【物理】2020届一轮复习人教新课标传感器考点精炼（基础卷解析版)

【物理】2020届一轮复习人教新课标传感器考点精炼（基础卷解析版)

‎2020届一轮复习人教新课标 传感器 考点精炼（基础卷 解析版)‎ ‎1．如图所示为大型电子地磅电路图，电源电动势为E，内阻为r。不称重物时，滑片P在A端；称重物时，在压力作用下使滑片P下滑，滑动变阻器接入电路的阻值发生变化，通过电流表的示数即可显示被称物体的重量值。在P滑动过程中，弹簧始终未超出弹性限度。则闭合开关S后，下列说法不正确的是（　　）‎ A．不称重物时电路中有电流 B．所称物体越重，电源两端电压越高 C．所称物体越重，滑动变阻器R两端电压越低 D．所称物体越重，电源的总功率越大 ‎2．下列说法正确的是（　　）‎ A．电饭锅中的温度传感器的主要元件是氧化铁 B．氧化铁在常温下具有铁磁性，温度很高时失去铁磁性 C．用电饭锅煮饭时，若温控开关自动断电后，它不能自动复位 D．电饭锅烧水，水开时能自动断电 ‎3．压敏电阻的阻值随所受压カ的增大而减小、某实验小组在升降机水平地面上利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置．其工作原理图如图甲所示，将压电阻、定值电阻R、电流显示器、电源E连成电路、在压敏电阻上放置一个绝绿重物，0－t1时间内升降机停在某一校层处，t1时刻升降机开始运动，从电流显示器中得到电路中电流i随时间t变化情况如图乙所示，则下列判断不正确的是 A．t1－t2时间内绝缘重物处于超重状态 B．t3～t4时间内绝缘重物处于失重状态 C．升降机开始时可能停在1楼，从t1时刻开始，经向上加速、匀速、减速，最后停在高楼 D．升降机开始时可能停在高楼，从t1时刻开始，经向下加速、匀速、减速，最后停在1楼 ‎4．压力传感器可以用在：（ ）‎ A．空调温度控制器 B．燃气泄漏报警器 C．电梯超载报警器 D．酒精浓度测试仪 ‎5．如图所示是会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图：罩内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板。平时外罩光电三极管接收不到LED发出的光呈现高电阻状态，发生火灾时，下列说法正确的（ ）‎ A.进入罩内的烟雾遮挡了光线，使光电三极管电阻更大，检测电路检测出变化发出警报 B.发生火灾时，光电三极管温度升高，电阻变小，检测电路检测出变化发出警报 C.发生火灾时，进入罩内的烟雾对光有散射作用，部分光线照到光电三极管上，电阻变小，发出警报 D.发生火灾时，进入罩内的烟雾对光有折射作用，部分光线照到光电三极管上，电阻变小，发出警报 ‎6．如图所示为一种常见的身高体重测量仪。测量仪顶部向下发射波速为v的超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔。质量为M0的测重台置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为t0，输出电压为U0‎ ‎，某同学站上测重台，测量仪记录的时间间隔为t，输出电压为U，则该同学的身高和质量分别为  ‎ A．， B．，‎ C．， D．，‎ ‎7．压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小。一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，如图甲所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一物体m，当升降机静止时电流表示数为I0。某过程中电流表的示数为2I0，如图乙所示，则在此过程中 A.物体处于失重状态 B.物体可能处于匀速运动状态 C.升降机一定向上做匀加速运动 D.甲升降机可能向下做匀减速运动 ‎8．下列说法中不正确的是（　 　）‎ A．传感器担负着信息采集的任务，是力、温度、光、声、化学成分转化为电信号的主要工具 B．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号 C．干簧管是一种磁敏感元件 D．电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器的作用是控制电路的通断 ‎9．如图所示是一种延时继电器开关。当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C 线路接通。则（　　）‎ A．断开B线圈的S2，将S1断开，C处电路立刻断开 B．如果只闭合B线圈的S2，C处电路也能一直接通 C．如果断开B线圈的S2，断开开关S1时刻，B中仍然有感应电流 D．起到延时作用的是线圈B ‎10．如图是采用智能照明系统,在自然光不足时接通电源启动日光灯,而在自然光充足时,自动关闭日光灯,其原理图如图所示。R为一光敏电阻,L为一带铁芯的螺线管,在螺线管上方有一用细弹簧系着的轻质衔铁,一端用铰链固定在墙上可以自由转动,另一端用一绝缘棒链接两动触头。有关这套智能照明系统工作原理描述正确的是(　　)‎ A．光照越强,光敏电阻阻值越大,衔铁被吸引下来 B．在光线不足时,光敏电阻阻值变大,衔铁被弹簧拉上去 C．上面两接线柱应该和日光灯电路连接 D．下面两接线柱应该和日光灯电路连接 ‎11．如图是一种风向和风速传感器的原理图.两个收集板极是铜丝网状导体，有良好的导电性和通风能力，粒子源极是一条直径很小的镍铬丝，粒子源极与两收集板极相互平行且等距.粒子源极附近的空气在强电场作用下电离，正离子沿电场方向移动流向收集板极，从而形成正离子电流，由两电流表测量，测量时保持风向与收集板极垂直，电流表A1、A2的示数分别为I1、I2，△I=|I1-I2|，已知有风时正离子的速度为电场引起的速度和风速的矢量和，则（ ）‎ A.若I1>I2，则风向向右 B.若I1>I2，则风向向左 C.风速越大，△I越大 D.风速越大，△I越小 ‎12．如图所示，用小灯泡模仿光控电路，AY之间为斯密特触发器，RG为光敏电阻，R1为可变电阻；J为继电器的线圈，Ja为它的常开触点。下列说法正确的是 ( )‎ A．天色变暗时，A端输入高电平，继电器吸引Ja，路灯点亮 B．要想在天色更暗时路灯才会点亮，应把R1的阻值调大些 C．要想在天色更暗时路灯才会点亮，应把R1的阻值调小些 D．二极管的作用是继电器释放Ja时提供自感电流的通路， 防止损坏集成电路 ‎13．有一种测量压力的电子秤，其原理图如图所示。E是内阻不计、电动势为6V的电源。R0是一个阻值为400Ω的限流电阻。G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器。R是一个压敏电阻，其阻值可随压力大小变化而变化，其关系如下表所示。C是一个用来保护显示器的电容器。秤台的重力忽略不计。试分析：‎ ‎（1）利用表中的数据写出电阻R随压力F变化的函数式。‎ ‎（2电容器的耐压值为5V，该电子秤的最大称量值为多大？‎ ‎（3）如果把电流表中电流的刻度变换成压力刻度，试通过寻求压力与电流表中电流的函数关系式，说明该测力显示器的刻度是否均匀。‎ 压力 ‎1‎ ‎50‎ ‎100‎ ‎150‎ ‎200‎ ‎250‎ ‎300‎ ‎…‎ F/N 电阻R/Ω ‎300‎ ‎280‎ ‎260‎ ‎240‎ ‎220‎ ‎200‎ ‎180‎ ‎…‎ 参考答案 ‎1．B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 不称重时，P在A端，接入电路的电阻最大，电流最小，但不为零，故A正确； 所称物体越重，P越向下，接入的电阻越小，电流越大，根据U=E-Ir知路端电压越小，R0的电压U0=IR0越大，所以滑动变阻器分压越小； 总功率P总=EI，E不变，I增大，总功率增大，故B错误，CD正确；此题选择不正确的选项，故选B。‎ ‎2．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A、电饭锅应用了温度传感器，它的主要元件是感温铁氧体，即氧化铁，故A错误； ‎ B、在常温下具有铁磁性，但温度升高到 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错误； ‎ C、用电饭锅煮饭时，若温控开关断电后，它不能自动复位，故C正确； ‎ D、水的沸点为 ，因温度无法达到居里点，故可知水不能自动断电，故D错误； ‎ 故选C.‎ ‎3．D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 通过压敏电阻将压力信号转换成电信号，从而根据电路中电表的示数来分析压敏电阻的变化，判断压力的变化，确定升降机的运动状态；‎ ‎【详解】‎ A、时间内，电流高于正常值，可知压敏电阻阻值减小，所以压敏电阻的压力增大，此时绝缘重物处于超重状态，故A说法正确；‎ B. 时间内，电流低于正常值，可知压敏电阻阻值增大，所以压敏电阻的压力减小，此时绝缘重物处于失重状态，故B说法正确；‎ C、由图可知，从t1‎ 时刻开始，电流经历增大、正常值、减小、正常值，此时重物对压敏电阻的压力经历增大、正常、减小、正常，所以升降机开始时可能停在1楼，经向上加速、匀速、减速，最后停在高楼，故C说法正确；‎ D、由图可知，从t1时刻开始，电流经历增大、正常值、减小、正常值，此时重物对压敏电阻的压力经历增大、正常、减小、正常，所以升降机开始时不可能停在高楼，经向下加速、匀速、减速，最后停在1楼，故D说法错误； ‎ 不正确的故选D。‎ ‎4．C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 不同的传感器有不同的具体应用，根据个选项中各种传感器的特点，要具体问题具体分析.‎ ‎【详解】‎ 空调通过温度传感器实现温度的自动控制，故A错误；燃气泄漏报警器是通过气体传感器探测周围环境中的低浓度可燃气体，通过采样电路，在传感器表面产生化学反应或电化学反应，造成传感器的电物理特性的改变，故B错误；金电梯超载时会自动报警，是通过不同的压力转换成电学量，运用的压力传感器，故C正确；酒精浓度测试仪通过酒精气体传感器将酒精浓度转化为电阻值，不属于力传感器，故D错误。所以C正确，ABD错误。‎ ‎【点睛】‎ 本题考查常用传感器的工作原理、特性及在实践中的应用。‎ ‎5．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 由报警器的原理可知发生火灾时烟雾进入罩内，使光发生散射，部分光线照在三极管上电阻变小与传感器相连的电路检测出这种变化，发出警报，所以该传感器是用光传感器实现报警的，故AB不符合题意。‎ A. 进入罩内的烟雾遮挡了光线，使光电三极管电阻更大，检测电路检测出变化发出警报不符合题意 B. 发生火灾时，光电三极管温度升高，电阻变小，检测电路检测出变化发出警报不符合题意 C. 发生火灾时，进入罩内的烟雾对光有散射作用，部分光线照到光电三极管上，电阻变小，发出警报符合题意 D.‎ ‎ 发生火灾时，进入罩内的烟雾对光有折射作用，部分光线照到光电三极管上，电阻变小，发出警报不符合题意 ‎6．A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由速度与时间可确定出距离，距离之差为人的高度；由输出电压与作用在其上的压力成正比知U=KG总，确定出K即可确定重力G，从而确定质量．‎ ‎【详解】‎ 高度：h=v×t0−v×t=v(t0−t)；输出电压与作用在其上的压力成正比知：U0=KM0g   又U=K（M0+M）g  ；由以上两式可得：M=（U-U0），则A正确，BCD错误。故选A。‎ ‎7．D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ AB.据题，升降机静止时电流表示数为I0，而此过程中电流表示数为2I0，由欧姆定律分析压敏电阻的阻值变小，说明压敏电阻所受压力增大，则物体处于超重状态，不可能处于匀速运动状态，故AB错误。‎ CD.物体处于超重状态时，加速度的方向向上，速度方向可能向下，也可能向上，则升降机可能向下做匀减速运动，也可能向上做匀加速运动。故C错误，D正确。‎ ‎8．B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成．然后结合各种传感器的特点与用途解答即可。‎ ‎【详解】‎ 传感器担负着信息采集的任务，是力、温度、光、声、化学成分转换为电信号的主要工具。故A说法正确；干簧管是一种磁敏感元件，能够将此信号转化为电信号，故C说法正确；话筒是一种常用的声传感器，其作用是将声音信号转换为电信号，故B说法错误；电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断。故D说法正确。所以选B。‎ ‎【点睛】‎ 传感器能满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求，它是实现自动检测和自动控制的首要环节。‎ ‎9．AD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A．当S1、S2均断开时，F中没有磁性，C处电路立刻断开，故A正确；‎ B．如果只闭合B线圈的S2，由于B线圈没有磁通量的变化，不产生感应电流，F中没有磁性，C处电路不能一直接通，故B错误；‎ C．若线圈B处于断开，即使S1断开也不会有感应电流，故C错误；‎ D．当S1、S2均闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C电路接通，当S1断开时，导致由于线圈B中的磁通量变化，从而出现感应电流，致使F中仍有磁性，出现延迟一段时间才被释放。故D正确；‎ ‎10．BC ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A项：由光敏电阻的特点可知，光照越强，光敏电阻阻值越小，则电路中的电流值越大，衔铁被吸引下来，故A错误；‎ B项：由光敏电阻的特点可知，在光线不足时，光敏电阻的阻值变大，电路中的电流减小，衔铁被弹簧拉上去，故B正确；‎ C、D项：由题意可知，在自然光不足时接通电源启动日光灯，在自然光充足时，自动关闭日光灯，结合A、B分析可知，当衔铁被弹簧拉上去时，照明电路被接通，所以上面两接线柱应和日光灯电路连接，故C正确，D错误。‎ ‎11．BC ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ AB.若风向向左，单位时间打到左收集极板上正离子数较多，则I1＞I2，选项B正确， A错误；‎ CD.风速越大，则单位时间打到两收集极板的正离子数之差越大，故两电流表的示数之差越大，即△I越大，选项C正确， D错误.‎ ‎12．ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A、天色变暗时，光敏电阻较大，则RG两端的电势差较大，所以A端的电势较高，继电器工作吸引常开触点Ja，路灯点亮，故A正确；‎ BC、当A端电势较高时，路灯会亮，天色更暗时光敏电阻的阻值更大，则RG两端的电势差更大，A端的电势更高；要想在天色更暗时路灯才会点亮，必须使光敏电阻分担的电压应降低，根据串联分压可知应把R1的阻值调大些，故B正确，C错误；‎ D、天色变亮时，A端输入低电平，继电器不工作释放常开触点Ja，继电器的线圈会产生自感电电动势，二极管与继电器的线圈串联构成闭合电路，防止损坏集成电路，故D正确；‎ 故选BCD。‎ ‎13．（1）（Ω）（2）550N（3）见解析 ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）把压力大小作为横坐标，把电阻作为纵坐标，在坐标系中描点连线即可得压敏电阻R 的阻值随压力大小F变化的图像，如图所示 根据R的阻值随压力F变化的图像可知压敏电阻R的阻值与压力F是一次函数关系，设函数 关系式为：‎ 把N、Ω和N、Ω 代入得：，‎ 解得：，‎ 所以函数关系式为（Ω）‎ ‎（2）从上式可知，压力增大时，压敏电阻阻值减小，当电阻R0‎ 两端的电压为5V时，压敏电 阻两端的电压为V 根据串联电路特点可得，‎ 代入数据，得，‎ 解得Ω.‎ 把Ω代入中，‎ 即，‎ 解得N.‎ ‎（3）根据闭合电路欧姆定律得 把（Ω），，Ω 代入上式，化简得（N），‎ 所以压力和电流不是一次函数关系，故该测力显示器的刻度不均匀