高考物理 高考频点模拟题精选分类解析46 传感器.doc

高考物理高频考点2012模拟题精选分类解析 高频考点46 传感器1. （2012江苏苏州期末）遥控器能调换电视机频道，利用的是光传感器。下列属于应用这类传感器的是 （a）红外报警装置 （b）金属电阻温度计 （c）电子电路中使用的“干簧管” （d）霍尔元件1.答案：a解析：红外报警装置利用的是光传感器，选项a正确。2（2012上海松江期末）某种位移传感器的工作原理如图(a)所示，物体m在导轨上平移时，带动滑动变阻器的滑片p一起平移，通过理想电压表的示数来反映物体m的位移x。已知电源电动势为e，内阻不计，滑动变阻器的总长为l，物体m以o为平衡位置做简谐运动（取向右为正方向），振幅为，物体经过o时p恰好位于滑动变阻器的中点。若电压表的示数u随时间t的变化关系如图(b)所示，则在图示0t1时间内，下列说法正确的是（ ）moxpv(a)(b)u0ett1a物体m的速度为正方向且不断增大b物体m的速度为负方向且不断减小c物体m的加速度为正方向且不断增大d物体m的加速度为负方向且不断减小.答案：a解析：由0t1时间内，电压表的示数u随时间t的变化关系可知，物体m的速度为正方向且不断增大，加速度为正方向且不断减小，选项a正确。3（2012年2月福建晋江四校第二次联考）利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度b垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流i， c、d两侧面会形成电势差ucd，下列说法中正确的是( ) a电势差ucd仅与材料有关b若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势差ucd0c仅增大磁感应强度时,电势差ucd变大d在测定地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持水平3.答案：c放置，选项d错误。4.（2012年2月福建晋江四校第二次联考）一氧化碳传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测。它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与一氧化碳浓度有了对应关系，观察仪表指针就能判断一氧化碳是否超标。有一种氧化锡传感器，其电阻的倒数与一氧化碳的浓度成正比，那么，电压表示数u与一氧化碳浓度c之间的对应关系正确的是（ ）a. u越大，表示c越大，c与u成正比b. u越大，表示c越小，c与u成反比c. u越大，表示c越大，但是c与u不成正比d. u越大，表示c越小，但是c与u不成反比4.答案：c解析：由题述，氧化锡传感器电阻r1/c，电流i=e/(r+r+r0+r)，电压表示数u=i r0，所以u越大，表示c越大，但是c与u不成正比，选项c正确。图55传感器是自动控制设备中不可缺少的元件。图5是一种测定位移的电容式传感器电路，电源电动势为e，电路中电阻阻值为r。在该电路中闭合一段时间后，使工件（电介质）缓慢向左移动，则在工件移动的过程中， a通过电流表g的电流方向由a至b b. 通过电流表g的电流方向由b至 ac. 通过电流表g的电流始终为零 d. 电容器两极板之间的电压等于电源电动势e答案：a 解析：由平行板电容器大小决定式可知，工件（电介质）缓慢向左移动过程中，电容器电容量c逐渐减小，带电量逐渐减小，电容器放电，通过电流表g的电流方向由a至b，选项a正确bc错。由于电阻r中有电流通过，电阻和电流表g两端均有电压，所以电容器两极板之间的电压小于电源电动势e，选项d错。6. 大型电子地磅实际是一将压力转化为电流的传感器。如图6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，滑片p在a端，滑动变阻器接入电路的有效电阻最大，电流较小；称重物时，在压力作用下使滑片p下滑，滑动变阻器有效电阻变小，电流变大，这样把电流对应的重量值刻在刻度盘上，就可以读出被称物体的重量值若滑动变阻器上a、b间距离为l，最大阻值等于电阻阻值r0，已知两只弹簧的总弹力与形变量成正比，比例系数为k，所称重物的重量g与电流大小i的关系为（ ）图6a. b. c. d. 答案：a 图7甲 图7乙7温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱、恒温箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度而变化的特性工作的。在图7甲中，电源的电动势e9.0v，内电阻可忽略不计；g为灵敏电流计，内阻保持不变；r为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图7乙的rt图线。闭合开关，当r的温度等于20时，电流表的示数为2ma；当电流表的示数为3.6ma时，热敏电阻r的温度是（ ）a35 b60 .c90. d120.答案：.d解析：由图7乙rt图线可知，当r的温度等于20时，r的电阻值为r1=4k，电流表的示数为i1=2ma，由闭合电路欧姆定律可得i1=；当电流表的示数为i2=3.6ma时，热敏电阻r的电阻值r2，i2=，联立解得r2=2k，由rt图线可知r2=2k对应的温度是120，选项d正确。8.如图8（甲）所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器，光敏电阻r能接收到发光元件a发出的光，每当工件挡住a发出的光，光传感器b就输出一个电信号，并经信号处理器处理后在屏幕显示出电信号与时间的关系，如图8（乙）所示。若传送带保持匀加速运动，每个工件均相对传送带静止，且相邻工件间距依次为5、10、15、20（单位：cm）。则下述说法正确的是(不计工件挡住的时间) ( )a.工件加速度为0.1m/s2b.工件加速度为0.2m/s2c.当无光照射r时，光传感器就输出一次高电压d.当无光照射r时，光传感器就输出一次低电压图1答案：.bd错误d正确。图10甲图10乙9某一电学黑箱内可能有电容器、电感线圈、定值电阻等元件，在接线柱间以如图10甲所示的“z”字形连接（两接线柱间只有一个元件）。为了确定各元件种类，小华同学把dis计算机铺助实验系统中的电流传感器（相当于电流表）与一直流电源、滑动变阻器、开关串联后，分别将ab、bc、cd接入电路，闭合开关，计算机显示的电流随时间变化的图象分别如图10乙a、b、c所示，则下列说法错误的是（ ）aab间是电感线圈 bab间是电容器 ccd间是定值电阻 dbc间是电感线圈答案：a解析：将ab接入电路出现如图a所示的电流随时间变化的图象，说明ab之间是一电容器；将bc接入电路将出现如图b所示的电流随时间变化的图象，说明bc之间是电感线圈；将cd接入电路将出现如图c所示的电流随时间变化的图象，说明cd之间是定值电阻。所以说法错误的是a。甲abcdadcbhlib0uh探头探杆图14乙显示窗10（2012北京海淀期末）1879年美国物理学家霍尔在研究载流导体在磁场中受力情况时，发现了一种新的电磁效应：将导体置于磁场中，并沿垂直磁场方向通入电流，则在导体中垂直于电流和磁场的方向会产生一个横向电势差，这种现象后来被称为霍尔效应，这个横向的电势差称为霍尔电势差。（1）如图14甲所示，某长方体导体abcdabcd的高度为h、宽度为l，其中的载流子为自由电子，其电荷量为e，处在与ab ba面垂直的匀强磁场中，磁感应强度为b0。在导体中通有垂直于bccb面的电流，若测得通过导体的恒定电流为i，横向霍尔电势差为uh，求此导体中单位体积内自由电子的个数。（2）对于某种确定的导体材料，其单位体积内的载流子数目n和载流子所带电荷量q均为定值，人们将h=定义为该导体材料的霍尔系数。利用霍尔系数h已知的材料可以制成测量磁感应强度的探头，有些探头的体积很小，其正对横截面（相当于图14甲中的ab ba面）的面积可以在0.1cm2以下，因此可以用来较精确的测量空间某一位置的磁感应强度。如图14乙所示为一种利用霍尔效应测磁感应强度的仪器，其中的探头装在探杆的前端，且使探头的正对横截面与探杆垂直。这种仪器既可以控制通过探头的恒定电流的大小i，又可以监测出探头所产生的霍尔电势差uh，并自动计算出探头所测位置磁场的磁感应强度的大小，且显示在仪器的显示窗内。在利用上述仪器测量磁感应强度的过程中，对探杆的放置方位有何要求；要计算出所测位置磁场的磁感应强度，除了要知道h、i、uh外，还需要知道哪个物理量，并用字母表示。推导出用上述这些物理量表示所测位置磁感应强度大小的表达式。（2）应调整探杆的放置方位（或调整探头的方位），使霍尔电势差达到最大（或使探