第五章 传感器【B卷 提升卷】2024-2025学年高二物理单元速记·巧练（人教版2019选择性必修第二册）

2024-2025学年高二物理单元速记·巧练 （人教版2019选择性必修第二册） 第五章 传感器（B卷•提升卷） 一．单选题 1．如图所示，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的边以角速度匀速转动，稳定后，电路中三个相同的灯泡均发光，且亮度相同，则（　　） A．若增大线圈角速度，则比亮 B．若增大电容器两极板间距，则变亮 C．若抽掉电感线圈内部的铁芯，则变暗 D．若增大照射在光敏电阻上的光强，则变暗 2．有一种测量物体重力的电子秤，其电路原理图如图中的虚线所示，主要由三部分构成：踏板、压力传感器（实际上是一个阻值可随压力变化的电阻器）、显示体重的仪表（实质上是电流表）。不计踏板的质量，已知电流表的量程为，内阻为，电源电动势为，内阻为，电阻随压力变化的函数式为（和的单位分别为和）。下列说法中正确的是（    ） A．该秤能测量的最大体重是 B．电流表的量程越大，则能测量的最大体重越小 C．该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表刻度盘的处 D．该秤可以通过电路规律转换成关系进行刻度转换 3．图甲是某型号负温度系数的热敏电阻的阻值随温度变化的图像（已做近似处理）图乙是用做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图，其中电源电压可在0.6V~1.2V之间调节，为的定值电阻。该电路工作原理是：将放入待测温度处，闭合开关，调节电源电压，使电路中电流保持2mA不变，可直接从温度计表盘上得出待测温度。下列说法正确的是（　　） A．温度计表盘上显示时，电源电压为0.68V B．该电路允许接入的阻值范围为 C．该热敏电阻温度计的测温范围为 D．该电路中工作时功率范围为1.2mW~2.4mW 二、多选题 4．某光控开关控制电路如图所示，R1为光敏电阻（电阻值随光照强度的减弱而增大），R2为滑动变阻器，电源内阻忽略不计。当光控开关两端电压升高到一定值时，照明系统打开。以下说法正确的是（　　） A．光照强度减弱时，光控开关两端电压降低 B．将R2的滑片P向下滑动，能使傍晚时照明系统更早打开 C．将R2的滑片P向上滑动，能使傍晚时照明系统更早打开 D．保持R2的滑片位置不变，换用电动势更大的电源，能使傍晚时照明系统更早打开 5．如图是苹果自动分拣装置的示意图，该装置能够按一定质量标准自动分拣大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在一个以O1为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在电阻R1上，R1的阻值随压力的变化而变化。小苹果通过托盘秤时，R2两端的电压较小，分拣开关在弹簧向上弹力作用下处于水平状态，小苹果进入上面通道；当大苹果通过托盘秤时，R2两端能够获得较大电压，电磁铁吸动分拣开关的衔铁，打开下面通道，让大苹果进入下面通道。设定进入下面通道的大苹果最小质量m0为该装置的分拣标准，下列说法正确的是（　　） A．压力越小，R1越小 B．调节R2的大小可以改变筛选苹果的标准 C．若电源内阻变小，会提高分拣标准m0 D．若电源电动势变大，会降低分拣标准m0 6．如图甲所示为电磁继电器自动双向开关，当中通过的电流较小时，电磁铁磁性弱，A与B接线柱接通；当中通过的电流增大到一定数值时，C与B接线柱接通。图乙为应用电磁继电器和光敏电阻实现路灯自动开、关的电路图，虚线框内为电磁继电器接入电路时的符号（M、N两接线柱分别与电磁继电器中接线柱A或C连接）。R为光敏电阻（光敏电阻阻值随光照强度增大而减小），为可调电阻，为保护电阻。开关S闭合，在光线暗时对路灯L供电，光线亮时对路灯L断电并同时接通LED。下列说法中正确的是（　　） A．为使电路正常工作，图甲中电磁继电器的C接线柱应与图乙中M接线柱连接 B．为更好的节能环保，天色更暗时对路灯自动供电，可将的阻值调小 C．随着电池的使用，电池电动势降低，内阻增大，路灯在天色更（亮）时就会自动供电 D．当LED出现断路故障时，电磁继电器将不能正常工作 三、实验题 7．某种花卉喜光，但阳光太强时易受损伤。某兴趣小组决定制作简易光强报警器，以便在光照过强时提醒花农。该实验用到的主要器材如下：学生电源、多用电表、数字电压表、数字电流表、滑动变阻器R（最大阻值）、白炽灯、可调电阻、发光二极管、光敏电阻型三极管、开关和若干导线等。 (1)判断发光二极管的极性使用多用电表的“”欧姆挡测量二极管的电阻。如图1所示，当黑表笔与接线端M接触、红表笔与接线端N接触时，多用电表指针位于表盘中a位置（见图2）；对调红、黑表笔后指针位于表盘中b位置（见图（2），由此判断M端为二极管的 （填“正极”或“负极”）。 (2)研究光敏电阻在不同光照条件下的伏安特性 ①采用图3中的器材进行实验，部分实物连接已完成。要求闭合开关后电压表和电流表的读数从0开始。导线和的另一端应分别连接滑动变阻器的 、 、 接线柱（以上三空选填接线柱标号“A”“B”“C”或“D”）。 ②图4为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性图3曲线，图中曲线Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ对应光敏电阻受到的光照由弱到强。由图像可知，光敏电阻的阻值随其表面受到光照的增强而 （填“增大”或“减小”）。 (3)组装光强报警器电路并测试其功能图5为利用光敏电阻、发光二极管、三极管（当b、e间电压达到一定程度后，三极管被导通）等元件设计的电路。组装好光强报警器后，在测试过程中发现，当照射到光敏电阻表面的光强达到报警值时，发光二极管并不发光，为使报警器正常工作，应 （填“增大”或“减小”）可调电阻的阻值，直至发光二极管发光。 8．在探究热敏电阻的特性及其应用的实验中，测得热敏电阻，在不同温度时的阻值如下表 温度/℃ 4.1 9.0 14.3 20.0 28.0 38.2 45.5 60.4 电阻/（） 220 160 100 60 45 30 25 15 某同学利用上述热敏电阻、电动势（内阻不计）的电源、定值电阻R（阻值有、、三种可供选择）、控制开关和加热系统，设计了A、B、C三种电路。因环境温度低于，现要求将室内温度控制在范围，且1、2两端电压大于，控制开关开启加热系统加热，则应选择的电路是 ，定值电阻R的阻值应选 ， 1、2两端的电压小于 V时，自动关闭加热系统（不考虑控制开关对电路的影响）。 A．    B．   C． 9．门窗防盗报警装置 （1）实验目的：当门窗紧闭时，蜂鸣器不响，指示灯 ；当门窗被打开时，蜂鸣器发出声音警报，指示灯 。 （2）实验思路：可利用 在磁场中的特性实现上述功能。如图所示，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。干簧管可将门与门框的相对位置这一非电学量转换为电路的 。 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 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高二物理单元速记·巧练 （人教版2019选择性必修第二册） 第五章 传感器（B卷•提升卷） 一．单选题 1．如图所示，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的边以角速度匀速转动，稳定后，电路中三个相同的灯泡均发光，且亮度相同，则（　　） A．若增大线圈角速度，则比亮 B．若增大电容器两极板间距，则变亮 C．若抽掉电感线圈内部的铁芯，则变暗 D．若增大照射在光敏电阻上的光强，则变暗 【答案】A 【知识点】电感器在直流电路和交流电路的作用、电容器对交流电的导通和阻碍作用、光敏电阻 【详解】A．若增大线圈转动角速度，根据；知交流电的频率增大，电容器容抗减小，电感器感抗增大，使得通过灯泡的电流将比的大，所以灯泡将比更亮，故A正确； B．若增大电容器C两极板间的距离，根据知，电容器的电容减小，容抗增大，使得通过灯泡的电流减小，所以灯泡L1变暗，故B错误； C．若抽掉电感线圈内部的铁芯，感抗减小，使得通过灯泡的电流增大，所以灯泡L2变亮，故C错误； D．若增大照射在光敏电阻上的光强，光敏电阻的阻值减小，通过的电流变大，变亮，故D错误。 故选A。 2．有一种测量物体重力的电子秤，其电路原理图如图中的虚线所示，主要由三部分构成：踏板、压力传感器（实际上是一个阻值可随压力变化的电阻器）、显示体重的仪表（实质上是电流表）。不计踏板的质量，已知电流表的量程为，内阻为，电源电动势为，内阻为，电阻随压力变化的函数式为（和的单位分别为和）。下列说法中正确的是（    ） A．该秤能测量的最大体重是 B．电流表的量程越大，则能测量的最大体重越小 C．该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表刻度盘的处 D．该秤可以通过电路规律转换成关系进行刻度转换 【答案】C 【详解】A．电路中最大电流为2 A，由闭合电路欧姆定律 可解得压力传感器R的最小值为4Ω，由电阻R随压力F变化的函数式为 可得压力最大F＝2600 N；即该秤能测量的最大体重是2600 N，故A错误； B．由闭合电路欧姆定律和电阻R随压力F变化的函数式， 可得；可知电流表的量程越大，I越大，则能测量的最大体重F越大，故B错误； C．踏板空载时，F＝0，R＝30Ω，由闭合电路欧姆定律；解得I＝0.375 A；故C正确； D．由闭合电路欧姆定律和电阻R随压力F变化的函数式，；可得；变形得；故D错误。 故选C。 3．图甲是某型号负温度系数的热敏电阻的阻值随温度变化的图像（已做近似处理）图乙是用做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图，其中电源电压可在0.6V~1.2V之间调节，为的定值电阻。该电路工作原理是：将放入待测温度处，闭合开关，调节电源电压，使电路中电流保持2mA不变，可直接从温度计表盘上得出待测温度。下列说法正确的是（　　） A．温度计表盘上显示时，电源电压为0.68V B．该电路允许接入的阻值范围为 C．该热敏电阻温度计的测温范围为 D．该电路中工作时功率范围为1.2mW~2.4mW 【答案】B 【详解】A．温度计表盘上显示时，电阻为，电路中电流恒为2mA不变，则电源电压为；故A错误； BC．当电源电压为1.2V时，电阻最大，有 当电源电压为0.6V时，电阻最小，有 根据数学方法可知热敏电阻的阻值随温度t变化的关系式为 代入数据可知该热敏电阻温度计的测温范围为；故B正确，C错误； D．根据电功率的计算公式；代入热敏电阻的电阻范围，解得该电路中工作时功率范围为。故D错误。 故选B。 二、多选题 4．某光控开关控制电路如图所示，R1为光敏电阻（电阻值随光照强度的减弱而增大），R2为滑动变阻器，电源内阻忽略不计。当光控开关两端电压升高到一定值时，照明系统打开。以下说法正确的是（　　） A．光照强度减弱时，光控开关两端电压降低 B．将R2的滑片P向下滑动，能使傍晚时照明系统更早打开 C．将R2的滑片P向上滑动，能使傍晚时照明系统更早打开 D．保持R2的滑片位置不变，换用电动势更大的电源，能使傍晚时照明系统更早打开 【答案】BD 【详解】A．光照强度减弱时，电阻变大，两端电压；可知两端的电压变大，即光控开关两端电压升高，故A错误； BCD．要使系统更早打开，即在阻值不变时增加两端的电压，根据A选项中的分析可知应减小或增大电源电动势可知达到目的，故可以将R2的滑片P向下滑动或换用电动势更大的电源，能使傍晚时照明系统更早打开。故BD正确，C错误。 故选BD。 5．如图是苹果自动分拣装置的示意图，该装置能够按一定质量标准自动分拣大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在一个以O1为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在电阻R1上，R1的阻值随压力的变化而变化。小苹果通过托盘秤时，R2两端的电压较小，分拣开关在弹簧向上弹力作用下处于水平状态，小苹果进入上面通道；当大苹果通过托盘秤时，R2两端能够获得较大电压，电磁铁吸动分拣开关的衔铁，打开下面通道，让大苹果进入下面通道。设定进入下面通道的大苹果最小质量m0为该装置的分拣标准，下列说法正确的是（　　） A．压力越小，R1越小 B．调节R2的大小可以改变筛选苹果的标准 C．若电源内阻变小，会提高分拣标准m0 D．若电源电动势变大，会降低分拣标准m0 【答案】BD 【详解】A．小苹果通过托盘秤时，R1压力较小，此时R2两端的电压较小，根据串联分压规律可知，此时R1电阻值较大，即压力越小，R1越大，故A错误； B，根据题意可知，当R2两端获得较大电压，电磁铁吸动分拣开关的衔铁，打开下面通道，让大苹果进入下面通道，可知，当苹果质量一定，R1压力一定，R1电阻一定，此时如果R2电阻越大，R2两端获得电压越大，电磁铁将吸动分拣开关的衔铁，打开下面通道，即调节R2的大小可以改变筛选苹果的标准，故B正确； C．若电源内阻变小，当苹果质量一定且较小时，R1压力一定，R1电阻一定，此时回路电流增大，R2两端获得电压越大，电磁铁将吸动分拣开关的衔铁，打开下面通道，即若电源内阻变小，会降低分拣标准m0，故C错误； D．若电源电动势变大，当苹果质量一定且较小时，R1压力一定，R1电阻一定，此时回路电流增大，R2两端获得电压越大，电磁铁将吸动分拣开关的衔铁，打开下面通道，即若电源电动势变大，会降低分拣标准m0，故D正确。 故选BD。 6．如图甲所示为电磁继电器自动双向开关，当中通过的电流较小时，电磁铁磁性弱，A与B接线柱接通；当中通过的电流增大到一定数值时，C与B接线柱接通。图乙为应用电磁继电器和光敏电阻实现路灯自动开、关的电路图，虚线框内为电磁继电器接入电路时的符号（M、N两接线柱分别与电磁继电器中接线柱A或C连接）。R为光敏电阻（光敏电阻阻值随光照强度增大而减小），为可调电阻，为保护电阻。开关S闭合，在光线暗时对路灯L供电，光线亮时对路灯L断电并同时接通LED。下列说法中正确的是（　　） A．为使电路正常工作，图甲中电磁继电器的C接线柱应与图乙中M接线柱连接 B．为更好的节能环保，天色更暗时对路灯自动供电，可将的阻值调小 C．随着电池的使用，电池电动势降低，内阻增大，路灯在天色更（亮）时就会自动供电 D．当LED出现断路故障时，电磁继电器将不能正常工作 【答案】BC 【详解】A．由题意可知，光线较暗时，光敏电阻的阻值较大，流过DE的电流较小，电磁铁磁性弱，此时AB接通，此时灯L应该接通，则电磁继电器的A接线柱应与图乙中M接线柱连接，故A错误； B．电磁铁的磁性与电流的大小有关，电流小到一定值，AB接通，光线更暗时，光敏电阻的阻值更大，根据；可知要实现光线更暗时对路灯自动供电，可将R1的阻值调小，故B正确； C. 随着电池的使用，电池电动势降低，内阻增大，则光敏电阻R更小时电路就会接通，即路灯在天色更（亮）时就会自动供电，选项C正确； D．当LED出现断路故障时，不影响电磁继电器部分的电路，可以正常工作，故D错误。 故选BC。 三、实验题 7．某种花卉喜光，但阳光太强时易受损伤。某兴趣小组决定制作简易光强报警器，以便在光照过强时提醒花农。该实验用到的主要器材如下：学生电源、多用电表、数字电压表、数字电流表、滑动变阻器R（最大阻值）、白炽灯、可调电阻、发光二极管、光敏电阻型三极管、开关和若干导线等。 (1)判断发光二极管的极性使用多用电表的“”欧姆挡测量二极管的电阻。如图1所示，当黑表笔与接线端M接触、红表笔与接线端N接触时，多用电表指针位于表盘中a位置（见图2）；对调红、黑表笔后指针位于表盘中b位置（见图（2），由此判断M端为二极管的 （填“正极”或“负极”）。 (2)研究光敏电阻在不同光照条件下的伏安特性 ①采用图3中的器材进行实验，部分实物连接已完成。要求闭合开关后电压表和电流表的读数从0开始。导线和的另一端应分别连接滑动变阻器的 、 、 接线柱（以上三空选填接线柱标号“A”“B”“C”或“D”）。 ②图4为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性图3曲线，图中曲线Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ对应光敏电阻受到的光照由弱到强。由图像可知，光敏电阻的阻值随其表面受到光照的增强而 （填“增大”或“减小”）。 (3)组装光强报警器电路并测试其功能图5为利用光敏电阻、发光二极管、三极管（当b、e间电压达到一定程度后，三极管被导通）等元件设计的电路。组装好光强报警器后，在测试过程中发现，当照射到光敏电阻表面的光强达到报警值时，发光二极管并不发光，为使报警器正常工作，应 （填“增大”或“减小”）可调电阻的阻值，直至发光二极管发光。 【答案】(1)负极；(2) A A D/C 减小；(3)增大 【详解】（1）根据欧姆表结构，使用时欧姆表黑表笔接内部电源正极，故当黑表笔接M端，电阻无穷大，说明二极管反向截止即连接电源负极。 （2）[1][2][3]题干要求电压表、电流表读数从零开始,所以滑动变阻器采用分压式接法连接电路,故接滑动变阻器A接线柱,必须接在金属杆两端接线柱任意一个，即C或D。 另若接金属杆两端接线柱任意一个，即C或D，接接滑动变阻器A接线柱,接滑动变阻器B接线柱也符合题意。 [4]由图像可知，随光照强度增加，I-U图像斜率增大，所以电阻减小。 （3）三极管未导通时，与串联。随着光强增强，电阻减小，此时三极管仍未导通，说明分压小，故需要增大。 8．在探究热敏电阻的特性及其应用的实验中，测得热敏电阻，在不同温度时的阻值如下表 温度/℃ 4.1 9.0 14.3 20.0 28.0 38.2 45.5 60.4 电阻/（） 220 160 100 60 45 30 25 15 某同学利用上述热敏电阻、电动势（内阻不计）的电源、定值电阻R（阻值有、、三种可供选择）、控制开关和加热系统，设计了A、B、C三种电路。因环境温度低于，现要求将室内温度控制在范围，且1、2两端电压大于，控制开关开启加热系统加热，则应选择的电路是 ，定值电阻R的阻值应选 ， 1、2两端的电压小于 V时，自动关闭加热系统（不考虑控制开关对电路的影响）。 A．    B．   C． 【答案】 C 3 1.8 【知识点】计算电阻串联或并联时的电压、电流和电阻、温度传感器 【详解】[1] A．电路A，定值电阻和热敏电阻并联，电压不变，故不能实现电路的控制，故A错误； B．定值电阻和热敏电阻串联，温度越低，热敏电阻的阻值越大，定值电阻分得电压越小，无法实现1、2两端电压大于，控制开关开启加热系统加热。故B错误； C．定值电阻和热敏电阻串联，温度越低，热敏电阻的阻值越大，热敏电阻分得电压越大，可以实现1、2两端电压大于，控制开关开启加热系统加热。故C正确。 故选C。 [2]由热敏电阻在不同温度时的阻值表可知，的阻值为 由题意可知；解得 [3] 时关闭加热系统，此时热敏电阻阻值为，此时1、2两点间的电压为则1、2两端的电压小于1.8V时，自动关闭加热系统。 9．门窗防盗报警装置 （1）实验目的：当门窗紧闭时，蜂鸣器不响，指示灯 ；当门窗被打开时，蜂鸣器发出声音警报，指示灯 。 （2）实验思路：可利用 在磁场中的特性实现上述功能。如图所示，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。干簧管可将门与门框的相对位置这一非电学量转换为电路的 。 【答案】 亮 灭 干簧管 通断 【详解】（1）[1] [2] 实验目的：当门窗紧闭时，蜂鸣器不响，指示灯亮；当门窗被打开时，蜂鸣器发出声音警报，指示灯灭。 （2）[3] [4] 实验思路：可利用干簧管在磁场中的特性实现上述功能。如图所示，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。干簧管可将门与门框的相对位置这一非电学量转换为电路的通断。 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 学科网（北京）股份有限公司 $$