2013年中考物理试题分类汇编-电学压轴题之传感器、变阻器等问题.docVIP

2013年中考物理试题电学压轴题之传感器、变阻器等问题 1、（2013孝感）如下图甲所示为某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原理图，其中电源两端的电压恒为24V，R0=10Ω，A为油量指示表（一只量程为0——0.6A的电流表），RX为压敏电阻，它的上表面面积为10cm2，其他阻值与所受压力的变化如下图乙所示，当油箱加满油时，油量指示表的示数如下图丙所示。 （1）当RX所受压力为零时，RX的阻值为多少？ （2）当油箱内汽油用完时，油量指示表的指针指向某一位置，求此位置所对应的电流值是多少？（计算结果保留两位小数） （3）油箱装满油时，油对RX的压力与压强各为多少 当F=0时，由图乙可知RX =300Ω 当油箱内汽油用完时，F=0，RX =300Ω 由欧姆定律得I=U/(RX +R0 )=24V/(300Ω+10Ω)=0.08A 当油箱加满油时，由题意及图丙可知，此时I=0.6A 结合I=U/(RX +R0 ) 得， RX =U/I－R0 =24V/0.6A－10Ω=30Ω 当 RX =30Ω时，由图乙可知此时F=2.8N 油对RX的压强p=F/S=2.8N/(10×10-4m2)=2.8×103Pa （1)当传感器所受压力增大到一定程度时，由题意可知输出电压增大到一定程度，继电器线圈中电流等于或大于20mA，衔铁被吸合，灯L2亮，即L2是红灯。 (2）质量为20t的车辆对桥的压力F=G=mg=20×103kg×10N/kg=2×105N 当F=2×105N时，由图17可知输出电压U=1V。 此装置要为该桥报警，当F=2×105N时，继电器线圈中电流I=20mA=2×10-2A 由欧姆定律得，R总=U/I=1V/（2×10-2A）=50Ω R=R总－R线=50Ω－20Ω=30Ω 由U=I(R+R线）可知，当R调为0时，输出电压最小，车的重最小仍可报警。2×10-2A×20Ω=0.4V. 由图17可知，此时对应的压力F=0.8×105N=8×104N. (4)压强大，损坏路面（或质量大，惯性大，不易刹车） 3、（2013南宁）图22甲所示是某工厂水平传送带上产品运输及计数器的示意图。S激光光源，能连续发射粗细忽略不计的激光束；R为光敏电阻，当有光照射时，其阻值较小，无激光照射时，其阻值较大。每当水平传送带上的产品和传送带一起匀速通过S与R之间时，射向光敏电阻的激光被产品挡住，通过电压表测出光敏电阻R两端电压随时间变化的规律如图22乙所示。已知计数器的电源电压为3V，保护电阻R0=200Ω。若水平传送带上的产品均是边长a=0.1m、质量m=2.5kg的实心正方体，求： （1）产品的密度； （2）产品对传送带的压强； （3）传送带传输产品的速度； （4）计数器工作1min，光敏电阻R在有激光照射时消耗的电能。(1)正方体产品的体积V=a3=(0.1m)3=1×10-3m3 产品的密度ρ=m/V=2.5kg/(1×10-3m3)=2.5×103kg/m3 产品对传送带的压力F=G=mg=2.5kg×10N/kg=25N S=(0.1m)2=0.01m2 产品对传送带的压强p=F/S=25N/(0.01m2)=2.5×103Pa 当产品通过S与R之间时，光敏电阻R无光照射，由题意可知其阻值较大，根据串联分压的此时电压表示数较大，结合图乙可知无光照射时间为0.2s。传送带传输产品的速度v=a/t=0.1m/0.2s=0.5m/s. (4）从乙图可知，有激光照射时R两端电压U11V， 电路中的电流I=(U-U1)/R0=(3-1)/200Ω=0.01A 1min内有光照射R的时间t=60×0.4/0.6 s=40s 其消耗电能W=U1It=1V×0.01A×40s=0.4J （3）在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，从而使电磁铁的磁性 (填“增强”、“减弱”或“不变”)。 （4）若电磁铁线圈电流达到20mA时，衔铁刚好被吸住，电铃发出警报声。当该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载？（g取10N/kg） （1）p=F/S=G/S=500N/0.05m2 = 1×104Pa (2)v=s/t=15m/20s=0.75m/s W=Gh=500N×15m=7.5×103J P=W/t=7.5×103J/20s=375W （3）控制电路的用电器由R1和R2串联组成，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，电路中的电流增大，电磁铁磁性增强。 （4）总质量为1000kg的乘客的总重G=mg=1000kg×10N/kg=10000N. 当压力F=10000N时，由图乙可知R2=100Ω 这时控制电路中的电流I=U/(R1+R2)=6V/(100Ω+100Ω)=