第5章　传感器及其应用 综合拔高练（含答案解析）

综合拔高练 高考真题练 考点1　传感器 1.(多选题)(2022全国乙,18)安装适当的软件后,利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。如图,在手机上建立直角坐标系,手机显示屏所在平面为xOy面。某同学在某地对地磁场进行了四次测量,每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。根据表中测量结果可推知 (　　) 测量序号 Bx/μT By/μT Bz/μT 1 0 21 -45 2 0 -20 -46 3 21 0 -45 4 -21 0 -45 A.测量地点位于南半球 B.当地的地磁场大小约为50 μT C.第2次测量时y轴正向指向南方 D.第3次测量时y轴正向指向东方 考点2　敏感元件与电学实验综合 2.(2024全国甲,23)电阻型氧气传感器的阻值会随所处环境中的氧气含量发生变化。在保持流过传感器的电流(即工作电流)恒定的条件下,通过测量不同氧气含量下传感器两端的电压,建立电压与氧气含量之间的对应关系,这一过程称为定标。一同学用图(a)所示电路对他制作的一个氧气传感器定标。实验器材有:装在气室内的氧气传感器(工作电流1 mA)、毫安表(内阻可忽略)、电压表、电源、滑动变阻器、开关、导线若干、5个气瓶(氧气含量分别为1%、5%、10%、15%、20%)。 完成下列实验步骤并填空: (1)将图(a)中的实验器材间的连线补充完整,使其能对传感器定标; (2)连接好实验器材,把氧气含量为1%的气瓶接到气体入口; (3)把滑动变阻器的滑片滑到　　　　端(填“a”或“b”),闭合开关; (4)缓慢调整滑动变阻器的滑片位置,使毫安表的示数为1 mA,记录电压表的示数U; (5)断开开关,更换气瓶,重复步骤(3)和(4); (6)获得的氧气含量分别为1%、5%、10%和15%的数据已标在图(b)中;氧气含量为20%时电压表的示数如图(c),该示数为　　　V(结果保留2位小数)。 现测量一瓶待测氧气含量的气体,将气瓶接到气体入口,调整滑动变阻器滑片位置使毫安表的示数为1 mA,此时电压表的示数为1.50 V,则此瓶气体的氧气含量为　　　　%(结果保留整数)。 3.(2023湖南,12)某探究小组利用半导体薄膜压力传感器等元件设计了一个测量微小压力的装置,其电路如图(a)所示,R1、R2、R3为电阻箱,RF为半导体薄膜压力传感器,C、D间连接电压传感器(内阻无穷大)。 (1)先用欧姆表“×100”挡粗测RF的阻值,示数如图(b)所示,对应的读数是　　　Ω; (2)适当调节R1、R2、R3,使电压传感器示数为0,此时,RF的阻值为　　　　(用R1、R2、R3表示); (3)依次将0.5 g的标准砝码加载到压力传感器上(压力传感器上所受压力大小等于砝码重力大小),读出电压传感器示数U,所测数据如表所示: 次数 1 2 3 4 5 6 砝码质量m/g 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电压U/mV 0 57 115 168 220 280 根据表中数据在图(c)上描点,绘制U-m关系图线; (4)完成前面三步的实验工作后,该测量微小压力的装置即可投入使用。在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力F0,电压传感器示数为200 mV,则F0大小是　　　　N(重力加速度取9.8 m/s2,保留2位有效数字); (5)若在步骤(4)中换用非理想毫伏表测量C、D间电压,在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力F1,此时非理想毫伏表读数为200 mV,则F1　　　F0(填“>”“=”或“<”)。 4.(2021山东,14)热敏电阻是传感器中经常使用的元件,某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律。可供选择的器材有: 待测热敏电阻RT(实验温度范围内,阻值约几百欧到几千欧); 电源E(电动势1.5 V,内阻r约为0.5 Ω); 电阻箱R(阻值范围0~9 999.99 Ω); 滑动变阻器R1(最大阻值20 Ω); 滑动变阻器R2(最大阻值2 000 Ω); 微安表(量程100 μA,内阻等于2 500 Ω); 开关两个,温控装置一套,导线若干。 图甲 同学们设计了如图甲所示的测量电路,主要实验步骤如下: ①按图示连接电路; ②闭合S1、S2,调节滑动变阻器滑片P的位置,使微安表指针满偏; ③保持滑动变阻器滑片P位置不变,断开S2,调节电阻箱,使 ... ...