第5章 第1、2节 认识传感器 常见传感器的工作原理及应用-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册（人教版 江苏专用）

第五章 传感器 第1、2节 认识传感器 常 白题 基础过关 题型1传感器的作用及种类 1.*关于传感器，下列说法正确的是( A.传感器一定是把非电学量转换为电学量 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 便地进行测量、传输、处理和控制 D.电磁感应是把磁学的量转换为电学的量， 所以电磁感应也是传感器 2.*(2025·黑龙江大庆期中)下列关于图中 传感器应用的说法错误的是 ( ) 挡板 LED 光电三极管 外罩 千簧管 火灾报警器部分电路 电容器 极板1 。电介质板被测物体 红外测温仪 电容式位移传感器 A.干簧管是利用磁场来控制电路的通断 B.火灾报警器是当有烟雾进入罩内时，光电 三极管上就会因烟雾的散射而有光的照 射，表现出电阻的变化 C.红外测温仪向人体发射红外线，从而测量 人体温度 D.电容式位移传感器能把物体的位移这个力 学量转化成电容这个电学量 题型2传感器的组成与应用模式 3.*关于传感器工作的一般流程，下列说法正 确的是 () A.非电信息→敏感元件→处理电路→电信息 选择性必修第二册 见传感器的工作原理及应用 限时：25min B.电信息→处理电路→敏感元件→非电信息 C.非电信息→敏感元件→电信息→处理电路 D.非电信息→处理电路→敏感元件→电信息 题型3光敏电阻 4.*如图所示，把一个光敏电阻（阻值随光照 强度的增强而减小)接在多用电表两表笔之 间，将多用电表的选择开关置于欧姆挡用光照 射光敏电阻时，表针的偏角为0；现用手掌挡住 部分光线，表针的偏角为'，则可判断( A.0'=0 B.0'<0 C.0'>0 D.不能确定0'、0的大小关系 5.*★(2024·吉林白山期末)根据光敏电阻特 性设计的自动计数器的电路图如图所示，其 中R,为光敏电阻，R2为定值电阻，电源电动 势和内阻恒定，信号处理系统会实时监测R2 两端的电压，每获得一次低电压就计数一次 下列说法错误的是 A.有光照射时R1的 阻值比无光照射 时小 E 信号处 理系统 B.有光照射时R,两 端的电压比无光照射时大 C.有光照射时电源两端的电压比无光照射 时小 D.有光照射时R,消耗的电功率比无光照射 时大 题型4金属热电阻和热敏电阻 6.*(2025·福建莆田月考)嫦娥六号采用了 大量的传感器.某金属热电阻和热敏电阻的阻 黑白题096 值R随温度T变化的关系图像如图所示，下 B.电压表示数变大 列说法中正确的是 C.电压表与电流表示数之比变大 A.金属热电阻不可用来做电阻 D.电压表与电流表示数变化之比不变 温度计 金属热电阻 9.*在现代技术中，传感器是指这样一类器件 热敏电阻 B.金属热电阻在温度上升时导 或装置：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学 电能力增强 成分等被测量，并能把它们按照一定的规律转 C.热敏电阻的阻值随温度的变化不明显 换为便于传送和处理的可用信号输出.通常转 D.它们都能够把温度这个热学量转换为电阻 换成的可用信号是电压、电流等电学量，或转 这个电学量 换为电路的通断.把非电学量转换为电学量， 7.*某同学设计的散热排 可以很方便地进行测量、传输、处理和控制.传 热敏电阻① 风控制电路如图示，M 控制开关 U 感器在自动控制中有着相当广泛的应用.如图 为排风扇，R。是半导体热 是一种测量液面高度的电容式传感器的示意 敏电阻，其阻值随温度升 图.从电容C大小的变化就能反映液面的升降 高而减小，R是可变电阻.控制开关电路具有 情况.关于两者关系的说法正确的是 下列特性：当电压表示数小于某一数值U时， A.C增大表示h减小 金属芯线 控制开关处于断开状态：当电压表示数大于U B.C减小表示h增大 导电 时，控制开关接通电路，M开始运转.电路两端 C.C减小表示h减小 液你 的电压U。恒定，下列说法中正确的是( D.C的变化与h变化无直 A.环境温度升高时，电压表示数变小 接关系 B.可变电阻R阻值调大时，电压表示数变小 题型6霍尔元件 C.可变电阻R阻值调小时，排风扇开始工作 10.*(2024·浙江金华浙师大附中质检)如 的临界温度升高 图所示，载流子为电子的霍尔元件样品置于 D.若用金属热电阻代替半导体热敏电阻，电 磁场中，表面与磁场方向垂直，图中的1、2、 路仍能正常工作 3、4是霍尔元件上的四个接线端.当开 题型5电阻应变片和电容式传感器 关S1、S,闭合后，三个电表都有明显示数，下 8.*(2025·重庆期末)电 列说法错误的是 阻应变片是一种将被测件上 A 的形状变化转换成为电信号 铁芯 的一种敏感器件，其阻值会 霍尔元件 随着机械形变而发生变化. 如图所示为某同学设计的利用金属丝应变电 阻来研究其阻值与拉力大小之间关系的电 A.通过霍尔元件的磁场方向向下 路，其中电压表和电流表是理想电表，α、b两 B.接线端2的电势低于接线端4的电势 点之间连接的是金属丝应变电阻，把一重物 C.仅将电源E,、E2反向接入电路，电压表的 悬挂在金属丝中间.当把悬挂重物的质量减小 示数不变 时，下列说法正确的是 ( D.若适当减小R、增大R2,则电压表示数一 A.电流表示数变小 定增大 第五章黑白题097 黑题 应用提优 限时：20min 1.*(2025·江苏扬州期中)当前人工智能带 +5V 动传感器在生产、生活中广泛应用，下列关于 传感器的说法正确的是 ( 鸣 A.酒店大厅的自动门使用了力传感器 B.干簧管是一种能够感知电场的传感器 A.A端为高电势时蜂鸣器报警 C.电饭锅是通过压力传感器实现温度的自动 B.温度升高，热敏电阻阻值增大 控制 C.滑片P向b端移动，可提高温度报警器的 D.金属热电阻是一种可以将热学量转换为电 报警温度 学量的传感器 D.若无斯密特触发器，可通过将R。与R,调 2.*(2024·陕西西安期末)某位同学利用力 换位置实现同样的功能 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，将力敏电阻和一块挡 压轴挑战 板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘光 4.锌自行车速度计的工作主要依靠的是安 滑重球，力敏电阻的阻值随所受压力的增大 装在前轮上的一块磁铁，当磁铁运动到霍尔 而减小.小车向右做直线运动的过程中，电流 传感器附近时，就产生了霍尔电压，霍尔电 表的示数如图乙所示，下列判断正确的是 压通过导线传人一个小型放大器中，放大器 就能检测到霍尔电压，这样便可测出在某段 时间内的脉冲数.当自行车以某个速度匀速 A 力敏电阻 直线行驶时，检测到脉冲数与时间的比值 为N,已知磁铁和霍尔传感器到前轮轴的距 离均为R,前轮的半径为R2,脉冲的宽度为 甲 A.小车在0~t,时间内的加速度变大 △t,峰值为U。,下列说法正确的是（ B.小车在t1~t,时间内做匀减速直线运动 C.小车在t1~,时间内做加速度减小的加速 运动 △ D.小车在t2~t3时间内一定做匀速直线运动 霍尔传感器 连接到速度计 自行车前叉 3.*(2024·北京丰台一模)如图所示为一个 简易的高温报警器原理图.R,为热敏电阻，S 为斯密特触发器，其工作特点为当A端电势 磁铁 上升到高电势1.6V时，Y端从高电势跳到低 A.车速越快，脉冲的峰值U。越大 电势0.25V;当A端电势下降到低电势0.8V B.车速越快，脉冲的宽度△t越大 时，Y端从低电势跳到高电势3.4V.已知蜂鸣 C.车速为2πNR, 器的工作电压为3~5V,下列说法正确的是 D.车速为2TNR1 ( 选择性必修第二册黑白题098第五章 第1、2节认识传感器 常见传感器的工作原理及应用 白题 基础过关 1.C 2.C3.A4.B 5.B6.D 7.C解析：A.当环境温度升高时，半导体热敏电阻阻值减小， 则电路中的电流增大，可变电阻两端的电压增大，电压表示 数变大，故A错误：B.可变电阻阻值调大时，可变电阻的分 压变大，则电压表示数变大，故B错误；C.可变电阻阻值调 小时，电压表示数变小，需要升高温度减小热敏电阻阻值，使 电压表示数大于U,控制开关接通电路，排风扇开始工作，故 C正确；D.若用金属热电阻代替半导体热敏电阻，当温度升 高时，其阻值增大，导致电压表示数变小，则开关会处于断开 状态，起不到散热排风的作用，故D错误故选C 8.D解析：AB.当悬挂重物变轻时，金属丝的长度变短，由于 金属丝的体积不变，V=S,再结合电阻定律有R=P P立，可知金属丝电阻变小，由闭合电路欧姆定律可知，电流 表示数变大，电压表示数变小，AB错误；C.电压表与电流表 示数之比为金属丝的阻值，根据选项AB的分析知金属丝电 阻变小，故电压表与电流表示数比值变小，C错误：D.电压表 与电流表示数变化之比为电源内阻与滑动变阻器阻值之和， 故保持不变，D正确故选D. 9.C解析：当h减小时，正对面积减小，根据电容器的决定式 C=68 =4a,电容器的电容减小，反之，h增大，电容增大故C 增大，说明h增大；C减小，说明h减小故选C. 10.D解析：A由安培定则可判断出左侧线圈产生的磁场方 向向上，经铁芯后在霍尔元件处的磁场方向向下，故A正 确：B通过霍尔元件的磁场方向向下，由左手定则可知，霍 尔元件中电子受到的电场力向右，电子偏向接线端2，则接 线端2的电势低于接线端4的电势，故B正确；C.仅将电源 E1、E2反向接入电路，磁场反向，电流反向，霍尔元件中电 子受到的电场力不变，电压表的示数不变，故C正确；D.若 适当减小R,电流产生的磁场增强，通过霍尔元件的磁场 增强；增大R2,流过霍尔元件的电流减弱，霍尔元件产生电 压kB可能诚小，电压表示数可能减小，故D错误，本 选错误的，故选D, 黑题 应用提优 1.D 2.C解析：A.在0~t,时间内电流不变，则力敏电阻的阻值不 变，所受的压力不变，加速度不变，故A错误；BC.在t1~t2时 间内，电流减小，则力敏电阻的电阻变大，所受的压力减小， 则加速度减小，即小车做加速度减小的加速运动，故B错误， C正确；D.在2~时间内电流不变，加速度不变，但是这段 时间内加速度不一定为0，则小车不一定做匀速直线运动， 故D错误.故选C. 3.C解析：A.A端为高电势时，Y端从高电势跳到低电势，小 参考答案与解析 传感器 于蜂鸣器工作的电压，不报警，A错误；B.温度升高，要使蜂 鸣器报警，应使A端为低电势，则热敏电阻阻值减小，B错 误：C.滑片P向b端移动，电阻器连入电路中电阻减小，根 是串联他路特点，有之是若长容时泡多不生人明 电势不变，应减小，即温度升高，所以滑片P向b端移动 可提高温度报警器的报警温度，C正确；D.在温度变化的过 程中斯密特触发器能为蜂鸣器提供稳定的高电压或低电压， 若无斯密特触发器，将R。与R调换位置，随着温度的变化， R,的阻值会变化，蜂鸣器两端的电压会随之变化，不能为蜂 鸣器提供稳定的高电压或低电压，故D错误 压轴挑战 解析：A根据uB三g二得，U=B,由电流的微观表 武n,可得S,联立解得U。,可知用蛋尔元件 可以测量磁场的磁感应强度，保持电流不变，霍尔电压U与 车速大小无关，故A错误B.车速越快，磁铁每次经过霍尔 传感器的时间越短，脉冲宽度△t越小，故B错误.CD.由题 意，自行车的转速为N,车速为v=2πNR2,故C正确，D错误. 故选C. 第3节 利用传感器制作简单的自动控制装置 白题基础过关 1.D2.C 3.B 4.(1)红(2)400 解析：(1)根据题意，要记录违规闯红灯的情景，光控开关应 在接收到红光时自动闭合. (2)根据闭合电路欧姆定律有1= 复，电路中的总电阻R。三 E =100D,力敏电阻的阻值为R=1000-10n=900,查图 E 乙可知，当R=90时，力敏电阻所受的压力F=G= 4000N,根据G=mg得m= -=400kg 黑题应用提优 1.B解析：A.电磁铁线圈通入电流时，由安培定则可知电磁 铁的上端为N极，A错误；BC.由题意可知，当出现超载情况 时，力敏电阻所受压力变大，电铃将发出报警声，电动机停止 工作，可知电磁铁上端的衔铁被吸下，由此可知力敏电阻所 受压力越大，电磁铁线圈中的电流越大，电磁铁的磁性越强， 则力敏电阻的阻值越小，即力敏电阻的阻值随压力的增大而 减小，B正确，C错误：D.电磁铁上端的衔铁被吸下的最小电 流不变，如果要使货梯设定的超载质量变大，即货物的质量 较大时，电铃将发出报警声，可知电磁铁电路中开始设置的 电流较小，即电路的总电阻较大，由闭合电路欧姆定律可知， 那么滑动变阻器R的滑片P应向左滑动，D错误.故选B. 2.C解析：①②按钮开关K按下前，延时开关S是断开的，有 电流经过发光二极管，故发光二极管是发光的，故①错误， ②正确；③按钮开关K按下再释放后，S闭合时间约1min, 此过程中二极管和电阻R被短路，电灯L能持续发光1min, 黑白题35