第一节 传感器及其工作原理（分层作业）物理粤教版选择性必修第二册

第一节 传感器及其工作原理 目录 【攻核心·技能提升】 1 考点一、传感器定义及原理 1 【拓思维·重难突破】 6 【链高考·精准破局】 8 考点一、传感器定义及原理 1．以下关于传感器的说法错误的是（　　） A．将声音信号转化为电信号 B．图b为电熨斗的构造示意图，熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，此时应降低升降螺钉的高度 C．图c为加速度计示意图，当向右减速时，P点电势高于Q点电势 D．图d为应变片测力原理示意图。在梁的自由端施加向下的力F，则梁发生弯曲，上表面应变片电阻变大，下表面应变片电阻变小 【答案】B 【详解】A．图a为电容式话筒的组成结构示意图，振动膜片与固定电极间的距离发生变化，从而实现将声音信号转化为电信号，故A正确； B．熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，调温旋钮应该向上旋，使得双金属片弯曲较小时，触点就分离，这样保证了温度不会过高，故B错误； C．图c为加速度计示意图，当向右减速时，加速度向左，则滑片向右移动，此时P点电势高于Q点电势，故C正确； D．在梁的自由端施加向下的力F，上应变片长度变长，电阻变大，下应变片长度变短，电阻变小，故D正确。 本题选择错误选项，故选B。 2．（多选）某同学自制电子秤的原理如图所示：为滑动变阻器，其滑片和托盘均与金属弹簧上端相连接，为限流电阻，用电压表的示数指示物体的质量。闭合开关，托盘空载时，滑片恰好位于变阻器的最上端，此时电压表示数为0。托盘质量、弹簧质量及其电阻均不计，不考虑滑片移动时所受摩擦和电压表内阻的影响，电源电动势和内阻均不变。下列说法中正确的是（    ） A．电压表示数越大，说明所称物体质量越大 B．称量物体的质量越大，电路消耗的总功率越大 C．更换不同劲度系数的弹簧后，电子秤的量程不变 D．将电压表表盘改写为等质量间隔的电子秤表盘后，表盘刻度线不均匀 【答案】AD 【详解】A．电压表测量的是滑片上方电阻的电压，质量越大，滑片上方电阻越大，电压表示数越大， 故A正确； B．称量物体的质量越大，接入电路中的电阻值增大，则电路的总电阻增大，电路中总电流I减小，总功率减小， 故B错误； C．更换不同劲度系数的弹簧后，称量相同物体时，对应的弹簧长度不同，电子秤的量程也不同，故C错误； D．设滑动变阻器接入电路部分的电阻为R，电压表读数，U与R不是线性关系，而R与被测物体质量是线性关系，所以刻度盘不均匀，故D正确。 故选AD。 3．（多选）下列四幅图中，有关说法正确的是（　　） A．图甲中，该开放电路能有效发射电磁波 B．图乙中，燃气灶点火器是利用了尖端放电原理制成的 C．图丙中，电容式位移传感器是将电信号转化为位移信号的装置 D．图丁中，仅使储罐内不导电液体的液面升高，产生的振荡电流频率变高 【答案】AB 【详解】A．图甲中，该振荡电路叫作开放电路，该电路的电场和磁场可以分散到尽可能大的空间，可以有效发射电磁波，故A正确； B．图乙中，燃气灶点火器是利用了尖端放电原理制成的，故B正确； C．图丙中，电容式位移传感器是将位移信号转化为电信号的装置，故C错误； D．图丁中，不导电液体为电介质，储罐中液面高度升高时，介电常数增大，根据可知，电容器的电容增大，结合LC振荡电路可知，LC回路中振荡电流频率将减小，故D错误。 故选AB。 4．（多选）关于传感器及其应用，下列说法正确的是（　　） A．甲图，电阻1随温度变化比电阻2明显 B．乙图，除导体外，半导体也能产生霍尔效应 C．丙图，当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化而使电路接通 D．丁图，低油位报警装置采用光敏电阻来检测油箱的警戒液位 【答案】BC 【详解】A．由甲图可知，电阻2随温度变化比电阻1明显，A错误； B．乙图，除导体外，半导体也能产生霍尔效应，B正确； C．丙图，根据干簧管工作的原理，则当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化而使电路接通，C正确； D．丁图，低油位报警装置采用热敏电阻来检测油箱的警戒液位，若给热敏电阻通以一定电流时，热敏电阻会产生焦耳热，当液面高于热敏电阻时，热敏电阻的热量会被液体带走，温度基本不变，电阻较大，指示灯不亮，反之指示灯会亮，故D错误。 故选BC。 5．（多选）如图甲为风速测量仪的示意图，绝缘弹簧的左端固定，右端与导电的迎风板相连，并套在水平放置的均匀金属细杆上。迎风板与金属杆垂直且接触良好，并能自由滑动。电压传感器一侧与迎风板连接，另一侧与金属杆左端相连。电压传感器示数U与风速v的关系如图乙所示，已知纵截距为b，斜率为k，电源电动势为E，内阻为r，保护电阻为R，不计摩擦和迎风板的电阻，则（　　） A．风速越大，回路电流越大 B．风速越小，金属杆接入回路的电阻越小 C．无风时，金属杆接入回路的电阻为 D．风速为v时，流过电阻R的电流为 【答案】AC 【详解】AD．由闭合电路欧姆定律 由图可知风速越大，越小，故回路电流越大； 已知纵截距为b，斜率为k，电压传感器示数U与风速v的关系为 风速为v时，流过电阻R的电流为，故A正确，D错误； BC．风速越小，弹簧压缩量越小，金属杆接入回路的电阻越大； 无风时，金属杆接入回路的电阻为，故B错误，C正确。 故选AC。 6．（多选）图（a）为某声敏电阻的阻值R随声音强度L（单位：dB）变化关系的图像，某同学利用该声敏电阻制作了声音强度检测装置，其简化电路如图（b）所示。电源电动势，内阻，电阻、中的一个是声敏电阻，另一个是定值电阻。已知定值电阻的阻值为，电压表的量程为0~3V，声音强度越大，电压表的示数也越大。下列说法正确的是（　　） A．为声敏电阻，为定值电阻 B．电压表的示数为2.5V时，声音强度为80dB C．声音强度越大，电源的总功率越小 D．若换用阻值更小的定值电阻，则电路能测量的最大声音强度将变大 【答案】ABD 【详解】A．由于电压表的量程为，电源电动势为，定值电阻为，由图（a）可知，声敏电阻阻值大于，且为串联电路，显然电压表因为量程不能测量声敏电阻的电压，只能测量定值电阻的电压，故为声敏电阻，为定值电阻，故A正确。 B．当电压表的示数为时，流过电路的电流， 声敏电阻的阻值 代入数据可得 结合题图（a）可知声音强度为，故B正确。 C．电源的总功率 则总电阻越小，功率越大，其中阻值不变，所以越小，总电阻越小，而越小，声音强度越大，电源总功率越大，故C错误。 D．电压表的示数 电压表量程不变，若换用阻值更小的定值电阻，则声敏电阻阻值的最小值变小，结合题图（a）可知电路能测量的最大声音强度将变大，故D正确。 故选ABD。 7．（多选）某装置的电容式加速度传感器能“感知”加速度变化，其俯视图如图所示。M、N为两正对平行金属极板，M板固定，N板与一端固定的弹簧连接，两极板通过定值电阻R、电流表A与电源E相连。当装置在前后方向上的加速度变化时，N板会在“前后”方向运动，使电流表示数发生变化实现“感知”。下列判断正确的是（   ） A．若电流表示数为零，则系统一定处于平衡状态 B．若电流表示数不变，则系统一定做匀加速直线运动 C．若电流由a向b流过电流表，则系统可能向前运动 D．若电流由b向a流过电流表，则系统加速度变化量的方向向前 【答案】CD 【详解】A．由题意可知装置在前后方向上的加速度变化时，N板会在“前后”方向运动，电容器会发生充放电现象，使电流表示数发生变化，若电流表示数为零，则说明系统的加速度未发生变化，故A错误； B．若电流表示数不变，则说明电容器在进行持续不断的充电或放电，两极板间距一直在发生变化，故板所受合外力一直发生变化，则系统加速度在变化，故B错误； C．若电流由a向b流过电流表，则说明电容器在进行充电，由电容器的定义式可知电容在增大，按照平行板电容器的决定式可得两极板间距减小，即板在向“前”移动，板所受合外力向“后”，系统可能向前减速运动，故C正确； D．若电流由b向a流过电流表，则说明电容器在进行放电，由选项C分析可知，板所受合外力向“前”，且两板间距不断增大；可知向“前”的合外力以及加速度不断增大，系统加速度变化量的方向向前，故D正确。 故选CD。 8．（多选）手机的计步功能通过“震动探测器”实现。其主要原理可简化为如图所示，M、N两极板组成电容式加速度传感器，其中极板固定，极板连接微弹簧。当手机的加速度变化时，极板可以按图中标识的“前后”方向微幅运动。其中为电源，为电流表，为定值电阻。下列描述正确的是（　　） A．静止时，极板带负电，电流表示数为零 B．由静止突然向前加速时，电容器的电容减小 C．由静止突然向前加速时，电流由向流过电流表 D．保持向前匀减速运动时，M、N极板间的电场强度均匀减小 【答案】BC 【详解】A．M极板与电源正极连接，静止时，电容器极板所带电荷量不变，可知，极板带正电，电流表示数为零，故A错误； B．由静止突然向前加速时，N极板将向后运动，两极板之间间距增大，根据 可知，电容器的电容减小，故B正确； C．N极板与电源负极连接，N极板带负电，根据 极板之间电压近似一定，由静止突然向前加速时，电容器的电容减小，则极板所带电荷量减小，N极板失电子，电子从a运动到b，电子带负电，则电流由向流过电流表，故C正确； D．若保持向前匀减速运动，加速度向后，稳定时，极板之间间距不变，根据 可知，保持向前匀减速运动时，M、N极板间的电场强度不变，故D错误。 故选BC。 9．酒后驾车危害公共安全，我国法律明确规定禁止酒后驾驶。目前，交警通常使用呼气式酒精测试仪对驾驶员进行现场快速检测。该测试仪的核心部件是酒精气体传感器（气敏电阻），其电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，特性曲线如图1所示。小南同学打算利用该传感器设计一个简易酒精测试仪，测量电路如图2所示。可供使用的器材有：定值电阻；量程为的理想电压表；电动势为、内阻为的蓄电池；开关及导线若干。请完成下列问题： (1)由图2可推导出气敏电阻阻值与电压表示数的关系式：_____（用、、、表示）。 (2)设血液酒精浓度与呼出气体酒精浓度的换算关系为：。根据国家2025年最新标准，驾驶人员血液酒精浓度检验阈值分为两级： ①饮酒驾驶（酒驾）：； ②醉酒驾驶（醉驾）：。 由图1可知，当血液酒精浓度从变化到时，气敏电阻阻值随酒精气体浓度的平均变化率为_____（保留两位有效数字）。某次检测中，测试者吹气后电压表示数稳定，如图3所示，由此判断该测试者属于_____（选填“酒驾”或“醉驾”）。 (3)使用一段时间后，蓄电池的电动势下降、内阻增大。在这种情况下，测量得到的酒精气体浓度将_____真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】(1) (2) －1.5 酒驾 (3)小于 【详解】（1）由闭合电路欧姆定律可得 故 （2）[1]若，则，由图1可知 若，则，由图1可知 故 [2]由图3可知电压表读数，代入（1）中关系式 可得 再结合图1判断 即血液酒精浓度介于和之间，该测试者属于酒驾。 （3）对同一个酒精气体传感器的阻值而言，由可知，若使用一段时间后，蓄电池的电动势下降、内阻增大，则电压表读数将偏小，的测量值将偏大。结合图1可知，在这种情况下，测量得到的酒精气体浓度将小于真实值。 10．“开车不饮酒，酒后不开车”是每一位司机都必须遵守的交通法规。某酒精检测仪的核心部件为酒精气体传感器，其电阻R与酒精气体浓度c的关系如图甲所示。课外小组的同学利用该酒精气体传感器及小组的一些器材设计了酒精检测仪，其原理图如图乙所示。 (1)由于该小组只有量程为1 V、内阻为80 Ω的电压表，为了把该电压表的量程提升为3 V，应将电阻箱R1的阻值调为______Ω。 (2)该小组使用的电源电动势E=4.5 V，内阻r=0.8 Ω，若同学们想将酒精气体浓度为零的位置标注在电压表上3.0 V处（表盘已改装完毕），则应将电阻箱R2的阻值调为______Ω。 (3)已知酒精气体浓度在0.2mg/mL~0.8mg/mL之间属于饮酒驾驶；酒精气体浓度达到或超过0.8mg/mL属于醉酒驾驶。在正确完成步骤（2）、开关闭合的情况下，若电压表的示数为2.25 V（表盘已改装完毕），则该驾驶员属于______（填“正常”“饮酒”或“醉酒”）驾驶。 (4)该仪器使用较长时间后，电源内阻增大，电源电动势变小，若不做任何调整直接测量，则此时所测的酒精气体浓度与真实值相比______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1)160/160.0 (2)29.2 (3)饮酒 (4)偏大 【详解】（1）根据串联分压关系，解得 （2）由图可知，酒精气体浓度为零时，传感器的电阻为 电压表读数为3V时，根据闭合电路欧姆定律 电压表与传感器并联， 电流 解得 （3）电压表的示数为2.25 V，根据 可得 传感器的电阻 结合图甲可知，对应的酒精气体浓度在0.2mg/mL~0.8mg/mL之间属于饮酒驾驶。 （4）电源内阻增大，电源电动势变小，在相同测量条件下，电路中的电流将比下情况下偏小，电压表的读数偏小，所测的酒精气体浓度比实际值偏大。 11．以下关于传感器的说法错误的是（　　） A．将声音信号转化为电信号 B．图b为电熨斗的构造示意图，熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，此时应降低升降螺钉的高度 C．图c为加速度计示意图，当向右减速时，P点电势高于Q点电势 D．图d为应变片测力原理示意图。在梁的自由端施加向下的力F，则梁发生弯曲，上表面应变片电阻变大，下表面应变片电阻变小 【答案】B 【详解】A．图a为电容式话筒的组成结构示意图，振动膜片与固定电极间的距离发生变化，从而实现将声音信号转化为电信号，故A正确； B．熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，调温旋钮应该向上旋，使得双金属片弯曲较小时，触点就分离，这样保证了温度不会过高，故B错误； C．图c为加速度计示意图，当向右减速时，加速度向左，则滑片向右移动，此时P点电势高于Q点电势，故C正确； D．在梁的自由端施加向下的力F，上应变片长度变长，电阻变大，下应变片长度变短，电阻变小，故D正确。 本题选择错误选项，故选B。 12．为了保证行车安全和乘客身体健康，动车上装有烟雾报警装置，其简化电路如图所示。其中为定值电阻，为烟感传感器（可等效为可变电阻），当环境中的烟雾浓度变化时，烟感传感器的电阻值会发生变化。a、b间为报警装置，当a、b两端的电压大于某一电压值时，报警装置将启动。下列说法正确的是（　　） A．当环境中的烟雾浓度升高时，a、b间的电压将减小 B．当环境中的烟雾浓度升高时，定值电阻两端电压将减小 C．当环境中的烟雾浓度升高时，电源的总功率增大 D．当环境中的烟雾浓度升高时，电源的效率减小 【答案】B 【详解】A．、间为报警装置，当、两端的电压大于某一电压值时，报警装置将启动，所以当环境中的烟雾浓度升高时，、间的电压将增大，故A错误。 B．当环境中的烟雾浓度升高时，、间的电压将增大，电源电动势不变，根据串联电路分压规律可知，定值电阻两端电压将减小，故B正确。 C．当环境中的烟雾浓度升高时，、间的电压将增大，即、间的电阻增大，即干路总电阻增大，根据功率，可知电源总功率减小，故C错误。 D．由题意可得电源的效率 即，由于增大，所以电源的效率增大，故D错误。 故选B。 13．（多选）下列四幅图中，有关说法正确的是（　　） A．图甲中，该开放电路能有效发射电磁波 B．图乙中，燃气灶点火器是利用了尖端放电原理制成的 C．图丙中，电容式位移传感器是将电信号转化为位移信号的装置 D．图丁中，仅使储罐内不导电液体的液面升高，产生的振荡电流频率变高 【答案】AB 【详解】A．图甲中，该振荡电路叫作开放电路，该电路的电场和磁场可以分散到尽可能大的空间，可以有效发射电磁波，故A正确； B．图乙中，燃气灶点火器是利用了尖端放电原理制成的，故B正确； C．图丙中，电容式位移传感器是将位移信号转化为电信号的装置，故C错误； D．图丁中，不导电液体为电介质，储罐中液面高度升高时，介电常数增大，根据可知，电容器的电容增大，结合LC振荡电路可知，LC回路中振荡电流频率将减小，故D错误。 故选AB。 14．为了节能和环保，学校里的走廊、楼梯间、操场等公共场所用光敏电阻制作光控开关来控制照明系统。光敏电阻的阻值随着光的强弱而变化。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。某光敏电阻在不同照度下的阻值如下表： 照度/ 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 电阻/ 75 40 28 23 20 18 (1)根据表中数据，请在图甲所示的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线________。 (2)现设计一个简单电路如图乙所示，电源电动势为，内阻不计，当控制开关两端电压上升至时，控制开关自动启动照明系统。要求当天色渐暗照度降至时控制开关接通照明系统，则________。 (3)某同学为了测量光敏电阻在不同照度下的阻值，设计了如图丙所示的电路进行测量，电源（，内阻未知），电阻箱（）。实验时将电阻箱阻值置于最大，闭合，将与1相连，减小电阻箱阻值，此时电阻箱的阻值为，灵敏电流计的示数为；然后将与2相连，灵敏电流计的示数恰好为，则光敏电阻的阻值为________。 【答案】(1) (2)10 (3)40 【详解】（1）描点、连线如图所示 （2）控制开关两端电压 由表格可知，当照度降至时， 要求 则解得 （3）由闭合电路的欧姆定律，有 而电源内阻、灵敏电流计内阻均较小，远小于 解得 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一节 传感器及其工作原理 目录 【攻核心·技能提升】 1 考点一、传感器定义及原理 1 【拓思维·重难突破】 6 【链高考·精准破局】 8 考点一、传感器定义及原理 1．以下关于传感器的说法错误的是（　　） A．将声音信号转化为电信号 B．图b为电熨斗的构造示意图，熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，此时应降低升降螺钉的高度 C．图c为加速度计示意图，当向右减速时，P点电势高于Q点电势 D．图d为应变片测力原理示意图。在梁的自由端施加向下的力F，则梁发生弯曲，上表面应变片电阻变大，下表面应变片电阻变小 2．（多选）某同学自制电子秤的原理如图所示：为滑动变阻器，其滑片和托盘均与金属弹簧上端相连接，为限流电阻，用电压表的示数指示物体的质量。闭合开关，托盘空载时，滑片恰好位于变阻器的最上端，此时电压表示数为0。托盘质量、弹簧质量及其电阻均不计，不考虑滑片移动时所受摩擦和电压表内阻的影响，电源电动势和内阻均不变。下列说法中正确的是（    ） A．电压表示数越大，说明所称物体质量越大 B．称量物体的质量越大，电路消耗的总功率越大 C．更换不同劲度系数的弹簧后，电子秤的量程不变 D．将电压表表盘改写为等质量间隔的电子秤表盘后，表盘刻度线不均匀 3．（多选）下列四幅图中，有关说法正确的是（　　） A．图甲中，该开放电路能有效发射电磁波 B．图乙中，燃气灶点火器是利用了尖端放电原理制成的 C．图丙中，电容式位移传感器是将电信号转化为位移信号的装置 D．图丁中，仅使储罐内不导电液体的液面升高，产生的振荡电流频率变高 4．（多选）关于传感器及其应用，下列说法正确的是（　　） A．甲图，电阻1随温度变化比电阻2明显 B．乙图，除导体外，半导体也能产生霍尔效应 C．丙图，当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化而使电路接通 D．丁图，低油位报警装置采用光敏电阻来检测油箱的警戒液位 5．（多选）如图甲为风速测量仪的示意图，绝缘弹簧的左端固定，右端与导电的迎风板相连，并套在水平放置的均匀金属细杆上。迎风板与金属杆垂直且接触良好，并能自由滑动。电压传感器一侧与迎风板连接，另一侧与金属杆左端相连。电压传感器示数U与风速v的关系如图乙所示，已知纵截距为b，斜率为k，电源电动势为E，内阻为r，保护电阻为R，不计摩擦和迎风板的电阻，则（　　） A．风速越大，回路电流越大 B．风速越小，金属杆接入回路的电阻越小 C．无风时，金属杆接入回路的电阻为 D．风速为v时，流过电阻R的电流为 6．（多选）图（a）为某声敏电阻的阻值R随声音强度L（单位：dB）变化关系的图像，某同学利用该声敏电阻制作了声音强度检测装置，其简化电路如图（b）所示。电源电动势，内阻，电阻、中的一个是声敏电阻，另一个是定值电阻。已知定值电阻的阻值为，电压表的量程为0~3V，声音强度越大，电压表的示数也越大。下列说法正确的是（　　） A．为声敏电阻，为定值电阻 B．电压表的示数为2.5V时，声音强度为80dB C．声音强度越大，电源的总功率越小 D．若换用阻值更小的定值电阻，则电路能测量的最大声音强度将变大 7．（多选）某装置的电容式加速度传感器能“感知”加速度变化，其俯视图如图所示。M、N为两正对平行金属极板，M板固定，N板与一端固定的弹簧连接，两极板通过定值电阻R、电流表A与电源E相连。当装置在前后方向上的加速度变化时，N板会在“前后”方向运动，使电流表示数发生变化实现“感知”。下列判断正确的是（   ） A．若电流表示数为零，则系统一定处于平衡状态 B．若电流表示数不变，则系统一定做匀加速直线运动 C．若电流由a向b流过电流表，则系统可能向前运动 D．若电流由b向a流过电流表，则系统加速度变化量的方向向前 8．（多选）手机的计步功能通过“震动探测器”实现。其主要原理可简化为如图所示，M、N两极板组成电容式加速度传感器，其中极板固定，极板连接微弹簧。当手机的加速度变化时，极板可以按图中标识的“前后”方向微幅运动。其中为电源，为电流表，为定值电阻。下列描述正确的是（　　） A．静止时，极板带负电，电流表示数为零 B．由静止突然向前加速时，电容器的电容减小 C．由静止突然向前加速时，电流由向流过电流表 D．保持向前匀减速运动时，M、N极板间的电场强度均匀减小 9．酒后驾车危害公共安全，我国法律明确规定禁止酒后驾驶。目前，交警通常使用呼气式酒精测试仪对驾驶员进行现场快速检测。该测试仪的核心部件是酒精气体传感器（气敏电阻），其电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，特性曲线如图1所示。小南同学打算利用该传感器设计一个简易酒精测试仪，测量电路如图2所示。可供使用的器材有：定值电阻；量程为的理想电压表；电动势为、内阻为的蓄电池；开关及导线若干。请完成下列问题： (1)由图2可推导出气敏电阻阻值与电压表示数的关系式：_____（用、、、表示）。 (2)设血液酒精浓度与呼出气体酒精浓度的换算关系为：。根据国家2025年最新标准，驾驶人员血液酒精浓度检验阈值分为两级： ①饮酒驾驶（酒驾）：； ②醉酒驾驶（醉驾）：。 由图1可知，当血液酒精浓度从变化到时，气敏电阻阻值随酒精气体浓度的平均变化率为_____（保留两位有效数字）。某次检测中，测试者吹气后电压表示数稳定，如图3所示，由此判断该测试者属于_____（选填“酒驾”或“醉驾”）。 (3)使用一段时间后，蓄电池的电动势下降、内阻增大。在这种情况下，测量得到的酒精气体浓度将_____真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 10．“开车不饮酒，酒后不开车”是每一位司机都必须遵守的交通法规。某酒精检测仪的核心部件为酒精气体传感器，其电阻R与酒精气体浓度c的关系如图甲所示。课外小组的同学利用该酒精气体传感器及小组的一些器材设计了酒精检测仪，其原理图如图乙所示。 (1)由于该小组只有量程为1 V、内阻为80 Ω的电压表，为了把该电压表的量程提升为3 V，应将电阻箱R1的阻值调为______Ω。 (2)该小组使用的电源电动势E=4.5 V，内阻r=0.8 Ω，若同学们想将酒精气体浓度为零的位置标注在电压表上3.0 V处（表盘已改装完毕），则应将电阻箱R2的阻值调为______Ω。 (3)已知酒精气体浓度在0.2mg/mL~0.8mg/mL之间属于饮酒驾驶；酒精气体浓度达到或超过0.8mg/mL属于醉酒驾驶。在正确完成步骤（2）、开关闭合的情况下，若电压表的示数为2.25 V（表盘已改装完毕），则该驾驶员属于______（填“正常”“饮酒”或“醉酒”）驾驶。 (4)该仪器使用较长时间后，电源内阻增大，电源电动势变小，若不做任何调整直接测量，则此时所测的酒精气体浓度与真实值相比______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 11．以下关于传感器的说法错误的是（　　） A．将声音信号转化为电信号 B．图b为电熨斗的构造示意图，熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，此时应降低升降螺钉的高度 C．图c为加速度计示意图，当向右减速时，P点电势高于Q点电势 D．图d为应变片测力原理示意图。在梁的自由端施加向下的力F，则梁发生弯曲，上表面应变片电阻变大，下表面应变片电阻变小 12．为了保证行车安全和乘客身体健康，动车上装有烟雾报警装置，其简化电路如图所示。其中为定值电阻，为烟感传感器（可等效为可变电阻），当环境中的烟雾浓度变化时，烟感传感器的电阻值会发生变化。a、b间为报警装置，当a、b两端的电压大于某一电压值时，报警装置将启动。下列说法正确的是（　　） A．当环境中的烟雾浓度升高时，a、b间的电压将减小 B．当环境中的烟雾浓度升高时，定值电阻两端电压将减小 C．当环境中的烟雾浓度升高时，电源的总功率增大 D．当环境中的烟雾浓度升高时，电源的效率减小 13．（多选）下列四幅图中，有关说法正确的是（　　） A．图甲中，该开放电路能有效发射电磁波 B．图乙中，燃气灶点火器是利用了尖端放电原理制成的 C．图丙中，电容式位移传感器是将电信号转化为位移信号的装置 D．图丁中，仅使储罐内不导电液体的液面升高，产生的振荡电流频率变高 14．为了节能和环保，学校里的走廊、楼梯间、操场等公共场所用光敏电阻制作光控开关来控制照明系统。光敏电阻的阻值随着光的强弱而变化。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。某光敏电阻在不同照度下的阻值如下表： 照度/ 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 电阻/ 75 40 28 23 20 18 (1)根据表中数据，请在图甲所示的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线________。 (2)现设计一个简单电路如图乙所示，电源电动势为，内阻不计，当控制开关两端电压上升至时，控制开关自动启动照明系统。要求当天色渐暗照度降至时控制开关接通照明系统，则________。 (3)某同学为了测量光敏电阻在不同照度下的阻值，设计了如图丙所示的电路进行测量，电源（，内阻未知），电阻箱（）。实验时将电阻箱阻值置于最大，闭合，将与1相连，减小电阻箱阻值，此时电阻箱的阻值为，灵敏电流计的示数为；然后将与2相连，灵敏电流计的示数恰好为，则光敏电阻的阻值为________。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一节 传感器及其工作原理 目录 【攻核心·技能提升】 1 考点一、传感器定义及原理 1 【拓思维·重难突破】 6 【链高考·精准破局】 8 考点一、传感器定义及原理 1.B 2.AD 3.AB 4.BC 5.AC 6.ABD 7.CD 8.BC 9.【答案】(1) (2) －1.5 酒驾 (3)小于 【详解】（1）由闭合电路欧姆定律可得 故 （2）[1]若，则，由图1可知 若，则，由图1可知 故 [2]由图3可知电压表读数，代入（1）中关系式 可得 再结合图1判断 即血液酒精浓度介于和之间，该测试者属于酒驾。 （3）对同一个酒精气体传感器的阻值而言，由可知，若使用一段时间后，蓄电池的电动势下降、内阻增大，则电压表读数将偏小，的测量值将偏大。结合图1可知，在这种情况下，测量得到的酒精气体浓度将小于真实值。 10.【答案】(1)160/160.0 (2)29.2 (3)饮酒 (4)偏大 【详解】（1）根据串联分压关系，解得 （2）由图可知，酒精气体浓度为零时，传感器的电阻为 电压表读数为3V时，根据闭合电路欧姆定律 电压表与传感器并联， 电流 解得 （3）电压表的示数为2.25 V，根据 可得 传感器的电阻 结合图甲可知，对应的酒精气体浓度在0.2mg/mL~0.8mg/mL之间属于饮酒驾驶。 （4）电源内阻增大，电源电动势变小，在相同测量条件下，电路中的电流将比下情况下偏小，电压表的读数偏小，所测的酒精气体浓度比实际值偏大。 11.B 12.B 13.AB 14.【答案】(1) (2)10 (3)40 【详解】（1）描点、连线如图所示 （2）控制开关两端电压 由表格可知，当照度降至时， 要求 则解得 （3）由闭合电路的欧姆定律，有 而电源内阻、灵敏电流计内阻均较小，远小于 解得 / 学科网（北京）股份有限公司 $