試卷第=page11頁(yè)，共=sectionpages33頁(yè)試卷第=page11頁(yè)，共=sectionpages33頁(yè)1．電阻型氧氣傳感器的阻值會(huì)隨所處環(huán)境中的氧氣含量發(fā)生變化。在保持流過(guò)傳感器的電流（即工作電流）恒定的條件下，通過(guò)測(cè)量不同氧氣含量下傳感器兩端的電壓，建立電壓與氧氣含量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，這一過(guò)程稱為定標(biāo)。一同學(xué)用圖（a）所示電路對(duì)他制作的一個(gè)氧氣傳感器定標(biāo)。實(shí)驗(yàn)器材有：裝在氣室內(nèi)的氧氣傳感器（工作電流）、毫安表（內(nèi)阻可忽略）、電壓表、電源、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干、5個(gè)氣瓶（氧氣含量分別為、、、、）。（1）將圖（a）中的實(shí)驗(yàn)器材間的連線補(bǔ)充完整，使其能對(duì)傳感器定標(biāo)；（2）連接好實(shí)驗(yàn)器材，把氧氣含量為1%的氣瓶接到氣體入口；（3）把滑動(dòng)變阻器的滑片滑到端（填“a”或“b”），閉合開(kāi)關(guān)；（4）緩慢調(diào)整滑動(dòng)變阻器的滑片位置，使毫安表的示數(shù)為，記錄電壓表的示數(shù)U；（5）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，更換氣瓶，重復(fù)步驟（3）和（4）；（6）獲得的氧氣含量分別為、、和的數(shù)據(jù)已標(biāo)在圖（b）中；氧氣含量為時(shí)電壓表的示數(shù)如圖（c），該示數(shù)為V（結(jié)果保留2位小數(shù)）。現(xiàn)測(cè)量一瓶待測(cè)氧氣含量的氣體，將氣瓶接到氣體入口，調(diào)整滑動(dòng)變阻器滑片位置使毫安表的示數(shù)為，此時(shí)電壓表的示數(shù)為1.50V，則此瓶氣體的氧氣含量為（結(jié)果保留整數(shù)）。2．“開(kāi)車不飲酒，酒后不開(kāi)車”是每一位司機(jī)都必須遵守的交通法規(guī)。圖甲是氣體中酒精濃度測(cè)試儀的原理圖，電源電壓，是氣敏電阻，其阻值隨氣體中酒精濃度的變化規(guī)律如圖乙所示。氣體中酒精濃度大于或等于20小于80mg/100mL為酒駕，大于或等于80mg/100mL為醉駕。測(cè)試儀使用前應(yīng)先調(diào)零，即當(dāng)氣體中酒精濃度為0時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)，調(diào)零后的滑片位置保持不變。求：

（1）調(diào)零后，接入電路中的阻值；（保留兩位有效數(shù)字）（2）當(dāng)時(shí)，消耗的電功率W；（保留兩位有效數(shù)字）（3）在某次檢測(cè)中，電流表示數(shù)為0.3A，試通過(guò)計(jì)算分析，判斷該司機(jī)屬于。（請(qǐng)選填“正常”、“酒駕”、“醉駕”）3．老師要求同學(xué)們測(cè)出一待測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻，所給的實(shí)驗(yàn)器材有：待測(cè)電源E，定值電阻R1（阻值未知），電壓表V（量程為3.0V，內(nèi)阻很大），電阻箱R（0~99.99Ω），單刀單擲開(kāi)關(guān)S1，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2，導(dǎo)線若干。某同學(xué)連接了一個(gè)如圖所示的電路，他接下來(lái)的操作是：a．撥動(dòng)電阻箱旋鈕，使各旋鈕盤(pán)的刻度處于如圖甲所示的位置后，將S2接擲于a，閉合S1，記錄下對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)為2.00V，然后斷開(kāi)S1；b．保持電阻箱示數(shù)不變，將S2切換到b，閉合S1，記錄此時(shí)電壓表的讀數(shù)（電壓表的示數(shù)如圖乙所示），然后斷開(kāi)S1。請(qǐng)你解答下列問(wèn)題：圖甲所示電阻箱的讀數(shù)為Ω，圖乙所示的電壓表讀數(shù)為V，由此可算出定值電阻R1的阻值為Ω。（電阻R1計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）4．利用光敏電阻作為傳感器，借助電磁開(kāi)關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)路燈自動(dòng)在白天關(guān)閉，黑夜打開(kāi)。某同學(xué)利用如下器材制作了一個(gè)簡(jiǎn)易的路燈自動(dòng)控制裝置。A．勵(lì)磁線圈電源

B．路燈電源

C．路燈燈泡L

D．定值電阻

E．光敏電阻

F．電磁開(kāi)關(guān)

G．導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)等（1）電磁開(kāi)關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖甲所示。1、2兩接線柱接勵(lì)磁線圈（電磁鐵上繞的線圈），3、4兩接線柱分別與彈簧片和觸點(diǎn)連接，相當(dāng)于路燈的開(kāi)關(guān)。當(dāng)流過(guò)勵(lì)磁線圈的電流大于某個(gè)值時(shí)，電磁鐵吸合鐵片，彈簧片和觸點(diǎn)分離，3、4斷開(kāi)，路燈熄滅。該同學(xué)首先用多用電表的歐姆擋測(cè)量勵(lì)磁線圈的電阻，將選擇開(kāi)關(guān)置于“×10”擋，調(diào)零后測(cè)量時(shí)的示數(shù)如圖丙所示，則勵(lì)磁線圈的電阻約為Ω；（2）圖乙為光敏電阻的阻值隨照度的變化關(guān)系（照度可以反映光的強(qiáng)弱，光越強(qiáng)，照度越大，單位為lx）。從圖中可以看出，光敏電阻的阻值隨照度的增大而（選填“減小”“不變”或“增大”）；（3）已知?jiǎng)?lì)磁線圈電源電動(dòng)勢(shì)（內(nèi)阻不計(jì)），定值電阻R0=70Ω。若設(shè)計(jì)要求當(dāng)流過(guò)勵(lì)磁線圈的電流為0.02A時(shí)點(diǎn)亮路燈，則此時(shí)的照度約為lx。（保留1位有效數(shù)字）5．國(guó)鋰電池產(chǎn)能占全世界60%以上，某同學(xué)對(duì)一塊鋰電池的電動(dòng)勢(shì)Ex和內(nèi)阻rx非常感興趣，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖。圖中R1和R2為電阻箱（0~999.9Ω），S1和S2為開(kāi)關(guān)，E0為干電池（電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)阻未知）；G是靈敏電流計(jì)。

（1）用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，按照?qǐng)D甲將乙圖中的實(shí)物連接成完整電路；（2）閉合開(kāi)關(guān)S1和S2，調(diào)節(jié)兩電阻箱，當(dāng)G表示數(shù)為零時(shí)，記錄下電阻箱的阻值為R1和R2，則有（用R1、R2和rx表示）（3）閉合開(kāi)關(guān)S1和S2，改變兩電阻箱阻值，當(dāng)G表示數(shù)重新為零時(shí)，記錄下電阻箱的阻值為和；（4）某次實(shí)驗(yàn)、、、，由此可測(cè)出Ex=，rx=。6．某興趣學(xué)習(xí)小組根據(jù)所學(xué)的電學(xué)原理，利用相同的器材，自制了以下不同的電子秤。實(shí)驗(yàn)器材有：直流電源（電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻為）；理想電壓表V（量程為）：限流電阻；豎直固定的滑動(dòng)變阻器（總長(zhǎng)，總阻值）；電阻可忽略不計(jì)的彈簧，下端固定于水平地面，上端固定秤盤(pán)且與滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)端連接，滑片接觸良好且無(wú)摩擦（彈簧勁度系數(shù)）；開(kāi)關(guān)S以及導(dǎo)線若干。重力加速度取，不計(jì)摩擦和其他阻力。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①兩種電子秤，托盤(pán)中未放被測(cè)物前，滑片恰好置于變阻器的最上端，電壓表的示數(shù)均為零。②兩種電子秤，在彈簧的彈性限度內(nèi)，在托盤(pán)中輕輕放入被測(cè)物，待托盤(pán)靜止平衡后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片恰好處于下端b處，此時(shí)均為電子秤的最大稱重。請(qǐng)回答下列問(wèn)題（所有計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）：（1）兩種電子秤，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片恰好置于最下端時(shí)，電壓表的示數(shù)均為V；該電子稱的最大可測(cè)質(zhì)量均為kg。（2）當(dāng)電壓表的指針剛好指在表盤(pán)刻度的正中間時(shí)，如左圖所示的第一套方案電子稱測(cè)得質(zhì)量為kg。如右圖所示的第二套方案電子稱測(cè)得質(zhì)量為kg。（3）第（填“一”或“二”）套方案更為合理，因?yàn)殡妷罕碜x數(shù)與物體質(zhì)量成線性關(guān)系，電壓表改裝的電子秤刻度均勻的。（填“是”或“不是”）7．某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)加速度計(jì)，將其固定在待測(cè)物體上，能通過(guò)電路中電壓表的示數(shù)反映物體的加速度a，其原理圖如圖（a）所示。其中，質(zhì)量的滑塊2可以在光滑的框架1中左右平移，滑塊兩側(cè)各連接一根勁度系數(shù)的彈簧3（彈簧始終處于彈性限度內(nèi)）。4是固定在滑塊2上的金屬滑動(dòng)片，與電壓表的一端用導(dǎo)線相連，并與一阻值均勻的電阻AB相接觸，滑動(dòng)片4與電阻間的摩擦忽略不計(jì)。已知物體加速度為0時(shí)，兩側(cè)彈簧3均處于原長(zhǎng)，滑動(dòng)片4位于AB中點(diǎn)，AB全長(zhǎng)；直流電源電動(dòng)勢(shì)（內(nèi)阻忽略不計(jì)）。現(xiàn)有一量程0~3V、內(nèi)阻的電壓表，其表盤(pán)如圖（b）所示；另有開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。(1)為使滑動(dòng)片4位于B點(diǎn)時(shí)電壓表滿偏，需要將電壓表量程改為0~15V，則電壓表應(yīng)（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個(gè)阻值為kΩ的電阻，并將電壓表的刻度按新量程做好修改；(2)將改裝后的電壓表接入圖（a）的電路中，此裝置可測(cè)量加速度的最大值為；(3)請(qǐng)?jiān)趫D（c）中畫(huà)出圖像（規(guī)定加速度向左為正方向，U為改裝后電壓表的示數(shù)）；(4)若要增大加速度的測(cè)量范圍，可采用的方法有：（答出一條合理措施即可）。8．某科技小組設(shè)計(jì)一款自動(dòng)測(cè)量水庫(kù)水位系統(tǒng)，包括電路系統(tǒng)和絕緣材料制作的長(zhǎng)方體儀器，正視圖如下。儀器內(nèi)部高，在左右兩側(cè)壁上鋪滿厚度、電阻均可忽略的電極板A、B。儀器底部?jī)?nèi)側(cè)是邊長(zhǎng)為的正方形，中間有孔與水庫(kù)連通。將儀器豎直固定在水中，長(zhǎng)方體中心正好位于每年平均水位處，此高度定義為0m，建立如圖右側(cè)坐標(biāo)系。每隔一段時(shí)間，系統(tǒng)自動(dòng)用絕緣活塞塞住底部連通孔，閉合開(kāi)關(guān)，連接恒壓電源，讀出電流表示數(shù)I，通過(guò)計(jì)算得出此時(shí)水位h。已知此處水的電阻率。（1）電流表應(yīng)選擇（請(qǐng)?zhí)钣⑽男蛱?hào)）A.滿偏電流，內(nèi)阻可忽略的電流表B.滿偏電流，內(nèi)阻可忽略的電流表（2）將電流表表盤(pán)改為水庫(kù)水位表，請(qǐng)寫(xiě)出電流表示數(shù)I與水位h之間關(guān)系式：I=（請(qǐng)用符號(hào)E、h、H、、L表示）（3）正確選擇電流表后，當(dāng)電流為滿偏電流時(shí)，對(duì)應(yīng)水位h=（4）若電流表內(nèi)阻不能忽略，由電流表改裝的水位刻度（選填“均勻”、“不均勻”），請(qǐng)列式說(shuō)明理由：。9．某學(xué)習(xí)小組利用砷化鎵霍爾元件（載流子為電子）研究霍爾效應(yīng)，實(shí)驗(yàn)原理如圖1所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于元件的工作面，工作電源為霍爾元件提供霍爾電流，通過(guò)1、3測(cè)腳時(shí)，2、4測(cè)腳間將產(chǎn)生霍爾電壓。（1）2、4測(cè)腳中電勢(shì)高的是（選填“2”或“4”）測(cè)腳。（2）某次實(shí)驗(yàn)中，利用螺旋測(cè)微器測(cè)量元件厚度d（如圖2），其讀數(shù)為mm，調(diào)節(jié)工作電壓，改變霍爾電流，測(cè)出霍爾電壓，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：實(shí)驗(yàn)次數(shù)123450.501.001.502.002.5041.583.1124.8166.4208.1根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在如圖3所示的坐標(biāo)紙上作出與的關(guān)系圖像；（3）設(shè)該元件單位體積中自由電子的個(gè)數(shù)為n，元件厚度為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電子電荷量為e，則與的關(guān)系式為。

（4）由所作的圖線可以看出，圖像并沒(méi)有通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，可能的原因是（寫(xiě)出一條即可）。10．管道天然氣走進(jìn)千家萬(wàn)戶，當(dāng)空氣中天然氣濃度達(dá)到5%～15%，就會(huì)達(dá)到爆炸極限。某同學(xué)想自己組裝一個(gè)天然氣濃度測(cè)試儀，其中傳感器的電阻R，隨天然氣濃度的變化規(guī)律如圖甲所示，調(diào)試電路如圖乙所示。實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：A．天然氣濃度傳感器；B．直流電源（電動(dòng)勢(shì)為8V，內(nèi)阻不計(jì)）；C．電壓表（量程為6V，內(nèi)阻非常大）；D．電阻箱（最大阻值為999.9Ω）；E．定值電阻（阻值為10Ω）；F．定值電阻（阻值為50Ω）；G．單刀雙擲開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干。(1)欲通過(guò)電壓表示數(shù)反映天然氣濃度，以判斷是否達(dá)到爆炸極限，圖乙中R應(yīng)選用定值電阻（填“”或“”）。(2)按照下列步驟調(diào)節(jié)此測(cè)試儀：①電路接通前，先將電阻箱調(diào)為25.0Ω，然后開(kāi)關(guān)撥至（填“a”或“b”）端，將此時(shí)電壓表指針對(duì)應(yīng)的刻度線標(biāo)記為天然氣濃度%；②逐步減小電阻箱的阻值，電壓表的示數(shù)不斷（填“變大”或“變小”），結(jié)合甲圖數(shù)據(jù)將電壓表上“電壓”刻度線標(biāo)為對(duì)應(yīng)的天然氣濃度；③將開(kāi)關(guān)向另一端閉合，測(cè)試儀即可正常使用。(3)某同學(xué)將調(diào)適好的天然氣濃度測(cè)試儀靠近氣體打火機(jī)并釋放一定的氣體，發(fā)現(xiàn)電壓表讀數(shù)為2.0V，則測(cè)量的天然氣濃度（填“有”或“沒(méi)有”）達(dá)到爆炸極限。(4)使用一段時(shí)間后，由于電源的電動(dòng)勢(shì)略微變小，內(nèi)阻變大，其天然氣濃度的測(cè)量結(jié)果（填“偏大”“偏小”或“不變”）。答案第=page11頁(yè)，共=sectionpages22頁(yè)答案第=page11頁(yè)，共=sectionpages22頁(yè)參考答案：1．1.4017【詳解】（1）[1]為了保持流過(guò)傳感器的電流恒定，電阻型氧氣傳感器兩端的電壓調(diào)節(jié)范圍較大，所以滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，由于毫安表內(nèi)阻可忽略，所以電流表采用內(nèi)接法，實(shí)物連接圖如圖所示（3）[2]為了保護(hù)電路，閉合開(kāi)關(guān)前，需要電阻型氧氣傳感器兩端的電壓為零，故滑動(dòng)變阻器的滑片滑到端口；（6）[3]由圖可知，電壓表的分度值為0.1V，需要估讀到分度值下一位，其讀數(shù)為1.40V；[4]當(dāng)瓶氣體的氧氣含量為時(shí)，電壓為1.40V，在圖（b）中描出該點(diǎn)，用平滑的曲線將各點(diǎn)連接起來(lái)，如圖所示可知電壓表的示數(shù)為1.50V時(shí)，此瓶氣體的氧氣含量為。2．201.0醉駕【詳解】[1]由圖乙可知，當(dāng)氣體中酒精濃度為0時(shí)，此時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可得[2]根據(jù)功率的表達(dá)式，有帶入數(shù)據(jù)，可得[3]某次檢測(cè)中，電流表示數(shù)為0.3A，此時(shí)兩端的電壓為由歐姆定律可得結(jié)合圖乙可知此時(shí)氣體酒精濃度為80mg/100mL，可知為醉駕。3．20.002.606.00【詳解】[1]電阻箱讀數(shù)為R=(10×2+1×0+0.1×0+0.01×0)Ω=20.00Ω[2]電壓表的分度值0.1V，則估讀位是0.01V，由指針?biāo)肝恢每傻秒妷罕碜x數(shù)為U2=2.60V[3]當(dāng)S2打到a端時(shí)電路電流為S2打到b端時(shí)，有4．200減小0.6【詳解】（1）[1]勵(lì)磁線圈的電阻約為（2）[2]從題圖乙中可以看出，光敏電阻的阻值隨照度的增大而減小。（3）[3]定值電阻R0應(yīng)為保護(hù)電阻，串聯(lián)在電路中，當(dāng)流過(guò)勵(lì)磁線圈的電流為0.02A時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得此時(shí)光敏電阻的阻值為由題圖乙可知此時(shí)的照度約為0.6lx。5．見(jiàn)解析6.5V【詳解】（1）[1]如圖（2）[2]當(dāng)G表示數(shù)為零時(shí)得（3）[3][4]把E0=1.5V代入聯(lián)立得6．2.010.07.55.0一是【詳解】（1）[1]滑動(dòng)變阻器的滑片恰好置于最下端時(shí)，由歐姆定律可得[2]由受力平衡可得解得電子稱的最大可測(cè)質(zhì)量為。（2）[3][4]當(dāng)電壓表的指針剛好指在表盤(pán)刻度的正中間時(shí)，電壓表讀數(shù)。如左圖所示的第一套方案，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得由平衡條件可得聯(lián)立解得如右圖所示的第二套方案，設(shè)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得解得又由平衡條件可得聯(lián)立解得（3）[5][6]左邊方案一，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得又聯(lián)立可得與成線性關(guān)系，電子秤刻度均勻；右邊方案二，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得又，聯(lián)立可得與不成線性關(guān)系，電子秤刻度不均勻；故方案一更合理，電壓表示數(shù)與物體的質(zhì)量成正比，電壓表改裝的電子秤刻度是均勻的，便于測(cè)量。7．(1)串聯(lián)12(2)30(3)(4)更換兩根勁度系數(shù)更大的彈簧##換質(zhì)量更小的滑塊【詳解】（1）[1][2]要擴(kuò)大電壓表的量程，需要串聯(lián)一個(gè)電阻，根據(jù)解得（2）當(dāng)滑塊處于中點(diǎn)時(shí)，加速度為零，當(dāng)滑塊端點(diǎn)A或B時(shí)，加速度最大，根據(jù)牛頓第二定律解得（3）根據(jù)可知加速度與成線性關(guān)系，根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律可知電壓表示數(shù)與也成線性關(guān)系，可知加速度與電壓表示數(shù)是線性關(guān)系，當(dāng)滑塊處于中點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)為7.5V，當(dāng)加速度向右時(shí)，滑塊在中點(diǎn)的左邊，當(dāng)加速度向左時(shí)，滑塊在中點(diǎn)的右邊，所以圖像如圖所示（4）滑塊所受到的合力最大值由彈簧決定與電壓無(wú)關(guān)，勁度系數(shù)越大，加速度的測(cè)量范圍越大；最大的合力一定的情況下，根據(jù)牛頓第二定律可知可以減小滑塊的質(zhì)量增大加速度的測(cè)量范圍。8．B2.5m不均勻根據(jù)式子可知，I與h不成線性關(guān)系【詳解】（1）[1]水滿時(shí)，電阻最小，電路電流達(dá)到最大，根據(jù)電阻定律，最大阻值為最大電流約為故選擇滿偏電流的電流表比較合適。（2）[2]根據(jù)電阻定律，水位為h時(shí)阻值為電流表示數(shù)（3）[3]當(dāng)電流為滿偏電流時(shí)，即根據(jù)解得（4）[4][5]根據(jù)式子可知，I與h不成線性關(guān)系，即由電流表改裝的水位刻度不均勻。9．22.000##1.999##2.0