【物理】2020届高考物理二轮复习电磁学专题强化（16）传感器B

【物理】2020届高考物理二轮复习电磁学专题强化（16）传感器B

传感器B ‎1、街道旁的路灯、江海里的航标灯都要求夜晚亮、白天熄,利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置,实现了自动控制,这是利用半导体的( )‎ A.压敏性 B.光敏性 C.热敏性 D.三种特性都利用 ‎2、测定压力变化的电容式传感器A,B两极如图所示,A为固定电极,B为可动电极,组成一个电容可变的电容器。可动电极两端固定,当待测压力施加在可动电极上时,可动电极发生形变,从而改变了电容器的电容。现将此电容式传感器连接到如图所示的电路中, 当待测压力增大时(   )‎ A.电容器的电容变小 B.电阻中没有电流 C.电阻R中有从a流向b的电流 D.电阻R中有从b流向a的电流 ‎3、如图所示的电路中,电源两端的电压恒定,L为小灯泡,R为光敏电阻,LED为发光二极管(电流越大,发出的光越强),且R与LED的距离不变,下列说法正确的是( )‎ A.当滑片P向左移动时,灯泡消耗的功率增大 B.当滑片P向左移动时,灯泡消耗的功率减小 C.当滑片P向右移动时,灯泡消耗的功率可能不变 D.无论怎样移动滑片P,灯泡消耗的功率都不变 ‎4、如图所示,一根质量为m、长为的金属棒水平放置在两绝缘压力传感器上,并处于垂直纸面的匀强磁场中。现在金属棒中通以大小为、方向从a到b的电流,两压力传感器的示数均等于金属棒重力的,已知金属棒始终处于静止状态,重力加速度为g,两压力传感器的示数始终相同,则( )‎ A.金属棒受到的安培力大小为,方向竖直向上 B.磁场方向垂直纸面向里 C.磁场的磁感应强度大小为 D.若仅将金属棒中的电流反向,则两压力传感器的示数均变为 ‎5、有一种测量人体重的电子秤，其原理如图中虚线内所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R (是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器）、显示体重的仪表G(实质是理想电流表），设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为3 A，电源电动势为12 V，内阻为2，电阻R随压力变化的函数式为(F和R的单位分别是N和).下列说法正确是( )‎ A.该秤能测量的最大体重是1 300 N B.体重为1 300 N应标在电流表G刻度盘2 A刻度处 C.该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表G刻度盘0刻度处 D.该秤零刻线应标在电流表G刻度盘的最大刻度处 ‎6、图为用电源、电磁继电器、滑动变阻器、绿灯泡、小电铃、半导体热敏电阻、开关、导线等组成的一个高温报警器电路图,要求是:正常情况绿灯亮,有险情时电铃报警,则图中的甲、乙、丙分别是( )‎ A.小电铃、半导体热敏电阻、绿灯泡 B.半导体热敏电阻、小电铃、绿灯泡 C.绿灯泡、小电铃、半导体热敏电阻 D.半导体热敏电阻、绿灯泡、小电铃 ‎7、半导体材料制成的光敏电阻，光照强度增大电阻变小．如图所示，R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，U为R2两端的电压，I为流过R2的电流，下图反映物理量间的关系可能正确的是（ ）‎ R1‎ R2‎ s R3‎ ‎ ‎ A.B.C.D.‎ ‎8、如图所示,为金属热电阻,为光敏电阻,和均为定值电阻,电源电动势为E,内阻为r,V为理想电压表,现发现电压表示数增大,可能的原因是( )‎ A.金属热电阻温度升高,其他条件不变 B.金属热电阻温度降低,光照强度减弱,其他条件不变 C.光照增强,其他条件不变 D.光照增强,金属热电阻温度升高,其他条件不变 ‎9、如图是霍尔元件的工作原理示意图,如果用d表示薄片的厚度,k为霍尔系数,对于一个霍尔元件为定值,如果保持I恒定,则可以验证随B的变化情况。以下说法中正确的是(工作面是指较大的平面)( ) ‎ A.将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面,将变大 B.在测定地球两极的磁场强弱时,霍尔元件的工作面应保持水平 C.在测定地球赤道上的磁场强弱时,霍尔元件的工作面应保持水平 D.改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角,将发生变化 ‎10、如图为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,的示数分别为,,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,则风向向右 B.若,则风向向左 C.风速越大,越大 D.风速越大,越小 ‎11、压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，在升降机中将重物放在压敏电阻上，压敏电 阻接在如图甲所示的电路中，电流表示数变化如图乙所示，某同学根据电流表的示数变化情 况推断升降机的运动状态，下列说法中正确的是（ 　　）‎ A.0~时间内，升降机可能静止 B. 0~时间内，升降机可能匀减速上升 C. 时间内，升降机可能匀速上升 D. 时间内，升降机可能匀加速上升 ‎12、现有热敏电阻、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干,如图所示,试设计一个温控电路。要求温度低于某一温度时,电炉丝自动通电供热,超过某一温度时,又可以自动断电,画出电路图,说明工作过程。‎ ‎13、某研究性学习小组,通过实验探究某一金属电阻的阻值随温度t的变化关系。已知该金属在常温下的阻值约为。‎ 实验电路图和器材如图甲、图乙所示,通过温控箱调节金属的温度,为定值电阻(其阻值已知)。根据粗测知与定值电阻的阻值相差不大。为滑动变阻器,最大阻值为;电源E的电动势为4V;为单刀单掷开关;为单刀双掷开关;V为量程为3V的电压表,其内阻非常大,可视为理想电压表。‎ ‎1.按图甲所示的电路图,在图乙的实物图上连线。‎ ‎2.将电路连接好,将滑动变阻器的滑片移到最__________(填“左端”或“右端”),闭合,调节并记录温控箱的温度t,将旋到a,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的指针有较大的偏转,记下电压表的示数;再将旋到b,保持滑动变阻器滑片的位置不变,记下此时电压表的示数。则_______________。‎ ‎3.实验记录的t和计算出的的数据见下表。‎ 请根据表中数据,在方格纸上作出图线,由图线求得随t的变化关系为____________Ω。‎ 温度 ‎20.0‎ ‎40.0‎ ‎60.0‎ ‎80.0‎ ‎100.0‎ 阻值 ‎9.6‎ ‎10.4‎ ‎11.1‎ ‎12.1‎ ‎12.8‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 答案以及解析 ‎1答案及解析：‎ 答案：B 解析：利用了半导体的光敏性,故选项B正确, A、C、D错误.‎ ‎ ‎ ‎2答案及解析：‎ 答案：D 解析：当压力增大时,电容器两极板间的距离变小,电容器的电容变大,因电容器两端的电压不变,所以电容器的带电荷量变大,即电源给电容器充电,所以电阻R中有电流,电流方向从b流向a,选项D正确。‎ ‎ ‎ ‎3答案及解析：‎ 答案：A 解析：当滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,流过发光二极管的电流增大,发光二极管发出的光增强,光敏电阻的阻值减小,流过灯泡的电流增大,灯泡消耗的功率增大,选项A正确,B错误;当滑片P向右移动时,发光二极管所在支路的电阻增大,电流减小,发光二极管发出的光减弱,光敏电阻的阻值增大,流过灯泡的电流减小,灯泡消耗的功率减小,选项C、D错误。‎ ‎ ‎ ‎4答案及解析：‎ 答案：C 解析：由于两压力传感器的示数均为金属棒重力的,所以两压力传感器受到的总压力大小为,由力的平衡可判断出此时金属棒受到的安培力方向竖直向下,大小为,A错误;由左手定则可知,磁场的方向为垂直纸面向外,B错误;由于,所以磁场的磁感应强度大小为,C正确;若仅将金属棒中的电流反向,则安培力的方向变为竖直向上,此时两压力传感器的示数均为,D错误。‎ ‎ ‎ ‎5答案及解析：‎ 答案：B 解析：当电流达到电流表量程3 A时.由闭合电路欧姆定律得，代入解得，由得..即该秤能测设的最大体重是1 400 N,选项 A错误；当体重为1 300 N时，,则.选项B正确：踏板空载时，，即该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表G刻度盘 0.375 A处.选项CD错误.‎ ‎ ‎ ‎6答案及解析：‎ 答案：B 解析：根据要求,在常温下半导体热敏电阻阻值较大,电磁铁磁性较弱,不能将衔铁吸下,此时绿灯泡所在电路接通,绿灯泡亮,所以丙为绿灯泡;温度升高,半导体热敏电阻阻值减小,控制电路中电流增大,电磁铁磁性增大,将衔铁吸下,丙电路断开,乙所在电路接通,电铃响,所以乙为小电铃;由以上分析可知,甲是半导体热敏电阻.‎ ‎ ‎ ‎7答案及解析：‎ 答案：C 解析：‎ ‎ ‎ ‎8答案及解析：‎ 答案：B 解析：金属热电阻温度升高,则电路中的总电阻增大,总电流减小,光敏电阻两端的电压增大,所以通过光敏电阻的电流增大,而总电流减小,所以通过的电流减小,故电压表的示数减小,A错误;金属热电阻温度降低,光照强度减弱,外电路电阻能减小,则干路电流增大,内电压增大,路端电压减小,而两端电压增大,所以光敏电阻两端的电压减小,即通过光敏电阻的电流减小,而总电流增大,所以通过的电流增大,故电压表的示数增大,B正确;光照强度增强,则光敏电阻减小,总电阻减小,总电流增大,路端电压减小,而两端电压增大,即和热电阻两端的电压减小,通过的电流减小,电压表的示数减小,C错误;光照强度增强,金属热电阻温度升高,‎ 减小,增大,若总电阻减小,则总电流增大,路端电压减小,而两端的电压增大,所以并联电路电压减小,所在支路的电阻增大,所以支路电流减小,电压表示数减小;减小,增大,若总电阻增大,则路端电压增大,总电流减小,而两端的电压减小,所以并联电路电压增大,所以光敏电阻两端的电压增大,通过光敏电阻的电流增大,而总电流减小,所以所在支路的电流减小,故电表的示数减小,D错误.‎ ‎ ‎ ‎9答案及解析：‎ 答案：ABD 解析：一个磁极靠近霍尔元件工作面时B增强,由,知将变大,故A正确.两极处磁场可看作与地面垂直,所以工作面应保持水平,故B正确.赤道处磁场可看作与地面平行,所以工作面应保持竖直,故C错误.若磁场与工作面夹角为θ,则应有,可见θ变化时,将变化,故D正确.故选A、B、D.‎ ‎ ‎ ‎10答案及解析：‎ 答案：BC 解析：若风向向左,单位时间打到左收集极板上正离子数较多,则,选项B正确,选项A错误;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,即越大,选项C正确,选项D错误.‎ ‎ ‎ ‎11答案及解析：‎ 答案：AB 解析：A、时间内，电路中电流不变，则压敏电阻不变，说明重物对压敏电阻的压力不变，则升降机的加速度不变，所以升降机可能静止，可能匀减速上升，故A、B正确； C、时间内，电流随时间增大，则压敏电阻减小，说明重物对压敏电阻的压力增大，故加速度方向向上，且加速度是变化的，所以升降机可能加速上升，但不可能匀速上升，也不可能匀加速上升，故C、D错误． ‎ 故选：AB ‎ ‎ ‎ ‎12答案及解析：‎ 答案：热敏电阻与滑动变阻器及电磁继电器构成低压控制电路,电路图如下图所示.当温度低于某一值时,热敏电阻的阻值很大,流过电磁继电器的电流很小,继电器无法吸引衔铁处接通,电炉丝处于加热状态;当温度高于某一值时,热敏电阻的阻值变得很小,通过电磁继电器的电流较大,继电器吸引衔铁处断开,电炉丝停止加热.‎ 解析：‎ ‎ ‎ ‎13答案及解析：‎ 答案：1.实物连线图如图1所示 ‎2.左端 ‎ ‎3.如图2所示 ‎ 解析：1.根据题给电路图连线即可。‎ ‎2.为了保护电路,接通电路时,应将滑片移到最左端,根据串联电路各处的电流相等有,解得。‎ ‎3.根据题表中数据,在方格纸上描点,并根据点的分布特点作出图线,如图2所示,且使直线尽可能通过更多的点,把两个在直线上的点的数据代入直线方程,列出方程组,求出,,即。‎ ‎ ‎