1. 传感器及其敏感元件（分层作业）物理沪科版选择性必修第二册

1．传感器及其敏感元件 目 录 【攻核心·技能提升】 1 一、传感器 1 二、传感器的敏感元件 2 三、传感器的分类 5 【拓思维·重难突破】 7 【链高考·精准破局】 10 一、传感器 1.(多选)关于传感器的作用，下列说法正确的是(　　) A.传感器一般是把非电学量转换为电学量或转换为电路的通断 B.传感器一定是把非电学量转换为电路的通断 C.传感器把非电学量转换为电学量是为了方便进行测量、传输、处理和控制 D.电磁感应是把磁学量转换成电学量，所以电磁感应也是传感器 答案　AC 解析　根据传感器的概念和工作原理可以判断A、C正确，B错误；电磁感应是一种现象，既不是器件，也不是装置，不能称为传感器，D错误。 2.(多选)下列说法正确的是(　　) A.传感器担负着信息采集的任务 B.干簧管是一种能够感知磁场的传感器 C.电视遥控接收器的主要元件不是传感器 D.传感器是把力、温度、光、声、化学成分等被测量转换为电信号的主要工具 答案　ABD 解析　传感器的任务就是采集信息，选项A正确；干簧管的主要构造是由平时不接触的两个极易被磁化的软磁性材料组成的，它们靠近磁场时被磁化后相互吸引而接触，选项B正确；电视遥控接收器中使用了红外线传感器，选项C错误；由传感器的定义知，选项D正确。 3.关于传感器，下列说法正确的是(　　) A.所有传感器都是由半导体材料制成的 B.金属材料也可以制成传感器 C.传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的 D.水银温度计是一种传感器 答案　B 解析　传感器材料分为半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料等，A错误，B正确；传感器是通过把非电学量转换成电学量来传递信号的，C错误；水银温度计根据热胀冷缩来测量温度，不是传感器，D错误。 4.洗衣机能根据洗衣量来控制桶内的水量，你认为洗衣机是用什么传感器检测水量的(　　) A.压力传感器 B.光线传感器 C.声音传感器 D.温度传感器 答案　A 解析　洗衣机能根据洗衣量来控制桶内的水量，即根据所洗衣服的重力，当放入衣物进入洗衣机而洗衣机未工作时，衣物受重力与洗衣机对衣物的支持力，衣物处于平衡状态，根据牛顿第三定律可知，洗衣机对衣物的支持力大小等于衣物对洗衣机的压力，由此可知衣物对洗衣机压力的大小等于衣物重力的大小，因此洗衣机通过压力传感器来判断所洗衣物的重量，从而控制桶内的水量。故选A。 5.电梯是高层住宅用户必不可少的日常工具，但有些小朋友不懂事，总做出一些危险行为。某小朋友在电梯门口放了一障碍物，发现电梯门不停地开关，这是电梯门上安装了传感器的结果，他以此为乐，殊不知这种行为有一定的危险性。下列说法中正确的是(　　) A.电梯门上安装了温度传感器 B.电梯门上安装了光传感器 C.电梯门上的传感器将温度信号转变为电信号 D.电梯门上的传感器将电信号转化为光信号 答案　B 解析　电梯能够识别障碍物，并不断开关电梯门，是因为电梯门安装了光传感器，这个传感器能够将光信号转变为电信号，故B正确，A、C、D错误。 6.现代生活离不开智能手机，手机有很多功能需要传感器来实现。例如当人将手机靠近耳朵接听电话时，手机会自动关闭屏幕从而达到防误触的目的，实现这一功能可能用到的传感器为(　　) A.光传感器和距离传感器 B.磁传感器和温度传感器 C.磁传感器和声传感器 D.压力传感器和加速度传感器 答案　A 解析　当人将手机靠近耳朵接听电话时，改变了手机与耳朵之间的距离，并且耳朵会挡住光线，所以可能用到的传感器为光传感器和距离传感器，A正确，B、C、D错误。 二、传感器的敏感元件 7.下列有关传感器的说法正确的是(　　) A.手机的指纹解锁功能和电梯超出负载时的报警均利用了压敏传感器 B.厨房安装的燃气报警器利用了光敏传感器 C.汽车点火装置内的“酒精气敏点火自锁装置”利用了气敏传感器 D.非接触式测温仪利用了热敏传感器 答案　C 解析　手机的指纹解锁功能利用了指纹传感器，电梯超出负载时的报警利用了压敏传感器，A错误；燃气报警器的核心元件为气体传感器，传感器电阻随燃气浓度而变化，B错误；“酒精气敏点火自锁装置”利用了气敏(酒精)传感器，C正确；非接触式测温仪利用了红外线传感器，D错误。 8.(多选)关于光敏电阻，下列说法正确的是(　　) A.光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量 B.硫化镉是一种半导体材料，无光照射时，载流子极少，导电性能差 C.硫化镉是一种半导体材料，无光照射时，载流子较少，导电性能良好 D.硫化镉是一种半导体材料，随着光照增强，载流子增多，导电性能变好 答案　ABD 解析　硫化镉是一种半导体材料，无光照射时，载流子极少，导电性能差，随着光照增强，载流子增多，导电性能变好，由这种材料制成的光敏电阻随着光照增强电阻变小，即能够把光照强弱这个光学量转化为电阻这个电学量，A、B、D正确，C错误。 9.对于常见的可燃气体浓度的检测，现在一般用催化燃烧检测器。它的原理如下：传感器的核心为一惠斯通电桥，其中一桥臂上有催化剂，当与可燃气体接触时，可燃气体在有催化剂的电桥上燃烧，该桥臂的电阻发生明显变化，其余桥臂的电阻不发生变化，从而引起整个电路的输出发生变化，而该变化与可燃气体的浓度成比例，从而实现对可燃气体的检测。由此可推断有催化剂的桥臂上的电阻材料为(　　) A.铜 B.合金 C.半导体 D.绝缘体 答案　C 解析　由题意可知，该电阻为热敏电阻，热敏电阻由半导体材料制成，故C正确，A、B、D错误。 10.(多选)电阻R随温度T变化的图像如图所示。下列说法正确的是(　　) A.图线1是热敏电阻的图线，它是用金属材料制成的 B.图线2是热敏电阻的图线，它是用半导体材料制成的 C.图线1对应的材料化学稳定性好、测温范围大、灵敏度高 D.图线2对应的材料化学稳定性差、测温范围小、灵敏度高 答案　BD 解析　金属热电阻的阻值随温度升高而增大，半导体材料制成的热敏电阻的阻值随温度升高而减小，且灵敏度高，所以A错误，B正确；图线1对应的材料化学稳定性好但灵敏度差，图线2对应的材料化学稳定性差但灵敏度高，所以C错误，D正确。 11.(多选)利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件的输送情况，如图甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器，光传感器B能接收到发光元件A发出的光，每当工件挡住A发出的光时，光传感器输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图乙所示。若传送带始终匀速运动，每两个工件间的距离为0.2 m，则下述说法正确的是(　　) A.传送带运动的速度是0.1 m/s B.传送带运动的速度是0.2 m/s C.该传送带每小时输送3 600个工件 D.该传送带每小时输送7 200个工件 答案　BC 解析　由题图乙可知，每隔1 s记录一个工件，因此传送带运动的速度是0.2 m/s，每小时该传送带输送3 600个工件，故选项B、C正确。 12..如图所示为一火警报警器的部分电路示意图，其中R2为用半导体热敏电阻(阻值随温度的升高而减小)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.I变大、U变大 B.I变小、U变小 C.I变小、U变大 D.I变大、U变小 答案　B 解析　当R2处出现火情时，热敏电阻的阻值将减小，则此时电路中的总电阻减小，由闭合电路的欧姆定律可知，电路中的总电流增大，所以R1两端的电压增大，路端电压减小，报警器两端的电压U变小，则并联部分的电压减小，通过R3的电流I变小，所以显示器的电流I变小，故B正确。 13.(多选)如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻(光照强度增大时电阻减小)，当入射光强度增大时(　　) A.电压表的示数增大 B.R2中电流减小 C.小灯泡的功率增大 D.电路的路端电压增大 答案　ABC 解析　当入射光强度增大时，R3阻值减小，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律知，干路电流增大，则R1两端电压增大，电压表的示数增大，同时电源内电压增大，故电路的路端电压减小，A项正确，D项错误；因路端电压减小，且R1两端电压增大，故R2两端电压必减小，则R2中电流减小，B项正确；因干路电流增大，且R2中电流减小，知流过小灯泡的电流必增大，故小灯泡的功率增大，C项正确。 三、传感器的分类 14.(多选)下列关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是(　　) A.应变片都是由半导体材料制成的 B.当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之变小 C.传感器输出的是应变片上的电压 D.外力越大，输出的电压差值也越大 答案　BD 解析　常见的电阻应变片有金属电阻应变片和半导体电阻应变片，故选项A错误；当应变片拉伸时，其电阻变大，反之变小，故选项B正确；传感器输出的是上、下两应变片上的电压差值，并且随着外力的增大，输出的电压差值越大，故选项C错误，D正确。 15.霍尔元件是实际生活中的重要元件之一，广泛应用于测量和自动化技术等领域。如图所示为一长度一定的霍尔元件，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于霍尔元件的工作面向下，在元件中通入图示从E到F方向的电流I，元件中的载流子带负电，下列说法正确的是(　　) A.该元件能把电学量转化为磁学量 B.该元件C面的电势高于D面的 C.如果用该元件测赤道处地磁场的磁感应强度，应保持C、D面水平 D.如果流过霍尔元件的电流大小不变，则元件C、D面的电势差与磁场的磁感应强度成正比 答案　D 解析　霍尔元件是能够把磁学量转换为电学量的传感器，A错误；根据左手定则可知，带负电的电荷向C面偏转，C面带负电，D面带正电，所以D面的电势高，B错误；在测定地球赤道处的地磁场的磁感应强度时，应将元件的C、D面保持竖直，让磁场垂直通过元件的工作面，C错误；运动电荷最终在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡状态，设霍尔元件的长、宽、高分别为a、b、d，则有q＝qvB，电流的微观表达式为I＝nqSv＝nqbdv，所以U＝，因n、q、d均为定值，如果流过霍尔元件的电流大小不变，则元件C、D面的电势差与磁场的磁感应强度成正比，D正确。 16.传感器是把非电学量(如位移、速度、压力、角度等)转换成电学量(如电压、电流、电阻等)的一种元件或装置。如图所示的甲、乙、丙、丁是四种常见的电容式传感器，下列说法正确的是(　　) A.图甲中两极板所带电荷量不变，若电压减少，可判断出h变小 B.图乙中两极板所带电荷量不变，若电压增加，可判断出θ变小 C.图丙中两极板间的电压不变，若有电流流向传感器的负极，则x变大 D.图丁中两极板间的电压不变，若有电流流向传感器的正极，则F变大 答案　D 解析　题图甲中若h变小，则两极板正对面积变小，由电容的决定式C＝知，C变小，由于两极板所带电荷量不变，则由电容的定义式C＝分析可知电压变大，故A错误；若题图乙中θ变小，则两极板正对面积增大，电容增大，两极板所带电荷量不变，则电压减小，故B错误；题图丙中两极板间的电压不变，若有电流流向传感器的负极，则电容器在放电，所带电荷量减小，电容减小，电介质向外移动，则x变小，故C错误；题图丁中两极板间的电压不变，若有电流流向传感器的正极，则电容器在充电，所带电荷量增加，电容增大，两极板间距离减小，则F变大，故D正确。 17.如图为某电感式位移传感器的原理图，1是待测位移的物体，3是接交流电的空心线圈，软铁芯2插在线圈3中并且可以随物体1左右平移，则该传感器(　　) A.将电流变化信号转化为位移变化信号输出 B.将位移变化信号转化为电流变化信号输出 C.将位移变化信号转化为电阻变化信号输出 D.当物体向左移动时，线圈的自感系数变小 答案　B 解析　电感式位移传感器输入的物理量是位移，输出的物理量是电流，故B正确，A、C错误；当物体向左移动时，软铁芯插入线圈的深度增大，则线圈的自感系数增大，故D错误。 18.如图所示的电容式话筒就是一种电容式传感器，其原理是：导电性振动膜片与固定电极构成了一个电容器，当振动膜片在声音的作用下振动时，电容器的电容发生变化，电路中电流随之变化，这样声音信号就变成了电信号。则当振动膜片向左振动时(　　) A.电容器的电容增大 B.电容器带电荷量减少 C.电容器两极板间的电场强度增大 D.电阻R中的电流方向自右向左 答案　B 解析　振动膜片向左振动时电容器两极板间的距离变大，由C＝可知电容器的电容减小，A错误；由C＝可知，在U不变的情况下，电容减小，则电荷量减小，电容器要放电，电阻R中电流方向自左向右，B正确，D错误；依据E＝可知，电容器两极板间的电场强度减小，C错误。 19.(多选)传感器在生活中应用很广泛。例如在汽车的安全气囊、手机移动设备中使用的电容式加速度传感器，其原理如图所示。质量块左侧连接电介质、右侧连接轻质弹簧，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，但不能上下移动。下列关于该传感器的说法正确的是(　　) A.静止时与向右匀速直线运动时电容器的电容相同 B.当电路没有电流时，传感器一定处于平衡状态 C.突然向左启动时，电路中有逆时针方向的电流 D.向右做加速度增大的加速运动时，电容器的电容减小 答案　AC 解析　当传感器静止与向右匀速直线运动时，弹簧对质量块的弹力均为0，所以电介质的位置相同，所以电容器的电容相同，故A正确；当传感器以恒定加速度运动时，根据牛顿第二定律可知，弹力大小不变，则电容器的电容不变，因两极的电压不变，则电容器的电荷量不变，因此电路中没有电流，此时传感器不处于平衡状态，故B错误；当传感器向右做加速度增大的加速运动时，弹簧的拉力增大，电介质相对极板向左运动，由电容的决定式C＝可知电容器的电容变大，故D错误；当传感器突然向左启动时，电介质相对极板向右运动，由C＝可知电容器的电容变小，由Q＝CU可知，电容器电荷量会减小，所以会有逆时针电流，故C正确。 20.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小。有一位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图甲所示。将压敏电阻和一块挡板固定在水平光滑绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。小车在水平面内向右做直线运动的过程中，电流表示数如图乙所示，0～t1时间内小车向右做匀速直线运动，下列判断正确的是(　　) A.从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动 B.从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动 C.从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动 D.从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动 答案　D 解析　分析题图乙中电流随时间的变化关系可以得出，在t1～t2时间内，电流增大，表明题图甲中压敏电阻的阻值逐渐减小，即压敏电阻受到的压力逐渐增大，所以可判断小车在向右做加速度逐渐增大的加速运动；在t2～t3时间内，电流在较大数值上保持恒定，说明电阻保持一个较小值，即受到的压力保持恒定，说明小车在向右做匀加速直线运动，故选项D正确。 21.(多选)图甲是由导电的多晶硅制成的电容式加速度传感器，图乙是其原理图。传感器可以看成由两个电容C1、C2组成，当传感器沿着箭头方向变速运动时，多晶硅悬臂梁的右侧可发生弯曲形变，形变程度只与加速度大小相关，且加速度向上时，悬臂梁的右侧向下弯曲。下列说法正确的是(　　) A.传感器静止时，用外力下压悬臂梁右侧，C1增大，C2减小 B.传感器保持匀速向上运动，C1与C2均不变 C.传感器由静止突然加速向上运动，C1减小，C2增大 D.传感器向下做匀减速运动，C1不断减小，C2不断增大 答案　BC 解析　传感器静止时，用外力下压悬臂梁右侧，多晶硅悬臂梁与顶层多晶硅距离变大、与底层多晶硅距离变小，由C=可知，C1减小，C2增大，故A错误；传感器保持匀速向上运动，多晶硅悬臂梁相对于顶层多晶硅和底层多晶硅位置不变，C1与C2均不变，故B正确；传感器由静止突然加速向上运动，多晶硅悬臂梁的右侧发生弯曲形变，多晶硅悬臂梁与顶层多晶硅距离变大、与底层多晶硅距离变小，由C=可知，C1减小，C2增大，故C正确；传感器向下做匀减速运动，加速度向上且大小恒定，多晶硅悬臂梁的右侧向下弯曲形变且形变量不变，多晶硅悬臂梁与顶层多晶硅、底层多晶硅的距离均不变，由C=可知，C1、C2大小不再变化，故D错误。 22.如图甲所示，条形码扫描笔的原理是扫描笔头在条形码上匀速移动时，遇到黑色线条，发光二极管发出的光线将被吸收，光敏三极管接收不到反射光，呈高阻抗；遇到白色间隔，光线被反射到光敏三极管，三极管呈低阻抗。光敏三极管将条形码变成一个个电脉冲信号，信号经信号处理系统处理，即完成对条形码信息的识别，等效电路图如图乙所示，其中R为光敏三极管的等效电阻，R0为定值电阻，下列判断正确的是(　　) A.当扫描笔头在黑色线条上移动时，信号处理系统获得高电压 B.当扫描笔头在白色间隔上移动时，信号处理系统获得高电压 C.扫描速度对信号处理系统接收到的电压信号无影响 D.扫描笔头外壳出现破损时仍然能正常工作 答案　B 解析　信号处理系统获得的电压是R0两端的电压，当扫描笔头在黑色线条上移动时，R相当于大电阻，根据闭合电路欧姆定律，回路电流很小，R0两端的电压很低，信号处理系统获得低电压；当扫描笔头在白色间隔上移动时，R相当于小电阻，回路电流较大，R0两端的电压较高，信号处理系统获得高电压，A错误，B正确；如果扫描速度发生变化，在信号处理系统中高低电压的时间间隔就会发生变化，从而无法正确判断黑、白条纹宽度，可能出现错误识别信息，C错误；扫描笔头外壳出现破损时，外面的光就会进入光敏三极管，从而出现错误信息，导致不能正常工作，D错误。 23.(2024·北京·高考真题)如图所示为一个加速度计的原理图。滑块可沿光滑杆移动，滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接；固定在滑块上的滑动片M下端与滑动变阻器R接触良好，且不计摩擦；两个电源的电动势E相同，内阻不计。两弹簧处于原长时，M位于R的中点，理想电压表的指针位于表盘中央。当P端电势高于Q端时，指针位于表盘右侧。将加速度计固定在水平运动的被测物体上，则下列说法正确的是(　　) A.若M位于R的中点右侧，P端电势低于Q端 B.电压表的示数随物体加速度的增大而增大，但不成正比 C.若电压表指针位于表盘左侧，则物体速度方向向右 D.若电压表指针位于表盘左侧，则物体加速度方向向右 答案　D 解析　A．由题意可知，M位于R中点位置时与两电源间的电势相等，设R的中点电势为零，则M位于R的中点右侧，P端电势高于Q端电势，A错误；B．由欧姆定律及电阻定律可知，P端与Q端电势差与指针偏离R中点的距离x成正比，B错误；C．已知电压表指针位于表盘左侧，只能确定加速度的方向，不能确定速度的方向，C错误；D．已知电压表指针位于表盘左侧，滑块左侧弹簧压缩、右侧弹簧伸长，滑块所受合力向右，故物体加速度方向向右，D正确。故选D。 24.(2025·海南·高考真题)某同学设计了如图光控电路，电源电动势为（内阻不计），、为光敏电阻或定值电阻，光敏电阻阻值随光照度变化如表所示，光照度为时，1、2两端电压降至，此时控制电路打开电器开关，则(　　) 光照度 0.6 0.8 1 1.2 … 阻值 2.8 2.3 2 1.8 … A.是光敏电阻，是定值电阻 B.是光敏电阻，是定值电阻 C.是光敏电阻，是定值电阻 D.是光敏电阻，是定值电阻 答案　A 解析　根据题表可知随着光照强度增大，光敏电阻的阻值减小，根据串联电路分压特点可知，光敏电阻两端的电压减小，即R1是光敏电阻，R2是定值电阻，光照度为1lx时，光敏电阻的阻值为R1=2kΩ,根据串联电压分压特点,其中，,可得R2=1kΩ。故选A。 25.(2024·浙江·高考真题)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 解析　[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2V，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2V，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Rt在不同温度时的阻值表可知，20.0°C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4.5kΩ，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。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 1．传感器及其敏感元件 目 录 【攻核心·技能提升】 1 一、传感器 1 二、传感器的敏感元件 2 三、传感器的分类 4 【拓思维·重难突破】 5 【链高考·精准破局】 7 一、传感器 1.(多选)关于传感器的作用，下列说法正确的是(　　) A.传感器一般是把非电学量转换为电学量或转换为电路的通断 B.传感器一定是把非电学量转换为电路的通断 C.传感器把非电学量转换为电学量是为了方便进行测量、传输、处理和控制 D.电磁感应是把磁学量转换成电学量，所以电磁感应也是传感器 2.(多选)下列说法正确的是(　　) A.传感器担负着信息采集的任务 B.干簧管是一种能够感知磁场的传感器 C.电视遥控接收器的主要元件不是传感器 D.传感器是把力、温度、光、声、化学成分等被测量转换为电信号的主要工具 3.关于传感器，下列说法正确的是(　　) A.所有传感器都是由半导体材料制成的 B.金属材料也可以制成传感器 C.传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的 D.水银温度计是一种传感器 4.洗衣机能根据洗衣量来控制桶内的水量，你认为洗衣机是用什么传感器检测水量的(　　) A.压力传感器 B.光线传感器 C.声音传感器 D.温度传感器 5.电梯是高层住宅用户必不可少的日常工具，但有些小朋友不懂事，总做出一些危险行为。某小朋友在电梯门口放了一障碍物，发现电梯门不停地开关，这是电梯门上安装了传感器的结果，他以此为乐，殊不知这种行为有一定的危险性。下列说法中正确的是(　　) A.电梯门上安装了温度传感器 B.电梯门上安装了光传感器 C.电梯门上的传感器将温度信号转变为电信号 D.电梯门上的传感器将电信号转化为光信号 6.现代生活离不开智能手机，手机有很多功能需要传感器来实现。例如当人将手机靠近耳朵接听电话时，手机会自动关闭屏幕从而达到防误触的目的，实现这一功能可能用到的传感器为(　　) A.光传感器和距离传感器 B.磁传感器和温度传感器 C.磁传感器和声传感器 D.压力传感器和加速度传感器 二、传感器的敏感元件 7.下列有关传感器的说法正确的是(　　) A.手机的指纹解锁功能和电梯超出负载时的报警均利用了压敏传感器 B.厨房安装的燃气报警器利用了光敏传感器 C.汽车点火装置内的“酒精气敏点火自锁装置”利用了气敏传感器 D.非接触式测温仪利用了热敏传感器 8.(多选)关于光敏电阻，下列说法正确的是(　　) A.光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量 B.硫化镉是一种半导体材料，无光照射时，载流子极少，导电性能差 C.硫化镉是一种半导体材料，无光照射时，载流子较少，导电性能良好 D.硫化镉是一种半导体材料，随着光照增强，载流子增多，导电性能变好 9.对于常见的可燃气体浓度的检测，现在一般用催化燃烧检测器。它的原理如下：传感器的核心为一惠斯通电桥，其中一桥臂上有催化剂，当与可燃气体接触时，可燃气体在有催化剂的电桥上燃烧，该桥臂的电阻发生明显变化，其余桥臂的电阻不发生变化，从而引起整个电路的输出发生变化，而该变化与可燃气体的浓度成比例，从而实现对可燃气体的检测。由此可推断有催化剂的桥臂上的电阻材料为(　　) A.铜 B.合金 C.半导体 D.绝缘体 10.(多选)电阻R随温度T变化的图像如图所示。下列说法正确的是(　　) A.图线1是热敏电阻的图线，它是用金属材料制成的 B.图线2是热敏电阻的图线，它是用半导体材料制成的 C.图线1对应的材料化学稳定性好、测温范围大、灵敏度高 D.图线2对应的材料化学稳定性差、测温范围小、灵敏度高 11.(多选)利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件的输送情况，如图甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器，光传感器B能接收到发光元件A发出的光，每当工件挡住A发出的光时，光传感器输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图乙所示。若传送带始终匀速运动，每两个工件间的距离为0.2 m，则下述说法正确的是(　　) A.传送带运动的速度是0.1 m/s B.传送带运动的速度是0.2 m/s C.该传送带每小时输送3 600个工件 D.该传送带每小时输送7 200个工件 12..如图所示为一火警报警器的部分电路示意图，其中R2为用半导体热敏电阻(阻值随温度的升高而减小)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.I变大、U变大 B.I变小、U变小 C.I变小、U变大 D.I变大、U变小 13.(多选)如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻(光照强度增大时电阻减小)，当入射光强度增大时(　　) A.电压表的示数增大 B.R2中电流减小 C.小灯泡的功率增大 D.电路的路端电压增大 三、传感器的分类 14.(多选)下列关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是(　　) A.应变片都是由半导体材料制成的 B.当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之变小 C.传感器输出的是应变片上的电压 D.外力越大，输出的电压差值也越大 15.霍尔元件是实际生活中的重要元件之一，广泛应用于测量和自动化技术等领域。如图所示为一长度一定的霍尔元件，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于霍尔元件的工作面向下，在元件中通入图示从E到F方向的电流I，元件中的载流子带负电，下列说法正确的是(　　) A.该元件能把电学量转化为磁学量 B.该元件C面的电势高于D面的 C.如果用该元件测赤道处地磁场的磁感应强度，应保持C、D面水平 D.如果流过霍尔元件的电流大小不变，则元件C、D面的电势差与磁场的磁感应强度成正比 16.传感器是把非电学量(如位移、速度、压力、角度等)转换成电学量(如电压、电流、电阻等)的一种元件或装置。如图所示的甲、乙、丙、丁是四种常见的电容式传感器，下列说法正确的是(　　) A.图甲中两极板所带电荷量不变，若电压减少，可判断出h变小 B.图乙中两极板所带电荷量不变，若电压增加，可判断出θ变小 C.图丙中两极板间的电压不变，若有电流流向传感器的负极，则x变大 D.图丁中两极板间的电压不变，若有电流流向传感器的正极，则F变大 17.如图为某电感式位移传感器的原理图，1是待测位移的物体，3是接交流电的空心线圈，软铁芯2插在线圈3中并且可以随物体1左右平移，则该传感器(　　) A.将电流变化信号转化为位移变化信号输出 B.将位移变化信号转化为电流变化信号输出 C.将位移变化信号转化为电阻变化信号输出 D.当物体向左移动时，线圈的自感系数变小 18.如图所示的电容式话筒就是一种电容式传感器，其原理是：导电性振动膜片与固定电极构成了一个电容器，当振动膜片在声音的作用下振动时，电容器的电容发生变化，电路中电流随之变化，这样声音信号就变成了电信号。则当振动膜片向左振动时(　　) A.电容器的电容增大 B.电容器带电荷量减少 C.电容器两极板间的电场强度增大 D.电阻R中的电流方向自右向左 19.(多选)传感器在生活中应用很广泛。例如在汽车的安全气囊、手机移动设备中使用的电容式加速度传感器，其原理如图所示。质量块左侧连接电介质、右侧连接轻质弹簧，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，但不能上下移动。下列关于该传感器的说法正确的是(　　) A.静止时与向右匀速直线运动时电容器的电容相同 B.当电路没有电流时，传感器一定处于平衡状态 C.突然向左启动时，电路中有逆时针方向的电流 D.向右做加速度增大的加速运动时，电容器的电容减小 20.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小。有一位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图甲所示。将压敏电阻和一块挡板固定在水平光滑绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。小车在水平面内向右做直线运动的过程中，电流表示数如图乙所示，0～t1时间内小车向右做匀速直线运动，下列判断正确的是(　　) A.从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动 B.从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动 C.从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动 D.从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动 21.(多选)图甲是由导电的多晶硅制成的电容式加速度传感器，图乙是其原理图。传感器可以看成由两个电容C1、C2组成，当传感器沿着箭头方向变速运动时，多晶硅悬臂梁的右侧可发生弯曲形变，形变程度只与加速度大小相关，且加速度向上时，悬臂梁的右侧向下弯曲。下列说法正确的是(　　) A.传感器静止时，用外力下压悬臂梁右侧，C1增大，C2减小 B.传感器保持匀速向上运动，C1与C2均不变 C.传感器由静止突然加速向上运动，C1减小，C2增大 D.传感器向下做匀减速运动，C1不断减小，C2不断增大 22.如图甲所示，条形码扫描笔的原理是扫描笔头在条形码上匀速移动时，遇到黑色线条，发光二极管发出的光线将被吸收，光敏三极管接收不到反射光，呈高阻抗；遇到白色间隔，光线被反射到光敏三极管，三极管呈低阻抗。光敏三极管将条形码变成一个个电脉冲信号，信号经信号处理系统处理，即完成对条形码信息的识别，等效电路图如图乙所示，其中R为光敏三极管的等效电阻，R0为定值电阻，下列判断正确的是(　　) A.当扫描笔头在黑色线条上移动时，信号处理系统获得高电压 B.当扫描笔头在白色间隔上移动时，信号处理系统获得高电压 C.扫描速度对信号处理系统接收到的电压信号无影响 D.扫描笔头外壳出现破损时仍然能正常工作 23.(2024·北京·高考真题)如图所示为一个加速度计的原理图。滑块可沿光滑杆移动，滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接；固定在滑块上的滑动片M下端与滑动变阻器R接触良好，且不计摩擦；两个电源的电动势E相同，内阻不计。两弹簧处于原长时，M位于R的中点，理想电压表的指针位于表盘中央。当P端电势高于Q端时，指针位于表盘右侧。将加速度计固定在水平运动的被测物体上，则下列说法正确的是(　　) A.若M位于R的中点右侧，P端电势低于Q端 B.电压表的示数随物体加速度的增大而增大，但不成正比 C.若电压表指针位于表盘左侧，则物体速度方向向右 D.若电压表指针位于表盘左侧，则物体加速度方向向右 24.(2025·海南·高考真题)某同学设计了如图光控电路，电源电动势为（内阻不计），、为光敏电阻或定值电阻，光敏电阻阻值随光照度变化如表所示，光照度为时，1、2两端电压降至，此时控制电路打开电器开关，则(　　) 光照度 0.6 0.8 1 1.2 … 阻值 2.8 2.3 2 1.8 … A.是光敏电阻，是定值电阻 B.是光敏电阻，是定值电阻 C.是光敏电阻，是定值电阻 D.是光敏电阻，是定值电阻 25.(2024·浙江·高考真题)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. / 学科网（北京）股份有限公司 $