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《2021_2022学年高中物理第三章传感器2温度传感器和光传感器课时练习含解析教科版选修3_220210319199.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、高考温度传感器和光传感器(15分钟·30分)一、选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分)1.金属铂的电阻值对温度的高低非常“敏感”,如图的四个图像中可能表示金属铂电阻的U-I图像是( )【解析】选B。金属铂导体的电阻对温度的变化很敏感,电阻随温度的升高而增大,在一定温度下其U-I图线是非线性的,且图线的斜率越来越大,B正确、A、C、D错误。故选B。2.(2020·某某高二检测)如图甲所示为由某材料制成的电阻R的阻值随温度t变化的图像,若用该电阻与电池(电动势E=1.5V,内阻不计)、电流表(量程为50mA,内阻不计)、电阻箱串联起来,连接成如图乙
2、所示的电路,用该电阻做测温探头。将电阻箱的阻值调为R′=15Ω,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“电阻温度计”。下列说法错误的是( )A.温度升高,电路中的电流减小B.电流表刻度较大处对应的温度刻度较小C.电流表的示数为50mA时,电阻R的阻值为30ΩD.电流表的示数为50mA时,对应的温度为5℃【解析】-5-/5高考选C。由题图甲可知,温度升高,电阻R的阻值增大,电路中电流减小,因此电流表刻度较大处对应的温度刻度较小,A、B项正确,不符合题意;电流表的示数为50mA时,电路总电阻为30Ω,电阻箱的阻值R′=15Ω,则R=15
3、Ω,由图甲可得对应的温度为5℃,C项错误,符合题意,D项正确,不符合题意;故选C。3.如图所示,甲为在温度为10℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图,箱内的电阻R1=20kΩ、R2=10kΩ、R3=40kΩ,RT为热敏电阻,它的电阻随温度变化的图线如图乙所示,当a、b两点间的电压Uab≤0时,电压鉴别器会令开关S接通,恒温箱内的电热丝发热,使箱内温度升高;当a、b两点间的电压Uab>0时,电压鉴别器会令开关S断开,停止加热,则恒温箱内的温度可保持在( )A.10℃ B.20℃ C.30℃ D.40℃【解析】选C。通过审题可知Uab=0是电压
4、的临界点,对应着开关S的动作,而开关的动作对应着温度的上升或下降。由电路分析可知,在R1、R2、R3给定的条件下,热敏电阻RT的阻值决定了Uab的正负。设电源负极的电势为零,则a点电势φa=U,b点电势φb=U,其中U为路端电压,令φa=φb,即Uab=0,则可得=,代入数据解得RT=20kΩ,由图乙得对应的温度为30℃,故选项C正确,A、B、D错误;故选C。二、非选择题(15分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)4.广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器中的温度传感器,是利用热敏电阻随温度变化而变化的特性工作的。在图甲中,电
5、源的电动势E=9.0V,内电阻不可忽略;G为内阻不计的灵敏电流表;R0为保护电阻;R为热敏电阻,其电阻值与温度变化关系如图乙的R-t图像所示。则热敏电阻R与摄氏温度t的关系为R=Ω;闭合开关S,当R的温度等于40℃时,电流表示数I1=2.25mA,则当电流表的示数I2=3.6mA时,热敏电阻R的温度是℃。 -5-/5高考【解析】从图线上取两个点,运用数学函数的知识得到电阻随温度变化的关系式;先根据闭合电路欧姆定律得到热敏电阻的电阻值,然后代入电阻值与温度的函数表达式得到对应的温度。设热敏电阻的电阻值与温度关系表达式为:R=kt+R0当t=40℃时,R=
6、3.5kΩ,代入得,3.5=40k+R0①当t=120℃时,R=2kΩ,代入得,2=120k+R0②由①②解得,k=-,R0=4.25故热敏电阻R随摄氏温度t变化的关系式为R=4.25-t(kΩ)=-18.75t+4250(Ω)R的温度等于40℃时,R=3.5kΩ,电流表示数I1=2.25mA,根据闭合电路欧姆定律,有I1=,代入数据,解得,r+R0=0.5kΩ当电流表的示数I2=3.6mA时,根据闭合电路欧姆定律,有I2=解得R′=2.0kΩ,代入热敏电阻R随摄氏温度t变化的关系式:R=4.25-t(kΩ)得到温度值为t=120℃。答案:-18.75
7、t+4250 120 (10分钟·20分)5.(6分)(多选)如图所示Rt为正温度系数热敏电阻,R1为光敏电阻,R2和R3-5-/5高考均为定值电阻,电源电动势为E,内阻为r,为理想电压表,现发现电压表示数增大,可能的原因是( )A.热敏电阻温度升高,其他条件不变B.热敏电阻温度降低,其他条件不变C.光照增强,其他条件不变D.光照减弱,其他条件不变【解析】选B、D。电压表示数变大,而R3为定值电阻,说明流经R3的电流增大,由电路结构可知,这可能是由于Rt减小或R1增大,由热敏电阻和光敏电阻特性知,可能是由于温度降低或光照减弱,故B、D正确,A、C错误
8、。6.(14分)一般的电熨斗用合金丝作发热元件,合金丝电阻随温度T变化的关系如图中实线①所示,
