专题22 传感器-2024年高考物理自我测评专题练（ 全国通用 ）

专题二十二 传感器 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 第I部分 1、 单选题：本题共16小题，共64分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对4分，选错不得分。 1．（2024·重庆·模拟预测）某电容式电子秤的部分结构如图所示。将该电子秤水平放置，未测物品时，两金属板M，N平行正对，带有等量异种电荷且保持不变；当放置物品时，M板受到压力F而发生微小形变，则（　　） A．M、N两板间电势差变小 B．M、N两板间场强处处不变 C．M、N两板构成的电容器的电容变小 D．M、N两板构成的电容器的电容不变 2．（2023·北京·模拟预测）物理学中用照度描述光的强弱，光越强照度越大，照度的单位为Lx。某实验室采用光敏电阻制作光控开关来控制照明系统，光敏电阻在不同照度下的阻值如下表。控制电路原理如图所示，电路中的电阻和，其中一个是定值电阻，另一个是光敏电阻，已知直流电源电动势E=3V，内阻不计，实验室某日的光照强度随时间变化曲线如图，当控制开关两端电压时，控制开关自动启动照明系统。则下列说法正确的是（　　） 照度/Lx 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 电阻/ 75 40 24 20 18 15 A．为定值电阻，为光敏电阻 B．照度越大，该电路控制开关两端的电压越大 C．若将定值电阻的阻值变为，该天后照明系统即可工作 D．该电路中定值电阻阻值越大，该天的照明系统工作的时间越短 3．（2024·北京·一模）如图所示为苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在压力传感器R1上。R1所受压力越大阻值越小，当R2两端电压超过某一值时，使控制电路接通，电磁铁吸动分拣开关的衔铁。该控制电路中包含保持电路，能够确保苹果在分拣板上运动时电磁铁始终保持吸动状态。下列说法正确的是（　　） A．为了选出质量更大的苹果可以增加缠绕电磁铁线圈的匝数 B．为了选出质量更大的苹果可以将电源A的输出电压减小 C．为了选出质量更大的苹果可以增大R2的阻值 D．质量大的苹果将进入上通道 4．（2024·云南·二模）当今，人工智能迅猛发展，形形色色的传感器是人工智能的基础。如图所示为某同学设计的测量材料竖直方向尺度随温度变化的传感器装置示意图，平行板电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板始终跟电源相连。若材料温度变化时，极板上所带电荷量增加，则（　　） A．电容器电容变小 B．极板间电场强度不变 C．极板间电势差变小 D．材料竖直方向尺度增大 5．（2024·北京·一模）如图是小京设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路，电源两端电压保持不变，电阻、中的一个是定值电阻，另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部，其阻值随油箱中油量的减少而增大，当电压表示数大于某一值U时，就会触发报警。电压表示数为U时，油箱中的油量为警戒油量。下列说法正确的是（    ） A．为压敏电阻 B．若换用电压更大的电源，警戒油量将变小 C．若换用阻值更大的定值电阻，警戒油量将变小 D．随着油箱的油量减少，通过定值电阻的电流变大 6．（2023·浙江·二模）某种光电式火灾报警器的原理如图所示，由红外光源发射的光束经烟尘粒子散射后照射到光敏电阻上，光敏电阻接收的光强与烟雾的浓度成正比，其阻值随光强的增大而减小。闭合开关，当烟雾浓度达到一定值时，干簧管中的两个簧片被磁化而接通，触发蜂鸣器报警。为了能在更低的烟雾浓度下触发报警，下列调节正确的是（   ） A．增大电阻箱的阻值 B．增大电阻箱的阻值 C．增大电源的电动势 D．增大干簧管上线圈的匝数 7．（2023·浙江·模拟预测）图甲是一种家用门窗防盗报警装置，图乙是干簧管元件。安装时，在门的上沿嵌入一小块永磁体M，门框内与M相对的位置嵌入干簧管SA，并将干簧管接入报警电路（蜂鸣报警器），此装置具有自动提示报警的功能，当睡觉前连接好电路，启动防盗报警装置，当门紧闭时，蜂鸣报警器不响，当门被打开时，蜂鸣报警器发出声音警报，下列有关说法正确的是（　　） A．当门关闭时，干簧管两簧片接通 B．干簧管可以由铜或银等导电性能更好的材料制成 C．如将门上镶嵌磁体N、S极对调后，该报警器不能正常工作 D．本装置是利用电磁感应原理控制电路 8．（2023·浙江·三模）一种电感式微小位移传感器的原理图，如图所示。1是待测位移的物体，2是空心线圈，软铁芯3插在线圈2中可随物体1在线圈中左右移动，下列说法正确的是（　　） A．软铁芯是敏感元件，线圈是转换元件 B．将交流电源改为直流电源，传感器依然可以正常工作 C．传感器输入的物理量是位移，输出的物理量是自感系数 D．物体1向右移动，线圈的自感系数增大 9．（2023·广东·模拟预测）传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求，它是实现自动检测和自动控制的首要环节。如图所示是测定液面高度h的电容式传感器示意图，E为电源，G为灵敏电流计，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体。已知电流从灵敏电流计左边接线柱流进电流计，指针向左偏。如果在导电液体的深度h发生变化时观察到指针正向左偏转，则（　　） A．导体芯A所带电荷量在增加，液体的深度h在增大 B．导体芯A所带电荷量在减小，液体的深度h在增大 C．导体芯A所带电荷量在增加，液体的深度h在减小 D．导体芯A所带电荷量在减小，液体的深度h在减小 10．（2023·湖北·模拟预测）如图所示，虚线框内为漏电保护开关的原理示意图：变压器A处用火线和零线平行绕制成线圈，然后接到用电器。B处有一个输出线圈，一旦线圈B中有电流，经放大后便能推动继电器切断电源。如果甲、乙、丙、丁四人分别以图示方式接触电线（裸漏部分），甲、乙、丙站在木凳上，则下列说法正确的是（　　） A．甲会发生触电事故，继电器不会切断电源 B．乙会发生触电事故，继电器会切断电源 C．丙会发生触电事故，继电器会切断电源 D．丁会发生触电事故，继电器会切断电源 11．（2024·北京·一模）图甲所示为用传感器测量某直流电源（在图甲中用电池的符号来表示）的电动势E和内电阻r的实验电路，按此原理测量得到多组数据后作出的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．图中A、B分别为电压传感器和电流传感器 B．闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于b端 C．根据图乙可求出该电源的电动势 D．根据图乙可求出该电源的内阻 12．（2023·北京·一模）某同学在研究性学习活动中自制电子秤，原理示意图如图所示。用理想电压表的示数指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0。设变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力。则下列说法不正确的是（　　） A．电压表的示数U与被测物体质量m成正比 B．弹簧的形变量x与被测物体质量m成正比 C．被测物体质量m变大，电路中电流变小 D．改变弹簧劲度系数k，可以改变电子秤的测量范围 13．（2023·广东·二模）如图所示为无人机高度预警系统电路图。电路中的和，其中一个是定值电阻，另一个是气压传感器（可等效为可变电阻）。飞行高度越低，对气压传感器的压力越大，气压传感器的电阻值越小。当a、b两端的电压大于时，控制开关自动开启高位预警；当a、b两端的电压小于（、为定值）时，控制开关自动开启低位预警。下列说法正确的是（　　） A． B． C．为定值电阻 D．若定值电阻的阻值越大，开启高位预警时的位置越低 14．（2023·山东·三模）压电型传感器自身可以产生电压，某压电型传感器输出电压与所受压力成正比，利用该压电型传感器可以设计一个电路来判断升降机的运动情况，其工作原理如图1所示。将压电型传感器固定在升降机底板上，其上放置一个绝缘物块，时间内升降机匀速上升，从时刻开始，电流表中电流随时间变化的情况如图2所示，图2中两段曲线为半径相同的半圆，下列判断正确的是（    ） A．时间内，升降机的动能先增大后减小 B．时间内，升降机处于静止状态 C．时间内，物块机械能减小 D．、时刻，升降机速度相同 15．（2023·重庆·三模）如图是一种身高、体重测量仪。其顶部探头向下发射波速为v的超声波，超声波遇障碍物经反射后返回，被探头接收，从而记录从发射到接收的时间间隔。其底部有一质量未知的测重面板置于压力传感器上，传感器输出电压与作用其上的压力满足（k为比例常数）。当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为，输出电压为。当某同学站上测重台时，测量仪记录的时间间隔为，探头输出电压为。g为重力加速度，则（　　） A．该仪器能测量的最大高度为 B．该同学的身高为 C．测重面板的质量为 D．该同学的质量为 16．（2022·北京·高考真题）某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示，电路中的和，其中一个是定值电阻，另一个是压力传感器（可等效为可变电阻）。水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。当a、b两端的电压大于时，控制开关自动开启低水位预警；当a、b两端的电压小于（、为定值）时，控制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是（　　） A． B．为压力传感器 C．若定值电阻的阻值越大，开启高水位预警时的水位越低 D．若定值电阻的阻值越大，开启低水位预警时的水位越高 2、 多选题：本题共9小题，共36分。有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。 17．（2023·广东·一模）有款市面上流行的指针式恒温“温奶器”，如图是其内部调温的工作示意图，温度的敏感元件是双金属片，在温度升高时上层金属的膨胀大于下层金属，可造成双金属片的形变。则关于该装置，下列说法正确的是（　　） A．传感器工作的一般流程：电信息→敏感元件→处理电路→非电信息 B．电源刚接通时上下触点是接触的 C．若要提高温奶的温度，则应使调温旋钮下移一些 D．若要提高温奶的温度，则应使调温旋钮上移一些 18．（2020·江苏·模拟预测）温度传感器是空调温度自动调节的重要元件，温度传感器中热敏电阻阻值随温度升高而减小。如图所示电路，热敏电阻和一个电阻串联后，加5V电压，分压后的采样电压加到CPU输入端，通常采用时的阻值为标称值，对应CPU的采样电压（输入电压）设计为电源电压的一半，温度变化，CPU端输入电压U也随之变化。CPU根据电压的变化决定空调的工作状态，则（　　） A．当环境温度升高时，CPU的输入电压增大 B．当环境温度降低时，CPU的输入电压增大 C．若取时的阻值为标称值，R的阻值应该调整增大 D．若取时的阻值为标称值，R的阻值应该调整减小 19．（2021·广东·一模）图甲虚线框内所示是电子秤测量部分的原理图，压力传感器的电阻R随压力F的变化如图乙所示。开关闭合后，压力传感器两端的电压恒为6.0 V。电流表的量程为0.6 A。电表的内阻、踏板和压杆的质量可以忽略不计。则电子秤（　　） A．最大称量值为1500 N B．压力传感器的电阻最小为0 C．空载时，电流表的读数为20mA D．称重为900N时，电阻R为120Ω 20．（2021·广东·三模）压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，利用压敏电阻可以设计一个电路来判断升降机的运动情况，其工作原理如图所示。将压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置一个绝缘物块。0~t1时间内升降机停在某楼层处，从t1时刻开始运动，电流表中电流随时间变化的情况如图所示，下列判断正确的是（　　） A．t1~t2时间内，升降机可能先加速下降后减速下降 B．t2~t3时间内，升降机处于静止状态 C．t3~t4时间内，升降机处于超重状态 D．t3~t4时间内，升降机的加速度大小先增大后减小 21．（2022·广东·模拟预测）利用如图所示的实验装置可以测量磁感应强度，其中2为力敏传感器，3为数字电压表，5为底部长为L的线框。当外界拉力作用于力敏传感器的弹性梁上时，数字电压表上的读数U与所加外力F成正比，即U=KF，式中K为比例系数。用绝缘悬丝把线框固定在力敏传感器的挂钩上，并用软细铜丝连接线框与电源，当线框中电流为零时，输出电压为U0；当线框中电流为I时，输出电压为U。则下列说法不正确的是（　　） A．线框受到的安培力为 B．线框受到的安培力为 C．磁感应强度的大小为 D．磁感应强度的大小为 22．（2023·湖南·二模）如图所示为某汽车上的加速度电容传感器的俯视图。质量块左、右侧分别连接电介质、轻质弹簧，弹簧与电容器固定在外框上，质量块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动，电容器与供电电源连接，并串联计算机的信号采集器。下列关于该传感器的说法正确的是（　　） A．电介质插入极板间越深，则电容器电容越大 B．在汽车向右匀加速直线运动过程中电路中有电流 C．在汽车向左匀速直线运动过程中电路中有电流 D．在汽车向右做加速度增大的加速运动过程中，电路中有顺时针方向的充电电流 23．（2024·宁夏·一模）电容式加速度传感器是常见的手机感应装置，结构如图所示。质量块的上端连接轻质弹簧，下端连接电介质，弹簧与电容器固定在外框上，质量块带动电介质移动改变电容， 则下列说法正确的是（　　） A．当传感器处于静止状态时，电容器不带电 B．电介质插入极板越深，电容器所带电量越多 C．当传感器由静止突然向前加速时，会有电流由a流向b D．当传感器以恒定加速度向前运动，达到稳定后电流表指针不偏转 24．（2024·山西·二模）某自动控制照明电路的原理图如图所示，当照射到光敏电阻上的光线足够暗时，电磁继电器才会接通照明电路中的灯泡L发光，已知光敏电阻的阻值随着光照的增强而减小，照明电路中单刀双掷开关S可以选择不同的触点，则下列说法正确的是（　　） A．开关S应接触点a B．开关S应接触点b C．为使光线不是太暗时就能点亮L，则应增大接入电路的电阻 D．为使光线不是太暗时就能点亮L，则应减小接入电路的电阻 25．（2024·陕西·三模）某力敏电阻的阻值随着压力的增大而线性减小。一同学利用该力敏电阻设计了判断小车在水平方向上运动状态的装置。其工作原理如图甲所示，将力敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，之间放置一个光滑绝缘重物M，重物与挡板之间通过轻弹簧连接。某次实验中，电压表示数随时间变化关系如图乙所示，已知时间内，小车处于静止状态，则（  ） A．0~t1时间内，弹簧处于原长状态 B．t1~t2时间内，小车的加速度随时间不是均匀变化 C．t1~t2时间内，小车做变速直线运动 D．t2~t3时间内，小车可能向左做匀减速直线运动 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题二十二 传感器 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 第I部分 1、 单选题：本题共16小题，共64分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对4分，选错不得分。 1．（2024·重庆·模拟预测）某电容式电子秤的部分结构如图所示。将该电子秤水平放置，未测物品时，两金属板M，N平行正对，带有等量异种电荷且保持不变；当放置物品时，M板受到压力F而发生微小形变，则（　　） A．M、N两板间电势差变小 B．M、N两板间场强处处不变 C．M、N两板构成的电容器的电容变小 D．M、N两板构成的电容器的电容不变 【答案】A 【详解】CD．根据题意，由电容器的决定式可知，M板受到压力F而发生微小形变，板间距离减小，则电容器电容增大，故CD错误； A．根据题意，由电容器的定义式可知，由于极板上电荷量不变，电容增大，则M、N两板间电势差变小，故A正确； B．M板受到压力F而发生微小形变，M、N两板不平行，则M、N两板间场强不再是匀强电场，则一定不是场强处处不变，故B错误。 故选A。 2．（2023·北京·模拟预测）物理学中用照度描述光的强弱，光越强照度越大，照度的单位为Lx。某实验室采用光敏电阻制作光控开关来控制照明系统，光敏电阻在不同照度下的阻值如下表。控制电路原理如图所示，电路中的电阻和，其中一个是定值电阻，另一个是光敏电阻，已知直流电源电动势E=3V，内阻不计，实验室某日的光照强度随时间变化曲线如图，当控制开关两端电压时，控制开关自动启动照明系统。则下列说法正确的是（　　） 照度/Lx 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 电阻/ 75 40 24 20 18 15 A．为定值电阻，为光敏电阻 B．照度越大，该电路控制开关两端的电压越大 C．若将定值电阻的阻值变为，该天后照明系统即可工作 D．该电路中定值电阻阻值越大，该天的照明系统工作的时间越短 【答案】D 【详解】AB．当控制开关两端电压时，控制开关自动启动照明系统，可知光照小时，控制开关两端电压大；根据表格数据可知光照强度小时，光敏电阻阻值大，则为光敏电阻，为定值电阻；照度越大，光敏电阻阻值越小，该电路控制开关两端的电压越小，故AB错误； C．若将定值电阻的阻值变为20kΩ，则控制开关自动启动时光敏电阻为40kΩ，此时对应照度为0.4 Lx，根据图乙可知该天系统工作时间段为、，故C错误； D．该电路中定值电阻阻值越大，控制开关自动启动时光敏电阻越大，此时对应照度越小，该天的照明系统工作的时间越短，故D正确。 故选D。 3．（2024·北京·一模）如图所示为苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在压力传感器R1上。R1所受压力越大阻值越小，当R2两端电压超过某一值时，使控制电路接通，电磁铁吸动分拣开关的衔铁。该控制电路中包含保持电路，能够确保苹果在分拣板上运动时电磁铁始终保持吸动状态。下列说法正确的是（　　） A．为了选出质量更大的苹果可以增加缠绕电磁铁线圈的匝数 B．为了选出质量更大的苹果可以将电源A的输出电压减小 C．为了选出质量更大的苹果可以增大R2的阻值 D．质量大的苹果将进入上通道 【答案】B 【详解】D．大苹果通过托盘秤时，两端的电压达到放大电路的激励电压，使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，大苹果进入下面的通道，故D错误； A．为了选出质量更大的苹果，就要保持电磁铁的磁性不变，而因压力越大，电阻R1越小，此时回路中的电流就越大，而要保持电磁铁的磁性不变，只需要减小缠绕电磁铁线圈的匝数，故A错误； B．为了选出质量更大的苹果，就要使得R2两端电压保持不变，因R1减小，而其他条件不变的情况下，只能减小和传感器R1相连接电路中电源A的输出电源，故B正确； C．为了选出质量更大的苹果，就要使得R2两端电压保持不变，因压力越大，电阻R1越小，此时回路中的电流就越大，R2的电压就会变得更大，则要想保持R2的电压和原来一致，则只适当减小R2的阻值，故C错误。 故选B。 4．（2024·云南·二模）当今，人工智能迅猛发展，形形色色的传感器是人工智能的基础。如图所示为某同学设计的测量材料竖直方向尺度随温度变化的传感器装置示意图，平行板电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板始终跟电源相连。若材料温度变化时，极板上所带电荷量增加，则（　　） A．电容器电容变小 B．极板间电场强度不变 C．极板间电势差变小 D．材料竖直方向尺度增大 【答案】D 【详解】A．根据题意可知极板之间电压U不变，极板上所带电荷量Q变多，根据电容定义式 可知电容器得电容C增大，故A错误； BD．根据电容的决定式 由于电容C增大，可知极板间距d减小，即材料竖直方向尺度增大，再根据 由于电压U不变，可知极板间电场强度增大，故B错误，D正确； C．根据题意可知极板之间电压U不变，即极板间电势差不变，故C错误。 故选D。 5．（2024·北京·一模）如图是小京设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路，电源两端电压保持不变，电阻、中的一个是定值电阻，另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部，其阻值随油箱中油量的减少而增大，当电压表示数大于某一值U时，就会触发报警。电压表示数为U时，油箱中的油量为警戒油量。下列说法正确的是（    ） A．为压敏电阻 B．若换用电压更大的电源，警戒油量将变小 C．若换用阻值更大的定值电阻，警戒油量将变小 D．随着油箱的油量减少，通过定值电阻的电流变大 【答案】C 【详解】A．压敏电阻阻值随油箱中油量的减少而增大，则电路总电阻最大，电路电流减小，定值电阻两端电压减小，压敏电阻两端电压增大，由于当电压表示数大于某一值U时，就会触发报警，则电压表应与压敏电阻并联，即为压敏电阻，故A错误； B．若换用电压更大的电源，触发警报时，定值电阻两端的电压增大，电路中电流增大，压敏电阻的阻值减小，警戒油量将变大，故B错误； C．若换用阻值更大的定值电阻，触发警报时，电路中电流更小，压敏电阻的阻值更大，警戒油量将变小，故C正确； D．随着油箱的油量减少，电路中的总电阻变大，电路中电流减小，则通过定值电阻的电流变小，故D错误。 故选C。 6．（2023·浙江·二模）某种光电式火灾报警器的原理如图所示，由红外光源发射的光束经烟尘粒子散射后照射到光敏电阻上，光敏电阻接收的光强与烟雾的浓度成正比，其阻值随光强的增大而减小。闭合开关，当烟雾浓度达到一定值时，干簧管中的两个簧片被磁化而接通，触发蜂鸣器报警。为了能在更低的烟雾浓度下触发报警，下列调节正确的是（   ） A．增大电阻箱的阻值 B．增大电阻箱的阻值 C．增大电源的电动势 D．增大干簧管上线圈的匝数 【答案】D 【详解】A．增大电阻箱的阻值，则红外光源发出的红外线强度减小，若烟雾浓度降低，则光敏电阻接收的光强降低，阻值变大，则干簧管的电流减小，则干簧管中的两个簧片不能被磁化而接通，触发蜂鸣器不能报警，选项A错误； B. 同理，若烟雾浓度降低，则光敏电阻接收的光强降低，阻值变大，若再增大电阻箱的阻值，则干簧管的电流减小，则干簧管中的两个簧片不能被磁化而接通，触发蜂鸣器不能报警，选项B错误； C．增大电源的电动势，对干簧管的通断无影响，选项C错误； D．增大干簧管上线圈的匝数，可是干簧管在电流减小时增加磁性，可使干簧管中的两个簧片被磁化而接通，触发蜂鸣器报警，选项D正确。 故选D。 7．（2023·浙江·模拟预测）图甲是一种家用门窗防盗报警装置，图乙是干簧管元件。安装时，在门的上沿嵌入一小块永磁体M，门框内与M相对的位置嵌入干簧管SA，并将干簧管接入报警电路（蜂鸣报警器），此装置具有自动提示报警的功能，当睡觉前连接好电路，启动防盗报警装置，当门紧闭时，蜂鸣报警器不响，当门被打开时，蜂鸣报警器发出声音警报，下列有关说法正确的是（　　） A．当门关闭时，干簧管两簧片接通 B．干簧管可以由铜或银等导电性能更好的材料制成 C．如将门上镶嵌磁体N、S极对调后，该报警器不能正常工作 D．本装置是利用电磁感应原理控制电路 【答案】A 【详解】AD．干簧管为磁控开关，当门关闭时有磁体，干簧管两簧片接通，故D错误，A正确； B．铜或银不是磁性材料，则干簧管不可以由铜或银等导电性能更好的材料制成，故B错误； C．如将门上镶嵌磁体N、S极对调后，不影响磁体吸引干簧管两簧片，该报警器能正常工作，故C错误。 故选A。 8．（2023·浙江·三模）一种电感式微小位移传感器的原理图，如图所示。1是待测位移的物体，2是空心线圈，软铁芯3插在线圈2中可随物体1在线圈中左右移动，下列说法正确的是（　　） A．软铁芯是敏感元件，线圈是转换元件 B．将交流电源改为直流电源，传感器依然可以正常工作 C．传感器输入的物理量是位移，输出的物理量是自感系数 D．物体1向右移动，线圈的自感系数增大 【答案】A 【详解】AB．当软铁芯插入或拔出线圈时，线圈的自感系数发生变化，线圈的自感电流发生变化，电路中的电流变化，软铁芯是敏感元件，线圈是转换元件；如果将交流电源改为直流电源，线圈不产生自感现象，传感器不可以正常工作，故B错误，A正确； C．根据题意可知，传感器输入的物理量是位移，输出的物理量是电流，故C错误； D．物体1向右移动，软铁芯从线圈拔出，线圈的自感系数减小，故D错误。 故选A。 9．（2023·广东·模拟预测）传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求，它是实现自动检测和自动控制的首要环节。如图所示是测定液面高度h的电容式传感器示意图，E为电源，G为灵敏电流计，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体。已知电流从灵敏电流计左边接线柱流进电流计，指针向左偏。如果在导电液体的深度h发生变化时观察到指针正向左偏转，则（　　） A．导体芯A所带电荷量在增加，液体的深度h在增大 B．导体芯A所带电荷量在减小，液体的深度h在增大 C．导体芯A所带电荷量在增加，液体的深度h在减小 D．导体芯A所带电荷量在减小，液体的深度h在减小 【答案】D 【详解】电流计指针向左偏转，说明流过电流计G的电流方向由左→右，则导体芯A所带电荷量在减小，由Q＝CU可知，导体芯A与液体形成的电容器的电容减小，根据电容的决定式可知液体的深度h在减小。 故选D。 10．（2023·湖北·模拟预测）如图所示，虚线框内为漏电保护开关的原理示意图：变压器A处用火线和零线平行绕制成线圈，然后接到用电器。B处有一个输出线圈，一旦线圈B中有电流，经放大后便能推动继电器切断电源。如果甲、乙、丙、丁四人分别以图示方式接触电线（裸漏部分），甲、乙、丙站在木凳上，则下列说法正确的是（　　） A．甲会发生触电事故，继电器不会切断电源 B．乙会发生触电事故，继电器会切断电源 C．丙会发生触电事故，继电器会切断电源 D．丁会发生触电事故，继电器会切断电源 【答案】D 【详解】ABC．从图中可知A线圈是用火线和零线双股平行线绕制成线圈，正常情况下火线和零线中电流方向相反、大小相等，线圈A产生的总磁通量为零，当漏电时，火线和零线中电流方向、大小不等，线圈A产生的总磁通量不为零，增加了，故会在线圈B中产生感应电流，经放大后便能推动继电器切断电源，甲、乙、丙站在木凳上（人与地绝缘）接触火线时，火线和零线中电流方向、大小不变，线圈A产生的总磁通量为零，线圈B中不产生感应电流，继电器均不会切断电源，甲、乙不会发生触电事故，但丙双手“火线与零线”会触电（人与地绝缘），火线和零线中电流方向相反、大小相等，线圈A产生的总磁通量为零，线圈A中不会产生感应电流，故继电器不会切断电源，但人会触电，ABC错误； D．当丁如图中“手与地”触电时，会导致一部分电流通过大地，火线和零线中电流方向、大小不等，线圈A产生的总磁通量不为零，即增加了，故会在线圈B中产生感应电流，经放大后便能推动继电器切断电源，D正确。 故选D。 11．（2024·北京·一模）图甲所示为用传感器测量某直流电源（在图甲中用电池的符号来表示）的电动势E和内电阻r的实验电路，按此原理测量得到多组数据后作出的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．图中A、B分别为电压传感器和电流传感器 B．闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于b端 C．根据图乙可求出该电源的电动势 D．根据图乙可求出该电源的内阻 【答案】D 【详解】A．测量一电池的电动势E和内阻r需要测路端电压和电流，电流传感器应串联接入电路，电压传感器应并联接入电路，由电路图可知图中A、B分别为电流传感器和电压传感器，故A错误； B．滑动变阻器采用限流接法，为了保护电路，闭合开关前滑片置于阻值最大处，由图可知，滑片应置于a处，故B错误； CD．由闭合电路欧姆定律 可知图像的纵轴截距表示电源电动势为 斜率的绝对值为电源内阻为 故C错误，D正确。 故选D。 12．（2023·北京·一模）某同学在研究性学习活动中自制电子秤，原理示意图如图所示。用理想电压表的示数指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0。设变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力。则下列说法不正确的是（　　） A．电压表的示数U与被测物体质量m成正比 B．弹簧的形变量x与被测物体质量m成正比 C．被测物体质量m变大，电路中电流变小 D．改变弹簧劲度系数k，可以改变电子秤的测量范围 【答案】A 【详解】C．由于金属弹簧的电阻可忽略，则当被测物体质量m变大，连接弹簧的滑片向下移，回路中的总电阻增大，故电路中电流减小，C正确，不符合题意； B．当托盘中没有放物体时，电压表示数为零，当物体质量为m时，设托盘下降x，由平衡条件有 B正确，不符合题意； AD．根据欧姆定律得 根据电阻定律有 由欧姆定律得 故电压表示数U与所称物体质量m的关系式为 电压表的示数U与被测物体质量m不成正比，改变弹簧劲度系数k，可以改变电子秤的测量范围，A错误，符合题意、D正确，不符合题意。 故选A。 13．（2023·广东·二模）如图所示为无人机高度预警系统电路图。电路中的和，其中一个是定值电阻，另一个是气压传感器（可等效为可变电阻）。飞行高度越低，对气压传感器的压力越大，气压传感器的电阻值越小。当a、b两端的电压大于时，控制开关自动开启高位预警；当a、b两端的电压小于（、为定值）时，控制开关自动开启低位预警。下列说法正确的是（　　） A． B． C．为定值电阻 D．若定值电阻的阻值越大，开启高位预警时的位置越低 【答案】C 【详解】ABC．控制开关接在两端，设电源的内阻为，则根据闭合电路的欧姆定律有 当飞行高度过低，气压增大，压敏电阻阻值减小，回路中总电阻减小，则电流增大，而根据题意，两端的电压要减小到一个定值，控制开关才会自动开启低位预警，则只有为压敏电阻，为定值电阻才能满足控制要求，即 可知，当总电阻减小，电流增大，两端的电压才会减小；同理，当压力减小，增大，总电流减小，定值电阻与电源内阻分去的电压一定减小，从而使两端的电压增大，增大到某一数值，控制开关自动开启高位预警，因此有 故AB错误，C正确； D．根据闭合电路的欧姆定律有 则 可知，当越大，在同一位置处就越小，而要使达到能够自动开启高位预警的电压值，则就需要增大，而压敏电阻在越高的位置处阻值越大，因此可知，若定值电阻的阻值越大，开启高位预警时的位置越高，故D错误。 故选C。 14．（2023·山东·三模）压电型传感器自身可以产生电压，某压电型传感器输出电压与所受压力成正比，利用该压电型传感器可以设计一个电路来判断升降机的运动情况，其工作原理如图1所示。将压电型传感器固定在升降机底板上，其上放置一个绝缘物块，时间内升降机匀速上升，从时刻开始，电流表中电流随时间变化的情况如图2所示，图2中两段曲线为半径相同的半圆，下列判断正确的是（    ） A．时间内，升降机的动能先增大后减小 B．时间内，升降机处于静止状态 C．时间内，物块机械能减小 D．、时刻，升降机速度相同 【答案】D 【详解】A．因为传感器输出电压与所受压力成正比，根据欧姆定律 可知回路中的电流与传感器所受到的压力也成正比，结合图像，可知传感器所受到的压力先增大后减小，又因为时间内升降机匀速上升，物块对升降机的压力等于重力，所以传感器所受到的压力始终大于重力，即物块受到的支持力大于重力，根据牛顿第二定律，有 重物先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的加速运动，故升降机的动能一直增大，A错误； B．时间内电流已经减小到与时间段内相同，又因为升降机一直在加速运动，所以在时间内升降机匀速运动，B错误； C．时间内，升降机先做加速度增大的减速运动，后做加速度减小的减速运动，又因为图2中两段曲线为半径相同的半圆，所以升降机始终在向上运动，物块受到的支持力始终做正功，所以物块的机械能增大，C错误； D．根据上述分析，已得回路中的电流与传感器所受到的压力成正比，此图像可以转化为物块所受到的合力与时间的图像，两段曲线为半径相同的半圆 根据动量定理可知时间内合外力的冲量为零，、时刻，物块的速度相同，即、时刻，升降机速度相同，D正确。 故选D。 15．（2023·重庆·三模）如图是一种身高、体重测量仪。其顶部探头向下发射波速为v的超声波，超声波遇障碍物经反射后返回，被探头接收，从而记录从发射到接收的时间间隔。其底部有一质量未知的测重面板置于压力传感器上，传感器输出电压与作用其上的压力满足（k为比例常数）。当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为，输出电压为。当某同学站上测重台时，测量仪记录的时间间隔为，探头输出电压为。g为重力加速度，则（　　） A．该仪器能测量的最大高度为 B．该同学的身高为 C．测重面板的质量为 D．该同学的质量为 【答案】D 【详解】A．当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为超声波往复的时间，所以该仪器能测量的最大高度为 A错误； B．当某同学站上测重台时，测量仪记录的时间间隔为，则同学的头顶距离测量仪的距离为 所以，同学的身高为 B错误； CD．当测重台没有站人时，测重面板的重力等于对传感器的压力，根据题意，有 当同学站在上去之后，传感器受到的压力等于测重面板和人的重力之和，即 联立解得 ， C错误，D正确。 故选D。 16．（2022·北京·高考真题）某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示，电路中的和，其中一个是定值电阻，另一个是压力传感器（可等效为可变电阻）。水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。当a、b两端的电压大于时，控制开关自动开启低水位预警；当a、b两端的电压小于（、为定值）时，控制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是（　　） A． B．为压力传感器 C．若定值电阻的阻值越大，开启高水位预警时的水位越低 D．若定值电阻的阻值越大，开启低水位预警时的水位越高 【答案】C 【详解】AB．题意可知水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。控制开关自动开启低水位预警，此时水位较低，压力传感器的电阻值较大，由于a、b两端此时的电压大于，根据串联电路电压分部特点可知，为压力传感器，故高水位时压力传感器的电阻值越小，压力传感器两端电压变小， ，AB错误； CD．根据闭合电路欧姆定律可知，a、b两端的电压为 若定值电阻的阻值越大，当开启低水位预警时a、b两端的电压大于时，压力传感器阻值需要越大，则水位越低；当a、b两端的电压小于时开启高水位预警时，压压力传感器阻值需要越大，则水位越低。C正确，D错误。 故选C。 2、 多选题：本题共9小题，共36分。有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。 17．（2023·广东·一模）有款市面上流行的指针式恒温“温奶器”，如图是其内部调温的工作示意图，温度的敏感元件是双金属片，在温度升高时上层金属的膨胀大于下层金属，可造成双金属片的形变。则关于该装置，下列说法正确的是（　　） A．传感器工作的一般流程：电信息→敏感元件→处理电路→非电信息 B．电源刚接通时上下触点是接触的 C．若要提高温奶的温度，则应使调温旋钮下移一些 D．若要提高温奶的温度，则应使调温旋钮上移一些 【答案】BC 【详解】A．传感器工作的一般流程：非电信息→敏感元件→处理电路→电信息，故A错误； B．电源刚接通时上下触点是接触的，电热丝电路为通路，温度升高到某值，由于上层金属的膨胀大于下层金属，触电断开，停止加热，故B正确； CD．若要提高温奶的温度，则应使调温旋钮下移一些，使弹性铜片和双金属片更近一些，温度更高一些时，触点才断开，故C正确，D错误； 故选BC。 18．（2020·江苏·模拟预测）温度传感器是空调温度自动调节的重要元件，温度传感器中热敏电阻阻值随温度升高而减小。如图所示电路，热敏电阻和一个电阻串联后，加5V电压，分压后的采样电压加到CPU输入端，通常采用时的阻值为标称值，对应CPU的采样电压（输入电压）设计为电源电压的一半，温度变化，CPU端输入电压U也随之变化。CPU根据电压的变化决定空调的工作状态，则（　　） A．当环境温度升高时，CPU的输入电压增大 B．当环境温度降低时，CPU的输入电压增大 C．若取时的阻值为标称值，R的阻值应该调整增大 D．若取时的阻值为标称值，R的阻值应该调整减小 【答案】BD 【详解】A．环境温度升高时，热敏电阻阻值减小，根据串联分压的规律可知热敏电阻分压减小，则CPU的输入电压减小，A错误； B．环境温度降低时，热敏电阻阻值增大，分压增大，CPU的输入电压增大，B正确； CD．若取时的阻值为标称值，则热敏电阻的标称电阻减小，为了满足CPU的采样电压（输入电压）设计为电源电压的一半，所以的阻值也应该调整减小，C错误，D正确。 故选BD。 19．（2021·广东·一模）图甲虚线框内所示是电子秤测量部分的原理图，压力传感器的电阻R随压力F的变化如图乙所示。开关闭合后，压力传感器两端的电压恒为6.0 V。电流表的量程为0.6 A。电表的内阻、踏板和压杆的质量可以忽略不计。则电子秤（　　） A．最大称量值为1500 N B．压力传感器的电阻最小为0 C．空载时，电流表的读数为20mA D．称重为900N时，电阻R为120Ω 【答案】CD 【详解】A．由图像得到 知 ，当电阻 时，压力 但回路中的电阻不可能为零，则压力最大值不可能为1500N，故A错误； B．压力传感器的电阻为零时，电源短路，则压力传感器的电阻最小不可能为零，故B错误； C．空载时 根据图像知此时 由 故C正确； D．当 由 可得 故D正确。 故选CD。 20．（2021·广东·三模）压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，利用压敏电阻可以设计一个电路来判断升降机的运动情况，其工作原理如图所示。将压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置一个绝缘物块。0~t1时间内升降机停在某楼层处，从t1时刻开始运动，电流表中电流随时间变化的情况如图所示，下列判断正确的是（　　） A．t1~t2时间内，升降机可能先加速下降后减速下降 B．t2~t3时间内，升降机处于静止状态 C．t3~t4时间内，升降机处于超重状态 D．t3~t4时间内，升降机的加速度大小先增大后减小 【答案】CD 【详解】A．0~t1时间内升降机停在某楼层处，受力平衡，t1~t2时间内电路中电流比升降机静止时小，说明压敏电阻增大，压力减小，重物处于失重状态，则此过程升降机一直加速下降，故A错误； B． t2~t3时间内电路中电流等于升降机静止时的电流，由于t1~t2时间内升降机在加速运动，所以t2~t3时间内处于匀速运动状态，故B错误； C． t3~t4时间内电路中的电流大于升降机静止时的电流，说明压敏电阻减小，压力增大，重物处于超重状态，故C正确； D．由图可知t3~t4时间内，电流先增大后减小，得压敏电阻是先减小后增大，可知压力是先增大后减小，可得加速度是先增大后减小，故D正确。 故选CD。 21．（2022·广东·模拟预测）利用如图所示的实验装置可以测量磁感应强度，其中2为力敏传感器，3为数字电压表，5为底部长为L的线框。当外界拉力作用于力敏传感器的弹性梁上时，数字电压表上的读数U与所加外力F成正比，即U=KF，式中K为比例系数。用绝缘悬丝把线框固定在力敏传感器的挂钩上，并用软细铜丝连接线框与电源，当线框中电流为零时，输出电压为U0；当线框中电流为I时，输出电压为U。则下列说法不正确的是（　　） A．线框受到的安培力为 B．线框受到的安培力为 C．磁感应强度的大小为 D．磁感应强度的大小为 【答案】ABC 【详解】AB．由于数字电压表上的读数U与所加外力成正比，即 U=KF 式中K为比例系数，当通上电流后，设安培力为FA，有 |U-U0|=KFA 即 FA= AB错误； CD．由安培力公式，代入上式可得 KBIL=|U-U0| 整理得 B= C错误，D正确。 故选ABC。 22．（2023·湖南·二模）如图所示为某汽车上的加速度电容传感器的俯视图。质量块左、右侧分别连接电介质、轻质弹簧，弹簧与电容器固定在外框上，质量块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动，电容器与供电电源连接，并串联计算机的信号采集器。下列关于该传感器的说法正确的是（　　） A．电介质插入极板间越深，则电容器电容越大 B．在汽车向右匀加速直线运动过程中电路中有电流 C．在汽车向左匀速直线运动过程中电路中有电流 D．在汽车向右做加速度增大的加速运动过程中，电路中有顺时针方向的充电电流 【答案】AD 【详解】A．根据 若电介质插入极板间越深，介电常数增大，则电容器的电容增大，A正确； B．在汽车向右匀加速直线运动过程中，加速度方向向右，大小一定，可知，弹簧处于拉伸状态，弹力方向向右，大小一定，即电介质插入极板间的深度一定，则极板之间的介电常数一定，电容器电容一定，根据 可知，电容器与供电电源连接，极板之间电压一定，电容一定时，极板所带电荷量一定，即电路中没有充电电流或者放电电流，B错误； C．在汽车向左匀速直线运动过程中，加速度为0，可知，弹簧处于原长状态，弹力为0，即电介质插入极板间的深度一定，则极板之间的介电常数一定，电容器电容一定，根据 可知，电容器与供电电源连接，极板之间电压一定，电容一定时，极板所带电荷量一定，即电路中没有充电电流或者放电电流，C错误； D．在汽车向右加速度增大的加速运动过程中，加速度方向向右，大小逐渐增大，可知，弹簧处于拉伸状态，弹力方向向右，大小逐渐增大，弹簧长度增大，即电介质插入极板间的深度增大，则极板之间的介电常数增大，电容器电容增大，根据 可知，电容器与供电电源连接，极板之间电压一定，电容增大时，极板所带电荷量增大，即电路中有充电电流，根据图形可知，电容器上极板带正电，电荷量增多，则电路中有顺时针方向的充电电流，D正确。 故选AD。 23．（2024·宁夏·一模）电容式加速度传感器是常见的手机感应装置，结构如图所示。质量块的上端连接轻质弹簧，下端连接电介质，弹簧与电容器固定在外框上，质量块带动电介质移动改变电容， 则下列说法正确的是（　　） A．当传感器处于静止状态时，电容器不带电 B．电介质插入极板越深，电容器所带电量越多 C．当传感器由静止突然向前加速时，会有电流由a流向b D．当传感器以恒定加速度向前运动，达到稳定后电流表指针不偏转 【答案】BD 【详解】A．当传感器处于静止状态时，电容器带电，左极板带正电，右极板带负电，且两极板之间电势差大小恒等于电源电动势。故A错误； B．根据电容器的定义式 可知，电解质插入极板越深，电容器电容越大，电容器电压不变，则电容器所带电量越多，故B正确； C．当传感器由静止突然向前加速时，向上弹力增加，弹簧会伸长，电介质插入极板深度增加。根据电容器的决定式 可知电容器电容增大，根据电容器的定义式 可知，电容器电压不变，电容增大，则两极板电荷量增大，会有电流由b流向a，故C错误； D．当传感器以恒定加速度向前运动，达到稳定后弹簧弹力不变，电介质插入极板深度不变，则电容器电容不变，极板电荷量也不变，故电流表中没有电流通过，指针不偏转，故D正确。 故选BD。 24．（2024·山西·二模）某自动控制照明电路的原理图如图所示，当照射到光敏电阻上的光线足够暗时，电磁继电器才会接通照明电路中的灯泡L发光，已知光敏电阻的阻值随着光照的增强而减小，照明电路中单刀双掷开关S可以选择不同的触点，则下列说法正确的是（　　） A．开关S应接触点a B．开关S应接触点b C．为使光线不是太暗时就能点亮L，则应增大接入电路的电阻 D．为使光线不是太暗时就能点亮L，则应减小接入电路的电阻 【答案】BC 【详解】AB．由图可知，当照射到光敏电阻上的光线足够暗时，光敏电阻的阻值变大，控制电路中的电流变小，电磁铁具有的磁性减小，衔铁被放开，此时照明灯被点亮，故开关S应接触点b，故A错误，B正确； CD．为使光线不是太暗时就能点亮L，说明点亮L时光敏电阻的阻值比原来小，故需要增大接入电路的电阻，故C正确，D错误。 故选BC。 25．（2024·陕西·三模）某力敏电阻的阻值随着压力的增大而线性减小。一同学利用该力敏电阻设计了判断小车在水平方向上运动状态的装置。其工作原理如图甲所示，将力敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，之间放置一个光滑绝缘重物M，重物与挡板之间通过轻弹簧连接。某次实验中，电压表示数随时间变化关系如图乙所示，已知时间内，小车处于静止状态，则（  ） A．0~t1时间内，弹簧处于原长状态 B．t1~t2时间内，小车的加速度随时间不是均匀变化 C．t1~t2时间内，小车做变速直线运动 D．t2~t3时间内，小车可能向左做匀减速直线运动 【答案】BCD 【详解】A．0~t1时间内电压表示数最大，由两电阻串联分压可知，力敏电阻的阻值最小，所受压力最大，所以弹簧处于压缩状态，故A错误； BC．时间内，电压表示数减小，力敏电阻两端电压变大，阻值增大，所受压力F减小，设时电路中总电阻为，电压表示数为，压力变化，则有 解得 由图可知 根据牛顿第二定律，小车的加速度为 整理可得 可知，小车的加速度随时间不是均匀变化，小车做变速直线运动，故BC正确； D．t2~t3时间内，电压表示数最小，力敏电阻的两端电压最大，阻值最大，所受压力最小，若M静止不动，弹簧弹力不变，M受到弹簧向右的力大于力敏电阻对M的压力，可知M的加速度向右且大小不变，所以小车可能向右做匀加速直线运动或向左做匀减速直线运动，故D正确。 故选BCD。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$