5.3 利用传感器制作简单的自动控制装置-【重难点手册】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册同步练习册（人教版）浙江专用

离，自动切断电源，从而停止加热，如果换用“居里点” 为120℃的另一铁磁性材料，容易把米饭烧焦，选项D 正确.本题要求选择不正确的选项，故选C 7.BCD【解析】外界光照强度增加时，光敏电阻阻值减 小，电路中的总电阻减小，由【®=是可知电路中总电 流增大，电流表示数增大，故A错误；电路中总电流增 大，由U内=Ir可知电源内压增大，由E=U内十U外可 知外电压减小，所以灯泡A中的电流IA减小，由I总= IA十IR。可知外界光照强度增加时，通过R,的电流增 大，故B正确；该电路可用于实际光控路灯中，因为外 界光照强度增加时，灯泡A中的电流IA减小，A灯变 暗；由于通过R。的电流增加，所以R。两端的电压增 大，又外电压减小，因此B灯两端的电压减小，所以 B灯变暗，故C正确；外界光照强度增加时，电路中总 电流增大，电源消耗功率P=EI增大，所以该电路不 可用于实际光控路灯中，故D正确.故选B、C、D. 8.ACD【解析】利用脂肪几乎不含水分，其导电性和人 体内其他成分不同，可以用测量人体电阻的办法来计 算人体脂肪率，故A正确，B错误；人在激烈运动和沐 浴之后，人体内含水量发生变化，人体脂肪所占比例发 生变化，即人体的电阻大小变化，所以测量数据会不准 确，故C、D正确.故选A、C、D. 9.AD【解析】由题图乙知，测试者呼出的气体中酒精浓 度越低，气敏电阻R的阻值越大，电路中电流越小，电 流表的示数越小，故A正确：电压表示数与电流表示数 比值等于R的阻值，由题图乙知，测试者呼出的气体中 酒精浓度越低，气敏电阻R的阻值越大，所以电压表示 数与电流表示数比值越大，故B错误；设呼出气体中酒 精的浓度为c1时R的阻值为R1,电路中电流为I1;呼 出气体中酒精的浓度为c2时R的阻值为R2,电路中 电流为I2.因为气敏电阻的阻值与酒精浓度c成反比， 厕尽二4，根据闭合电路欧姆定律得1 C1 风最山流解学-终授士 E E 3(Ro十r) 4R十Ro十T）-3CR。+2=4-R+R十， <4,故C R2+Ro+r 错误，D正确. 10.(1)A。(2)157(3)方案见解析. 【解析】(1)要使得c、d两端电压U。在实验中基本不 练习册参考答案与解析么型 变，则滑动变阻器应该选择阻值较小的A (2)由电路可知Rr U。-U_2.50-1.40)X200≈ 1.40 R 1572. (3)题中滑片P位置保持不变，则电阻箱R,与热敏 电阻Rr两端电压之和保持不变，先让S接a,此时 电压表读数为U,然后接b,读出电阻箱R,的读数和 电压表读数U’,当温度改变时，调整R1,使得R1两 常的电压表心保持不变，因此可得受-”，整理 R 得R1=(侣-)R,可得热敏电阻Rτ的值 11.C;3;1.8【解析】电路A,定值电阻和热敏电阻并联， 电压不变，不能实现电路的控制，故A错误；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2 V,控制开关开启加热系统加热，故B错误；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 敏电阻分得的电压越大，可以实现1、2两端电压大于 2V,控制开关开启加热系统加热，故C正确.故选C 由热敏电阻Rr在不同温度时的阻值表可知，20.0℃ 的阻值为60X1000=6kn,由题意可知U一R,干R2 60R×3V=2V,解得R=3k0,28℃时关闭 加热系统，此时热敏电阻阻值为4.5k2,此时1、2两 3 点间的电压为么.5十3×4.5V=1.8V,则1,2两端的 电压小于1.8V时，自动关闭加热系统 第3节利用传感器制作简单的自动控制装置 1.A【解析】利用红外线的热效应可以制成多种开关，本 题所涉及的水龙头和智能门就是这一应用的体现，是 利用光传感器制成的，故A错误，与题意相符；办公大 楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开或关，是 由于人体会发出红外线，当传感器探测到人体发出的 红外线后，门会自动打开，是光传感器的应用，故B正 确，与题意不符；空调机在室内温度达到设定的温度 后，会自动停止工作，这是因为空调机使用温度传感 器，故C正确，与题意不符；电熨斗能够自动控制温度 的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器的 作用是控制电路的通断，原理是不同的金属膨胀系数 37 重难点手册高中物理选择性必修第二册尺 不同，故D正确，与题意不符.故选A 2.A【解析】门关上时，磁条与主机刚好靠在一起，此时 报警器不工作，说明电路是断开的；当主机开关闭合 时，若门被打开，磁条与主机分离，主机内的触发器就 会工作，带动报警器发出报警声，说明此时触发器内开 关是闭合的，选项A正确；触发器与磁条之间存在磁力 的作用，所以触发器不可能是铜制成的，因为铜没有磁 性，选项B错误；无论磁条哪个磁极靠近触发器，都存 在磁力作用，所以两极对调后，该报警器仍能正常工 作，选项C错误：本装置是利用磁体能够吸引磁性物体 的特点工作的，选项D错误.故选A, 3.C【解析】小灯泡发光的条件是控制电路中的电流大 于等于临界值，若控制电路中电源E,的内阻过小，则 电路中的电流更大，更容易升高到临界值，故A错误； 工作电路中的电源不影响控制电路的电流，即与工作 电路无关，故B错误；继电器中线圈匝数过少，电磁铁 磁性较弱，电磁铁在达到临界条件的电流时，引力无法 将衔铁吸引下来，故C正确；继电器中弹簧劲度系数太 小时，电磁铁更容易将衔铁吸引下来，更容易使小灯泡 发光，故D错误.故选C. 4.D【解析】当R2处出现火情时，R2的阻值减小，电路 总电阻减小，根据1忌可知干路电流猫大，则电源 内电压U内=r增大，而电源电动势不变，则路端电压 U=E一U内减小；因为干路电流增大，则R1两端电压 增大，所以与R2并联的R?两端电压减小，故电流表 示数I变小.故选D. 5.D【解析】当温度升高时，热敏电阻的阻值降低，根据 E 闭合电路欧姆定律有I一尺，千R。,即电路中电流增大， 由外电路的分压原理易知，定值电阻的电压必定增大， 则热敏电阻的电压降低，依题意，环境温度升高，输出 电压升高，报警器报警，所以题图中的R1应使用热敏 电阻，若要求环境温度高于60℃开始报警，则由题图可 E 知R,=0.8kn,又U=R,千RR2,解得R:=1.2kn, 故选D. 6.(1)通道B(2)20(3)R。;不均匀 【解析】(1)大苹果通过托盘秤时，R。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B. 38 (浙江专用) (2)杠杆对R的压力为1N,R的阻值为30k2,为使该 装置达到上述分拣目的，R。的阻值需满足及= 620y,则R,-20n (3)随着苹果质量的增大，R阻值减小，分压减小，电源 电动势不变，R。分压增大，为了满足电压表的示数随 苹果质量的增大而增大，需要将电压表并联在R。两 端.由题图乙可知R的阻值随压力的增大而减小，且不 是线性变化关系.电压表示数为R。两端的电压，苹果 质量与压力传感器上的压力成正比，由闭合电路欧姆 定律得，电路中的电流与苹果质量不是线性变化关系. 苹果质量与电压表示数不均匀对应 7.(1)A、B(2)1460(3)小 【解析】(1)由于天亮时照度较大，光敏电阻的阻值较 小，电路中的电流较大，衔铁被吸下，A、B间断开，C、 D间接通，为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应 接在A、B间. (2)由题意可知，当照度降到1.01x时，电路电流降低 到10mA,根据闭合电路欧姆定律可知，电路的总电阻 E36 为R:-气=10X100=3600,由题表数据可知， 此时光敏电阻的阻值为R=20002,则滑动变阻器R 的阻值应调成R'=R总一R-R线=3600n-20002 -1402=14602. (3)为了更加节能，让天色更暗时，路灯点亮，可知亮灯 时，光敏电阻的阻值变大，则变阻器R'的阻值应适当 调小些 第五章单元学能测评 1.B2.B 3.D【解析】题图甲中两极间的电荷量不变，若电压减 小，则由电容的定义式C-号分析可知，电容增大，由 电容的决定式C一岛可知，两极板正对面积增大，A 变大，A错误；题图乙中两极间的电荷量不变，若电压 增大，则由电容的定义式C-号分析可知，电容减小， 由电容的决定式C一可知，极板正对面积减小，0 变大，B错误；题图丙中两极间的电压不变，若有电流 流向传感器的负极，说明电容器在放电，电量减小，由重难点手册高中物理选择性必修第二册F 第3节 利用传感器制 A基础过关练 测试时间：10分钟 1.传感器在日常生活中有着广泛的应用，它的种 类多种多样，其性能也各不相同.以下有关传 感器的说法不正确的是() A.非触摸式自动水龙头（自动感应水龙头）应 用的传感器是压力传感器 B.办公大楼的大门能“看到”人的到来或离开 而自动开或关，是光传感器的应用 C.空调在室内温度达到设定的温度后，会自动 停止工作，是温度传感器的应用 D.电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有 双金属片温度传感器，能控制电路的通断 2.图甲为一种家用门磁防盗报警器，由磁条和主 机组成，门窗均可使用.图乙为其简化示意图. 安装时，将磁条固定在门框上，主机安装在与 其等高的门板边缘，门关上时，两者刚好靠在 一起.当主机开关闭合时，若门被打开，磁条与 主机分离，主机内的触发器就会工作，带动报警 器发出报警声.下列说法正确的是(). 报警器 主机、 磁条 开关 触 磁条 主机 甲 A.触发器内是一个开关，当主机与磁条靠近 时，开关是断开的 B.触发器可以由铜制成 C.磁条的两极对调后，该报警器不能正常工作 D.本装置是利用电流的磁效应工作的 3.用某热敏电阻Rτ作为传感器制作的自动报警 器原理如图所示，其中左侧为控制电路，右侧 为工作电路，热敏电阻Rτ的阻值随温度升高 而减小.在某次调试时，报警器达到报警温度 后，无论如何调节滑动变阻器的滑片P都不能 使小灯泡发光.排除了其他因素后，造成这一 现象的原因可能是(). 66 (浙江专用) 作简单的自动控制装置 衔铁 工作电路 弹簧 线圈日 继电器 R,控制电路 P E A.控制电路中电源E1的内阻太小 B.工作电路中电源E2的内阻太小 C.继电器中的线圈匝数太少 D.继电器中弹簧劲度系数太小 4.(2025·浙江丽水中学期末)如图所示是一火 警报警器的部分电路示意图，其中R2为用半 导体负温度系数热敏材料制成的传感器，电流 表为值班室的显示器，a、b之间接报警器.当 传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流 I、报警器两端的电压U的变化情况是( A 报警器 E A.I变大，U变大 B.I变大，U变小 C.I变小，U变大 D.I变小，U变小 B综合提能练 测试时间：20分钟 5.图甲为某热敏电阻的阻值R随温度t变化的 曲线.利用其可以制作温控报警器，电路的一 部分如图乙所示.图中E为直流电源，电动势 为10V,内阻不计，当输出电压达到或超过 6.0V时，便触发报警器（图中未画出）报警.下 列说法正确的是( 4R/k2 3.0 2.0 R 1.0 +5 输出 R 电压 20406080100 t/℃ 甲 A.若要求环境温度低于60℃开始报警，R2应 使用热敏电阻，R1的阻值应为0.4k2 B.若要求环境温度低于60℃开始报警，R1应 使用热敏电阻，R2的阻值应为1.2k2 C.若要求环境温度高于60℃开始报警，R2应 使用热敏电阻，R1的阻值应为0.4k2 D.若要求环境温度高于60℃开始报警，R1应 使用热敏电阻，R2的阻值应为1.2k2 6.图甲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一个以 O1为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在压力传 感器R上，R的阻值随压力变化的曲线如图乙 所示.调节托盘秤压在杠杆上的位置，使质量 等于分拣标准(0.20kg)的大苹果经过托盘秤 时，杠杆对R的压力为1N.调节可调电阻 R。,可改变R、R。两端的电压比，使质量等于 分拣标准的大苹果通过托盘秤时，R。两端的 电压恰好能使放大电路中的电磁铁吸动分拣 开关的衔铁，此电压叫作放大电路的激励电 压.该放大电路中包含保持电路，能够确保大 苹果在衔铁上运动时电磁铁始终保持吸动状 态. 通道A+ 托盘秤 通道B→ 电源 甲 AR/kO 20 4 F/N (1)该自动分拣装置正常工作时，大苹果通过 (填“通道A”或“通道B”). 第五章传感器么超 (2)若电源电动势为5V,内阻不计，放大电路 的激励电压为2V,为使该装置达到上述分 拣目的，R。的阻值等于 k2(结果 保留两位有效数字). (3)小镇同学想在托盘秤压在杠杆上的位置不 变的情况下，利用一块电压表测出每个苹 果的质量，且电压表的示数随苹果质量的 增大而增大，则电压表应该并联在电阻 (填“R”、“R。”或“电源”)两端，苹 果质量与电压表示数 (填“均匀” 或“不均匀”)对应. 7.为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控 制照明系统，光控开关可采用光敏电阻来控 制，光敏电阻是阻值R随光的照度I而发生变 化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强，照 度越大，照度单位为1x).某光敏电阻R在不同 照度下的阻值如下表 照度I/1x0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 电阻R/k27.5 4.0 2.8 2.3 2.01.8 (1)如图为街道路灯自动控制电路，利用直流 电源E为电磁铁供电，利用照明电源为路 灯供电.为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效 果，路灯应接在 (填“A、B”或“C、 D”)之间. 照明电源 (2)已知线圈的电阻为140Ω，直流电源E的 电动势E=36V,内阻忽略不计.当线圈中 的电流大于10mA时，继电器的衔铁将被吸 合，滑动变阻器R'的阻值应调为 9 时，才能使天色渐暗且照度低于1.01x时 点亮路灯， (3)为了更加节能，让天色更暗时，路灯点亮， 变阻器R'的阻值应适当调 些（填 “大”或“小”) 67