2022年中考物理二轮复习练习动态电路计算传感器类

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1．小明在课外调查中知道，有一类电阻值会随所受压力大小改变的元件，通常称为压敏电阻，在生产生活中，压敏电阻有许多实际应用。小明与同学们利用压敏电阻设计并制作出了一个电子秤，图甲为其工作原理图。电路中的R0为定值电阻，R是压敏电阻，其电阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示。他们将电路中电压表的表盘数值改写成对应物体质量的数值后，可直接从表盘上读出所称量物体的质量。已知电源电压为6V且保持不变，g取10N/kg，则：
（1）未放物体时，电压表示数为1V，求R0的阻值；
（2）当所称量物体的质量为75kg时，求电压表示数；
（3）若所选电压表量程为0～3V，求该电子秤的量程。
2．酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规。图甲是酒精测试仪的工作原理图，电源电压恒定，R1为气敏电阻，它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化。图乙是R1与血液中酒精含量的关系图象（血液中酒精含量可通过呼气酒精含量换算）。血液中酒精含量大于或等于20mg/100mL且小于80mg/100mL为酒驾，达到或者超过80mg/100mL为醉驾。使用前通过调零旋钮（滑动变阻器R2）对测试仪进行调零，此时电流表示数为I1＝0.15A，R2接入电路的电阻为10Ω，调零后R2的滑片位置保持不变。
（1）求电源电压；
（2）当电压表示数为U1＝6V时，求R2消耗的电功率；
（3）若测得驾驶员属于酒驾，求电流表示数的范围（结果用不等式表示）。
3．如图甲所示为电磁继电器和热敏电阻R1等组成的恒温箱控制电路，R1处于恒温箱内。电源电压，电磁继电器线圈的电阻可不计。图乙为热敏电阻的R1-t图像，且已知在50~150℃范围内，热敏电阻的阻值随温度的变化规律是为常数；电阻R2是可变电阻。当线圈中的电流达到20mA时，电磁继电器的衔铁被吸下，已知此时可变电阻，恒温箱保持60℃恒温。图中的“交流电源”是恒温箱加热器的电源。
（1）60℃时，热敏电阻R1的阻值是多少？
（2）应该把恒温箱的加热器接在A、B间还是C、D间？请说明理由；
（3）如果要使恒温箱内的温度保持100℃，可变电阻R2的阻值应调为多少？
4．超声波加湿器（如图甲所示）内部配有湿度监测装置，其简化电路图如图乙所示。已知电源电压为20V，定值电阻R0为70Ω，电流表的量程0~100mA，电压表的量程为0~15V。利用湿敏电阻R可实现对环境湿度的精确测量，湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像如图丙所示。则
（1）在电路安全工作的前提下，求该装置能够测量的湿度范围；
（2）若环境湿度为70%不变，求图乙所电路工作5min消耗的电能。
5．为了减少食物浪费，某自助餐厅开展了“吃多少，拿多少”的活动，在台上放了一个电子秤，其电路原理如图甲所示，电源电压为6V，恒定不变，经过多次实验，电阻R2与盘中食物的质量关系如图乙所示。
（1）当盘中无食物时，R2的阻值；
（2）当盘中无食物时，I＝10mA，求R1。
6．空气质量指数是环境监测的重要指标，下表的空气质量等级是按照空气质量指数A划分的。上蔡县为提高全县人民生活质量，每天都使用空气质量监测仪对空气质量进行检测，如图是其工作原理电路图，图中电压表显示空气质量指数。已知电源电压U=18V，电压表量程为0~15V，定值电阻R0的阻值为100Ω，气敏电阻阻值R与A的关系为。
（1）通过计算，判断电压表示数为12V时对应的空气质量等级；
（2）更换定值电阻R0可改变监测仪的测量范围，若要使电压表满偏时对应的空气质量指数A=500，则更换后的定值电阻R0′的阻值应为多大？
7．在公园有一种测量瞬间打击力的游戏机，其原理示意图如图（a）所示，游人手戴拳击手套，击打可水平移动的A装置，A通过压杆与压力传感器接触，压力传感器的电阻值R会随所受压力大小发生变化。电压表的示数可反映出打击力的大小。已知电阻R0=120Ω，压力传感器表面能承受的最大压力为4000N。压力传感器的电阻值随所受压力变化的图像如图（b）所示，若在某次游戏过程中，游人用2000N的力击中装置A，此时电压表的示数为1.5V。设电源电压恒定不变。
（1）此时电路中的电流是多少毫安？
（2）电源电压是多少？
（3）当装置A不受打击力作用时，电压表的示数是多少？
8．小巴设计了一个简易体重计，电路如图甲所示。电源电压6V，定值电阻R0=6Ω，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示。电流表量程为0～0.6A，改装后用于显示被测人体重，踏板重力不计。求：
（1）当没有人测量时，电流表示数为多少A？
（2）当被测人体重为300N时，R0两端的电压为多少V？
（3）在电路安全的情况下，能测量的最大质量为多少kg？（g=10N/kg）
9．随着我国经济的发展，我国出现了越来越多的潜水爱好者。为了保障潜水员潜水时的安全，潜水时会佩戴如图甲所示的水压表和深度表。如图乙是一款深度表的简化电路图，电源电压且恒定不变，定值电阻，是压敏电阻，图丙是的阻值随海水深度变化的图像，允许通过的最大电流为0.24A。深度表由电压表（量程0~3V）改装。求：
（1）深度表在海面上时，电路中的电流为多少？（计算结果保留1位小数）
（2）电压表示数为2V时，潜水员下潜的深度为多少？
（3）在电路安全的情况下，该深度表能测量的最大深度为多少？
10．为倡导节能环保，某科研机构设计了新型路灯，工作原理如图所示。控制电路中R2为半导体硅制成的光敏电阻，R2阻值随光强（国际单位坎德拉，符号：cd）变化的规律如下表所示。工作电路中开关S2的状态由R2两端的电压决定：光照足够强时，R2两端的电压很小，开关S2与b点接触，处于断开状态，路灯L关闭；当光强降为20cd时，R2两端的电压刚好升至2V开关S2与c点接触，电路接通，路灯L正常工作。已知，控制电路和工作电路中电源电压分别为6V和220V，路灯L正常工作时电流为1A。求：
（1）工作电路刚好接通时，R1接入电路的阻值；
（2）保持R1接入电路的阻值不变，当R2两端的电压为1V时，R2的阻值是多大？分析表格中光强与电阻数据的规律，确定此时光强是多大；
（3）为了节约能源，使路灯更晚一些打开，应将R1的阻值调大还是调小？
11．某安全设备厂研发了一种新型抗压材料，要求对该材料能承受的撞击力进行测试。如图甲所示，材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关S，将重物从样品正上方h＝5m处静止释放，撞击后重物和样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品，并最终静止在样品上的过程中，电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。已知电源电压U＝12V，定值电阻R0＝10Ω，重物下落时空气阻力忽略不计。求：
（1）0～t1时间内，重物在空中下落，压力传感器的电阻是多少？
（2）t1～t3时间内，重物与样品撞击，通过电流表的最大电流是多少？样品受到的最大撞击力是多少N？撞击后重物静止在样品上，定值电阻R0的功率是多少W？
12．小红同学为了测试某材料的抗压能力，取下一小块样品进行抗压力测试，如图甲所示，该材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关，经过多次压力实验，压力传感器的电阻R随压力F变化的过程如图乙。电源电压24V，定值电阻R0=20Ω，求：
(1)压力为零时，电流表的示数；
(2)经过多次实验，当电流为0.6A时，该材料将要破损，求该材料承受的最大压力?
(3)小红想维续利用此装置改装为磅秤，如果电流表的量程为“0~1A”，该磅秤能测量的最大质量为多少?
13．“道路千万条，安全第一条；行车不规范，亲人两行泪。”酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规。对此今年双节前后，我市公安部门在宣传交通规则的同时，也加大了对酒驾的查处。如图甲是酒精测试仪工作电路原理图，电源电压；为气敏电阻，它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化，如图乙所示。气体中酒精含量大于0且小于为酒驾，达到或者超过为醉驾。使用前通过调零旋钮调节滑动变阻器的滑片，当酒精气体含量为0时，此时电压表示数为，调零后的滑片位置保持不变。
(1)当电压表示数为时，通过的电流多大？
(2)当电压表示数为时，接入电路中的阻值多少？
(3)某次检测中，电流表示数，请通过计算，判断此驾驶员属于酒驾还是醉驾。
空气质量指数A
0~50
51~100
101~150
151~200
201~300
>300
空气质量等级
优
良
轻度污染
中度污染
重度污染
严重污染
光强/cd
5
10
20
25
40
…
电阻/Ω
40
20
10
8
5
…