资料概述与简介
2014挑战高考物理压轴题
实验 传感器的简单使用
1.根据传感器的简单使用的实验事实,下列判断正确的是()
A.热敏电阻的电阻值随其温度的升高而增大
B.热敏电阻的电阻值随其温度的升高而减小
C.光敏电阻的电阻值随其受光照亮度的增大而增大
D.光敏电阻的电阻值随其受光照亮度的增大而减小
2.(双选)美国科学家Willard S.Boyle与George E.Smith因电荷耦合器件(CCD)的重要发明荣获2009年度诺贝尔物理学奖.CCD是将光学量转变成电学量的传感器.下列器件可作为传感器的有()
A.发光二极管 B.热敏电阻
C.霍尔元件 D.干电池
3.(双选)如图所示的电路中,当半导体材料做成的热敏电阻浸泡到热水中时,电流表示数增大,则说明()
A.热敏电阻在温度越高时,电阻越大
B.热敏电阻在温度越高时,电阻越小
C.半导体材料温度升高时,导电性能变差
D.半导体材料温度升高时,导电性能变好
4.硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件.某同学用图甲所示电路探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系.图中R0为已知定值电阻,电压表视为理想电压表.
(1)请根据图甲,用笔画线代替导线将图乙中的实验器材连接成实验电路.
(2)该同学给硅光电池一固定的光照强度,通过改变滑动变阻器来增加电路的电流,从而根据两个电压表读出许多组电压值,再把V2表的示数与已知电阻R0的阻值相除折算成许多个电流值,描绘出如图丙所示的U-I图线,则根据该图线可以说明硅光电池的内电阻随电路电流的增大而________(填增大或减小).
5.某学生为了测量一个物体的质量,找到一个力电转换器,该转换器的输出电压正比于受压面受到的压力(比例系数为k).如图所示,测量时先调节输入端的电压,使转换器空载时的输出电压为零;而后在其受压面上放上物体,即可测得与物体的质量成正比的输出电压.
现有下列器材:力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池一个、电键及导线若干、待测物体(可置于力电转换器的受压面上),请完成对该物体的测量m.
(1)设计一个电路,要求力转换器的输入电压可调,并且使电压的调节范围尽可能大,在方框中画出完整的测量电路图;
(2)简要说明测量步骤,求出比例系数k,并测出待测物体的质量m;
(3)请设想实验中可能会出现的一个问题.
1.BD
2.解析:发光二极管有单向导电性,A错误;热敏电阻和霍尔元件都可作为传感器,B、C正确;干电池是电源,D错误.
答案:BC
3.答案:BD
4.解析:(1)实物连图如下图所示:
(2)根据电源的内阻由图线的斜率的绝对值可知:硅光电池的内电阻随电路电流的增大而增大.
答案:见解析
5.解析:(1)设计电路如图所示:
(2)测量步骤与结果:
①调节滑动变阻器,使转换器的输出电压为零.
②将砝码放在转换器上,记下输出电压U0.
③将待测物放在转换器上,记下输出电压U1.
由U0=km0g,得k=.
测得U=kmg,所以m=.
(3)①输入电压不可调为零;②待测物体质量超出转换器量程.
答案:见解析
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