新高考物理一轮复习考点课时练第13章第73练　电磁振荡 实验十六：利用传感器制作简单的自动控制装置（含答案解析）

这是一份新高考物理一轮复习考点课时练第13章第73练　电磁振荡 实验十六：利用传感器制作简单的自动控制装置（含答案解析），共24页。试卷主要包含了如图为某温度报警器的电路图，如图所示为一个加速度计的原理图，9 Ω)；，0 Ω时，电流表示数为Ig等内容，欢迎下载使用。
分值：50分
1~6题每小题5分，共30分
1.5G是“第五代移动通信技术”的简称，其最显著的特点之一为具有超高速的数据传播速率，5G信号一般采用3.3×109~6×109 Hz频段的无线电波，而第四代移动通信技术4G采用的是1.88×109~2.64×109 Hz频段的无线电波，则下列说法正确的是( )
A.空间中的5G信号和4G信号相遇会产生干涉现象
B.5G信号比4G信号所用的无线电波在真空中传播得更快
C.5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站
D.5G信号比4G信号波长更长
2.(2024·山东聊城市期中)干簧管是能够感知磁场的常用传感元件，小明在实验中发现一个常开型干簧管，即初始状态两金属片断开，下列哪些操作不能使干簧管闭合( )
3.(2025·山东临沂市校考)如图为某温度报警器的电路图。蜂鸣器M两端的电压超过某一数值时会鸣响，热敏电阻Rt的阻值随着温度的升高而减小，R0为定值电阻，电源E的内阻不能忽略。某温度下蜂鸣器不响，温度升高时( )
A.电压表的示数增大
B.电源输出功率一定增大
C.电源的总功率一定减小
D.升高到某一温度，蜂鸣器可能会鸣响
4.(多选)(来自教材改编)如图，为测量储物罐中不导电液体的高度，有人设计了一个监测液面高度变化的传感器。将与储物罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储物罐中，电容C可通过开关S与电感或电源相连，当开关从a拨到b时，由电感L和电容C构成的回路中产生振荡电流。通过检测振荡电流的频率变化，可以推知液面的升降情况。关于此装置，下面说法正确的是( )
A.电源电动势越小，则振荡电流的频率越低
B.当电路中电流最大时，电容器两端的电压最小
C.开关a拨向b瞬间，电感L的自感电动势为零
D.检测到振荡电流的频率增加，说明液面高度在降低
5.(来自教材改编)(2024·北京卷·12)如图所示为一个加速度计的原理图。滑块可沿光滑杆移动，滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接；固定在滑块上的滑动片M下端与滑动变阻器R接触良好，且不计摩擦；两个电源的电动势E相同，内阻不计。两弹簧处于原长时，M位于R的中点，理想电压表的指针位于表盘中央。当P端电势高于Q端时，指针位于表盘右侧。将加速度计固定在水平运动的被测物体上，则下列说法正确的是( )
A.若M位于R的中点右侧，P端电势低于Q端
B.电压表的示数随物体加速度的增大而增大，但不成正比
C.若电压表指针位于表盘左侧，则物体速度方向向右
D.若电压表指针位于表盘左侧，则物体加速度方向向右
6.(来自教材改编)如图所示为苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在压力传感器R1上。R1所受压力越大阻值越小，当R2两端电压超过某一值时，使控制电路接通，电磁铁吸动分拣开关的衔铁。该控制电路中包含保持电路，能够确保苹果在分拣板上运动时电磁铁始终保持吸动状态。下列说法正确的是( )
A.为了选出质量更大的苹果可以增加缠绕电磁铁线圈的匝数
B.为了选出质量更大的苹果可以将电源A的输出电压减小
C.为了选出质量更大的苹果可以增大R2的阻值
D.质量大的苹果将进入上通道
7、8题每小题10分，共20分
7.(10分)(2024·贵州卷·12)某实验小组根据热敏电阻的阻值随温度变化的规律，探测温度控制室内的温度。选用的器材有：
热敏电阻RT；
电流表G(内阻Rg为240 Ω，满偏电流为Ig)；
定值电阻R(阻值为48 Ω)；
电阻箱R0(阻值0~999.9 Ω)；
电源E(电动势恒定，内阻不计)；
单刀双掷开关S1、单刀单掷开关S2；
导线若干。
请完成下列步骤：
(1)(2分)该小组设计了如图(a)所示的电路图。根据图(a)，完成图(b)中的实物图连线。
(2)(4分)开关S1、S2断开，将电阻箱的阻值调到 (填“最大”或“最小”)。开关S1接1，调节电阻箱，当电阻箱读数为60.0 Ω时，电流表示数为Ig。再将S1改接2，电流表示数为Ig2，断开S1。得到此时热敏电阻RT的阻值为 Ω。
(3)(2分)该热敏电阻RT阻值随温度t变化的RT－t曲线如图(c)所示，结合(2)中的结果得到温度控制室内此时的温度约为 ℃(结果取整数)。
(4)(2分)开关S1接1，闭合S2，调节电阻箱，使电流表示数为Ig。再将S1改接2，如果电流表示数为Igk(k>1)，则此时热敏电阻RT＝ Ω(用k表示)，根据图(c)即可得到此时温度控制室内的温度。
8.(10分)智能化育苗蔬菜基地对环境要求严格，其中包括对光照强度的调控，小明准备利用所学知识设计智能光控电路。智能光控电路的核心元件是光敏电阻R。
(1)(2分)小明首先利用图甲中多用电表粗略测量了光敏电阻阻值R＝ Ω。
(2)(6分)为了精确测量多组不同光照强度下光敏电阻的阻值，小明采用图乙中的实验器材进行实验，部分实物连接已经完成，描绘的阻值R随照度I[反映光照的强弱，光越强，照度越大，单位为勒克斯(lx)]变化的图像如图丙，根据图丙可知，光敏电阻的阻值随照度减小而 (选填“增大”或“减小”)。若电压表的量程为0~3 V，内阻约为3 kΩ，毫安表的量程为0~3 mA，内阻约为5 Ω，请将图乙中导线P、Q连接在合适的位置，形成完整测量电路。
(3)(2分)小明设计如图丁所示的智能光控电路。当光敏电阻R两端的电压U增加到一定值时照明系统开始工作，自动控制系统开始补光。为了使照度更小时，自动控制系统就开始补光，则需要 (选填“增大”或“减小”)电阻箱R2的阻值。
答案精析
1.C 2.A 3.D 4.BD 5.D
6.B [大苹果通过托盘秤时，R2两端的电压达到使控制电路接通的电压，使电磁铁吸动分拣开关的衔铁，大苹果进入下面的通道，故D错误；为了选出质量更大的苹果，就要保持电磁铁的磁性不变，而因压力越大，电阻R1越小，此时回路中的电流就越大，而要保持电磁铁的磁性不变，只需要减小缠绕电磁铁线圈的匝数，故A错误；为了选出质量更大的苹果，就要使得R2两端电压保持不变，因R1减小，而其他条件不变的情况下，只能减小和传感器R1相连接电路中电源A的输出电压，故B正确；为了选出质量更大的苹果，就要使得R2两端电压保持不变，因压力越大，电阻R1越小，此时回路中的电流就越大，R2的电压就会变得更大，则要想保持R2的电压和原来一致，则只适当减小R2的阻值，故C错误。]
7.(1)见解析图 (2)最大 300 (3)9
(4)50(k－1)
解析 (1)由题图(a)所示的电路图，题图(b)中的实物图连线如图所示。
(2)由题图(a)可知，电阻箱起到保护电路的作用，因此开关闭合前，将电阻箱的阻值调到最大。
开关S1接1时，由闭合电路欧姆定律可得Ig＝ER0＋Rg
S1接2时，则有Ig2＝ER0＋Rg＋RT
联立解得RT＝R0＋Rg＝60 Ω＋240 Ω
＝300 Ω
(3)由题图(c)可知，RT＝300 Ω时，对应的温度约为9 ℃。
(4)开关S1接1，闭合S2，调节电阻箱，使电流表示数为Ig，由并联电路的分流作用，结合Rg＝5R，可得干路电流为6Ig，
则有并联部分的电阻R并＝RgRRg＋R
由闭合电路欧姆定律可得
6Ig＝ER并＋R0'
结合Ig＝ER0＋Rg
R0＝60 Ω
解得R0'＝10 Ω
S1接2时，电流表示数为Igk(k>1)，
同理可得干路电流为6kIg，
由闭合电路欧姆定律可得
6kIg＝ER并＋R0'＋RT
结合6Ig＝ER并＋R0'
其中R并＝40 Ω
解得RT＝(k－1)(R并＋R0')
＝50(k－1) Ω。
8.(1)2 000 (2)增大 见解析图
(3)增大
解析 (1)电阻表的读数为指针所指刻度与倍率的乘积，所以题图甲中光敏电阻测量值为R＝20×100 Ω＝2 000 Ω。
(2)由题图丙可知，阻值R随照度I的减小而增大；
本实验为了精确测量多组不同光照强度下光敏电阻的阻值，所以滑动变阻器应采用分压式接法，又
R>RV·RA，所以电流表应采用内接法，故电路图如图所示
(3)若增大电阻箱R2的阻值，则外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，回路中电流减小，则光敏电阻需要变大才能使其两端电压达到定值，可以达到照度更小、光敏电阻阻值更大时，自动控制系统就开始补光的目的。