2024_2025学年新教材高中物理第5章传感器及其应用第3节大显身手的传感器测评含解析鲁科版选择性.docxVIP

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第3节大显身手的传感器

课后篇巩固提升

必备学问基础练

1.(2024湖北襄阳老河口中学期末)小强用恒温箱进行试验时,发觉恒温箱的温度持续上升,无法自动限制。经检查,恒温箱的限制器没有故障。参照图,下列对故障推断正确的是()

A.只可能是热敏电阻出现故障

B.只可能是温度设定装置出现故障

C.热敏电阻和温度设定装置都可能出现故障

D.可能是加热器出现故障

解析由恒温箱原理图可知,无论热敏电阻出现故障或温度设定出现故障,都会向限制器传递错误信息,导致限制器发出错误指令,C正确,A、B错误;若加热器出现故障,只有一种可能,即不能加热,而题中加热器始终加热才会使温度持续上升,D错误。

答案C

2.(2024福建师大附中期末)防治疫情期间,在机场、车站等交通出入口,运用了红外线热像仪,红外线热像仪通过红外线遥感,可检测出经过它时的发热病人,从而可以有效限制疫情的传播。关于红外线热像仪,下列说法正确的是()

A.选择红外线进行检测,主要是因为红外线光子能量小,可以节约能量

B.红外线热像仪通过放射红外线照耀人体来检测

C.红外线热像仪同时还具有杀菌作用

D.一切物体都能放射红外线,而且物体在不同温度下放射的红外线的频率和强度不同

解析红外线热像仪是依据物体放射的红外线的频率和强度不同而工作的,故选项D正确。

答案D

3.(多选)(2024河北邢台八中期中)如图所示为电熨斗的结构图,下列关于电熨斗的说法正确的是()

A.电熨斗能自动限制温度主要利用了双金属片,两片金属的膨胀系数相同

B.常温下,上、下触点是接触的,温度过高时,双金属片发生弯曲使上、下触点分别

C.须要较高温度熨烫时,要调整调温旋钮,使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移

D.电熨斗中的双金属片是一种半导体材料

解析电熨斗主要是利用双金属片的膨胀系数不同而自动限制温度的,选项A错误;常温下,上、下触点是接触的,温度过高时,双金属片发生弯曲使上、下触点分别,选项B正确;须要较高温度熨烫时,要调整调温旋钮,使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移,选项C正确;电熨斗中的双金属片是金属材料,选项D错误。

答案BC

4.如图所示,甲为温度在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,它的电阻随温度改变的图线如图乙所示。当a、b端电压Uab0时,电压鉴别器会令开关S接通,恒温箱内的电热丝加热,使箱内温度上升;当Uab0时,电压鉴别器会令开关S断开,停止加热,恒温箱内的温度恒定在℃。?

解析设电路的路端电压为U,当Uab=0时,是电热丝加热的临界状态。此时UR1+R2R1=UR3+RTR3,解得RT

答案35

5.有一种测量人体重的电子秤,其原理如图中的虚线框内所示。它主要由三部分构成:踏板和压力杠杆ABO、压力传感器R(一个阻值可随压力大小而改变的电阻器)、显示体重的仪表G(其实质是电流表)。其中AO∶BO=5∶1。已知压力传感器的电阻与其所受压力的关系如表中所示:

压力F/N

0

50

100

150

200

250

300

…

电阻R/Ω

300

270

240

210

180

150

120

…

设踏板的杠杆组件的质量不计,接通电源后,压力传感器两端的电压恒为4.68V,则:

(1)利用表中数据归纳出电阻R随压力F改变的函数关系式;

(2)该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表刻度盘多少毫安处?

(3)假如某人站在踏板上,电流表刻度盘示数为20mA,这个人的体重是多少?

解析(1)由表中数据可归纳得出:R=300-0.6F(R和F的单位分别为Ω和N)。

(2)依题意可知,电子秤空载时压力传感器的电阻R1=300Ω,电路中的电流为I=UR=4.68300A

(3)当电流表刻度盘的读数为I2=20mA时,压力传感器的电阻R2=UI2=4.680.02Ω=234Ω,由R=300-0.6F,算得F2=110N,再由

答案(1)R=300-0.6F(R和F的单位分别为Ω和N)

(2)15.6mA(3)550N

关键实力提升练

6.(2024四川成都期末)酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酒后驾车及其他严禁酒后作业人员的现场检测,它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器。酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的改变而改变,在如图所示的电路中,不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻,这样,显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系。假如二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻r的倒数与酒精气体的浓度成正比,那么,电压表示数U与酒精气体浓度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越大,但是c与U不成正比

C.U越