),易損壞衣物。有一種用主要成分為BaTiO3(被稱為“PTC”)的特殊材料作發(fā)熱元件的電熨斗,具有升溫快、能自動(dòng)控制溫度的特點(diǎn),PTC材料的電阻隨溫度變化的關(guān)系如圖中實(shí)線②所示。根據(jù)圖線分析:(1)為什么原處于冷態(tài)的“PTC”電熨斗剛通電時(shí)比普通電熨斗升溫快?(2)通電一段時(shí)間后“PTC”電熨斗溫度自動(dòng)穩(wěn)定在哪個(gè)范圍之內(nèi)?

答案全解全析五年選考練1.答案增強(qiáng)敏感解析由R-t圖知熱敏電阻的阻值R隨t增大而減小,所以導(dǎo)電能力增強(qiáng);由題圖中可看出,相對(duì)金屬熱電阻而言,隨溫度變化,熱敏電阻的阻值變化更明顯,即熱敏電阻對(duì)溫度變化的響應(yīng)更敏感。2.D根據(jù)左手定則判斷出電子受力情況,可知電子偏轉(zhuǎn)到后表面,前表面電勢(shì)高于后表面電勢(shì),故A項(xiàng)錯(cuò)誤。再由Ee=Bev=F洛,E=Ua,解得U=Bva,F洛=eUa,U與v成正比、U與c無(wú)關(guān),故B、C項(xiàng)錯(cuò)誤3.答案(1)b(2)如圖所示解析(1)滑動(dòng)變阻器是限流式接法,S1閉合前,滑片應(yīng)置于使滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最大的位置,即b端。(2)由題給數(shù)據(jù)描完點(diǎn)后,觀察這些點(diǎn)的分布規(guī)律,應(yīng)畫一條平滑曲線,讓盡可能多的點(diǎn)落在線上,不在線上的點(diǎn)要均勻分布在線的兩側(cè)。(3)由R2-t圖線知,當(dāng)℃時(shí),RT=450Ω。(4)電阻箱的讀數(shù)為(6×100+2×10+0×1+0×0.1)ΩΩ,由R2-t圖像知,當(dāng)R2Ω時(shí)℃。三年模擬練1.B潛水器下潛的過(guò)程中,壓力傳感器的電阻隨壓力的增大而減小,所以電路中的總電阻減小,由閉合電路的歐姆定律I=ER外+r可知電路中的電流增大,定值電阻R0兩端的電壓U=IR0,U增大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;傳感器兩端的電壓U傳=E-I(R0+r),由于I增大,E、R0、r都不變,所以傳感器兩端的電壓減小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;電路的總功率P=EI,由于I增大,則P增大,2.AD煤氣濃度越高,氣敏電阻的阻值越小,根據(jù)閉合電路歐姆定律有I=ER1+R+r,可知電路中電流越大,則a、b間電壓U=IR越大,電源的功率P=EI越大,選項(xiàng)A正確,B、C錯(cuò)誤;由U=IR=ERR1+R+r=E1+R13.CD報(bào)警的臨界溫度升高,R1對(duì)應(yīng)的阻值減小,電路中電流會(huì)增大,電鈴兩端的電壓會(huì)增大,而電鈴兩端電壓達(dá)到一定值時(shí),電鈴會(huì)響,要使電鈴兩端的電壓仍為原來(lái)的值,可以適當(dāng)減小電源的電動(dòng)勢(shì);相反,要使報(bào)警的臨界溫度降低,可以適當(dāng)增大電源的電動(dòng)勢(shì),選項(xiàng)A錯(cuò)誤,C正確。要使報(bào)警的臨界溫度升高,根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知,也可以把R2的滑片P適當(dāng)向上移,以減小R2接入電路的阻值,使電鈴兩端的電壓減小;相反,要使報(bào)警的臨界溫度降低,可以把R2的滑片P適當(dāng)向下移,選項(xiàng)B錯(cuò)誤,D正確。4.AD在電熱滅蚊器溫度由初溫升高到t1的過(guò)程中,電阻器的電阻率隨溫度的升高而減小,其電阻也隨之減小,由于加在滅蚊器上的電壓U保持不變,滅蚊器的電功率P增大,當(dāng)t=t1時(shí),功率達(dá)到最大;在溫度由t1升高到t2的過(guò)程中,ρ增大,R增大,P減小,因此在t1~t2之間的某一溫度會(huì)有產(chǎn)熱功率等于散熱功率,這時(shí)是保溫狀態(tài)。5.答案(1