高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題46 傳感器的簡單使用（練）（含解析）1

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專題46 傳感器的簡單使用（練） 1．用搖控器調(diào)換電視機(jī)頻道的過程，實(shí)際上就是傳感器把光信號轉(zhuǎn)換成電信號的過程．下列屬于這類傳感器的是： （ ） A．紅外報(bào)警裝置 B．走廊照明燈的聲控開關(guān) C．自動(dòng)洗衣機(jī)中的壓力傳感裝置 D．電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器 【答案】A 【解析】 【名師點(diǎn)睛】傳感器作為一種將其它形式的信號與電信號之間的轉(zhuǎn)換裝置，在我們的日常生活中得到了廣泛應(yīng)用，不同傳感器所轉(zhuǎn)換的信號對象不同，我們應(yīng)就它的具體原理進(jìn)行分析． 2．（多選）如下圖（甲）所示，打開電流和電壓傳感器，將磁鐵置于螺線管正上方距海綿墊高為h處靜止釋放，磁鐵穿過螺線管后掉落到海綿墊上并靜止．若磁鐵下落過程中受到的磁阻力遠(yuǎn)小于磁鐵重力，且不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，不計(jì)線圈電阻．圖（乙）是計(jì)算機(jī)熒屏上顯示的UI-t曲線，其中的兩個(gè)峰值是磁鐵剛進(jìn)入螺線管內(nèi)部和剛從內(nèi)部出來時(shí)產(chǎn)生的．下列說法正確的是： （ ） A．若僅增大h，兩個(gè)峰值間的時(shí)間間隔會增大 B．若僅減小h，兩個(gè)峰值都會減小 C．若僅減小h，兩個(gè)峰值可能會相等 D．若僅減小滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻值，兩個(gè)峰值都會增大 【答案】BD 【解析】若僅增大，磁鐵經(jīng)過線圈的時(shí)間減小，兩個(gè)峰值間的時(shí)間間隔會減小，故A錯(cuò)誤；當(dāng)減小時(shí)，磁鐵進(jìn)入線框的速度減小，導(dǎo)致線框中磁通量的變化率減小，因此兩個(gè)峰值都會減小，且兩個(gè)峰值不可能相等，故B正確，C錯(cuò)誤；根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，不計(jì)線圈電阻，減小滑動(dòng)變阻器阻值，則感應(yīng)回路中的感應(yīng)電流增大，線圈對磁鐵的阻礙作用增大，磁鐵的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的比例增大，即感應(yīng)回路中的電功率增大，兩個(gè)峰值都會增大，故D正確。 【名師點(diǎn)睛】本題考查了電磁感應(yīng)定律與閉合電路輸出功率問題，考點(diǎn)結(jié)合巧妙，題目新穎，有一定創(chuàng)新性，難點(diǎn)在于理解該過程中的功能關(guān)系以及UI-t曲線的含義。 3．（多選）下列關(guān)于傳感器說法中正確的是： （ ） A．電熨斗能自動(dòng)控制溫度的原因是它裝有雙金屬片溫度傳感器，這種傳感器作用是控制電路的通斷 B．光敏電阻隨光照強(qiáng)度的增大其阻值逐漸升高 C．電子秤所使用的測力裝置是力傳感器，它是把力信號轉(zhuǎn)化為電壓信號 D．金屬熱電阻隨溫度的升高其阻值逐漸升高 【答案】ACD 【名師點(diǎn)睛】本題是常識性問題，考查傳感器這一知識點(diǎn)；電熨斗是利用雙金屬片溫度傳感器，控制電路的通斷．光敏電阻是由半導(dǎo)體材料制成的，其電阻隨光照強(qiáng)度的增大而減?。娮映铀褂玫臏y力裝置是力傳感器，利用應(yīng)力片，將壓力信號變成電壓信號．金屬熱電阻隨溫度的升高其阻值逐漸升高． 4．我國航天員要在天空l號航天器實(shí)驗(yàn)艙的桌面上測量物體的質(zhì)量，采用的方法如下：質(zhì)量為m1的標(biāo)準(zhǔn)物A的前后連接有質(zhì)量均為m2的兩個(gè)力傳感器．待測質(zhì)量的物體B連接在后傳感器上．在某一外力作用下整體在桌面上運(yùn)動(dòng)，如圖所示。穩(wěn)定后標(biāo)準(zhǔn)物A前后兩個(gè)傳感器的讀數(shù)分別為F1、F2，由此可知待測物體B的質(zhì)量為： （ ） A． B．C． D． 【答案】B 【解析】整體為研究對象，由牛頓第二定律得：；隔離B物體，由牛頓第二定律得：；聯(lián)立可得：，B對。 【名師點(diǎn)睛】1．整體法與隔離法的應(yīng)用技巧 對于連接體各部分加速度相同時(shí)，一般的思維方法是 （1）先用整體法，求出加速度； （2）再用隔離法，選取合適的研究對象； （3）聯(lián)立解方程。 2．使用隔離法時(shí)應(yīng)注意兩個(gè)原則 （1）選出的隔離體應(yīng)包含所求的未知量； （2）在獨(dú)立方程的個(gè)數(shù)等于未知量的個(gè)數(shù)前提下，隔離體的數(shù)目應(yīng)盡可能地少． 5．如圖（a）所示，“ ”型木塊放在光滑水平地面上，木塊的水平表面AB粗糙，與水平面夾角θ＝37的表面BC光滑。木塊右側(cè)與豎直墻壁之間連接著一個(gè)力傳感器，當(dāng)力傳感器受壓時(shí)，其示數(shù)為正值；當(dāng)力傳感器被拉時(shí)，其示數(shù)為負(fù)值。一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊從C點(diǎn)由靜止開始下滑，運(yùn)動(dòng)過程中，傳感器記錄到的力和時(shí)間的關(guān)系如圖（b）所示。（已知sin37=0．6，cos37=0．8，取g=10m/s2。）求： （1）斜面BC的長度L； （2）滑塊的質(zhì)量m； （3）滑塊經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)速度的大小vA。 【答案】（1）3m（2）2．5kg（3）2m/s （2）滑塊對斜面的壓力為：N1′＝mgcosθ 木板對傳感器的壓力為：F1＝N1′sinθ 由圖像可知：F1＝12N 解得：m＝2．5kg （3）滑塊滑到B點(diǎn)的速度為：v1＝a1t1＝6m/s 由圖像可知：f1＝5N，t2＝2s a2＝f/m＝2m/s2 vA=v0—a2t2 vA=2m/s 【名師點(diǎn)睛】此題是牛頓定律的綜合應(yīng)用問題；解題時(shí)關(guān)鍵是認(rèn)真分析物體的受力情況及物體運(yùn)動(dòng)的物理過程，根據(jù)牛頓定律及平衡知識列出方程求解；注意要善于從物理圖線中獲取有用的信息；此題難度中等，是一道考查學(xué)生能力的好題． 1．（多選）電荷耦合器件的重要發(fā)明榮獲2009年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)；CCD是將光學(xué)量轉(zhuǎn)化成為電學(xué)量的傳感器；下列器件可作為傳感器的有： （ ） A．發(fā)光二極管 B．熱敏電阻 C．干電池 D．霍爾元件 【答案】BD 【名師點(diǎn)睛】本題考查傳感器的概念判斷，理解各種元件的功能與原理；傳感器的作用是將溫度、力、光、聲音等非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量，如力傳感器是將力學(xué)量轉(zhuǎn)變成電學(xué)量。 2．每當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生后，各路救援人員及時(shí)深入災(zāi)區(qū)，與死神搶時(shí)間，爭分奪秒搶救被埋人員，有些救援隊(duì)借助“生命探測儀”可以發(fā)現(xiàn)深埋在廢墟中的傷員，根據(jù)所學(xué)知識，你認(rèn)為“生命探測儀”可能用到了（ ） A．振動(dòng)傳感器 B．壓力傳感器 C．紅外線傳感器 D．電容傳感器 【答案】C 【解析】活人能夠向外傳遞微弱的聲音信息，便于用生命探測儀收集；活人能夠向外輻射紅外線，紅外線屬于電磁波的一個(gè)波段，便于用生命探測儀收集，所以只有C選項(xiàng)正確．故選C． 【名師點(diǎn)睛】本題以重大事件為載體考查了聲波、紅外線、蒸電磁波的相關(guān)知識，綜合性強(qiáng)，是否正確判斷活人所能發(fā)出的各種信息是本題的解題關(guān)鍵，體現(xiàn)了生活之中處處有物理的理念。 3．如圖甲是某生產(chǎn)流水線上的產(chǎn)品輸送及計(jì)數(shù)裝置示意圖．其中S為激光源，R1為光敏電阻（有光照射時(shí)，阻值較?。粺o光照射時(shí)，阻值較大），R2為定值保護(hù)電阻，a、b間接“示波器”（示波器的接入對電路無影響）．水平傳送帶勻速前進(jìn)，每當(dāng)傳送帶上的產(chǎn)品通過S與R1之間時(shí)，射向光敏電阻的光線會被產(chǎn)品擋?。魝魉蛶系漠a(chǎn)品為均勻正方體，示波器顯示的電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示．已知計(jì)數(shù)器電路中電源兩極間的電壓恒為6V，保護(hù)電阻R2的阻值為400Ω．則： （ ） A．有光照射時(shí)光敏電阻R1的阻值為800Ω B．有光照射和無光照射時(shí)保護(hù)電阻R2兩端的電壓之比為1：2 C．有光照射和無光照射時(shí)光敏電阻的阻值之比為1：2 D．每lh通過S與R1之間的產(chǎn)品個(gè)數(shù)為6000個(gè) 【答案】D ，故A不正確；無激光照時(shí)，由圖象可得，，所以，有光照射和無光照射時(shí)保護(hù)電阻兩端的電壓之比，故B不正確；，此時(shí)電阻R1的阻值：，所以，光照射和無光照射時(shí)光敏電阻的阻值之比，故C不正確；由圖象可知：每經(jīng)過，就有一個(gè)產(chǎn)品通過計(jì)數(shù)裝置．，故D正確。 【名師點(diǎn)睛】本題考查了串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律的靈活應(yīng)用．關(guān)鍵是根據(jù)歐姆定律結(jié)合光敏電阻隨光照的變化從圖象中得出有無光照和無光照時(shí)對應(yīng)的電阻、電壓。 4．傳感器是把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的一種元件．如圖所示，乙、丙是兩種常見的電容式傳感器，現(xiàn)將乙、丙兩種傳感器分別接到圖甲的電路中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（電流從電流表正接線柱流入時(shí)指針向右偏），下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中正確的是： （ ） A．當(dāng)乙傳感器接入電路實(shí)驗(yàn)時(shí)，若F變小，則電流表指針向右偏轉(zhuǎn) B．當(dāng)乙傳感器接入電路實(shí)驗(yàn)時(shí)，若F變大，則電流表指針向左偏轉(zhuǎn) C．當(dāng)丙傳感器接入電路實(shí)驗(yàn)時(shí)，若液體深度h變大，則電流表指針向左偏 D．當(dāng)丙傳感器接入電路實(shí)驗(yàn)時(shí)，若液體深度h變小，則電流表指針向左偏 【答案】D 【名師點(diǎn)睛】根據(jù)電容的決定式分析F、h與電容器所帶電量的關(guān)系，分析電路中電流的方向，判斷電流表指針偏轉(zhuǎn)方向。 5．如圖所示，固定在豎直面內(nèi)的光滑半圓形軌道與粗糙水平軌道在B點(diǎn)平滑連接，圓軌道半徑R=0.5m，一質(zhì)量m=0.2kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平軌道上的A點(diǎn)，A與B相距L=10m，物塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1?，F(xiàn)用一水平恒力F向右推物塊，已知F=3N，當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到某點(diǎn)C時(shí)撤去該力，設(shè)C點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為x。在圓軌道的最高點(diǎn)D處安裝一壓力傳感器，當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)傳感器就會顯示相應(yīng)的讀數(shù)FN，壓力傳感器所能承受的最大壓力為90N，g取10m/s2。 （1）若物塊運(yùn)動(dòng)到圓軌道上的D點(diǎn)時(shí)對軌道恰好無壓力，求D點(diǎn)的速度大小； （2）要使物塊能夠安全通過圓軌道的最高點(diǎn)D，求x的范圍； （3）在滿足（2）問的情況下，在坐標(biāo)系中作出壓力傳感器的讀數(shù)FN與x的關(guān)系圖象。 【答案】（1）；（2）； （3）圖象如圖： 在坐標(biāo)系中作出壓力傳感器的讀數(shù)與的關(guān)系圖象如圖： 【名師點(diǎn)睛】動(dòng)能定理的應(yīng)用范圍很廣，能夠求解的物理量也很多，有許多物理量含在某個(gè)物理量的表達(dá)式里面；該題的突破口是要運(yùn)用動(dòng)能定理找到與的關(guān)系，再從的范圍求出的范圍；我們在讀題時(shí)要抓住題目的一些關(guān)鍵語言，這可能就是突破口。 1．【2015上海13】監(jiān)控系統(tǒng)控制電路如圖所示，電鍵S閉合時(shí)，系統(tǒng)白天和晚上都工作，電鍵S斷開時(shí)，系統(tǒng)僅晚上工作。在電路中虛框處分別接入光敏電阻（受光照時(shí)阻值減小）和定值電阻，則電路中： （ ） A．C是“與門”，A是光敏電阻 B．C是“與門”，B是光敏電阻 C．C是“或門”，A是光敏電阻 D．C是“或門”，B是光敏電阻 【答案】D 【考點(diǎn)定位】 簡單邏輯電路 【名師點(diǎn)睛】 本題考查簡單邏輯電路，意在考查考生的理解能力。門電路在高中很簡單，重要的記住三種重要門電路的特點(diǎn)，知道簡要應(yīng)用。