資源簡介

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高考物理考前沖刺押題預測 傳感器
一．選擇題（共8小題）
1．（2024秋 武漢期末）如圖（a）是某同學在自行車的氣門芯上安裝的“簡易風火輪”，風火輪的感應裝置內部結構如圖（b）所示：一塊重物套在一根光滑的桿上，當自行車靜止時，LED燈不發光，當車輪達到一定轉速時，由于離心運動，重物上的觸點N與固定在A端的觸點M接觸后就會點亮LED燈。下列說法正確的是（　　）
A．自行車低速行駛時，LED燈一定能發光
B．安裝時應該讓感應裝置的A端離車輪軸心更近
C．增大重物質量可使LED燈在較低轉速下也能發光
D．自行車勻速行駛時，若LED燈轉到最低點時能發光，則在最高點時一定也能發光
2．（2024秋 豐臺區期末）為了保證行車安全和乘客身體健康，動車上裝有煙霧報警裝置，其簡化電路如圖所示。其中R1為定值電阻，R2為煙感傳感器（可等效為可變電阻），當環境中的煙霧濃度變化時，煙感傳感器的電阻值會發生變化。a、b間為報警裝置，當a、b兩端的電壓大于某一電壓值時，報警裝置將啟動。下列說法正確的是（　　）
A．當環境中的煙霧濃度升高時，a、b間的電壓將減小
B．當環境中的煙霧濃度升高時，定值電阻R1兩端電壓將增大
C．若定值電阻R1的阻值越小，啟動報警裝置時的煙霧濃度越大
D．若定值電阻R1的阻值越大，啟動報警裝置時的煙霧濃度越大
3．（2024秋 龍崗區期末）如圖是一種呼氣酒精測試儀的原理圖，U恒定，酒精氣體傳感器的電阻值隨接觸到酒精氣體濃度的變大而變小。下列說法正確的是（　　）
A．通過傳感器的電流與酒精濃度無關
B．酒精濃度越大，通過傳感器的電流越大
C．醉酒人員對傳感器呼氣時，電壓表的示數變小
D．醉酒人員對傳感器呼氣時，電源輸出功率變小
4．（2024秋 天津期末）圖甲為交警常用酒精濃度檢測儀，可對駕駛員進行酒精測試，其工作原理如圖乙所示，R為氣敏電阻，其阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小，電源的電動勢為E、內阻為r，電路中的電表均為理想電表，R0為定值電阻，且R0＝r。當酒駕駕駛員對著測試儀吹氣時，下列說法中正確的是（　　）
A．電流表的示數變大，電壓表的示數變大
B．電源的輸出功率變小
C．電壓表示數U與電流表示數I之比保持不變
D．電壓表示數變化量ΔU與電流表示數變化量ΔI之比的絕對值保持不變
5．（2024秋 房山區期末）某同學在研究性學習活動中自制電子秤，原理示意圖如圖所示。用理想電壓表的示數指示物體的質量，托盤與電阻可忽略的金屬彈簧相連，托盤與彈簧的質量均不計，滑動變阻器R的滑動端與彈簧上端連接。當托盤中沒有放物體時，滑片恰好指在變阻器的最上端，此時電壓表示數為0設變阻器總電阻為R，總長度為l，電源電動勢為E，內阻為r，限流電阻阻值為R0，彈簧勁度系數為k，不計一切摩擦和其他阻力。在測量范圍內，下列說法不正確的是（　　）
A．彈簧的形變量x與被測物體質量m成正比
B．電壓表的示數U與被測物體質量m成正比
C．被測物體質量m變大，電路中總電流變小
D．保持彈簧長度不變，改變彈簧的勁度系數k，可以改變電子秤的測量范圍
6．（2024秋 滎陽市期末）2025年1月1日消息，科研人員開發了一種新型復合材料，能夠吸收99%以上的不同頻率電磁波，從而顯著提升智能手機和可穿戴設備的性能。關于無線電波、傳感器、電磁振蕩、電磁波譜，下列說法正確的是（　　）
A．已知河南新聞廣播頻道FM95.4的頻率為95.4MHz，則該電磁波在空氣中的波長約為3.14m
B．傳感器能將電學量按一定規律轉換成非電學量，電子秤應用的是光傳感器
C．LC振蕩電路中振蕩電流最大時，電容器兩極板間的電場強度最大
D．驗鈔機利用了紅外線的熒光作用，醫學上用透視來檢查器官用到了γ射線
7．（2024秋 溫州期末）關于教材中插圖所涉及的物理知識，下列描述正確的是（　　）
A．圖甲為電磁波調制過程中采用調頻方法產生的波形圖
B．圖乙為可變電容器，通過改變鋁片之間距離改變電容
C．圖丙為真空冶煉爐，通入線圈的高頻電流在線圈中產生熱量，從而冶煉金屬
D．圖丁為應變片測力原理圖，當梁受力向下彎曲，應變片a左右兩端間的電阻變大
8．（2024秋 衡水期末）電飯鍋的電路圖如圖1所示，S1是一個限溫開關，其內部結構如圖2所示，按下此開關按鈕，兩觸點閉合，當溫度達到居里點（103℃）時此開關會自動斷開。S2是一個自動溫控開關，當溫度低于70℃時會自動閉合，溫度高于80℃時會自動斷開，R1是限流電阻，R2是加熱電阻。下列說法正確的是（　　）
A．當感溫磁體的溫度達到居里點時，由于感溫磁體失去了磁性，不能被永磁體吸引，在彈簧的作用下，兩觸點斷開
B．開始煮飯時不按下限溫開關S1一樣可以把飯煮熟
C．用電飯鍋燒水，當水沸騰后限溫開關S1也會自動斷開
D．電飯鍋的飯煮熟后可以長時間保持米飯的溫度在70℃到100℃之間
二．多選題（共4小題）
（多選）9．（2024秋 淄博期末）某同學設計了一種測定風速的裝置，其原理如圖所示，絕緣彈簧的一端固定，另一端與導電的迎風板（電阻不計）相連，彈簧套在水平放置的電阻率較大的均勻金屬細桿上，迎風板與金屬桿接觸良好，并能在光滑的金屬桿上自由滑動。電路的一端與迎風板相連，另一端與金屬桿相連。彈簧的勁度系數k＝1300N/m，自然長度L0＝0.5m，迎風板面積S＝1m2，工作時總是正對著風吹來的方向，電路的限流電阻的阻值R＝2Ω，電源電動勢E＝12V，內阻r＝1Ω，合上開關，沒有風吹時，彈簧處于原長，電壓傳感器（內阻無窮大）的示數U1＝6V。假設風（運動的空氣）與迎風板作用后的速度變為零，空氣的密度為1.3kg/m3，如果某時刻風吹迎風板使其向左壓縮彈簧，電壓傳感器的示數變為U2＝2V。則（　　）
A．金屬桿每米長度的電阻為6Ω
B．金屬桿每米長度的電阻為3Ω
C．作用在迎風板上的風力大小為540N
D．風速大小為20m/s
（多選）10．（2024秋 長春期末）如圖所示為某種售貨機硬幣識別系統簡圖。虛線框內存在磁場，從入口A進入的硬幣或非硬幣沿斜面滾落，通過磁場區域后，由測速器測出其速度大小，若速度在某一合適范圍，擋板B自動開啟，硬幣就會沿斜面進入接收裝置；否則擋板C開啟，非硬幣進入拒絕通道。若非硬幣為非金屬材質，則下列說法正確的是（　　）
A．磁場能使硬幣的速度增加得更快
B．由于磁場的作用，硬幣的機械能增加
C．硬幣進入磁場的過程會受到磁場對它的阻力
D．如果沒有磁場，硬幣通過測速器時，測速器的示數會更大一些
（多選）11．（2024秋 西青區期末）酒精測試儀常用于對機動車駕駛員是否酒后駕駛的現場檢測，它利用了一種電阻隨酒精氣體濃度的變化而變化的二氧化錫半導體型酒精氣體傳感器。簡化電路如圖所示，若傳感器電阻與酒精氣體的濃度c成反比，且酒精氣體的濃度c＝0時，傳感器電阻極大。電流表A和電壓表V均可視為理想電表。當吹入酒精氣體時，下列說法正確的是（　　）
A．小燈泡L變亮
B．電流表A的示數變小
C．電壓表V的示數變小
D．電容器C上電荷量增多
（多選）12．（2023秋 許昌期末）如圖所示，為某同學利用壓力傳感器設計的水庫水位預警系統。電路中的R0是定值電阻，R是壓力傳感器（可等效為可變電阻），水位預警系統是一個電壓表（右方虛線框內），圖中水位控制開關（左方虛線框內）未畫出。水位越高，水對壓力傳感器R的壓力越大，壓力傳感器R的電阻值越小。下列說法正確的是（　　）
A．當水位逐漸降低、直到控制開關自動開啟低水位預警的過程中，電壓表示數逐漸增大
B．當水位逐漸降低，直到控制開關自動開啟低水位預警的過程中，電壓表示數逐漸減小
C．當水位逐漸升高，直到控制開關自動開啟高水位預警的過程中，電壓表示數逐漸增大
D．當水位逐漸升高，直到控制開關自動開啟高水位預警的過程中。電壓表示數逐漸減小
三．填空題（共4小題）
13．（2024春 龍巖期末）為了節能環保，一些公共場所使用光控開關控制照明系統。如圖為街道路燈自動控制電路，利用直流電源E為電磁鐵供電，照明電源為路燈供電，光控開關由光敏電阻R控制。為達到天亮燈熄、天暗燈亮的效果，路燈應接在 　 　（填“AB”或“CD”）之間；清晨，天逐漸變亮，通過電磁鐵螺線管的電流變（“大”或“小”） 　 　，為了更加節能，讓天色稍亮時，路燈熄滅，變阻器R'的阻值應適當調些 　 　（選填“大”或“小”）。
14．（2023秋 黃浦區校級期末）一款補水提示器其工作原理如圖所示，水量增加時滑片下移，電表可選擇理想電流表或理想電壓表。環保達人陳老師認為裝置中選擇使用電壓表更好，理由是 　 　。選擇電壓表時，若要提升電壓表示數隨水量變化的靈敏度，可以 　 　R0。（選填“增大”或“減小”）
15．（2023秋 長寧區校級月考）如圖所示是研究小車運動s﹣t圖和v﹣t圖的實驗裝置。信號發射器和信號接收器組成 　 　傳感器。若實驗測得的x﹣t圖像是 　 　，說明小車在軌道上做勻速直線運動；若繼續增大軌道的傾斜角，小車會做 　 　運動。
16．（2023秋 靜安區校級月考）在測定小車運動的平均速度時選用的是 　 　傳感器，其中固定在小車上的是其 　 　部分。如圖所示是實驗時記錄的小車運動的位移隨時間變化的圖像，選擇區域AB范圍內平均速度為 　 　m/s；選擇區域AC范圍內平均速度為 　 　m/s。其中較接近A點瞬時速度為 　 　（選填“前者”或“后者”）。
四．解答題（共4小題）
17．（2024秋 浦東新區期末）變阻器作為一種常用的電路元器件，可用于調節電路中的電流和電壓，在電路設計和物理量的測量中扮演著重要角色。
（1）“測量金屬絲的電阻率”的實驗電路，如圖1所示。若被測金屬絲R的電阻值約為30Ω，則實驗中選用的滑動變阻器最合理的阻值范圍為 　 　。
A.0～1Ω
B.0～50Ω
C.0～500Ω
（2）按如圖2所示的電路研究小燈泡的U﹣I特性曲線。某同學實驗得到的小燈泡I﹣U圖像應該是 　 　。
（3）“測量電源的電動勢和內阻”的實驗電路，如圖3甲所示。已知R0＝1Ω，電壓表和電流表均可認為是理想電表。由測得的數據作出了如圖3乙所示的U﹣I圖線，則該電池的電動勢為 　 　V，內電阻為 　 　Ω。
（4）某種對車輛進行快速稱重的電子秤重計原理圖，如圖4所示，下列說法正確的是 　 　。
A.稱重計在電路中相當于一個電壓表
B.電路中的R1是沒有作用的
C.當車輛越重時，流過稱重計的電流越大
D.當車輛越重時，流過稱重計的電流越小
18．（2023秋 寶山區期末）力傳感器是一種將力信號轉變為電信號的電子元件。圖1中的金屬絲是一種“應變片”，它將金屬片在力F作用下的形變轉換成電阻的變化。
（1）金屬絲電阻大小的變化遵循了 　 　。
A．歐姆定律
B．電阻定律
C．楞次定律
D．焦耳定律
（2）有一種測量物體重量的電子秤，其電路原理圖如圖2所示，主要由三部分構成：受壓板、力傳感器R和顯示重量的儀表G（實質上是電流表）。不計受壓板的質量，已知電流表的測量范圍為0～3A，內阻不計；電源電動勢為12V，內阻為1Ω；電阻R隨壓力F變化的函數式為R＝35﹣0.01F（F和R的單位分別是N和Ω）。
①當F在允許的測量范圍內增大時，流過電流表的電流將 　 　。
A．變大
B．不變
C．變小
②該秤能測量的最大重量是 　 　。
A．3500N
B．3400N
C．3200N
D．3100N
③該秤將電流表的電流刻度I轉換成重量刻度G，試問G的刻度是否均勻變化？請說明理由？
19．（2024秋 海淀區校級期中）某同學在研究性學習活動中自制電子秤，原理示意圖如圖所示。用理想電壓表的示數指示物體的質量，托盤與電阻可忽略的金屬彈簧相連，托盤與彈簧的質量均不計，滑動變阻器R的滑動端與彈簧上端連接。當托盤中沒有放物體時，滑片恰好指在變阻器的最上端，此時電壓表示數為0。設變阻器總電阻為R，總長度為l，電源電動勢為E，內阻為r，限流電阻阻值為R0，彈簧勁度系數為k，重力加速度為g，不計一切摩擦和其他阻力。
（1）計算電壓表的最大示數；
（2）計算該電子秤能測量的最大質量；
（3）電壓表示數U與所稱物體質量m的關系式。
20．（2024秋 泉州期中）如圖甲是某同學在科技制作活動中自制的電子秤原理圖，利用電信號來顯示物體的質量，托盤與電阻可忽略的彈簧相連，托盤與彈簧的質量均不計。滑動變阻器的滑動端與彈簧上端連接，當托盤中沒有放物體時，電壓表的示數為零，放上重物后當滑片從最上端滑到最下端過程中，電流表示數I與電壓表示數U的關系圖像如圖乙所示。已知滑動變阻器總長度L＝20cm，電源內阻不計，電壓表、電流表均為理想電表，g取10m/s2，彈簧的勁度系數k＝10N/m，不計一切阻力。求：
（1）滑動變阻器R的最大阻值；
（2）電源電動勢E和限流電阻R0的阻值；
（3）電壓表示數Ux與所稱物體質量m的關系式。
高考物理考前沖刺押題預測 傳感器
參考答案與試題解析
一．選擇題（共8小題）
1．（2024秋 武漢期末）如圖（a）是某同學在自行車的氣門芯上安裝的“簡易風火輪”，風火輪的感應裝置內部結構如圖（b）所示：一塊重物套在一根光滑的桿上，當自行車靜止時，LED燈不發光，當車輪達到一定轉速時，由于離心運動，重物上的觸點N與固定在A端的觸點M接觸后就會點亮LED燈。下列說法正確的是（　　）
A．自行車低速行駛時，LED燈一定能發光
B．安裝時應該讓感應裝置的A端離車輪軸心更近
C．增大重物質量可使LED燈在較低轉速下也能發光
D．自行車勻速行駛時，若LED燈轉到最低點時能發光，則在最高點時一定也能發光
【考點】常見傳感器的工作原理及應用．
【專題】定性思想；推理法；圓周運動中的臨界問題；推理論證能力．
【答案】C
【分析】當車輪達到一定轉速時，重物上的觸點N與固定在A端的觸點M接觸后就會被點亮，則速度越大需要的向心力越大，則觸點N越容易與M點接觸，彈力越大越容易點亮，根據豎直方向圓周運動的特點分析即可。
【解答】解：AB、當車輪達到一定轉速時，重物上的觸點N與固定在A端的觸點M接觸后就會被點亮，則轉度越大需要的向心力就越大，觸點N越容易與M點接觸，所以感應裝置的B端離車輪軸心更近，故AB錯誤；
C、轉速較小時，向心力較小，則可以增加重物質量，在最低點等位置點亮風火輪，故C正確；
D、風火輪轉至最低點時，更容易發生離心現象，更容易發光，若LED燈轉到最低點時能發光，則在最高點時不一定也能發光，故D錯誤。
故選：C。
【點評】本題考查的是動力學的知識，要求學生能在具體生活案例中抽象出受力分析模型，能分析向心力的來源，難度適中。
2．（2024秋 豐臺區期末）為了保證行車安全和乘客身體健康，動車上裝有煙霧報警裝置，其簡化電路如圖所示。其中R1為定值電阻，R2為煙感傳感器（可等效為可變電阻），當環境中的煙霧濃度變化時，煙感傳感器的電阻值會發生變化。a、b間為報警裝置，當a、b兩端的電壓大于某一電壓值時，報警裝置將啟動。下列說法正確的是（　　）
A．當環境中的煙霧濃度升高時，a、b間的電壓將減小
B．當環境中的煙霧濃度升高時，定值電阻R1兩端電壓將增大
C．若定值電阻R1的阻值越小，啟動報警裝置時的煙霧濃度越大
D．若定值電阻R1的阻值越大，啟動報警裝置時的煙霧濃度越大
【考點】常見傳感器的工作原理及應用；電路動態分析．
【專題】定性思想；推理法；恒定電流專題；推理論證能力．
【答案】D
【分析】當環境中的煙霧濃度升高時，a、b間的電壓將增大，報警裝置電壓等于a、b間的電壓，結合閉合電路歐姆定律分析。
【解答】解：AB.當環境中的煙霧濃度升高時，a、b間的電壓將增大，當a、b兩端的電壓大于某一電壓值時，報警裝置將啟動，總電壓一定，定值電阻R1兩端電壓將減小，故AB錯誤；
C.若定值電阻R1的阻值越小，電路中電流相對較大，當環境中的煙霧濃度變化時，R2兩端電壓變化更加明顯，啟動報警裝置時的煙霧濃度越小，故C錯誤；
D.若定值電阻R1的阻值越大，電路中電流相對小小，當環境中的煙霧濃度變化時，R2兩端電壓變化變得相對不明顯，啟動報警裝置時的煙霧濃度越大，故D正確。
故選：D。
【點評】此題考查了閉合電路歐姆定律的相關知識，屬于電路的動態分析問題，難度中等。
3．（2024秋 龍崗區期末）如圖是一種呼氣酒精測試儀的原理圖，U恒定，酒精氣體傳感器的電阻值隨接觸到酒精氣體濃度的變大而變小。下列說法正確的是（　　）
A．通過傳感器的電流與酒精濃度無關
B．酒精濃度越大，通過傳感器的電流越大
C．醉酒人員對傳感器呼氣時，電壓表的示數變小
D．醉酒人員對傳感器呼氣時，電源輸出功率變小
【考點】常見傳感器的工作原理及應用；電路動態分析．
【專題】定性思想；推理法；恒定電流專題；推理論證能力．
【答案】B
【分析】首先根據電路圖分析電路的連接方式，分析酒精氣體傳感器的電阻的變化，然后根據歐姆定律判斷串聯電路中的電流和電壓表示數的變化。酒精氣體傳感器是將非電信息轉化為電信息的元件。
【解答】解：A.酒精氣體傳感器的電阻值隨接觸到酒精氣體濃度的變大而變小，電阻變化導致電流變化，所以通過傳感器的電流與酒精濃度有關，故A錯誤；
B.酒精濃度越大，酒精氣體傳感器的電阻值隨接觸到酒精氣體濃度的變大而變小，通過傳感器的電流變大，故B正確；
CD.醉酒人員對傳感器呼氣時，酒精氣體傳感器的電阻值隨接觸到酒精氣體濃度的變大而變小，電路電流變大，U恒定，電源輸出功率變大，電壓表的示數變大，故CD錯誤。
故選：B。
【點評】此題考查了閉合電路歐姆定律的相關知識，實際上動態變化分析問題，要讀懂題意，分析電路中電阻的變化，來分析電流的變化，從而判斷電壓表示數變化。
4．（2024秋 天津期末）圖甲為交警常用酒精濃度檢測儀，可對駕駛員進行酒精測試，其工作原理如圖乙所示，R為氣敏電阻，其阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小，電源的電動勢為E、內阻為r，電路中的電表均為理想電表，R0為定值電阻，且R0＝r。當酒駕駕駛員對著測試儀吹氣時，下列說法中正確的是（　　）
A．電流表的示數變大，電壓表的示數變大
B．電源的輸出功率變小
C．電壓表示數U與電流表示數I之比保持不變
D．電壓表示數變化量ΔU與電流表示數變化量ΔI之比的絕對值保持不變
【考點】常見傳感器的工作原理及應用；電路動態分析．
【專題】定量思想；推理法；恒定電流專題；推理論證能力．
【答案】D
【分析】酒駕駕駛員吹氣時，R的阻值減小，電路中的電流變大，根據閉合電路的歐姆定律分析電壓表的示數變化；根據歐姆定律分析；根據閉合電路的歐姆定律分析；不知道外電阻與r的大小關系，無法判斷輸出功率的變化。
【解答】解：A、酒駕駕駛員吹氣時，R的阻值減小，電路中的電流變大，根據閉合電路的歐姆定律有U＝E﹣I（r+R0）可知，電壓表的示數減小，故A錯誤；
B、當電源的內阻等于外電阻時，電源的輸出功率最大，由于不確定外電阻與r的大小關系，無法判斷輸出功率的變化，故B錯誤；
C、電壓表與電流表的比值等于R，因此電壓表與電流表的比值變小，故C錯誤；
D、由 U＝E﹣I（r+R0）可知，，不變，故D正確。
故選：D。
【點評】掌握閉合電路的歐姆定律是解題的基礎，知道電源內阻和外電阻相等時，電源的輸出功率最大。
5．（2024秋 房山區期末）某同學在研究性學習活動中自制電子秤，原理示意圖如圖所示。用理想電壓表的示數指示物體的質量，托盤與電阻可忽略的金屬彈簧相連，托盤與彈簧的質量均不計，滑動變阻器R的滑動端與彈簧上端連接。當托盤中沒有放物體時，滑片恰好指在變阻器的最上端，此時電壓表示數為0設變阻器總電阻為R，總長度為l，電源電動勢為E，內阻為r，限流電阻阻值為R0，彈簧勁度系數為k，不計一切摩擦和其他阻力。在測量范圍內，下列說法不正確的是（　　）
A．彈簧的形變量x與被測物體質量m成正比
B．電壓表的示數U與被測物體質量m成正比
C．被測物體質量m變大，電路中總電流變小
D．保持彈簧長度不變，改變彈簧的勁度系數k，可以改變電子秤的測量范圍
【考點】常見傳感器的工作原理及應用；電路動態分析．
【專題】定量思想；推理法；恒定電流專題；推理論證能力．
【答案】B
【分析】根據平衡條件列式，分析彈簧的形變量x與被測物體質量m。根據閉合電路歐姆定律、電阻定律和歐姆定律得到電壓表示數U與所稱物體質量m的關系式，再進行分析。
【解答】解：A、當托盤中沒有放物體時，電壓表示數為零，當物體質量為m時，設托盤下降x，由平衡條件有mg＝kx，則彈簧的形變量x與被測物體質量m成正比，故A正確；
BD、根據閉合電路的歐姆定律得，根據電阻定律有，由歐姆定律得U＝IRx，聯立可得電壓表示數U與所稱物體質量m的關系式為，可知電壓表的示數U與被測物體質量m不成正比，改變彈簧勁度系數k，可以改變電子秤的測量范圍，故B錯誤，D正確；
C、由于金屬彈簧的電阻可忽略，則當被測物體質量m變大，連接彈簧的滑片向下移，回路中的總電阻增大，則電路中電流減小，故C正確。
本題選不正確的，故選：B。
【點評】本題是力電綜合題，兩者聯系的橋梁是彈簧的形變量x，根據閉合電路歐姆定律、電阻定律和歐姆定律得到U與m的關系式是關鍵，結合電路構造即可完成分析。
6．（2024秋 滎陽市期末）2025年1月1日消息，科研人員開發了一種新型復合材料，能夠吸收99%以上的不同頻率電磁波，從而顯著提升智能手機和可穿戴設備的性能。關于無線電波、傳感器、電磁振蕩、電磁波譜，下列說法正確的是（　　）
A．已知河南新聞廣播頻道FM95.4的頻率為95.4MHz，則該電磁波在空氣中的波長約為3.14m
B．傳感器能將電學量按一定規律轉換成非電學量，電子秤應用的是光傳感器
C．LC振蕩電路中振蕩電流最大時，電容器兩極板間的電場強度最大
D．驗鈔機利用了紅外線的熒光作用，醫學上用透視來檢查器官用到了γ射線
【考點】常見傳感器的工作原理及應用；電磁振蕩及過程分析；電磁波的波長、頻率和波速的關系；紫外線的特點和應用．
【答案】A
【分析】根據電磁波、傳感器、電磁振蕩以及電磁波譜的相關知識逐一判斷。
【解答】解：A.已知河南新聞廣播頻道FM95.4的頻率為95.4MHz，即f＝95.4×106Hz。電磁波在空氣中的傳播速度近似為光速c＝3×108m/s。根據波長、波速和頻率的關系λ，可以計算出該電磁波在空氣中的波長λ≈3.14m，故A正確；
B.傳感器的功能是將非電學量（如溫度、壓力、位移等）按一定規律轉換成電學量（如電壓、電流等），而不是將電學量轉換成非電學量。電子秤應用的是壓力傳感器，將壓力信號轉換為電信號進行測量，故B錯誤；
C.在LC振蕩電路中，振蕩電流最大時，意味著電路中的磁場能最強，而電場能最弱，所以，當振蕩電流最大時，電容器兩極板間的電場強度應該是最小的，而不是最大的，故C錯誤；
D.驗鈔機利用的是紫外線的熒光作用，而不是紅外線的熒光作用，紫外線能夠使鈔票上的熒光物質發光，從而辨別鈔票的真偽。另外，醫學上用透視來檢查器官通常用到的是X射線，而不是γ射線。雖然γ射線也具有很強的穿透能力，但由于其輻射性強、對人體傷害大，所以一般不用于醫學透視，故D錯誤。
故選：A。
【點評】本題考查了電磁場基礎知識，只要記住相關知識即可完成。
7．（2024秋 溫州期末）關于教材中插圖所涉及的物理知識，下列描述正確的是（　　）
A．圖甲為電磁波調制過程中采用調頻方法產生的波形圖
B．圖乙為可變電容器，通過改變鋁片之間距離改變電容
C．圖丙為真空冶煉爐，通入線圈的高頻電流在線圈中產生熱量，從而冶煉金屬
D．圖丁為應變片測力原理圖，當梁受力向下彎曲，應變片a左右兩端間的電阻變大
【考點】常見傳感器的工作原理及應用；電容器的定義與常見的電容器；渦流的應用與防止；電磁波的發射和接收．
【專題】定性思想；推理法；恒定電流專題；推理論證能力．
【答案】D
【分析】根據電磁波調制、可變電容器、真空冶煉爐以及應變片測力原理等物理知識逐一分析判斷。
【解答】解：A.圖甲為電磁波調制過程中采用調幅方法產生的波形圖，故A錯誤；
B.乙圖中的可變電容器的原理是改變鋁片間的正對面積從而達到改變電容的目的，故B錯誤；
C.真空冶煉爐，當爐外線圈通入高頻交流電時，在金屬塊中會產生渦流，金屬塊中就會產生大量熱量，從而冶煉金屬，故C錯誤；
D.當梁受力向下彎曲，應變片a被拉長，當應變片被拉長時，電阻絲長度變大，橫截面積變小，所以電阻變大，故D正確。
故選：D。
【點評】本題屬于電學綜合題，考查范圍較廣，基礎題。
8．（2024秋 衡水期末）電飯鍋的電路圖如圖1所示，S1是一個限溫開關，其內部結構如圖2所示，按下此開關按鈕，兩觸點閉合，當溫度達到居里點（103℃）時此開關會自動斷開。S2是一個自動溫控開關，當溫度低于70℃時會自動閉合，溫度高于80℃時會自動斷開，R1是限流電阻，R2是加熱電阻。下列說法正確的是（　　）
A．當感溫磁體的溫度達到居里點時，由于感溫磁體失去了磁性，不能被永磁體吸引，在彈簧的作用下，兩觸點斷開
B．開始煮飯時不按下限溫開關S1一樣可以把飯煮熟
C．用電飯鍋燒水，當水沸騰后限溫開關S1也會自動斷開
D．電飯鍋的飯煮熟后可以長時間保持米飯的溫度在70℃到100℃之間
【考點】常見傳感器的工作原理及應用．
【答案】A
【分析】根據電路的連接特點，并結合題干意思進行判斷即可。
【解答】解：A．當感溫磁體的溫度達到居里點（103℃） 時，由于感溫磁體失去了磁性，不能被永磁體吸引，從而在彈簧作用下，使得兩觸點斷開，故A正確；
BD．如果開始煮飯時不按下限溫開關S1，由于S2的作用，當鍋內溫度低于70℃時S2會自動閉合，從而對鍋加熱，但當溫度高于80℃時S2會自動斷開，使電飯鍋處于保溫狀態，因此鍋內的溫度會控制在70℃到80℃之間，而無法將飯煮熟，同樣道理，電飯鍋的飯煮熟后可以長時間保持米飯的溫度在70℃到80℃之間，故BD錯誤；
C．用電飯鍋燒水，水沸騰后水的溫度會保持100℃不變，鍋底溫度不能達到居里點（103℃），因此限溫開關S1，不會自動斷開，故C錯誤。
故選：A。
【點評】本題要注意結合電路的特點區分電飯鍋保溫和加熱狀態。
二．多選題（共4小題）
（多選）9．（2024秋 淄博期末）某同學設計了一種測定風速的裝置，其原理如圖所示，絕緣彈簧的一端固定，另一端與導電的迎風板（電阻不計）相連，彈簧套在水平放置的電阻率較大的均勻金屬細桿上，迎風板與金屬桿接觸良好，并能在光滑的金屬桿上自由滑動。電路的一端與迎風板相連，另一端與金屬桿相連。彈簧的勁度系數k＝1300N/m，自然長度L0＝0.5m，迎風板面積S＝1m2，工作時總是正對著風吹來的方向，電路的限流電阻的阻值R＝2Ω，電源電動勢E＝12V，內阻r＝1Ω，合上開關，沒有風吹時，彈簧處于原長，電壓傳感器（內阻無窮大）的示數U1＝6V。假設風（運動的空氣）與迎風板作用后的速度變為零，空氣的密度為1.3kg/m3，如果某時刻風吹迎風板使其向左壓縮彈簧，電壓傳感器的示數變為U2＝2V。則（　　）
A．金屬桿每米長度的電阻為6Ω
B．金屬桿每米長度的電阻為3Ω
C．作用在迎風板上的風力大小為540N
D．風速大小為20m/s
【考點】常見傳感器的工作原理及應用．
【專題】定量思想；推理法；恒定電流專題；推理論證能力．
【答案】AD
【分析】定值電阻R與金屬桿串聯，當無風時，根據電壓表示數，應用閉合歐姆定律求出電流，再根據公式求出金屬桿接入電路的電阻，根據有風時電壓表示數可用第1題的方法求出金屬桿接入電路的電阻，由電阻再求出此時彈簧的長度，根據胡克定律 F＝Kx，求出風力，取極短時間內吹到迎風板上的空氣為研究對象，應用動量定理和牛頓第三定律求出風速。
【解答】解：AB.當無風時，定值電阻R與金屬桿串聯，由歐姆定律得，電路中電流，此時金屬桿接入電路中的電阻，故金屬桿單位長度的電阻為，故A正確，B錯誤；
CD.當有風時，由歐姆定律得，電路中電流，此時金屬桿接入電路中的電阻，此時金屬桿的長度為L＝0.1m，根據胡克定律得作用在迎風板上的風力F＝K（L0﹣L）＝1300×（0.5﹣0.1）N＝520N，以在極短時間Δt內吹到迎風板上的空氣為研究對象，取風的方向為正方向根據動量定理得：﹣F'Δt＝0﹣mv，又m＝pSvΔt，F′＝F，得到，故C錯誤，D正確。
故選：AD。
【點評】本題考查電壓、電流、電阻的計算，關鍵是歐姆定律的公式及其變形的應用以及串聯電路電壓的規律。解決力電綜合題，關鍵尋找力與電的橋梁，本題的橋梁是彈簧的長度。
（多選）10．（2024秋 長春期末）如圖所示為某種售貨機硬幣識別系統簡圖。虛線框內存在磁場，從入口A進入的硬幣或非硬幣沿斜面滾落，通過磁場區域后，由測速器測出其速度大小，若速度在某一合適范圍，擋板B自動開啟，硬幣就會沿斜面進入接收裝置；否則擋板C開啟，非硬幣進入拒絕通道。若非硬幣為非金屬材質，則下列說法正確的是（　　）
A．磁場能使硬幣的速度增加得更快
B．由于磁場的作用，硬幣的機械能增加
C．硬幣進入磁場的過程會受到磁場對它的阻力
D．如果沒有磁場，硬幣通過測速器時，測速器的示數會更大一些
【考點】常見傳感器的工作原理及應用．
【專題】定性思想；推理法；磁場 磁場對電流的作用；推理論證能力．
【答案】CD
【分析】硬幣進入磁場區域，硬幣的磁通量變化，根據法拉第電磁感應定律可知會產生感應電流，會阻礙硬幣的運動，使硬幣的能量減小。
【解答】解：AC、根據題意可知，硬幣進入磁場和離開磁場時，穿過硬幣的磁通量發生變化，根據法拉第電磁感應定律可知硬幣中產生感應電流，感應電流會阻礙硬幣的相對運動，即硬幣進入磁場的過程會受到來自磁場的阻力，若磁場阻力大于硬幣重力沿斜面的分力，硬幣將做減速運動，若磁場阻力等于硬幣重力沿斜面的分力，硬幣將勻速進入磁場，若磁場阻力小于硬幣重力沿斜面的分力，硬幣繼續加速運動，但速度增加變慢，綜上所述，磁場能使硬幣的速度增大變慢，故A錯誤，C正確；
B、根據題意可知，硬幣進入磁場和離開磁場時，穿過硬幣的磁通量發生變化，根據法拉第電磁感應定律可知硬幣中產生感應電流，感應電流會阻礙硬幣的相對運動，對硬幣做負功，使硬幣的機械能減小，故B錯誤；
D、如果沒有磁場，對硬幣沒有阻礙作用，由動能定理可知，硬幣到達測速器位置時速度更大一些，故D正確。
故選：CD。
【點評】本題是對電磁感應定律的考查，明確感應電流會阻礙硬幣的相對運動，從而減小物體的機械能的大小。
（多選）11．（2024秋 西青區期末）酒精測試儀常用于對機動車駕駛員是否酒后駕駛的現場檢測，它利用了一種電阻隨酒精氣體濃度的變化而變化的二氧化錫半導體型酒精氣體傳感器。簡化電路如圖所示，若傳感器電阻與酒精氣體的濃度c成反比，且酒精氣體的濃度c＝0時，傳感器電阻極大。電流表A和電壓表V均可視為理想電表。當吹入酒精氣體時，下列說法正確的是（　　）
A．小燈泡L變亮
B．電流表A的示數變小
C．電壓表V的示數變小
D．電容器C上電荷量增多
【考點】常見傳感器的工作原理及應用；電路動態分析．
【專題】定性思想；推理法；恒定電流專題；理解能力．
【答案】AC
【分析】題目中提到的酒精測試儀利用了電阻隨酒精氣體濃度變化的原理，當酒精氣體濃度增加時，傳感器電阻減小。我們需要根據閉合電路的歐姆定律分析這種電阻變化對電路中各元件的影響。
【解答】解：當吹入酒精氣體時，由于傳感器電阻隨酒精氣體濃度增大而減小，故傳感器的電阻減小，則回路總電阻減小，根據閉合電路歐姆定律，總電流變大，燈泡L變亮，電流表示數變大，燈泡和電源內阻上的電壓變大，則傳感器上的電壓即電壓表示數減小，根據C，電容器兩板間電壓減小，帶電荷量減小，故BD錯誤，AC正確。
故選：AC。
【點評】本題的關鍵在于理解傳感器電阻變化對電路中電流、電壓以及電容器電荷量的影響。當傳感器電阻減小時，電路中的總電流增加，導致小燈泡L變亮，電壓表V的示數變大，以及電容器C上的電荷量增多。正確理解這些變化對于解答本題至關重要。
（多選）12．（2023秋 許昌期末）如圖所示，為某同學利用壓力傳感器設計的水庫水位預警系統。電路中的R0是定值電阻，R是壓力傳感器（可等效為可變電阻），水位預警系統是一個電壓表（右方虛線框內），圖中水位控制開關（左方虛線框內）未畫出。水位越高，水對壓力傳感器R的壓力越大，壓力傳感器R的電阻值越小。下列說法正確的是（　　）
A．當水位逐漸降低、直到控制開關自動開啟低水位預警的過程中，電壓表示數逐漸增大
B．當水位逐漸降低，直到控制開關自動開啟低水位預警的過程中，電壓表示數逐漸減小
C．當水位逐漸升高，直到控制開關自動開啟高水位預警的過程中，電壓表示數逐漸增大
D．當水位逐漸升高，直到控制開關自動開啟高水位預警的過程中。電壓表示數逐漸減小
【考點】常見的傳感器及分類；電路動態分析．
【專題】定性思想；推理法；恒定電流專題；推理論證能力．
【答案】BC
【分析】根據水位越高，水對壓力傳感器R的壓力越大，壓力傳感器R的電阻值越小來分析水位升高和降低時，壓力傳感器電阻的變化，進而可知電路中電流的變化，即可知道R0兩端電壓的變化。
【解答】解：AB.水位越高，水對壓力傳感器R的壓力越大，壓力傳感器R的電阻值越小。所以當水位逐漸降低時，R變大。則回路電阻變大，總電流變小，R0兩端電壓變小，即電壓表示數逐漸減小，故A錯誤，B正確；
CD.水位越高，水對壓力傳感器R的壓力越大，壓力傳感器R的電阻值越小。所以當水位逐漸升高時，R變小。回路電阻變小，總電流變大，R0兩端電壓變大，即電壓表示數逐漸增大，故D錯誤，C正確。
故選：BC。
【點評】能夠看懂電路的結構，知道串并聯電路中電流、電壓、和電阻的特點是解題的基礎。
三．填空題（共4小題）
13．（2024春 龍巖期末）為了節能環保，一些公共場所使用光控開關控制照明系統。如圖為街道路燈自動控制電路，利用直流電源E為電磁鐵供電，照明電源為路燈供電，光控開關由光敏電阻R控制。為達到天亮燈熄、天暗燈亮的效果，路燈應接在 　AB　（填“AB”或“CD”）之間；清晨，天逐漸變亮，通過電磁鐵螺線管的電流變（“大”或“小”） 　大　，為了更加節能，讓天色稍亮時，路燈熄滅，變阻器R'的阻值應適當調些 　小　（選填“大”或“小”）。
【考點】常見傳感器的工作原理及應用．
【專題】定性思想；推理法；恒定電流專題；推理論證能力．
【答案】AB，大，小。
【分析】光照強度越大，光敏電阻的阻值越小，可知電路中的電流越大，銜鐵被吸下來，據此分析；清晨，光照強度逐漸變亮，光敏電阻的阻值逐漸變小，據此分析電流的變化；天色稍亮時，此時光敏電阻的阻值還比較大，據此分析。
【解答】解：由于天亮時光照強度較大，光敏電阻的阻值較小，根據歐姆定律可知電路中的電流較大，銜鐵被吸下，AB間斷開，CD間接通，為達到天亮燈熄、天暗燈亮的效果，路燈應接在AB間。
清晨，天逐漸變亮，光敏電阻的阻值較小，通過電磁鐵螺線管的電流變大。
為了更加節能，讓天色稍亮時，路燈熄滅，可知熄滅時，光照強度還不太強，光敏電阻的阻值還比較大，則變阻器的阻值應適當調小些。
故答案為：AB，大，小。
【點評】知道光敏電阻的阻值隨著光照強度的增加而逐漸變小是解題的關鍵，熟練掌握歐姆定律的應用是解題的基礎。
14．（2023秋 黃浦區校級期末）一款補水提示器其工作原理如圖所示，水量增加時滑片下移，電表可選擇理想電流表或理想電壓表。環保達人陳老師認為裝置中選擇使用電壓表更好，理由是 　如果選擇電壓表，滑動變阻器R和定值電阻R0串聯，且電壓表測R的滑片至最上端的電壓，無論滑片如何移動，變阻器接入電路的阻值不變，電路中電流不變。與選擇電壓表相比，選擇電流表設計電路的總電阻較小，電路電流較大，由P＝EI可知，電路的總功率較大，不節能　。選擇電壓表時，若要提升電壓表示數隨水量變化的靈敏度，可以 　減小　R0。（選填“增大”或“減小”）
【考點】常見傳感器的工作原理及應用；閉合電路歐姆定律的內容和表達式．
【專題】定性思想；推理法；恒定電流專題；推理論證能力．
【答案】如果選擇電壓表，滑動變阻器R和定值電阻R0串聯，且電壓表測R的滑片至最上端的電壓，無論滑片如何移動，變阻器接入電路的阻值不變，電路中電流不變。與選擇電壓表相比，選擇電流表設計電路的總電阻較小，電路電流較大，由P＝EI可知，電路的總功率較大，不節能；減小。
【分析】根據選擇電壓表和選擇電流表接入電路進行對比分析電功率的消耗進行分析判斷，結合增大電流在阻值改變相同的情況下電壓變化更大進行解答。
【解答】解：裝置中選擇使用電壓表更好，理由是如果選擇電壓表，滑動變阻器R和定值電阻R0串聯，且電壓表測R的滑片至最上端的電壓，無論滑片如何移動，變阻器接入電路的阻值不變，電路中電流不變。與選擇電壓表相比，選擇電流表設計電路的總電阻較小，電路電流較大，由P＝EI可知，電路的總功率較大，不節能；選擇電壓表，減小電阻R0，電路中電流增大，電阻變化相同時，電壓變化變大，即靈敏度提高。
故答案為：如果選擇電壓表，滑動變阻器R和定值電阻R0串聯，且電壓表測R的滑片至最上端的電壓，無論滑片如何移動，變阻器接入電路的阻值不變，電路中電流不變。與選擇電壓表相比，選擇電流表設計電路的總電阻較小，電路電流較大，由P＝EI可知，電路的總功率較大，不節能；減小。
【點評】考查閉合電路的歐姆定律和電表的選擇，會分析電路工作原理，根據題目要求作答。
15．（2023秋 長寧區校級月考）如圖所示是研究小車運動s﹣t圖和v﹣t圖的實驗裝置。信號發射器和信號接收器組成 　位移　傳感器。若實驗測得的x﹣t圖像是 　一條傾斜的直線　，說明小車在軌道上做勻速直線運動；若繼續增大軌道的傾斜角，小車會做 　加速　運動。
【考點】常見傳感器的工作原理及應用；利用x﹣t圖像的斜率求解物體運動的速度．
【專題】定性思想；推理法；直線運動規律專題；理解能力．
【答案】位移；一條傾斜的直線；加速。
【分析】了解實驗裝置，明確實驗原理，從而判斷該裝置為位移傳感器，再根據位移與時間圖像進行分析。
【解答】解：根據實驗裝置可知，信號發射器和信號接收器組成了位移傳感器；因為x﹣t圖像斜率代表速度，所以小車在軌道上做勻速直線運動，則圖像是一條傾斜的直線；若繼續增大軌道的傾斜角，則小車重力沿斜面向下的分量會大于摩擦力，小車會做加速運動。
故答案為：位移；一條傾斜的直線；加速。
【點評】掌握實驗裝置的基本結構和原理，考查學生靈活處理問題的能力。
16．（2023秋 靜安區校級月考）在測定小車運動的平均速度時選用的是 　位移　傳感器，其中固定在小車上的是其 　發射器　部分。如圖所示是實驗時記錄的小車運動的位移隨時間變化的圖像，選擇區域AB范圍內平均速度為 　1.2　m/s；選擇區域AC范圍內平均速度為 　1.0　m/s。其中較接近A點瞬時速度為 　后者　（選填“前者”或“后者”）。
【考點】常見的傳感器及分類；平均速度（定義式方向）；瞬時速度；利用x﹣t圖像的斜率求解物體運動的速度．
【專題】定量思想；推理法；直線運動規律專題；實驗探究能力．
【答案】位移；發射器；1.2；1.0；后者
【分析】DIS由傳感器、數據采集器和計算機組成．測定小車的平均速度時，選用的是位移傳感器．測定小車的瞬時速度時常用光電門傳感器；根據平均速度的定義進行求解。
【解答】解：在測定小車運動的平均速度時選用的是位移傳感器，其中固定在小車上的是其發射器部分。
由題圖可知，從A到B位移為
x＝2.0m﹣0.25m＝1.75m
所用時間為
t＝2.5s﹣1.0s＝1.5s
平均速度大小為
m/s≈1.2m/s
由題圖可知，從A到C位移為
x′＝0.75m﹣0.25m＝0.5m
所用時間為
t′＝1.5s﹣1.0s＝0.5s
m/s＝1.0m/s
由圖可知，小車做加速運動，根據極限思想法可知越靠近A點的平均速度越接近A點的瞬時速度，故答案為后者。
故答案為：位移；發射器；1.2；1.0；后者
【點評】要提高應用勻變速直線的規律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用。
四．解答題（共4小題）
17．（2024秋 浦東新區期末）變阻器作為一種常用的電路元器件，可用于調節電路中的電流和電壓，在電路設計和物理量的測量中扮演著重要角色。
（1）“測量金屬絲的電阻率”的實驗電路，如圖1所示。若被測金屬絲R的電阻值約為30Ω，則實驗中選用的滑動變阻器最合理的阻值范圍為 　B　。
A.0～1Ω
B.0～50Ω
C.0～500Ω
（2）按如圖2所示的電路研究小燈泡的U﹣I特性曲線。某同學實驗得到的小燈泡I﹣U圖像應該是 　C　。
（3）“測量電源的電動勢和內阻”的實驗電路，如圖3甲所示。已知R0＝1Ω，電壓表和電流表均可認為是理想電表。由測得的數據作出了如圖3乙所示的U﹣I圖線，則該電池的電動勢為 　1.40　V，內電阻為 　1　Ω。
（4）某種對車輛進行快速稱重的電子秤重計原理圖，如圖4所示，下列說法正確的是 　C　。
A.稱重計在電路中相當于一個電壓表
B.電路中的R1是沒有作用的
C.當車輛越重時，流過稱重計的電流越大
D.當車輛越重時，流過稱重計的電流越小
【考點】常見傳感器的工作原理及應用；導體電阻率的測量；伏安法測電阻；測量普通電源的電動勢和內阻．
【專題】定量思想；推理法；恒定電流專題；推理論證能力．
【答案】（1）B：（2）C；（2）1.40；1（4）C。
【分析】（1）根據電路安全分析選擇滑動變阻器；
（2）I﹣U圖像與坐標原點連線的斜率逐漸表示電阻的倒數；
（3）由閉合電路歐姆定律結合圖像求解；
（4）根據電路圖結合歐姆定律分析。
【解答】解：（1）電路圖滑動變阻器采用限流接法，為了調節方便，使電表示數變化明顯，滑動變阻器應選用阻值與待測電阻阻值接近的；若被測電阻絲的電阻在30Ω左右，實驗中選用的滑動變阻器最合理的阻值范圍為0～50Ω，故AC錯誤，B正確。
故選：B。
（2）隨著小燈泡兩端電壓的增大，小燈泡的電阻隨之增大，則I﹣U圖像與坐標原點連線的斜率逐漸減小，故圖像C滿足題意，故C正確，ABD錯誤。
故選：C。
（3）由閉合電路歐姆定律E＝U+I（R0+r）化簡可得U＝﹣（R0+r）l+E
由圖像可知，E＝1.40V，所以該電池的電動勢為1.40V，內電阻為r＝1Ω。
（4）A.稱重計串聯在電路中，相當于電流表，故A錯誤；
B.當車輛很重，滑片滑到最下端時，如果沒有R1會造成電源短路，燒壞電源和電表，所以電路中的R1是起保護作用，故B錯誤；
CD.當車輛越重時，彈簧的壓縮量越大，滑片越往下，電路中總電阻越小，電流越大，故C正確，D錯誤。
故選：C。
故答案為：（1）B：（2）C；（2）1.40；1（4）C。
【點評】此題主要考查閉合回路歐姆定律的理解，基礎題。
18．（2023秋 寶山區期末）力傳感器是一種將力信號轉變為電信號的電子元件。圖1中的金屬絲是一種“應變片”，它將金屬片在力F作用下的形變轉換成電阻的變化。
（1）金屬絲電阻大小的變化遵循了 　B　。
A．歐姆定律
B．電阻定律
C．楞次定律
D．焦耳定律
（2）有一種測量物體重量的電子秤，其電路原理圖如圖2所示，主要由三部分構成：受壓板、力傳感器R和顯示重量的儀表G（實質上是電流表）。不計受壓板的質量，已知電流表的測量范圍為0～3A，內阻不計；電源電動勢為12V，內阻為1Ω；電阻R隨壓力F變化的函數式為R＝35﹣0.01F（F和R的單位分別是N和Ω）。
①當F在允許的測量范圍內增大時，流過電流表的電流將 　A　。
A．變大
B．不變
C．變小
②該秤能測量的最大重量是 　C　。
A．3500N
B．3400N
C．3200N
D．3100N
③該秤將電流表的電流刻度I轉換成重量刻度G，試問G的刻度是否均勻變化？請說明理由？
【考點】常見的傳感器及分類．
【專題】定量思想；推理法；恒定電流專題；推理論證能力．
【答案】（1）B；（2）①A；②C；③G的刻度不均勻變化，理由見解析。
【分析】（1）金屬絲電阻大小的變化遵循電阻定律；
（2）根據閉合電路歐姆定律分析解答。
【解答】解：（1）金屬絲電阻大小的變化遵循電阻定律，故ACD錯誤，B正確；
故選：B。
（2）①當F在允許的測量范圍內增大時，電阻減小，根據歐姆定律可知電流增大，故A正確，BC錯誤；
故選：A。
②根據歐姆定律可知I和 R＝35 0.01F 及已知量
推得 I
F＝3600
電流表最大為3A，代入可知F＝3200N
故C正確，ABD錯誤；
故選：C。
③根據上述分析可知F＝3600 ，則壓力 F 和電流 I 不是線性關系，所以G的刻度不均勻變化。
故答案為：（1）B；（2）①A；②C；③G的刻度不均勻變化，理由見解析。
【點評】本題考查傳感器的應用，解題關鍵掌握閉合電路歐姆定律的應用即可。
19．（2024秋 海淀區校級期中）某同學在研究性學習活動中自制電子秤，原理示意圖如圖所示。用理想電壓表的示數指示物體的質量，托盤與電阻可忽略的金屬彈簧相連，托盤與彈簧的質量均不計，滑動變阻器R的滑動端與彈簧上端連接。當托盤中沒有放物體時，滑片恰好指在變阻器的最上端，此時電壓表示數為0。設變阻器總電阻為R，總長度為l，電源電動勢為E，內阻為r，限流電阻阻值為R0，彈簧勁度系數為k，重力加速度為g，不計一切摩擦和其他阻力。
（1）計算電壓表的最大示數；
（2）計算該電子秤能測量的最大質量；
（3）電壓表示數U與所稱物體質量m的關系式。
【考點】常見傳感器的工作原理及應用．
【專題】定量思想；推理法；恒定電流專題；推理論證能力．
【答案】（1）計算電壓表的最大示數；
（2）計算該電子秤能測量的最大質量；
（3）電壓表示數U與所稱物體質量m的關系式為：。
【分析】（1）當滑片在R最下方時，電壓表示數最大，根據閉合電路歐姆定律求解；
（2）根據共點力平衡條件求解；
（3）根據電阻定律及共點力的平衡求解。
【解答】解：（1）經分析知，當滑片在R最下方時，電壓表示數最大，電路總電阻為：R′＝R+R0+r
由閉合電路歐姆定律可得
U′＝IR
解得：；
（2）又題意可知，電子秤測量得最小質量為0；電子秤測量最大質量時，彈簧形變量增加l，由胡克定律結合受力分析：
F增＝kl＝mg
解得：
電子秤測量范圍：；
（3）由閉合電路得歐姆定律可得：
當彈簧形變量增加x時，由電阻定律得：
由受力分析知：
kx＝mg
U＝IRx
解得：；
答：（1）計算電壓表的最大示數；
（2）計算該電子秤能測量的最大質量為；
（3）電壓表示數U與所稱物體質量m的關系式為：。
【點評】本題考查閉合電路歐姆定律及共點力的平衡條件的應用，解題的關鍵電路結構分析，注意電阻定律的運用。
20．（2024秋 泉州期中）如圖甲是某同學在科技制作活動中自制的電子秤原理圖，利用電信號來顯示物體的質量，托盤與電阻可忽略的彈簧相連，托盤與彈簧的質量均不計。滑動變阻器的滑動端與彈簧上端連接，當托盤中沒有放物體時，電壓表的示數為零，放上重物后當滑片從最上端滑到最下端過程中，電流表示數I與電壓表示數U的關系圖像如圖乙所示。已知滑動變阻器總長度L＝20cm，電源內阻不計，電壓表、電流表均為理想電表，g取10m/s2，彈簧的勁度系數k＝10N/m，不計一切阻力。求：
（1）滑動變阻器R的最大阻值；
（2）電源電動勢E和限流電阻R0的阻值；
（3）電壓表示數Ux與所稱物體質量m的關系式。
【考點】常見傳感器的工作原理及應用；用閉合電路的歐姆定律計算電源的電動勢和內阻；用閉合電路的歐姆定律計算電路中的電壓、電流或電阻；電路動態分析．
【專題】定量思想；推理法；恒定電流專題；理解能力．
【答案】（1）滑動變阻器R的最大阻值為20Ω；
（2）電源電動勢為9V和限流電阻的阻值為10Ω；
（3）電壓表示數為Ux與所稱物體質量m的關系式為Ux。
【分析】（1）根據題意和部分電路的歐姆定律可求；
（2）根據閉合電路歐姆定律可求電動勢和電阻值；
（3）根據物體受力平衡再結合電路可求電壓和物體質量的關系。
【解答】解：（1）滑動變阻器全部接入時U＝6V，I＝0.3A
由
（2）由圖可知滑動變阻器不接入時I'＝0.9A
根據E＝U+IR0，E＝I'R0
代入數據解得E＝9V，R0＝10Ω
（3）當物體質量為m時，壓縮量mg＝kΔx
電壓表示數Ux
當電壓最大時是6V，最大質量為0.2kg，代入數據解得，，m≤0.2kg。
答：（1）滑動變阻器R的最大阻值為20Ω；
（2）電源電動勢為9V和限流電阻的阻值為10Ω；
（3）電壓表示數為Ux與所稱物體質量m的關系式為Ux。
【點評】明確閉合電路歐姆定律的內容，知道電路中電阻、電壓和電流的關系。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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