实验11 知能达标训练-2022高考物理 新编大一轮总复习（word）人教版

这是一份实验11 知能达标训练-2022高考物理 新编大一轮总复习（word）人教版，共5页。试卷主要包含了传感器是一种采集信息的重要器件，实验室备有以下器材等内容，欢迎下载使用。
1．(2020·平顶山模拟)传感器是一种采集信息的重要器件。如图所示是一种测定压力的电容式传感器，A为固定电极，B为可动电极，组成一个电容大小可变的电容器。可动电极两端固定，当待测压力施加在可动电极上时，可动电极发生形变，从而改变了电容器的电容。现将此电容式传感器与零刻线在中央的灵敏电流表和电源串联，组成闭合电路，已知电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏转。当待测压力增大时(　　)A．电容器的电容将减小B．灵敏电流表指针在正中央零刻线处C．灵敏电流表指针向左偏转D．灵敏电流表指针向右偏转[解析]　当待测压力增大时，电容器板间距离减小，由C＝知，电容器的电容增大，选项A错误；由于电容器与电源相连，故电压U不变，由Q＝CU知，电容器的电荷量将增加，即电容器需充电，故电流从电流表的正接线柱流入，指针将向右偏转，选项B、C错误，D正确。[答案]　D2．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阻附近的温度。如果刻度盘正中的温度为20 ℃(如图甲所示)，则25 ℃的刻度应在20 ℃的刻度的________(填“左”或“右”)侧。(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。(请在图乙中作图)[解析]　(1)因为负温度系数热敏电阻温度降低时，电阻增大，故电路中电流变小。(2)由(1)的分析知，温度越高，电流越大，25 ℃的刻度应对应较大电流，故在20 ℃的刻度的右侧。(3)如图所示。[答案]　(1)小　(2)右　(3)见解析图3．小明同学为了测定某太阳能硅光电池组的电动势和内阻，设计了如图1所示的电路，在一定光照条件下进行实验：(1)请根据图1完成图2中实物中的连线。图1图2(2)将测量出来的数据记录在下表中，其中第4组数据的电压如图3所示，则此时电压为________V。图3　　　　　　　　　　　图4 12345678U/V1.771.751.70 1.541.271.000.50I/μA1230486068768086(3)将这些数据在图4中描点，第4组数据还未描出。a．请在图4中描出第4组数据的点，作出该硅光电池组的U­I图线。b．由U－I图线知，该硅光电池组的电动势E＝______ V，电池组的内阻随其输出电流的变化而改变，在电流为80 μA时，该电池组的内阻r＝________ kΩ(保留3位有效数字)。[解析]　(1)根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图甲所示。(2)由表中实验数据可知电压表最大测量值为1.77 V，则电压表量程为3 V，由图3所示电压表可知，其分度值为0.1 V，示数为1.65 V。(3)a.把第四组数据标在坐标系内，根据坐标系内描出的点作出图象如图乙所示：b．由图线可知，该硅光电池组的电动势E＝1.80 V在电流为80 μA时，由表格数据得到路端电压为1.00 V，根据闭合电路欧姆定律，E＝U＋Ir，解得：r＝＝   Ω＝104 Ω＝10.0 kΩ。[答案]　(1)所连接的实物图见解析图甲　(2)1.65(1.63～1.68正确)　(3)a.该硅光电池组的U­I图线如图乙　b．1.80(1.75～1.85)　10.04．传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电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A(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1×107 Pa，且已知压力传感器的电阻R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4.8 V，g取10 m/s2。请作答： 压力F/N02505007501 0001 2501 500…电阻R/Ω300270240210180150120…(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。(2)如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20 mA，这个人的质量是____________ kg。[解析]　(1)由题表格知，踏板空载时，压力传感器的电阻R＝300 Ω，此时电流表中电流I＝＝ A＝1.6×10－2 A。(2)当电流I′＝20 mA＝2×10－2 A时，压力传感器的电阻R′＝＝ Ω＝240 Ω，由表格可知，这个人受到的重力为500 N，此人质量为50 kg。[答案]　(1)1.6×10－2　(2)505．(2020·郑州模拟)实验室备有以下器材：电压传感器、电流传感器、滑动变阻器R1(阻值变化范围0～20 Ω)、滑动变阻器R2(阻值变化范围0～1 000 Ω)、电动势适当的电源、小灯泡(4 V,2 W)、开关、导线若干。(1)要完整地描绘小灯泡的U­I曲线，请在方框中画出实验电路图，并标出所用滑动变阻器的符号。(2)实验中描绘出的小灯泡U­I曲线如图所示，由图可知，小灯泡灯丝电阻随温度升高而____________(选填“增大”“减小”或“不变”)。(3)如果用上述器材测量所给电源的电动势和内电阻，实验电路如图甲所示，图中R0是阻值为9.0 Ω的保护电阻，实验中测得多组数据记录在下表中，试在同一坐标系中画出等效电源的U­I图象，由图象可求出电源自身内阻约为____________ Ω。序号123456U/V4.003.402.802.001.500.80I/A0.200.250.330.400.460.52 (4)若将上述小灯泡直接与电源和保护电阻组成串联电路，如图乙所示，此时小灯泡消耗的电功率约为____________ W。[解析]　(1)要完整地描绘灯泡的U­I曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变压器要采用分压接法，由于灯泡的阻值较小，电流表应用外接法，电路图如图所示。(2)由图示U­I图象可知，随电压和电流的增大，灯泡实际功率增大，灯丝温度升高，电压与电流的比值增大，由此可知，灯泡灯丝电阻随温度升高而增大。(3)根据表中数据作出等效电源U­I图象如图所示，由图示图象可知，电源自身内阻r＝－R0＝ Ω－9 Ω＝1 Ω。(4)由图示图象可知，灯泡两端电压为2.1 V，电流为0.39 A，灯泡的电功率为P＝UI＝2.1×0.39 W≈0.82 W。[答案]　(1)见解析　(2)增大　(3)1　(4)0.82