2022高考物理一轮复习实验抢分练十二传感器的简单使用含解析新人教版.doc

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1、高考实验专项抢分练(十二)　传感器的简单使用(建议用时40分钟)1.半导体型呼气酒精测试仪采用氧化锡半导体作为传感器。如图甲所示是该测试仪的原理图。图中R1为定值电阻，酒精气体传感器R2的阻值随酒精气体浓度的增大而减小。(1)驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，电压表的读数越__________(选填“大”或“小”)。(2)如图乙所示为酒精气体传感器R2的阻值随酒精气体浓度变化的关系曲线。则酒精气体浓度为0时R2的阻值为____________Ω。若某司机呼气酒精浓度为120mg/m3，此时R2的阻值为_________

2、_Ω。(3)现有一个电源，电动势为4.8V，内阻为1Ω；电压表V量程为5V，内阻很大；定值电阻R1的阻值为60Ω；导线若干。按图甲所示电路图把电压表改装成酒精浓度表，则酒精气体浓度为0时的刻度线应在电压表刻度线的__________V处；酒精气体浓度为50mg/m3时应在电压表刻度线的__________V处。【解析】(1)酒精气体浓度越大，R2的阻值越小。根据闭合电路欧姆定律，当R2减小时，电路总电流增大，故电压表的读数变大。(2)根据“阻值—气体酒精浓度”的关系曲线。读出呼气酒精浓度为0时R2的阻值为60Ω-5

3、-/5高考。呼气酒精浓度为120mg/m3时，R2的阻值约为24Ω。(3)酒精气体浓度为0时，I＝≈0.04A，U＝IR1＝2.40V；酒精气体浓度为50mg/m3时，R2′＝40Ω，I′＝≈0.048A，U′＝I′R1＝2.88V。答案：(1)大　(2)60　24(22～26均可)(3)2.40　2.882.如图所示的传感器装置可以用来测量硬弹簧(即劲度系数较大的弹簧)的劲度系数k，电源的电动势为E，内阻可忽略不计；滑动变阻器全长为L，重力加速度为g。V为理想电压表。当木板(不计重力)上没有放重物时，滑动变阻器的

4、触头位于图中a点，此时电压表示数为零。在木板上放置质量为m的重物，滑动变阻器的触头随木板一起下移。由电压表的示数U及其他给定条件，可计算出弹簧的劲度系数k。(g取9.8m/s2)(1)写出m、U、k、L、E、g之间所满足的关系式为__________。(2)已知E＝1.50V，L＝12.0cm，测量结果如表所示：m/kg1.001.503.004.506.007.50U/V0.1080.1540.2900.4460.6080.740①在图中给出的坐标纸上利用表中数据描出mU的关系图象。-5-/5高考②mU直线的斜率

5、为__________kg/V(结果保留3位有效数字)。③弹簧的劲度系数k＝__________N/m(结果保留3位有效数字)。【解析】(1)由平衡可知：mg＝kxU＝E＝E所以m＝(2)①根据mU的关系，知mU成正比，图线如图所示；②通过图线求出斜率为：＝＝10.0③已知＝10.0，所以k＝＝1.23×103N/m。答案：(1)m＝-5-/5高考(2)①见解析图　②10.0　③1.23×1033．(2020·某某模拟)用如图a所示的电路测量铂热敏电阻的阻值与温度的关系。(1)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移至__

6、____(选填“A”或“B”)端。(2)实验测得不同温度下的阻值，并绘得如图b的Rtt关系图线，根据图线写出该热敏电阻的Rtt关系式：Rt＝__________(Ω)。(3)铂的电阻对温度变化很灵敏，可以制成电阻温度计。请利用开关、导线、铂热敏电阻、图a中某一电表和图c所示的恒流源(调节旋钮时可以选择不同的输出电流，且输出电流不随外部条件的变化而变化)，设计一个简易电阻温度计并在图d的虚线框内画出电路原理图。(4)结合图b的关系图线，选择恒流源的输出电流为0.15A，当选用的电表达到满偏时，电阻温度计所测温度为__

7、________℃。如果要提高该温度计所能测量的最高温度值，请提出一种可行的方法：____________________________________________________________________________________________________________________________________。【解析】(1)开关闭合前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，故滑片应移至B端；(2)由图象可知，铂丝电阻Rt的阻值与温度的关系式：Rt＝50＋t(Ω)；-5-

8、/5高考(3)直流恒流电源正常工作时，其输出电流不随外部条件的变化而变化，并且可读出其大小，电压表并联在铂丝电阻Rt的两端，如图所示：(4)恒流源的输出电流为0.15A，所以当电压表示数最大时，即Rt两端的电压U＝15V时，铂丝电阻Rt的阻值最大，由b图中所画的Rtt图象可知，此时温度计所能测量的温度最高；由I＝得铂丝电阻Rt的阻值为：Rt′＝Ω＝100Ω，