苏科版中考物理复习卷 20 传感电路的计算-组卷题库站

计算题

如图甲是某品牌智能体重秤，图乙是它的电路结构图，R₀为定值电阻，秤盘下方的电阻R为压敏电阻，其阻值随所受压力大小的变化关系图像如图丙所示。已知电源电压为6V保持不变。

酒驾、醉驾会给交通安全带来巨大隐患，便携式酒精测试仪给交警执法带来了极大的便利。如图1所示，是便携式酒精测试仪的原理图，电源电压恒为3V，R_p是酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度变化的规律如图2所示，R₀是报警器，其电阻值恒定为50Ω。问：

鉴定牛奶、酒的品质，农业选种时配制盐水等，都需要测量密度。为此，某科技小组设计了一款多量程密度计，其示意图如图甲所示。电源电压恒定不变，电流表量程选用0～0.6A，将电流值标记为对应的液体密度值。压敏电阻R₁所受压力每增加1N，阻值减小6.25Ω；压敏电阻R₂所受压力每增加1N，阻值减小△R，实验中R₁、R₂的阻值随压力变化的规律不变。（装置中杯子质量忽略不计，ρ_水=l.0g/cm³ ， g=10N/kg）

小亮家新买了一辆汽车，车上的座椅垫具有电加热功能，如图甲所示。通过观察和研究，他了解到该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位，“高温”挡功率为36W，“低温”挡功率为20W。该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示，电源电压为24V，S为挡位切换开关。R₁和R₂为电热丝。当座椅垫处于“高温”挡加热时，通过计算回答；

某同学家的豆浆机铭牌和简化电路如图所示。豆浆机工作时加热器先加热，待水温达到64℃时温控开关闭合，电动机开始打磨且加热器继续加热，直到产出豆浆成品，电源开关自动断开。该同学用初温20℃、质量1kg的水和少量豆子制作豆浆，设电源电压为220V恒定不变，不计导线的电阻。求∶

豆浆机铭牌
最大容积	2L
额定频率	50Hz
额定电压	220V
加热器功率	880W
电动机功率	120W

如图甲是食堂为餐具消毒、烘干的保洁消毒柜，其内部电路如图乙所示， $\text{[math]}$ 为温控开关， $\text{[math]}$ 为门控开关，R为石英加热管。消毒柜的总功率为1250W，其中臭氧发生器的功率为150W。求：

如图甲所示是公路上的超载检测装置的简化原理图。滑动变阻器R_AB的滑片P与称重平台固定在一起，和称重平台一同升降，用电流表的示数显示货车对称重平台的压力F。滑片P从A端下滑距离L与压力F的关系如图乙所示。当滑片P位于A端时为空载，当滑片P位于B端时为超载临界点，此时电流表的示数为2A，称重平台锁止不再下降。已知电源的电压为4V，R_AB阻值均匀，每厘米长的电阻为1Ω，总长为8cm。求：

电子秤的应用在我们日常生活中已经十分普遍，下如图所示，是某位同学利用电压表设计的一个简易电子秤示意图。其中，电源的电压为3V，V是电压表（也是电子秤的示数表盘），R₀是阻值为6Ω的定值电阻，R是一根长为4cm阻值为12Ω的均匀电阻丝（单位长度的电阻丝的阻值相等），P是与弹簧C连接在一起的金属滑片，弹簧所受压力F与压缩量 $\text{[math]}$ 的关系如下表所示。在不称量重物时，滑片P刚好位于电阻丝R的最上端a处，弹簧处于自然状态。滑片、弹簧的电阻均不计，塑料盘和金属板的重力不计，g=10N/kg。当开关S闭合后，则

弹压缩量 $\text{[math]}$ /cm	1	2	3	4
弹簧受到的压力F/N	10	20	30	40

如图甲所示，是小乔同学从废弃的电热器上拆下的加热部件，该部件由阻值不变的两根电阻丝R₁、R₂构成，小乔设计了图乙的电路对该部件进行检测，其中R₀=22Ω，M、N为接线柱。

小明将废旧电热器上规格为“220V 968W”的完好电热丝R₀拆下，用于科技小组制作电烘箱，设计电路如图1所示。经过多次试验，当选用的电阻R₁的阻值为5Ω时，刚好满足箱体内烘于功率要求。（不考虑温度对电阻的影响）

某型号汽车的油量显示电路如图甲所示，其中定值电阻R₀=10Ω，R为压敏电阻（厚度不计），位于油箱底部，A表是一量程为0~0.6A的电流表，作为油量指示表。压敏电阻的电阻值随汽油产生的压强的变化而变化，其对应关系如图乙所示。已知加满汽油时油的深度为0.4m，A表示数为0.6A，汽油密度ρ_油=0.7×10³kg/m³ ， g取10N/kg。求：

图甲所示是我市某家用电辅热式平板太阳能热水器，其铭牌上标有电加热的功率为1000W。图乙是其储水箱水位探测电路原理图，其中电源电压为24V，A为水位指示表（由量程为0~0.6A电流表改成），R₀阻值为10Ω，Rx为压敏电阻，其阻值与储水箱水深的关系如图丙所示。

某科技小组自制了一个测量池水深度的装置，如图甲，它主要是由控制盒和测量盒构成，其电路连接如图乙所示（连接导线带绝缘皮，足够长，不计电阻和质量）｡测量盒是一个底面积为8cm²､高5cm､重2.0N的圆柱体，其底部为压敏电阻R，R与水接触的表面涂有绝缘漆，其阻值随下表面压力变化的部分参数见下表∶控制盒中电源电压恒定，R₀为定值电阻｡科技小组的同学将测量盒缓慢浸入水中，工作时测量盒底部始终与水平面相平，不考虑大气压强的影响。

如图是多功能汤锅加热的测试电路图，使用时通过旋钮开关（虚线圆圈部分）可实现保温､慢炖､快炖三种功能切换，且保温､慢炖､快炖状态的加热功率依次增大｡已知四个发热电阻的阻值相等，测试电源电压为220V，慢炖状态的功率为550W｡求

“开车不饮酒，酒后不开车”是每一位司机都必须遵守的交通法规。图甲是气体中酒精浓度测试仪的原理图，电源电压U=12V， R₁是气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图乙所示。气体中酒精浓度大于或等于20小于80mg/100mL为酒驾，大于或等于80mg/100mL为醉驾。测试仪使用前应先调零，即当气体中酒精浓度为0时，调节滑动变阻器R₂的滑片，使电压表示数U₁=10V，调零后R₂的滑片位置保持不变。求：

小明观察到高速公路进出口处设有测量货车重力的检测装置，他利用学过的物理知识设计了一套测量货车重力的模拟装置，其工作原理如图甲所示。OAB为水平杠杆，OB长1m，O为支点，OA∶AB=1∶4，平板上物体所受重力大小通过电流表读数显示。已知定值电阻R₀的阻值为10Ω，压力传感器R固定放置，R的阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示。平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。

“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。甲图是酒精测试仪工作电路原理图，电源电压U=6V；R₁为气敏电阻，它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化，如乙图所示。气体中酒精含量大于0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（即滑动变阻器R2的滑片）对测试仪进行调零，此时电压表示数为U₁=5V，调零后R₂的滑片位置保持不变。

图甲是某款电熨斗，图乙是其电路原理图。电源电压为220V， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为发热体。熨斗两挡功率分别为100W和500W，通过开关S实现温度控制，S闭合时为高温档。

如图甲所示，是某研究小组设计的一套测量物体重力的模拟装置，OAB为水平杠杆，OB长1m，O为支点，OA：AB=1：4，电源电压保持不变，电流表的量程为0~0.6A，定值电阻R₀的阻值为10Ω，压力传感器R固定放置，R的阻值随其所受压力F变化的关系如图乙所示。当平板空载时，闭合开关S，电流表的示数为0.2A。（平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计）求：

某兴趣小组为检测操场上的风力等级，设计了一台简易风速仪，其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆 $\text{[math]}$ 上，滑杆上的摩擦力忽略不计，弹簧左端固定，右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为0.2米 $\text{[math]}$ ，均匀电阻丝 $\text{[math]}$ 长为30厘米，阻值为15欧，电源电压 $\text{[math]}$ 恒为9伏，保护电阻 $\text{[math]}$ 为3欧，电压表量程0~3伏。弹簧弹力 $\text{[math]}$ 与弹簧长度改变量 $\text{[math]}$ 的关系如图乙所示。无风时，滑片P在A处，有风时，滑块移动，稳定后读出电压表示数，计算并查阅下表数据可知风速及风级。

风级	一级	二级	三级	四级	五级	六级
风速 $\text{[math]}$ （米/秒）	0.3~1.5	1.6~3.3	3.4~5.4	5.5~7.9	8.0~10.7	10.8~13.8
风压 $\text{[math]}$ （帕）	0.055~1.4	1.6~6.8	7.2~18	18.9~39	40~72	72.9~119

有一种电子秤的原理如图所示，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆 ABO，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），显示重力大小的仪表（实质是电流表）。其中 AO 长 20 厘米，BO 长5 厘米，压力传感器 R 的阻值与所受压力的关系如下表所示。踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，电源电压为 6 伏。

压力/牛	0	50	100	150	200	250	300
电阻/欧	30	27	24	21	18	15	12

学校利用过氧乙酸对教室内的空气进行熏蒸消毒。某学习小组为了测量教室空气中过氧乙酸气体的浓度，设计了如图甲所示的检测仪。已知电源电压为 $\text{[math]}$ ，定值电阻 $\text{[math]}$ 标有“ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ”字样，过氧乙酸气体传感器 $\text{[math]}$ 的阻值随过氧乙酸气体浓度 $\text{[math]}$ 的变化关系如图乙所示。电压表的量程为 $\text{[math]}$ ，电压表不同的示数对应不同的过氧乙酸气体浓度，请通过计算说明：

为节约用水，小华为农场的储水箱设计了一个自动抽水控制装置。如图，水箱高为1 m，容积为0.8m³。在空水箱底部竖直放置一重5N的长方体，长方体高为1m、底面积为0.02m² ，上端通过绝缘轻杆与控制电路的压敏电阻R接触，此时压敏电阻受到的压力为零。压敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小，部分数据如下表。控制电路电源电压U=12V，定值电阻R₀为保护电阻。当控制电路的电流I≥0.5A时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，水泵停止给储水箱抽水。

压力F/N	180	185	190	195	200
压敏电阻R/Ω	18	17	16	14	12

图甲所示为某电暖器的简化原理图，其中R₁、R₂是两个相同的电热丝，单个电热丝的电流与电压的关系图像如图乙所示。已知电源电压为220V，每个电热丝的额定电压均为220V，现要在某卧室使用该电暖器，卧室的容积为50m³ ，空气的比热容为1.0×10³J/（kg· $\text{[math]}$ ），空气密度为 $\text{[math]}$ =1.2kg/m³ ，假设卧室封闭，请根据图像及以上信息解答下列问题。

某科技小组的同学设计制作了一款自动控温烘干箱，箱内主要电路包括控制电路和工作电路，其原理图如图所示。控制电路电源电压为8V，R为变阻器，Rt为热敏电阻、Rt阻值与箱内气温关系如下表所示。工作电路电源电压为220V，R₀为电热丝，阻值恒为88Ω，M为电风扇，铭牌上标有“220V 20W”字样，其作用是使箱内空气均匀受热，红、绿指示灯用于分别指示电路加热、待机状态。当控制电路的电流达到0.025A时，衔铁被电磁铁吸住，工作电路处于待机状态，当控制电路电流减小到某值时，衔铁被释放，工作电路处于加热状态。

t/℃	30	40	50	60	70
Rt/Ω	305	245	200	170	150

某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压U恒为15V，定值电阻R₀=10Ω，R₁为一竖直固定光滑金属棒，总长40cm，阻值为20Ω，其接入电路的阻值与对应棒长成正比。金属弹簧上端固定，滑片P固定在弹簧下端且与R₁接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重80N，高60cm。底面积为100cm² ，当水位处于最高位置A时，M刚好浸没在水中，此时滑片P恰在R₁最上端；当水位降至最低位置B时，M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力F与其伸长量ΔL的关系如图乙所示。闭合开关S。求：

小强坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会变暗。汽车的蓄电池、定值电阻、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图甲所示。汽车蓄电池的电压为12.5V且保持不变，车灯接通电动机未启动时，电流表示数为10A；车打接通电动机启动时，电流表示数为70A，已知车灯的 $\text{[math]}$ 图像如图乙所示。求：

为实现自动控制，小明同学利用电磁继电器（电磁铁线圈电阻不计）制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器，其电路图如图甲所示。控制电路中，电压U₁＝3V，定值电阻R₀＝50Ω，热敏电阻R阻值随温度变化的图像如图乙所示；工作电路中，电压U₂＝220V，R₁＝836Ω，R₂＝44Ω。已知恒温调奶器容量为2kg，水温达到80℃时衔铁会跳起。[水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）]

物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量仪，如图甲所示，它主要是由探头A和控制盒B构成，A、B之间用有绝缘皮的细导线相连。探头A是一个装配有压敏电阻R_X的圆柱体，压敏电阻R_X所受压力等于圆柱体底部所受压力。圆柱体底面积为 $\text{[math]}$ 、高 $\text{[math]}$ 、重 $\text{[math]}$ ，工作时底部始终与水平面相平。A、B之间的电路连接如图乙所示，电源电压恒为 $\text{[math]}$ ，当压敏电阻R_X受到的压力达到最大值 $\text{[math]}$ 时，电路中的电流为 $\text{[math]}$ ，报警器（电阻不计）开始报警。正常工作时，压敏电阻R_X阻值随压力 $\text{[math]}$ 的变化规律如图丙所示。（不考虑大气压强的影响，细导线重力与体积均不计湖水的密度为 $\text{[math]}$ ，g取 $\text{[math]}$ ）。

交通安全要求广大司机“开车不喝酒，喝酒不开车”，酒后驾驶存在许多安全隐患。某科技兴趣小组设计了一种简易的酒精检测仪，其电路原理如图甲所示。电源电压为12V， $\text{[math]}$ 是气敏电阻，其阻值随呼气酒精浓度K的变化关系如图乙所示， $\text{[math]}$ 为滑动变阻器。检测前对检测仪进行“调零”，即调节滑动变阻器使电流表的示数为0.1A，调零后变阻器滑片位置保持不变。查阅到相关资料如下：

如图甲所示，小勇同学设计了一个汽车落水安全装置并进行了试验，在汽车的四个门板外侧分别安装一个气囊，气囊的触发由图乙所示电路中a、b间的电压来控制，压敏电阻R₁水平安装在汽车底部A处，R₁的阻值随其表面水的压力的变化如图丙所示。某次试验时：汽车入水前把R₂的滑片调到合适位置不动，闭合开关S，电压表的示数为3V，再把汽车吊入足够高的长方体水池中缓慢下沉，直到a、b间的电压等于或大于3V时，气囊就充气打开，使汽车漂浮在水中，试验装置相关参数如表二所示。

表二：试验装置参数

电源电压	4.5V
R接触水的面积	15cm²
长方体水池底面积	20m²

某商场新进了一批具有加热和保温两种功能的微型电热水器，其内部简化电路如图甲。该电热水器由控制电路和工作电路两部分组成。控制电路由电源（电压恒定U=6V）、开关S₀、电磁铁（线圈电阻R₀=20Ω）、热敏电阻R组成，R阻值随温度的变化图象如图乙。工作电路R₁=44Ω，R₂=956Ω。当开关S₀和S均闭合时，电热水器开始加热[c_水=4.2×10³J（kg·℃）]。

如图是一款可以设定不同出水温度的电热饮水器原理示意图，R是加热电阻丝，阻值为44Ω，R是热敏电阻，其阻值与温度的关系式为R_t=5+0.5t（式中R_t单位是Ω，t的单位是℃），R₀是设定温度的变阻器。控制电路中，电源电压为3V。当电磁维电器线圈中的电流小于等于10mA时，衔铁片会弹起，触点分离，热水器停止加热．[c=4.2×10³J/（kg·℃）]

如图甲所示电路中，电源电压为9V不变，R₁是定值电阻，R₂ 由三段材料不同、横截面积相同的均匀导体EF、FG、GH制作而成，其中一段是铜丝，其电阻可忽略不计，另两段是电阻丝，其阻值与自身长度成正比，P是与R₂良好接触并能移动的滑动触头。闭合开关S₁断开S₂ ，将P从H端移到E端时，电流表示数I与P向左移动的距离x之间的关系如图乙所示。问：

在综合实践活动中，科技小组设计了一个由压敏电阻控制的报警电路如图所示，电源电压恒为18V，电阻箱最大阻值为999.9Ω．报警器（电阻不计）通过的电流达到或超过10mA会报警，超过20mA会损坏。压敏电阻Rx在压力不超过800N的前提下，其阻值随压力F的变化规律如下表所示。

压力F/N	0	50	100	150	200	250	300	…
电阻Rx/Ω	580	560	540	520	500	480	460	…

某同学设计了一个利用如图1所示的电路来测量海水的深度，其中R₁＝2Ω是一个定值电阻，R₂是一个压敏电阻，它的阻值随所受液体压力F的变化关系如图2所示，电源电压保持6V不变，将此压敏电阻用绝缘薄膜包好后放在一个硬质凹形绝缘盒中，放入海水中保持受力面水平，且只有一个面积为0.02m²的面承受海水压力。（设海水的密度ρ_水＝1.0×10³kg/m³ ， g取10N/kg）

如图甲所示的装置，电源电压U＝10V保持不变，R₂＝12Ω.导电性能良好的金属弹簧和金属指针P的电阻和重力均不计，金属块A的重力G₁＝10N。R₁是一根水平放置的粗细均匀、总长L＝1m的金属棒，其电阻随长度均匀变化，总电阻为8Ω，两端都被固定在绝缘支架上，它对指针P无压力，且接触良好。绝缘板B重G₂＝20N，当它从金属块A和地面间被抽出时，它的上下表面分别与A和地面之间产生的摩擦力为f₁和f₂ ，且均为接触面间压力的0.2倍，当P置于金属棒左端a点时，弹簧恰好处于原长

图甲的储水容器底有质量0.5kg，底面积100cm²的长方体浮桶，桶上端通过轻质弹簧与紧贴力敏电阻的轻质绝缘片A相连，距容器底0.4m处的侧壁有排水双控阀门。控制电路如图乙所示，其电源电压U=12V，R=10Ω，当电流表示数为0.6A，且桶底升至阀门所处高度时，阀门才感应排水。力敏电阻R与它所受压力F的对应关系如下表所示（弹簧均在弹性限度内）。求：

压力F/N	2	4	…	12	15
电阻R/Ω	110	70	…	16	10

型号	LWI.Z20-19
电源	AD220V50Hz
加热功率	800W
保温功率	40W
水容量	1.0L