专题二十二 传感器-2023年高考物理自我测评专题练（ 全国卷通用）

2023年全国卷物理自我测评专题练（全国卷） 专题二十二 传感器 一、单选题 1．（2018·全国·高三竞赛）在一些机场、车站、饭店的洗手间通常都装有自动热风干手器。人们洗于后将湿手靠近干手器，机内传感器发出感应信号，使干手器工作吹出“热风”，将湿手烘干（如图所示）。自动热风干手器之所以能实现这种自动控制，主要是由于湿手靠近它时（　　） A．改变了传感器附近的湿度 B．改变了传感器附近的温度 C．改变了传感器的电容 D．改变了传感器的电阻 【答案】C 【解析】略 2．（2023·全国·高三专题练习）在中国空间站中，多种传感器担负着对舱内气压监测、温度监控、交会对接的距离监测、太阳帆板自动迎对日光等任务。下列有关传感器的说法中不正确的是（　　） A．热敏电阻可以作为温度传感器的敏感元件 B．对气压的监测可以利用压力传感器 C．光敏传感器通过将电信号转化为光信号实现太阳帆板对阳光的自动跟踪 D．红外测距传感器通过将电磁波信号转化为电信号实现对距离的监测 【答案】C 【详解】A．热敏电阻可以作为温度传感器的敏感元件，A正确； B．对气压的监测可以利用压力传感器，B正确； C．光敏传感器通过将光信号转化为电信号实现太阳帆板对阳光的自动跟踪，C错误； D．红外测距传感器通过将电磁波信号转化为电信号实现对距离的监测，D正确。 本题选不正确项，故选C。 3．（2023·北京西城·北京四中校考模拟预测）常用的温差发电装置的主要结构是半导体热电偶。如图所示，热电偶由N型半导体和P型半导体串联而成，N型半导体的载流子（形成电流的自由电荷）是电子，P型半导体的载流子是空穴，空穴带正电且电荷量等于元电荷e、若两种半导体相连一端和高温热源接触，而另一端A、B与低温热源接触，两种半导体中的载流子都会从高温端向低温端扩散，最终在A、B两端形成稳定的电势差，且电势差的大小与高温热源、低温热源间的温度差有确定的函数关系。下列说法正确的是（　　） A．B端是温差发电装置的正极 B．热电偶内部非静电力方向和载流子扩散方向相反 C．温差发电装置供电时不需要消耗能量 D．可以利用热电偶设计一种测量高温热源温度的传感器 【答案】D 【详解】A．N型半导体的载流子（形成电流的自由电荷）是电子，两种半导体中的载流子都会从高温端向低温端扩散，B端聚集电子，所以B端是温差发电装置的负极，故A错误； B．热电偶内部非静电力方向和载流子扩散方向相同，故B错误； C．根据能量守恒，温差发电装置供电时需要消耗热量，故C错误， D．可以利用热电偶设计一种测量高温热源温度的传感器，故D正确。 故选D。 4．（2023春·江苏南通·高三统考阶段练习）其兴建小组利用压敏电阻制作一台电子秤，其内部电路如图所示，R1是保护电阻，R2是调零电阻，压敏电阻值R随压力F变化规律为R=kF+C（k、C为常量，k>0）。现对电流表的刻度盘进行改装，使得电流表满偏时对应质量的示数为零，则（　　） A．刻度盘标注的质量刻度均匀 B．若使用前质量示数大于零，应将R2的滑片向右滑动 C．电子秤的示数越大，电源的总功率越大 D．电池长时间使用后，若能调零称量值仍准确 【答案】D 【详解】A．电路中的电流与与压敏电阻没有线性关系，刻度盘标注的质量刻度不均匀，故A错误； B．若使用前质量示数大于零，电流偏小，应减小电阻，将R2的滑片向左滑动，故B错误； C．电子秤的示数越大，电路中电流越小，电源的总功率越小，故C错误； D．电池长时间使用后，若能调零，电流表仍可以满偏，称量值仍准确，故D正确。 故选D。 5．（2023春·河北·高三校联考阶段练习）如图所示为电容式传感器的原理图，其中的某个量的变化，能够引起电容的变化，现通过测定电容就可以确定上述物理量的变化。下列说法正确的是（    ） A．传感器是通过电容的变化确定液面高度的变化 B．传感器是通过电容的变化确定电介质厚度的变化 C．液面升高，则电容器的介电常数变大 D．液面升高，则电容器的正对面积变小 【答案】A 【详解】AB．由传感器原理图可知，液体高度变化，引起电容器的正对面积变化，从而引起电容的变化，A项正确，B项错误； C．电容器的介电常数由材料决定，液面升高，电容器的介电常数不变，C项错误； D．液面升高，电容器的正对面积变大，D项错误。 故选A。 6．（2023·高三课时练习）小马利用“压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小”的性质，设计了判断物体运动状态的装置，其工作原理如图所示，电源、电流表、定值电阻和压敏电阻由导线连接成一个串联电路，压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个可活动的绝缘球，压敏电阻不受力时，电流表示数为，小车运动状态变化会引起电流表示数变化。某次实验中，小车按如图所示运动，在时间内做匀速直线运动；在时间内做加速直线运动；在内