专题11.3 实验十二　传感器的简单使用（练）（原卷版）

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1、专题11.3 实验十二传感器的简单使用 1（福建省宁德一中2019届期中）如图电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜导体层，再在导体层外加上一块保护玻璃，电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极，在导体层内形成一个低电压交流电场，在触摸屏幕时，由于人体是导体，手指与内部导体层间会形成一个特殊电容(耦合电容)，四边电极发出的电流会流向触点，而电流强弱与手指到电极的距离成正比，位于触摸屏后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置由以上信息可知，下列说法中正确的是()A电容式触摸屏的两极板分别是导体层和手指B当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越大C当用手触摸屏

2、幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越小D当用手触摸屏幕时，手指和屏的接触面积的大小影响电容的大小2（安徽省淮北一中2019届期末）某种角速度计，其结构如图所示当整个装置绕轴OO转动时，元件A相对于转轴发生位移并通过滑动变阻器输出电压，电压传感器(传感器内阻无限大)接收相应的电压信号已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k、自然长度为l，电源的电动势为E、内阻不计滑动变阻器总长也为l，电阻分布均匀 ，装置静止时滑片P在变阻器的最左端B端，当系统以角速度转动时，则()A电路中电流随角速度的增大而增大B电路中电流随角速度的增大而减小C弹簧的伸长量为xD输出电压U与的函数式为U3. （江西省吉安一中201

3、9届期中）酒精测试仪用于机动车驾驶人员是否酗酒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变化而变化在如图所示的电路中，酒精气体的不同浓度对应着传感器的不同电阻这样，电压表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻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()AU越大，表示C越大，C与U成正比BU越大，表示C越大，但是C与U不成正比CU越大，表示C越小，C与U成反比DU越大，表示C越小，但是C与U不成反比4（浙江省舟山一中2019届期末）在输液时，药液

4、有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻RM发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报，此时()ARM变大，且R越大，U增大越明显BRM变大，且R越小，U增大越明显CRM变小，且R越大，U增大越明显DRM变小，且R越小，U增大越明显5（湖北省荆门中学2019届调研）对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻RT，在给定温度范围内，其阻值随温度的变化是非线性的某同学将RT和两个适当的定值电阻R1、R2连成如图虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻RL的阻值随RT所处环境温度的变化近似为线性的，且具有合适的阻值范围为了验证这个设

5、计，他采用伏安法测量在不同温度下RL的阻值，测量电路如图所示，图中的电压表内阻很大实验中的部分实验数据测量结果如表所示温度t/30.040.050.060.070.080.090.0RL阻值/54.351.047.544.341.037.934.7I/mA93.397.6102.9109.7116.7125.2134.2U/V5.075.024.974.904.834.754.66回答下列问题：(1)根据图甲所示的电路，在如图乙所示的实物图上连线(2)为了检验RL与t之间近似为线性关系，在坐标纸上作出RLt关系图线(3)在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图丙所示，电流表的读数为_，电

6、压表的读数为_此时等效电阻RL的阻值为_；热敏电阻所处环境的温度约为_丙6（黑龙江省黑河一中2019届质检）电控调光玻璃能根据光照强度自动调节玻璃的透明度，将光敏电阻Rx和定值电阻R0接在9 V的电源上，电源内阻不计，光敏电阻阻值随光强变化关系如表所示：光强E/cd12345电阻值/18963.6 “光强”表示光强弱程度的物理量，符号为E，单位坎德拉(cd)(1)当光照强度为4坎德拉(cd)时光敏电阻Rx的大小为_.(2)其原理是光照增强，光敏电阻Rx阻值变小，施加于玻璃两端的电压降低，玻璃透明度下降，反之则玻璃透明度上升若电源电压不变，R0是定值电阻，则下列电路图中符合要求的是_(填序号)(

7、3)现已知定值电阻R0为12 ，用电压表测得光敏电阻两端的电压为3 V，则此时光照强度为多少？7. （浙江省绍兴一中2019届期中）热电传感器利用了热敏电阻对温度变化响应很敏感的特性某学习小组的同学拟探究某种类型的热敏电阻的阻值如何随温度变化从室温升到80时，所提供的热敏电阻Rt的阻值变化范围可能是由5 变到1 或由5 变到45 .除热敏电阻外，可供选用的器材如下：温度计，测温范围10100；电流表A1，量程3 A，内阻rA0.1 ；电流表A2，量程0.6 A，内阻约为0.2 ；电压表V1，量程6 V，内阻rV1.5 k；电压表V2，量程3 V，内阻约为1 k；标准电阻，阻值R1100 ；滑动

8、变阻器R2，阻值范围05 ；电源E，电动势3 V，内阻不计；开关及导线若干(1)甲同学利用如图甲所示的电路测量室温下热敏电阻的阻值要使测量效果最好，应选下列_组器材AA1和V1BA2和V2CA1和V2(2)在测量过程中，随着倒入烧杯中的开水增多，热敏电阻的温度升高到80时，甲同学发现电流表、电压表的示数几乎都不随滑动变阻器R2的阻值的变化而改变(电路保持安全完好)，这说明热敏电阻的阻值随温度升高而_(选填“增大”或“减小”)(3)学习小组的同学根据甲同学的实验，建议他在测量较高温度热敏电阻的阻值时重新设计电路，更换器材请你在如图乙所示的虚线框内完成测量温度80时热敏电阻阻值的实验电路图8（河南

9、省漯河一中2019届期末）某研究性学习小组为了制作一种传感器，需要选用一电器元件。如图7所示为该电器元件的伏安特性曲线，有同学对其提出质疑，现需进一步验证该伏安特性曲线，实验室备有下列器材：器材(代号)规格电流表(A1)量程050 mA，内阻约为50 电流表(A2)量程0200 mA，内阻约为10 电压表(V1)量程03 V，内阻约为10 k电压表(V2)量程015 V，内阻约为25 k滑动变阻器(R1)阻值范围015 ，允许最大电流1 A滑动变阻器(R2)阻值范围01 k，允许最大电流100 mA直流电源(E)输出电压6 V，内阻不计电键(S)、导线若干图7(1)为提高实验结果的准确程度，电

10、流表应选用_；电压表应选用_；滑动变阻器应选用_。(以上均填器材代号)(2)为达到上述目的，请在虚线框内画出正确的实验电路原理图，并标明所用器材的代号。11（黑龙江省哈尔滨三中2019届模拟）如图10所示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.为理想电压表当木板上没有放重物时，滑动变阻器的触头位于图中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.图10(1)写出m、U与k之间所满足的关系式(2)已知E1.50V，

11、L12.0cm，g取9.80m/s2.测量结果如下表：m/kg1.001.503.004.506.007.50U/V0.1080.1540.2900.4460.6080.740在图11中给出的坐标纸上利用表中数据描出mU直线图11mU直线的斜率为_kg/V(结果保留三位有效数字)弹簧的劲度系数k_N/m(结果保留三位有效数字)12（山西省临汾一中2019届模拟）某些固体材料受到外力后除了产生形变，其电阻率也要发生变化，这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”现用如图12所示的电路研究某长薄板电阻Rx的压阻效应，已知Rx的阻值变化范围为几欧到几十欧，实验室中有下列器材：图1

12、2A电源E(3V，内阻约为1)B电流表A1(00.6A，内阻r15)C电流表A2(00.6A，内阻r21)D开关S，定值电阻R05(1)为了比较准确地测量电阻Rx的阻值，请完成虚线框内电路图的设计(2)在电阻Rx上加一个竖直向下的力F(设竖直向下为正方向)，闭合开关S，记下电表读数，A1的读数为I1，A2的读数为I2，得Rx_.(用字母表示)(3)改变力的大小，得到不同的Rx值，然后让力反向从下向上挤压电阻，并改变力的大小，得到不同的Rx值最后绘成的图象如图13所示，除观察到电阻Rx的阻值随压力F的增大而均匀减小外，还可以得到的结论是_当F竖直向下时，可得Fx与所受压力F的数值关系是Rx_.图

13、1313（河南省安阳一中2019届模拟）热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，现用伏安法研究电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整已知常温下待测热敏电阻的阻值约45 .将热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其他备用的仪表和器具有：盛有热水的热水瓶(图中未画出)、电源(3 V、内阻可忽略)、直流电流表(内阻约1 )、直流电压表(内阻约5 k)、滑动变阻器(020 )、开关、导线若干图4(1)在图4(a)中画出实验电路图(2)根据电路图，在图4(b)所示的实物图上连线(3)简要写出完成接线后的主要实验步骤14（江苏省徐州一中2019届模拟）如图为某一热敏电阻(电阻

14、值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的I U关系曲线图。(1)为了通过测量得到如图所示I U关系的完整曲线，在图甲和乙两个电路中应选择的是图_；简要说明理由：_。(电源电动势为9 V，内阻不计，滑动变阻器的阻值为0100 )(2)在如图所示电路中，电源电压恒为9 V，电流表读数为70 mA，定值电阻R1250 。由热敏电阻的I U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为_V；电阻R2的阻值为_。15（辽宁省葫芦岛一中2019届模拟）如图7所示，图甲为热敏电阻的Rt图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器的电阻为100.当线圈的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸

15、合为继电器线圈供电的电池的电动势E9.0V，内阻不计图中的“电源”是恒温箱加热器的电源图7(1)应该把恒温箱内的加热器接在_(填“A、B端”或“C、D端”)(2)如果要使恒温箱内的温度保持在50，可变电阻R的阻值应调节为_.16（山西省大同一中2019届模拟）利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器，一般体积很小，可以用来测量很小范围内的温度变化，反应快，而且精确度高(1)如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，其他因素不变，只要热敏电阻所处区域的温度降低，电路中电流将变_(填“大”或“小”)(2)上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电

16、阻附近的温度如果刻度盘正中的温度为20C(如图8甲所示)，则25C的刻度应在20C的刻度的_(填“左”或“右”)侧图8(3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化，请用图乙中的器材(可增加元器件)设计一个电路17（河北省承德一中2019届模拟）为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx)某光敏电阻ROS在不同照度下的阻值如表所示：照度(lx)0.20.40.60.81.01.2电阻(k)754028232018(1)根据表中数据，请在图9给定的坐标

17、系中描绘出光敏电阻阻值随照度变化的曲线，并说明光敏电阻阻值随照度变化的特点图9(2)如图10所示，当1、2两端所加电压上升至2V时，控制开关自动启动照明系统，请利用下列器材设计一个简单电路给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗、照度降低至1.0lx时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图(不考虑控制开关对所设计电路的影响)图10提供的器材如下：光敏电阻ROS(符号，阻值见上面表格)直流电源E(电动势3V，内阻不计)；定值电阻：R110k，R220k，R340k (限选其中之一并在图中标出)开关S及导线若干18（辽宁省本溪一中2019届模拟）传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电

18、学量的变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用有一种测量人的体重的电子秤，其测量部分的原理图如图14中的虚线框所示，它主要由压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)和显示体重大小的仪表(实质是理想电流表)组成压力传感器表面能承受的最大压强为1107Pa，且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如表所示设踏板和压杆的质量可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8V，取g10m/s2.请作答：图14压力F/N0250500750100012501500电压R/300270240210180150120(1)该秤零点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘_A处

19、(2)如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20mA，这个人的质量是_kg.19（湖南省株洲二中2019届模拟）如图8为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的IU关系曲线图。图8(1)为了通过测量得到如图8所示IU关系的完整曲线，在图9甲和乙两个电路中应选择的是图_；简要说明理由：_。(电源电动势为9 V，内阻不计，滑动变阻器的阻值为0100 )图9(2)在如图10所示电路中，电源电压恒为9 V，电流表读数为70 mA，定值电阻R1250 。由热敏电阻的IU关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为_V；电阻R2的阻值为_。图1020. （河北省石家庄二中2019届模拟）对温

20、度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻RT，在给定温度范围内，其阻值随温度的变化是非线性的某同学将RT和两个适当的定值电阻R1、R2连成图2虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻RL的阻值随RT所处环境温度的变化近似为线性的，且具有合适的阻值范围为了验证这个设计，他采用伏安法测量在不同温度下RL的阻值，测量电路如图2所示，图中的电压表内阻很大实验中的部分实验数据测量结果如表所示.图2温度t/30.040.050.060.070.080.090.0RL阻值/54.351.047.544.341.037.934.7I/mA93.397.6102.9109.7116.7125.2134.2U/V5.0

21、75.024.974.904.834.754.66回答下列问题：(1)根据图2所示的电路，在图3所示的实物图上连线图3(2)为了检验RL与t之间近似为线性关系，在坐标纸(图4)上作出RLt关系图线图4(3)在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图5、6所示，电流表的读数为_，电压表的读数为_此时等效电阻RL的阻值为_；热敏电阻所处环境的温度约为_图5图61.(2017江苏卷)某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图甲所示，继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R串联接在电源E两端，当继电器的电流超过15 mA时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控继电器的电阻约20 ，热敏电阻

22、的阻值Rt与温度t的关系如下表所示.t/30.040.050.060.070.080.0Rt/199.5145.4108.181.862.949.1(1)提供的实验器材有：电源E1(3 V，内阻不计)、电源E2(6 V，内阻不计)、滑动变阻器R1(0200 )、滑动变阻器R2(0500 )、热敏电阻Rt、继电器、电阻箱(0999.9 )、开关S、导线若干为使该装置实现对3080之间任一温度的控制，电源E应选用_(选填“E1”或“E2”)，滑动变阻器R应选用_(选填“R1”或“R2”)甲乙(2)实验发现电路不工作某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图乙所示的选择开关旋至_

23、(选填“A”“B”“C”或“D”)(3)合上开关S，用调节好的多用电表进行排查在图甲中，若只有b、c间断路，则应发现表笔接入a、b时指针_(选填“偏转”或“不偏转”)，接入a、c时指针_(选填“偏转”或“不偏转”)(4)排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为50时被吸合，下列操作步骤的正确顺序是_(填写各步骤前的序号)将热敏电阻接入电路观察到继电器的衔铁被吸合断开开关，将电阻箱从电路中移除合上开关，调节滑动变阻器的阻值断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1 2(2016高考北京卷) 热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中图为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度t变化的示意图由图可知，

24、这种热敏电阻在温度上升时导电能力_(选填“增强”或“减弱”)；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的响应更_(选填“敏感”或“不敏感”)3(2016高考全国卷)现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过60 时，系统报警提供的器材有：热敏电阻，报警器(内阻很小，流过的电流超过Ic时就会报警)，电阻箱(最大阻值为999.9 )，直流电源(输出电压为U，内阻不计)，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 )，滑动变阻器R2(最大阻值为2 000 )，单刀双掷开关一个，导线若干在室温下对系统进行调节已知U约为18 V，Ic约为10 mA；流过报警器的电流超过20 mA时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在60 时阻值为650.0 .(1)完成待调节的报警系统原理电路图的连线(2)电路中应选用滑动变阻器_(填“R1”或“R2”)(3)按照下列步骤调节此报警系统：电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为_；滑动变阻器的滑片应置于_(填“a”或“b”)端附近，不能置于另一端的原因是_将开关向_(填“c”或“d”)端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至_(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用