第五章 传感器（重难点训练）物理人教版选择性必修第二册

第五章 传感器 【题型1 传感器定义及原理】 1 【题型2 光敏电阻】 5 【题型3 热敏电阻】 8 【题型4 霍尔元件】 13 【题型5 光传感器】 15 【题型6 温度传感器】 18 【题型7 压（拉）力传感器】 21 【题型8 光控开关】 25 【题型9 温度报警器】 27 【题型10 位移传感器】 28 【题型1 】 1．在2025年央视春晚的舞台上，一群身着红色大花袄的机器人伴随着欢快的音乐，灵活地转动手绢、变换队形，与真人演员共同演绎了一场别开生面的舞蹈节目。为实现精细操作，确保机器人抓取力度适中，其手部配备的传感器元件可能为（　　） A．电阻应变片 B．光敏电阻 C．霍尔元件 D．热敏电阻 【答案】A 【详解】电阻应变片是一种将机械应变转换为电阻变化的敏感元件，它能够检测出物体表面的形变，是实现精细操作所需的常用传感器。在机器人手部，电阻应变片能够感知手部姿态和抓取力度，确保操作精确。而光敏电阻、霍尔元件和热敏电阻不适用于检测机械应变或抓取力度。 故选A。 2．如图所示为某种光电式烟雾报警器的原理图。在无烟雾时，光源发出的光沿直线传播，光电管接收不到光，报警器处于静默状态；当烟雾通过烟雾入口时，烟雾颗粒会散射光源发出的光，散射的光被光电管接收，从而产生光电流。干簧管是一个磁控开关，用于控制报警电路的通断。当通过烟雾入口的烟雾达到一定浓度时，报警电路被激活，蜂鸣器就会发出报警声。电键S处于闭合状态，下列说法正确的是（　　） A．干簧管是否导通与的电动势大小有关 B．减小R₁的阻值可以提高该报警器的灵敏度 C．增加干簧管外缠绕线圈的匝数可以降低该报警器的灵敏度 D．烟雾达到报警浓度时，干簧管外缠绕的线圈中一定无电流 【答案】B 【详解】A．干簧管是否导通主要取决于其外绕线圈中电流产生的磁场，而该线圈又受光电管电路控制，与报警电路电源的电动势无直接关系，故A错误。 B．是光源所在回路的限流电阻，减小会增大光源发光强度，从而使散射到光电管的光更强、光电流更大，更易触发报警，灵敏度提高，故B正确。 C．增加干簧管外线圈匝数通常会增强线圈在给定电流下产生的磁场，有利于干簧管导通，提高灵敏度，故C错误； D．要使干簧管吸合、蜂鸣器报警，线圈中必须有足够的电流产生磁场，故D错误。 故选 B。 3．传感器的功能与人的视觉、听觉、触觉、嗅觉等功能相似。关于图中应用传感器的实际情景，下列说法错误的是（　　） A．甲图传感器用来测量位移的微小变化，是位移传感器 B．乙图光电计数器用到了光敏电阻这个传感元件，是光传感器 C．丙图利用霍尔元件可以测量微小位移，是位移传感器 D．传感器感受力、温度、光、声等信号，把电学信号转换成非电学信号 【答案】D 【详解】A．甲图中，当被测物体左、右移动时，电介质板随之在电容器两极板之间移动，如果测出了电容的变化，就能知道物体位置的变化，所以甲图传感器是位移传感器，故A正确，不符合题意； B．乙图中，A是发光仪器，B是接收光信号的仪器，B中的主要元件是由光敏电阻组成的光电传感器，当传送带上的物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值会发生变化，供给信号处理系统的电压发生变化，这种高低交替变化的信号经过处理，就会转化为相应的数字，实现自动计数的功能，故B正确，不符合题意； C．丙图中，在两块磁感应强度相同、同极相对放置的磁体缝隙中放入霍尔元件，当霍尔元件处于中间位置时，磁感应强度B为0，霍尔电压为0，可将该点作为位移的零点。当霍尔元件沿着z轴正、负方向移动时，则有霍尔电压输出，且电压大小与位移大小成正比，从而能够实现微小位移的测量，故C正确，不符合题意； D．传感器感受力、温度、光、声等信号，把非电学信号转换成电学信号，故D错误，符合题意。 故选D。 4．（多选）下列有关四幅图的说法正确的是（　　） A．图甲中振荡电路正在充电 B．图乙中当磁体靠近“干簧管”时，“干簧管”能起到开关的作用是由于电磁感应 C．图丙中的双线绕法可减小绕线的漏磁现象，从而减小磁场能的损失 D．图丁中变化的磁场产生电场是一个普遍规律，与闭合电路是否存在无关 【答案】AD 【详解】A．对图甲，由图可知电容器的上极板带正电，若电路正在放电，电路中的电流方向应逆时针流动，由此判断振荡电路正在充电，故A正确； B．对图乙，干簧管是一种能够感知磁场的传感器，当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化相互吸引而接通，当磁体远离干簧管时，软磁性材料制成的簧片失去磁性，两簧片又分开，经常被用于控制电路的通断，不是电磁感应原理，故B错误； C．对图丙，采用双线绕法时，相邻导线中电流方向相反，电流的磁效应可相互抵消，从而减小电阻的感抗，故C错误； D．对图丁，变化的磁场产生电场是一个普遍规律，与闭合电路是否存在无关，故D正确。 故选AD。 5．如图甲所示是家用燃气报警器的部分电路示意图，其中控制电路中的是气敏电阻，的阻值与燃气浓度的关系如图乙所示，电磁继电器线圈的电阻为，电池的电动势，内阻不计，当线圈的电流大于或等于时，继电器的衔铁被吸合，变阻器最大阻值为，开始时变阻器滑片P调到最上端。 (1)闭合开关、，电磁继电器上端的磁性是________极（选填“N”或“S”）； (2)气敏电阻设定在燃气浓度达到时报警，向下缓慢移动的滑片P，当的接入阻值为________Ω时，报警灯________亮（选填“”或“”）； (3)将的滑片在（2）中继续下移，可以使工作电路在燃气浓度比设定值________（选填“高”或“低”）时报警。 【答案】(1)S (2) (3)低 【详解】（1）由右手螺旋定则可知闭合开关、，电磁继电器上端的磁性是S （2）[1]气敏电阻设定在燃气浓度达到时,气敏电阻的阻值为 由闭合电路欧姆定律可知 则滑动变阻器的阻值为 [2] 当控制电流到达0.02A时，电磁铁的磁力大到一定程度，将衔铁吸引下来，接通所在的电路而报警。 （3）将的滑片在（2）中继续下移,则滑动变阻器连入电路的阻值变小，当电路中电阻达到时报警，则气敏的电阻更大，即可以使工作电路在燃气浓度比设定值低时报警。 【题型2 】 6．目前，传感器已经广泛应用于生产、生活、科学研究等各个领域，关于传感器的应用，下列说法中错误的是（　　） A．自动洗衣机中的压力传感器、数字体重计所用的测力装置都应用了力传感器 B．走廊照明灯的声控开关、红外报警装置都是应用了声传感器 C．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 D．热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量 【答案】B 【详解】A．自动洗衣机中的压力传感器、数字体重计所用的测力装置都应用了力传感器，故A正确，不符合题意； B．在天黑楼道里出现声音时，楼道里的灯才亮，说明它的控制电路中既有声音传感器，又有光传感器；但红外报警装置是应用了红外线传感器．故B错误，符合题意； C．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，且随着光照强度的变化，其电阻会发生变化，故C正确，不符合题意。 D．热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，且随着温度的升高，其电阻会发生变化，故D正确，不符合题意。 故选B。 7．光照传感器在辽宁大棚种植中得到了广泛的应用，技术人员通过光敏电阻设计了如图所示的光控电路，增加植物光照时间，有效地提高了作物的产量。电阻箱阻值调整为，闭合开关后，秋天傍晚6点时，灯泡L两端的电压达到一定值，恰好能发光。已知光敏电阻的阻值随光照的增强而减小，电流表、电压表均为理想电表，灯泡的光对光敏电阻的影响不计，不考虑灯泡电阻的变化。下列说法正确的是（　　） A．光照减弱的过程中电流表示数增大 B．光照减弱的过程中电压表和电流表示数比值不变 C．光照减弱的过程中电压表和电流表变化量绝对值的比值变大 D．若电阻箱阻值大于，则秋天傍晚6点之后L才可能发光 【答案】D 【详解】A．光照减弱的过程中，光敏电阻的阻值增大，整个回路的电阻增大，电流表示数减小，故A错误； B．电压表和电流表示数的比值为并联部分总电阻，光照减弱的过程中，电压表和电流表示数的比值增大，故B错误； C．根据闭合电路欧姆定律可知电压表和电流表变化量绝对值的比值为，恒定不变，故C错误； D．若电阻箱阻值大于，则当光敏电阻阻值大于傍晚6点时的阻值时，灯泡才可能发光，故D正确。 故选D。 8．（多选）为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统，天亮灯熄、天暗灯亮，如图甲所示，、为指示灯，为照明灯，电源提供的电压恒定。光控开关可采用光敏电阻和电磁铁来控制，如图乙所示，当线圈中的电流大于时，继电器的衔铁将被吸合。光敏电阻是阻值随光照强度增大而减小的元件，下列说法正确的是（　　） A．照明灯L₂灯亮时，L₁会变暗 B．照明灯L₂灯亮时，L₃会变暗 C．AB应该接入光控开关的CE端 D．为了让天色更暗时，路灯才被点亮，变阻器R'的阻值应适当调小 【答案】BD 【详解】A．设变压器原副线圈两端电压分别为、，由理想变压器的电压比和电流比可得 又由题意得 设副线圈电路中总电阻为，则由欧姆定律得 由以上各式整理得 照明灯L₂灯亮时，副线圈电路中总电阻为减小，则由上式可得通过L₁的电流增大，即L₁会变亮。又有 可得变压器原线圈电压减小，再由公式 可得副线圈两端电压减小，即L₃两端电压减小，则L₃会变暗。故A错误，B正确； C．天暗时，光敏电阻增大，由欧姆定律可知，图乙中电磁铁中通过的电流减小，这样接线柱CD会通过衔铁连接。要想照明灯L₂形成通路，AB应该接CD端。故C错误； D．设图乙中除光敏电阻和变阻器的阻值之外，其它电阻之和为，则由欧姆定律得 当天色更暗，衔铁被吸下时，光敏电阻增大，为保持电路总电流不变，所以电阻应适当调小。故D正确。 故选BD。 9．元宵节是中国的传统节日，在以往孩子们在这一天会手提着蜡烛灯笼，在大街小巷游玩。随着科技的进步，造型独特、功能齐全的电子灯笼、音乐灯笼相继问世。某实验小组购置了一个电灯泡灯笼，其电路如图甲所示，当单刀双掷开关S0拨到1的时候，灯常亮。当开关拨到2的时候，在控制芯片的作用下灯就会闪一闪，非常好看。该实验小组为了实现到了晚上自动亮灯而白天不亮灯，于是在电路中将C、D间的导线去除，在这两点间增加了一个亮度感应开关（其结构主要是一个电磁继电器和一个光敏电阻R），如图乙，其工作原理如下： ①开关S0任意接通1或2，接通开关S1； ②若环境较暗，灯亮起； ③若环境中光亮度较高，光敏电阻的电阻_________（填“较大”或“较小”），电磁继电器中的线圈电流_________（填“较大”或“较小”），两个触点与铁片_________（填“接触”或“分离”）。 【答案】 较小 较大 分离 【详解】[1][2][3]若环境中光亮度较高，光敏电阻的电阻较小，电磁继电器中的线圈电流较大，两个触点与铁片分离。 【题型3 】 10．如图所示是某兴趣小组设计的电热水器模拟电路原理图，其中为加热电阻丝 （可视为定值电阻），为正温度系数热敏电阻（阻值随温度升高而变大），为电容器。开关闭合后，当温度降低时，下列说法正确的是（　　） A．电容器的带电荷量减小 B．灯泡L变亮 C．电容器两板间的电场强度增大 D．电阻丝消耗的功率减小 【答案】A 【详解】AB．由电路图可知，S闭合后，当温度降低时，正温度系数热敏电阻的阻值越小，外电路的总电阻越小，根据闭合电路欧姆定律可知干路中的总电流I增大，根据 可知路端电压减小，即灯泡L两端的电压减小，根据 可知流过灯泡的电流IL减小，故灯泡变暗； 根据 可知流过的电流增大， 根据 可知两端的电压增大， 根据可知两端的电压减小，即电容器两端的电压减小， 根据可知电容器所带的电量减小，故A正确，B错误； C．根据可知电容器C两板间的电场强度减小，故C错误； D．根据可知消耗的功率增大，故D错误。 故选A。 11．如图甲为某感温式火灾报警器，当警戒范围内发生火灾，温度升高达到预设值时，报警器报警。其简化工作原理图如图乙所示，其中为滑动变阻器，R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，报警器连入电路中的部分可看作定值电阻。图乙中理想变压器原、副线圈匝数比为55∶6，副线圈输出电压如图丙所示，则下列说法正确的是（　　） A．用交流电压表测原线圈两端的电压时，其示数为V B．警戒范围内出现火情时，通过热敏电阻的电流减小 C．警戒范围内出现火情时，理想变压器输入功率变小 D．若要调低预设的报警温度，可减小滑动变阻器的阻值 【答案】D 【详解】A．由图可知，副线圈输出电压的有效值，根据变压器电压与匝数成正比，可得原线圈输入电压的有效值为220V，交流电压表的示数为有效值，故A错误； B．R处出现火情时电阻变小，则副线圈电流变大，流过热敏电阻的电流增大，B错误； D．若要调低预设的报警温度，由图乙知热敏电阻变大，因为定值电阻，所以可减小滑动变阻器的阻值，故D正确； C．R处出现火情时电阻变小，则副线圈的电流变大，根据 可知，变压器的输出功率变大，根据理想变压器的功率关系知，输入功率变大，故C错误。 故选D。 12．（多选）下列四幅图像包含四种传感器、传感装置。关于这些装置，下列说法正确的是（　　） 甲：加速度计 乙：电容式位移传感器 丙：两种电阻阻值随温度变化图 丁：压力传感装置 A．甲图中，两电源相同，当时，物体具有向左的加速度 B．乙图中，当被测物体向左移动时，正对面积减小，电容器电容减小 C．丙图中，图像1、2均为热敏电阻 D．丁图中，把物块从托盘上移走时，电压表示数变小（弹簧电阻不计） 【答案】AD 【详解】A．甲图中，时，滑块相对装置向右运动，由受力情况可知：物体具有向左加速度，A正确； B．乙图中，被测物体向左移动，电介质插入，电容增大，B错误； C．丙图中，图像 1 电阻随温度升高而不变，不是热敏电阻；图像 2 电阻随温度升高变小，符合热敏电阻特性，C错误； D．丁图中，移走物块，弹簧弹力变小，滑动变阻器R接入电阻变小，电路电流变大，分压变大，R分压变小，电压表示数变小，D正确。 故选AD。 13．热敏电阻的阻值随温度的变化而改变，通过建立温度与热敏电阻两端电压的关系，可制作一简易的温度传感器，进而实现温度测量。如图（a）所示，为热敏电阻，为匹配电阻，电源电动势为（内阻不计），数字电压表V（内阻视为无穷大）用于测量热敏电阻两端的电压。 （1）由图（a）可得的表达式为__________。 （2）已知某热敏电阻从升温到时，其阻值从单调减小到。为了合理配置的阻值，用电阻箱代替该热敏电阻进行实验。经数据处理得到不同值对应的关系图线，如图（b）所示，分析可知应选图线__________对应的作为匹配电阻，可使在更宽范围内对变化的响应更灵敏。 （3）选定匹配电阻后，按图连接电路，改变热敏电阻的温度，测量其两端的电压，并尝试用二次多项式进行数据拟合，得到温度（）与（）的关系。 （4）用已标定的温度传感器进行实验，记录数据，如下表所示，其中为测量温度，为标准温度，。表中绝对误差最大和最小的测量温度值分别为__________和__________。除涉及元器件的精度和稳定性之外，分析该温度传感器测量误差的主要来源：__________。 【答案】 乙 38.0 70.2 匹配电阻 的阻值不太合适或选用二次多项式进行数据拟合不够精确 【详解】（1）[1]由闭合电路的欧姆定律可得 则有 （2）[2]由图（b）可知，图线乙在相同的变化区间，变化范围更大，即图线乙对应的作为匹配电阻，可使在更宽范围内对变化的响应更灵敏。 （4）[3][4]结合表格数据分析，可知测量的绝对误差最大和最小对应的测量温度分别为和。 [5]误差的主要来源除去涉及元器件的精度和稳定性之外，可能是匹配电阻的阻值不太合适或选用二次多项式进行数据拟合不够精确。 【题型4 】 14．传感器能够把非电学量转化为电学量，可以很方便地测量、传输、处理和控制。关于霍尔元件在传感器中的作用，下列说法中正确的是（　　） A．能够将热信号转化为电信号 B．能够将光信号转化为电信号 C．能够将力信号转化为电信号 D．能够将磁信号转化为电信号 【答案】D 【详解】霍尔元件能够把磁感应强度这个磁信号转换为电压这个电信号； 故选D。 15．磁场中的四种仪器如图所示，则下列说法中正确的有（    ） A．甲中回旋加速器加速带电粒子的最大速度与回旋加速器的加速电压有关 B．乙中不改变质谱仪各区域的电场和磁场时击中照相底片同一位置的粒子质量相同 C．丙中自由电荷为负电荷的霍尔元件通上如图所示电流和加上如图所示磁场时，M侧带负电荷 D．丁中的电磁流量计加上如图所示磁场，则N侧电势高，离子的流量与a、b无关 【答案】D 【详解】A．图甲中，回旋加速器中带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，射出回旋加速器时有 可得，最大动能为 可知，回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径有关，与加速电压无关，故A错误； B．图乙中，在加速电场有 在速度选择器中有 在偏转磁场中有 解得 可知，乙中不改变质谱仪各区域的电场、磁场时，击中照相底片同一位置的粒子比荷相同，故B错误； C．图丙中，自由电荷为负电荷，由左手定则可知，负电荷向N板偏转，则N侧带负电荷，故C错误； D．丁中由左手定则可知，带正电的粒子向N板偏转，带负电的粒子向M板偏转，则N侧电势高，经过电磁流量计的带电粒子受到洛伦兹力的作用会向前后两个金属侧面偏转，在前后两个侧面之间产生电场，当带电粒子受到的电场力与洛伦兹力相等时流量Q恒定 流量 即离子的流量与a、b无关，故D正确。 故选D。 16．（多选）关于甲、乙、丙、丁四幅图中的仪器所涉及的物理学原理，下列说法正确的是（    ） A．图甲中霍尔元件左右移动时，能产生霍尔电压的原理是电磁感应 B．图乙中物体向左移，则电容器的电容变大 C．图丙中火灾报警器利用了烟雾颗粒对光的散射 D．图丁中红外线体温计利用了物体温度越高，辐射越强的特点 【答案】BCD 【详解】A．霍尔元件左右移动时，能产生霍尔电压的原理是带电粒子在磁场中受洛伦兹力发生偏转，故A错误； B．根据 物体向左移，插入电容器的电介质增加，电容器的电容变大，故B正确； C．火灾报警器利用了烟雾颗粒对光的散射，故C正确； D．红外线体温计利用了物体温度越高，辐射的红外线越强的原理，故D正确。 故选BCD。 【题型5 】 17．越来越多的汽车配备了自动大灯功能，当外部环境光线较暗时大灯将自动开启。此功能主要使用的传感器为（　　） A．光传感器 B．声传感器 C．位移传感器 D．红外线传感器 【答案】A 【详解】A．自动大灯通过检测环境光线强度变化来工作，光传感器可直接感知外界光照强度，故A正确； B．声传感器用于检测声音信号，与光线控制无关，故B错误； C．位移传感器用于测量位置或运动状态，与光线无关，故C错误； D．红外线传感器主要检测红外辐射（如人体或热量），并非直接用于环境光线检测，故D错误。 故选A。 18．传感器在我们生活和科技中应用非常广泛，下列传感器元件能够将力学量转换为电学量的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．霍尔元件可将磁感应强度的测量转化为电压的测量，选项A错误； B．光电计数器的核心部件是光敏电阻，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，选项B错误； C．干簧管是将磁学量转化为电学量，选项C错误； D．电阻应变片是在外力的作用下产生机械形变，其电阻发生相应变化，从而将力学量转换为电学量，选项D正确。 故选D。 19．（多选）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。 20．电控调光玻璃能根据光照强度自动调节玻璃的透明度，将光敏电阻和定值电阻接在9V的电源上，电源内阻不计，光敏电阻阻值随光强的变化关系如表所示。 光强/cd 1 2 3 4 5 电阻值/Ω 18 9 6 3.6 ［“光强”是表示光强弱程度的物理量，符号为，单位为坎德拉（cd）］ (1)已知光照强度与光敏电阻阻值成反比，则当光照强度为4cd时光敏电阻的大小为______Ω。 (2)其原理是光照增强，光敏电阻阻值变小，施加于玻璃两端的电压降低，玻璃透明度下降，反之则玻璃透明度上升。若电源电压不变，是定值电阻，则下列电路图不符合要求的是______。 (3)现已知定值电阻为12Ω，用电压表测得光敏电阻两端的电压为3V，则此时光照强度为______。 【答案】(1)4.5 (2)ABD (3)3cd 【详解】（1）已知光照强度与光敏电阻阻值成反比，当光照强度为4cd时，由表格数据可得 解得此时光敏电阻的大小为 （2）AC．光敏电阻与定值电阻串联连接，由题意可知，光照增强时，光敏电阻阻值减小，电路中的总电阻减小，由欧姆定律可知，电路中的电流增大，由可知，两端的电压增大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以两端的电压减小，反之光照减弱时，光敏电阻阻值增大，两端的电压减小，两端的电压增大，则玻璃并联在两端时不符合，玻璃并联在两端时符合，故A符合题意，C不符合题意； BD．若玻璃与电源并联，由于电源内阻不计，光照变化时，玻璃两端的电压不变，故BD符合题意。 故选ABD。 （3）当，光敏电阻两端的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，则两端的电压为 因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流为 解得 根据 可得此时光照强度为 【题型6 】 21．智能手机的防误触功能表现为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，下列哪一组传感器可实现这一功能（　　） A．声传感器和压力传感器 B．声传感器和温度传感器 C．光传感器和距离传感器 D．压力传感器和加速度传感器 【答案】C 【详解】当人将手机靠近耳朵附近接听电话时，改变了位移，并且耳朵可能挡住了光线，所以可能用到的传感器为光传感器和位移传感器。 故选C。 22．电熨斗是一种常见的熨烫衣物的工具，其内部结构如图所示。其中双金属片是温度敏感元件，由于两种金属片的热膨胀系数不同，当温度发生变化时，双金属片就会发生弯曲变形，利用这一特性，可实现对电路通断的控制，从而调节电熨斗的温度。已知热膨胀系数越大的金属，温度升高时膨胀越明显，下列说法中不正确的是（　　） A．双金属片将热信号转换成电信号 B．常温下，电熨斗的上、下触点是接触的 C．双金属片上层金属的热膨胀系数大于下层金属 D．熨烫完丝绸衣物后再熨烫棉麻衣物，需要设定更高温度，应将调温旋钮上移 【答案】D 【详解】A．双金属片通过温度变化引发机械形变（弯曲），进而控制电路通断，实现热信号到电信号的转换，故A正确； B．常温下电路需闭合以启动加热，触点接触是初始状态，温度升高后双金属片弯曲断开电路，故B正确； C．若上层膨胀系数更大，温度升高时上层膨胀更多，双金属片向下弯曲断开电路，实现温度控制，故C正确； D．调温旋钮上移通常对应降低温度设定。要设定更高温度，需调低旋钮，使双金属片在更高温度下断开电路。若上移旋钮，可能缩短加热时间或降低温度，与需求矛盾，故D错误。 由于本题选择错误的，故选D。 23．（多选）某热敏电阻RT为RTC型，其阻值随温度的升高而降低，下图是由该热敏电阻作为敏感元件制作的简单自动报警器电路图，以下说法正确的是（    ） A．为了使温度过高时报警器铃响，c应接在a端 B．为了使温度过高时报警器铃响，c应接在b端 C．若要使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片P向左移动一些 D．若要使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片P向右移动一些 【答案】AC 【详解】AB．由题知，热敏电阻的阻值随着温度的升高而降低，当温度过高时，热敏电阻阻值变小，电路中电流变大，电磁铁吸引力变大，衔铁被吸引向a端，要使此时报警铃响，则开关c应该接在a处，故A正确，B错误； CD．由题知，热敏电阻的阻值随着温度的升高而降低，若要使启动报警的温度提高些，此时热敏电阻阻值会比原来设定报警时的阻值更小。为了保证在温度更高时才达到报警所需的电流，根据串联电路电阻的特点，滑动变阻器的阻值要大些。由图乙可知，滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，故C正确，D错误。 故选AC。 24．某实验小组利用热敏电阻传感器测量温度（低于100℃），热敏电阻的阻值随温度变化的数据如图甲，实验器材如下： A．直流电源，电动势，内阻不计； B．电压表V，量程为3V，内阻； C．小量程电流表A，量程为10mA，内阻约为10Ω； D．滑动变阻器R1，最大阻值为5Ω； E．滑动变阻器R2，最大阻值为2kΩ； F．电阻箱R，最大阻值为9999.9Ω； G．被测热敏电阻Rt； H．开关、导线若干。 (1)将电压表V改装成量程为12V的电压表，需串联电阻箱的阻值为__________Ω。 (2)结合所供实验器材，为较精确地测量金属热敏电阻，滑动变阻器Rp应选用__________（填“R1”或“R2”），并将图乙所示电路图补全______。 (3)接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，若此时电压表示数为1.5V，对应的电流表示数为4.5mA，则此时热敏电阻的测量值为__________Ω，其对应的温度为__________℃，实际功率为__________W。 【答案】(1)9000.0 (2) R1 (3) 1500 25 0.024 【详解】（1）需串联电阻箱的阻值为 解得 （2）[1]本题为分压式控制电路，为了测量时调节方便，滑动变阻器应选用小阻值的，则选R1。 [2]因为改装后的电压表的内阻已知，所以电流表采用外接法，电路如图所示。 （3）[1]通过电压表的电流强度为 热敏电阻的电流为 热敏电阻两端的电压为 热敏电阻的测量值为 [2]由图像可知，， 解得 将代入上式，解得； [3]热敏电阻的实际功率为。 【题型7 】 25．测量人体重的电子秤，其原理如图中的虚线框内所示，它的主要部件压力传感器是一个阻值随压力增大而减小的电阻器，下列说法正确的是 （　　） A．称重计在电路中相当于一个电压表 B．电路中的R'没有作用 C．电路中的 R'越大，称重计越容易损坏 D．人体越重，流过称重计的电流越大 【答案】D 【详解】A．称重表串联在电路中，相当于电流表，A错误； B．当车辆很重，压力传感器阻值很小，如果没有，电路中电流过大，会损坏电表，所以电路中的 R'是起保护电路作用，B错误； C．电路中的 R'越小，电路中电流越大，称重计越容易损坏，C错误； D．当人体越重时，压力传感器阻值很小，电路中电阻越小，电流越大，D正确。 故选D。 26．小明利用压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小的特点，设计了一个判断升降机运动状态的装置。其工作原理图如图所示，虚线框内是连接压敏电阻的电路，压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置着一个物块，在升降机运动过程中的某一段时间内，发现电流表的示数I恒定不变，且I小于升降机静止时电流表的示数，则这段时间内（   ） A．升降机可能匀速下降 B．升降机可能匀速上升 C．升降机可能匀减速下降 D．升降机可能匀减速上升 【答案】C 【详解】I小于升降机静止时电流表的示数，说明压敏电阻的阻值小于于静止时的阻值且不变，即物块对压敏电阻的压力大于静止时的压力且不变，则物块所受的支持力大于静止的支持力且不变，对物块有 因此加速度方向向上不变，可能匀减速下降，也可能匀加速上升。 故选C。 27．（多选）如图所示为某小组设计的电子秤原理图。轻质托盘与竖直放置的轻弹簧相连，为定值电阻，滑动变阻器R的滑片与弹簧上端连接。当盘中没有放物体时，滑片刚好位于滑动变阻器的最上端。该小组用理想电压表的示数U反映待测物体的质量m；用单位质量变化下，电压表示数变化量的绝对值描述电子秤的灵敏度。不计一切摩擦，弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A．电压表示数与待测物体质量成线性关系 B．弹簧的劲度系数越大，电子秤的量程越小 C．仅更换电动势与内阻更大的电源，电子秤的灵敏度会提高 D．仅更换阻值更大的定值电阻，电子秤灵敏度会下降 【答案】AD 【详解】A．由图可知，滑动变阻器与串联，滑动变阻器的电阻全部连入电路；电压表测量滑片上半部分电阻两端的电压；当滑动变阻器滑片P向下移动时，电路中的电阻不变，由闭合电路欧姆定律得 可知电路中的电流不变；电压表的示数为 又， 联立可得 即电压表示数与待测物体质量成线性关系，故A正确； B．由，可知弹簧的劲度系数越大，m的最大值越大，电子秤的量程越大，故B错误； CD．由，可知电子秤的灵敏度为 可知仅更换阻值更大的定值电阻，电子秤灵敏度会下降；仅更换电动势与内阻更大的电源，电子秤的灵敏度变化不确定，故C错误，D正确。 故选AD。 28．某同学了解到，给大货车称重用的“地磅”利用了压阻应变片这样的元件，当改变对压阻应变片的压力时，压阻应变片的阻值发生变化，这种效应称为“压阻效应”。该同学在实验室用如图甲所示的电路研究某压阻应变片的压阻效应。已知的阻值变化范围为几欧到几十欧，所用电源的电动势为3 V，内阻可忽略。除图甲中的器材外，实验室还提供了如下器材可供选择： 电压表V（量程为0~15 V，内阻约为20kΩ）； 电流表A1（量程为0~0.6 A，内阻r1= 5.0Ω）； 电流表A2（量程为0~0.6 A，内阻约为2Ω）。 计算结果均保留一位小数。 (1)请选择合适的器材完成图甲中虚线框内的部分，并用相应的符号标注。 (2)闭合开关S，在压阻应变片上加压力F1时，电流表A1的示数为0.30A，电流表A2的示数为0.50A，可得________Ω。 (3)改变压力F，得到不同的Rx值，绘成的图像如图乙所示，当压力时， ___________Ω。 (4)该同学又找到一个电流表A，设计了如图丙所示的电路，把量程为0~150mA、内阻Rg =5Ω的电流表A改成简单压力表，即直接在电流表表盘上对应电流位置处标上压力大小。在100 mA处标0，则调零电阻接入电路的阻值R0=_______Ω，调零后，保持该电阻不变，则此压力表能测的最大压力Fm =_____N。 【答案】(1)见解析 (2) (3) (4) 10 4 【详解】（1）所用电源的电动势为3 V，由于电压表V量程过大，读数精确度低，且内阻已知所以将电流表作电压表使用，中的电流由两电流表读数之差表示，如图所示。 （2）根据欧姆定律得 得 （3）由图乙可得 当时， （4）[1][2]由闭合电路欧姆定律得 当时，，代入上式得 当时，由，知压力表测的是最大压力，且 【题型8 】 29．关于下列仪器的原理说法正确的是（　　） A．当电熨斗温度升高到设定温度时，双金属片下层的膨胀大于上层，从而断开触点，停止发热 B．电熨斗熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，这时调节调温旋钮使调温旋钮下降 C．红外体温计是利用热敏电阻来测量体温的 D．当有烟雾进入火灾报警器时，由于烟雾颗粒对光的散射，光传感器将接收到光信号，从而触发火灾警报 【答案】D 【详解】A．当电熨斗温度升高时，双金属片受热膨胀向下弯曲断开触点，是因为上层的膨胀大于下层，导致金属片向下弯曲，故A错误； B．电熨斗熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，这时应该让双金属片随着温度升高向下弯曲时更容易使触点断开，则调节调温旋钮时应该将调温旋钮升高，故B错误； C．红外体温计是通过红外热电堆式温度传感器接收到人体表面发出的红外能量后，将红外能量转换成电信号，高精度放大器再把电信号进行放大处理，通过模数转换变为数字信号，再使用单片机通过算法程序补偿修正、参数校准等工作，从而输出较高精度温度值，故C错误； D．当有烟雾进入火灾报警器时，由于烟雾颗粒对光的散射，光电三极管将接收到光信号，从而触发火灾警报，故D正确。 故选D。 30．（多选）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。 【题型9 】 31．如图所示为温度自动报警器的工作原理图，图中1是电磁铁、2是衔铁，5是水银温度计（水银导电）。常温下3触点处于断开状态4触点处于闭合状态，则下列说法正确的是（　　） A．当温度低于警戒温度时电磁铁磁性增强，3触点闭合4触点断开 B．此装置为低温报警装置，温度低于警戒温度时，电铃报警 C．此装置为高温报警装置，温度高于警戒温度时，指示灯亮 D．要提高报警时的警戒温度应使导线AB短些 【答案】D 【详解】A．当温度低于警戒温度时电磁铁磁性不通电，无磁性，3触点断开，4触点闭合，故A错误； BC．此装置为高温报警装置，温度高于警戒温度时，电磁铁有磁性，3触点闭合，4触点断开，电铃报警，指示灯熄灭，温度低于警戒温度时，电磁铁无磁性，3触点断开，4触点闭合，指示灯亮，电铃不响，故BC错误； D．要提高报警时的警戒温度应使导线AB短些，这样当温度升得更高时，控制电路才能接通，电磁铁才有磁性，电铃报警，故D正确。 故选D。 32．（多选）在今年4月份居家躲避新冠疫情期间，张华同学利用网课的课余时间，结合所学传感器、电路的有关知识，自己在家设置了一个火警报警装置，他设计的电路如图所示，为热敏电阻，温度升高时，急剧减小，当电铃两端电压低于某一定值时，报警电铃响起，则下列说法正确的是（　　） A．若试验时发现当有火时装置不响，应把的滑片P向下移 B．若试验时发现当有火时装置不响，应把的滑片P向上移 C．增大电源电压，会使报警的临界温度降低 D．增大电源电压，会使报警的临界温度升高 【答案】BD 【详解】AB．若试验时发现当有火时装置不响，说明此时电铃两端电压比较大，应增大滑动变阻器接入的阻值，从而减小电铃两端电压，故应把的滑片P向上移，B正确，A错误； CD．增大电源电压，会使原来报警时电铃两端电压增大，需要使温度继续升高，减小热敏电阻，从而使电铃两端电压减小到报警时的电压，故增大电源电压，会使报警的临界温度升高，D正确，C错误； 故选BD。 【题型10 位移传感器】 33．电容式位移传感器示意图如图所示，当被测物体在左、右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两板之间移动。为判断被测物体是否发生位移，将该传感器与恒压直流电源和电流表串联组成闭合回路（电路未画出），已知电容器的电容C与电介质板进入电容器的长度x之间满足关系，则当被测物体向右匀速运动时，流过电流表的电流（　　） A．均匀增大 B．保持恒定 C．均匀减小 D．先增大后减小 【答案】B 【详解】当物体向右匀速运动时，则电介质板进入电容器的长度x均匀减小，根据 可知电容C均匀减小，Q均匀减小，所以流过电流表的电流保持恒定。 故选B。 34．（多选）关于甲、乙、丙、丁四幅图中的仪器所涉及的物理学原理，下列说法正确的是（　　） A．图甲中霍尔元件左右移动时，能产生霍尔电压的原理是电磁感应 B．图乙中物体向左移，则电容器的电容变大 C．图丙中火灾报警器利用了烟雾颗粒对光的散射 D．图丁中红外线体温计利用了物体温度越高，辐射越弱的特点 【答案】BC 【详解】A．霍尔元件左右移动时，能产生霍尔电压的原理是带电粒子在磁场中受洛伦兹力发生偏转，故A错误； B．根据 物体向左移，插入电容器的电介质增加，电容器的电容变大，故B正确； C．火灾报警器利用了烟雾颗粒对光的散射，故C正确； D．红外线体温计利用了物体温度越高，辐射的红外线越强的原理，故D错误。 故选BC。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第五章 传感器 【题型1 传感器定义及原理】 1 【题型2 光敏电阻】 3 【题型3 热敏电阻】 5 【题型4 霍尔元件】 7 【题型5 光传感器】 8 【题型6 温度传感器】 9 【题型7 压（拉）力传感器】 11 【题型8 光控开关】 13 【题型9 温度报警器】 14 【题型10 位移传感器】 15 【题型1 】 1．在2025年央视春晚的舞台上，一群身着红色大花袄的机器人伴随着欢快的音乐，灵活地转动手绢、变换队形，与真人演员共同演绎了一场别开生面的舞蹈节目。为实现精细操作，确保机器人抓取力度适中，其手部配备的传感器元件可能为（　　） A．电阻应变片 B．光敏电阻 C．霍尔元件 D．热敏电阻 2．如图所示为某种光电式烟雾报警器的原理图。在无烟雾时，光源发出的光沿直线传播，光电管接收不到光，报警器处于静默状态；当烟雾通过烟雾入口时，烟雾颗粒会散射光源发出的光，散射的光被光电管接收，从而产生光电流。干簧管是一个磁控开关，用于控制报警电路的通断。当通过烟雾入口的烟雾达到一定浓度时，报警电路被激活，蜂鸣器就会发出报警声。电键S处于闭合状态，下列说法正确的是（　　） A．干簧管是否导通与的电动势大小有关 B．减小R₁的阻值可以提高该报警器的灵敏度 C．增加干簧管外缠绕线圈的匝数可以降低该报警器的灵敏度 D．烟雾达到报警浓度时，干簧管外缠绕的线圈中一定无电流 3．传感器的功能与人的视觉、听觉、触觉、嗅觉等功能相似。关于图中应用传感器的实际情景，下列说法错误的是（　　） A．甲图传感器用来测量位移的微小变化，是位移传感器 B．乙图光电计数器用到了光敏电阻这个传感元件，是光传感器 C．丙图利用霍尔元件可以测量微小位移，是位移传感器 D．传感器感受力、温度、光、声等信号，把电学信号转换成非电学信号 4．（多选）下列有关四幅图的说法正确的是（　　） A．图甲中振荡电路正在充电 B．图乙中当磁体靠近“干簧管”时，“干簧管”能起到开关的作用是由于电磁感应 C．图丙中的双线绕法可减小绕线的漏磁现象，从而减小磁场能的损失 D．图丁中变化的磁场产生电场是一个普遍规律，与闭合电路是否存在无关 5．如图甲所示是家用燃气报警器的部分电路示意图，其中控制电路中的是气敏电阻，的阻值与燃气浓度的关系如图乙所示，电磁继电器线圈的电阻为，电池的电动势，内阻不计，当线圈的电流大于或等于时，继电器的衔铁被吸合，变阻器最大阻值为，开始时变阻器滑片P调到最上端。 (1)闭合开关、，电磁继电器上端的磁性是________极（选填“N”或“S”）； (2)气敏电阻设定在燃气浓度达到时报警，向下缓慢移动的滑片P，当的接入阻值为________Ω时，报警灯________亮（选填“”或“”）； (3)将的滑片在（2）中继续下移，可以使工作电路在燃气浓度比设定值________（选填“高”或“低”）时报警。 【题型2 】 6．目前，传感器已经广泛应用于生产、生活、科学研究等各个领域，关于传感器的应用，下列说法中错误的是（　　） A．自动洗衣机中的压力传感器、数字体重计所用的测力装置都应用了力传感器 B．走廊照明灯的声控开关、红外报警装置都是应用了声传感器 C．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 D．热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量 7．光照传感器在辽宁大棚种植中得到了广泛的应用，技术人员通过光敏电阻设计了如图所示的光控电路，增加植物光照时间，有效地提高了作物的产量。电阻箱阻值调整为，闭合开关后，秋天傍晚6点时，灯泡L两端的电压达到一定值，恰好能发光。已知光敏电阻的阻值随光照的增强而减小，电流表、电压表均为理想电表，灯泡的光对光敏电阻的影响不计，不考虑灯泡电阻的变化。下列说法正确的是（　　） A．光照减弱的过程中电流表示数增大 B．光照减弱的过程中电压表和电流表示数比值不变 C．光照减弱的过程中电压表和电流表变化量绝对值的比值变大 D．若电阻箱阻值大于，则秋天傍晚6点之后L才可能发光 8．（多选）为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统，天亮灯熄、天暗灯亮，如图甲所示，、为指示灯，为照明灯，电源提供的电压恒定。光控开关可采用光敏电阻和电磁铁来控制，如图乙所示，当线圈中的电流大于时，继电器的衔铁将被吸合。光敏电阻是阻值随光照强度增大而减小的元件，下列说法正确的是（　　） A．照明灯L₂灯亮时，L₁会变暗 B．照明灯L₂灯亮时，L₃会变暗 C．AB应该接入光控开关的CE端 D．为了让天色更暗时，路灯才被点亮，变阻器R'的阻值应适当调小 9．元宵节是中国的传统节日，在以往孩子们在这一天会手提着蜡烛灯笼，在大街小巷游玩。随着科技的进步，造型独特、功能齐全的电子灯笼、音乐灯笼相继问世。某实验小组购置了一个电灯泡灯笼，其电路如图甲所示，当单刀双掷开关S0拨到1的时候，灯常亮。当开关拨到2的时候，在控制芯片的作用下灯就会闪一闪，非常好看。该实验小组为了实现到了晚上自动亮灯而白天不亮灯，于是在电路中将C、D间的导线去除，在这两点间增加了一个亮度感应开关（其结构主要是一个电磁继电器和一个光敏电阻R），如图乙，其工作原理如下： ①开关S0任意接通1或2，接通开关S1； ②若环境较暗，灯亮起； ③若环境中光亮度较高，光敏电阻的电阻_________（填“较大”或“较小”），电磁继电器中的线圈电流_________（填“较大”或“较小”），两个触点与铁片_________（填“接触”或“分离”）。 【题型3 】 10．如图所示是某兴趣小组设计的电热水器模拟电路原理图，其中为加热电阻丝 （可视为定值电阻），为正温度系数热敏电阻（阻值随温度升高而变大），为电容器。开关闭合后，当温度降低时，下列说法正确的是（　　） A．电容器的带电荷量减小 B．灯泡L变亮 C．电容器两板间的电场强度增大 D．电阻丝消耗的功率减小 11．如图甲为某感温式火灾报警器，当警戒范围内发生火灾，温度升高达到预设值时，报警器报警。其简化工作原理图如图乙所示，其中为滑动变阻器，R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，报警器连入电路中的部分可看作定值电阻。图乙中理想变压器原、副线圈匝数比为55∶6，副线圈输出电压如图丙所示，则下列说法正确的是（　　） A．用交流电压表测原线圈两端的电压时，其示数为V B．警戒范围内出现火情时，通过热敏电阻的电流减小 C．警戒范围内出现火情时，理想变压器输入功率变小 D．若要调低预设的报警温度，可减小滑动变阻器的阻值 12．（多选）下列四幅图像包含四种传感器、传感装置。关于这些装置，下列说法正确的是（　　） 甲：加速度计 乙：电容式位移传感器 丙：两种电阻阻值随温度变化图 丁：压力传感装置 A．甲图中，两电源相同，当时，物体具有向左的加速度 B．乙图中，当被测物体向左移动时，正对面积减小，电容器电容减小 C．丙图中，图像1、2均为热敏电阻 D．丁图中，把物块从托盘上移走时，电压表示数变小（弹簧电阻不计） 13．热敏电阻的阻值随温度的变化而改变，通过建立温度与热敏电阻两端电压的关系，可制作一简易的温度传感器，进而实现温度测量。如图（a）所示，为热敏电阻，为匹配电阻，电源电动势为（内阻不计），数字电压表V（内阻视为无穷大）用于测量热敏电阻两端的电压。 （1）由图（a）可得的表达式为__________。 （2）已知某热敏电阻从升温到时，其阻值从单调减小到。为了合理配置的阻值，用电阻箱代替该热敏电阻进行实验。经数据处理得到不同值对应的关系图线，如图（b）所示，分析可知应选图线__________对应的作为匹配电阻，可使在更宽范围内对变化的响应更灵敏。 （3）选定匹配电阻后，按图连接电路，改变热敏电阻的温度，测量其两端的电压，并尝试用二次多项式进行数据拟合，得到温度（）与（）的关系。 （4）用已标定的温度传感器进行实验，记录数据，如下表所示，其中为测量温度，为标准温度，。表中绝对误差最大和最小的测量温度值分别为__________和__________。除涉及元器件的精度和稳定性之外，分析该温度传感器测量误差的主要来源：__________。 【题型4 】 14．传感器能够把非电学量转化为电学量，可以很方便地测量、传输、处理和控制。关于霍尔元件在传感器中的作用，下列说法中正确的是（　　） A．能够将热信号转化为电信号 B．能够将光信号转化为电信号 C．能够将力信号转化为电信号 D．能够将磁信号转化为电信号 15．磁场中的四种仪器如图所示，则下列说法中正确的有（    ） A．甲中回旋加速器加速带电粒子的最大速度与回旋加速器的加速电压有关 B．乙中不改变质谱仪各区域的电场和磁场时击中照相底片同一位置的粒子质量相同 C．丙中自由电荷为负电荷的霍尔元件通上如图所示电流和加上如图所示磁场时，M侧带负电荷 D．丁中的电磁流量计加上如图所示磁场，则N侧电势高，离子的流量与a、b无关 16．（多选）关于甲、乙、丙、丁四幅图中的仪器所涉及的物理学原理，下列说法正确的是（    ） A．图甲中霍尔元件左右移动时，能产生霍尔电压的原理是电磁感应 B．图乙中物体向左移，则电容器的电容变大 C．图丙中火灾报警器利用了烟雾颗粒对光的散射 D．图丁中红外线体温计利用了物体温度越高，辐射越强的特点 【题型5 】 17．越来越多的汽车配备了自动大灯功能，当外部环境光线较暗时大灯将自动开启。此功能主要使用的传感器为（　　） A．光传感器 B．声传感器 C．位移传感器 D．红外线传感器 18．传感器在我们生活和科技中应用非常广泛，下列传感器元件能够将力学量转换为电学量的是（　　） A． B． C． D． 19．（多选）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 20．电控调光玻璃能根据光照强度自动调节玻璃的透明度，将光敏电阻和定值电阻接在9V的电源上，电源内阻不计，光敏电阻阻值随光强的变化关系如表所示。 光强/cd 1 2 3 4 5 电阻值/Ω 18 9 6 3.6 ［“光强”是表示光强弱程度的物理量，符号为，单位为坎德拉（cd）］ (1)已知光照强度与光敏电阻阻值成反比，则当光照强度为4cd时光敏电阻的大小为______Ω。 (2)其原理是光照增强，光敏电阻阻值变小，施加于玻璃两端的电压降低，玻璃透明度下降，反之则玻璃透明度上升。若电源电压不变，是定值电阻，则下列电路图不符合要求的是______。 (3)现已知定值电阻为12Ω，用电压表测得光敏电阻两端的电压为3V，则此时光照强度为______。 【题型6 】 21．智能手机的防误触功能表现为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，下列哪一组传感器可实现这一功能（　　） A．声传感器和压力传感器 B．声传感器和温度传感器 C．光传感器和距离传感器 D．压力传感器和加速度传感器 22．电熨斗是一种常见的熨烫衣物的工具，其内部结构如图所示。其中双金属片是温度敏感元件，由于两种金属片的热膨胀系数不同，当温度发生变化时，双金属片就会发生弯曲变形，利用这一特性，可实现对电路通断的控制，从而调节电熨斗的温度。已知热膨胀系数越大的金属，温度升高时膨胀越明显，下列说法中不正确的是（　　） A．双金属片将热信号转换成电信号 B．常温下，电熨斗的上、下触点是接触的 C．双金属片上层金属的热膨胀系数大于下层金属 D．熨烫完丝绸衣物后再熨烫棉麻衣物，需要设定更高温度，应将调温旋钮上移 23．（多选）某热敏电阻RT为RTC型，其阻值随温度的升高而降低，下图是由该热敏电阻作为敏感元件制作的简单自动报警器电路图，以下说法正确的是（    ） A．为了使温度过高时报警器铃响，c应接在a端 B．为了使温度过高时报警器铃响，c应接在b端 C．若要使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片P向左移动一些 D．若要使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片P向右移动一些 24．某实验小组利用热敏电阻传感器测量温度（低于100℃），热敏电阻的阻值随温度变化的数据如图甲，实验器材如下： A．直流电源，电动势，内阻不计； B．电压表V，量程为3V，内阻； C．小量程电流表A，量程为10mA，内阻约为10Ω； D．滑动变阻器R1，最大阻值为5Ω； E．滑动变阻器R2，最大阻值为2kΩ； F．电阻箱R，最大阻值为9999.9Ω； G．被测热敏电阻Rt； H．开关、导线若干。 (1)将电压表V改装成量程为12V的电压表，需串联电阻箱的阻值为__________Ω。 (2)结合所供实验器材，为较精确地测量金属热敏电阻，滑动变阻器Rp应选用__________（填“R1”或“R2”），并将图乙所示电路图补全______。 (3)接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，若此时电压表示数为1.5V，对应的电流表示数为4.5mA，则此时热敏电阻的测量值为__________Ω，其对应的温度为__________℃，实际功率为__________W。 【题型7 】 25．测量人体重的电子秤，其原理如图中的虚线框内所示，它的主要部件压力传感器是一个阻值随压力增大而减小的电阻器，下列说法正确的是 （　　） A．称重计在电路中相当于一个电压表 B．电路中的R'没有作用 C．电路中的 R'越大，称重计越容易损坏 D．人体越重，流过称重计的电流越大 26．小明利用压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小的特点，设计了一个判断升降机运动状态的装置。其工作原理图如图所示，虚线框内是连接压敏电阻的电路，压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置着一个物块，在升降机运动过程中的某一段时间内，发现电流表的示数I恒定不变，且I小于升降机静止时电流表的示数，则这段时间内（   ） A．升降机可能匀速下降 B．升降机可能匀速上升 C．升降机可能匀减速下降 D．升降机可能匀减速上升 27．（多选）如图所示为某小组设计的电子秤原理图。轻质托盘与竖直放置的轻弹簧相连，为定值电阻，滑动变阻器R的滑片与弹簧上端连接。当盘中没有放物体时，滑片刚好位于滑动变阻器的最上端。该小组用理想电压表的示数U反映待测物体的质量m；用单位质量变化下，电压表示数变化量的绝对值描述电子秤的灵敏度。不计一切摩擦，弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A．电压表示数与待测物体质量成线性关系 B．弹簧的劲度系数越大，电子秤的量程越小 C．仅更换电动势与内阻更大的电源，电子秤的灵敏度会提高 D．仅更换阻值更大的定值电阻，电子秤灵敏度会下降 28．某同学了解到，给大货车称重用的“地磅”利用了压阻应变片这样的元件，当改变对压阻应变片的压力时，压阻应变片的阻值发生变化，这种效应称为“压阻效应”。该同学在实验室用如图甲所示的电路研究某压阻应变片的压阻效应。已知的阻值变化范围为几欧到几十欧，所用电源的电动势为3 V，内阻可忽略。除图甲中的器材外，实验室还提供了如下器材可供选择： 电压表V（量程为0~15 V，内阻约为20kΩ）； 电流表A1（量程为0~0.6 A，内阻r1= 5.0Ω）； 电流表A2（量程为0~0.6 A，内阻约为2Ω）。 计算结果均保留一位小数。 (1)请选择合适的器材完成图甲中虚线框内的部分，并用相应的符号标注。 (2)闭合开关S，在压阻应变片上加压力F1时，电流表A1的示数为0.30A，电流表A2的示数为0.50A，可得________Ω。 (3)改变压力F，得到不同的Rx值，绘成的图像如图乙所示，当压力时， ___________Ω。 (4)该同学又找到一个电流表A，设计了如图丙所示的电路，把量程为0~150mA、内阻Rg =5Ω的电流表A改成简单压力表，即直接在电流表表盘上对应电流位置处标上压力大小。在100 mA处标0，则调零电阻接入电路的阻值R0=_______Ω，调零后，保持该电阻不变，则此压力表能测的最大压力Fm =_____N。 【题型8 】 29．关于下列仪器的原理说法正确的是（　　） A．当电熨斗温度升高到设定温度时，双金属片下层的膨胀大于上层，从而断开触点，停止发热 B．电熨斗熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，这时调节调温旋钮使调温旋钮下降 C．红外体温计是利用热敏电阻来测量体温的 D．当有烟雾进入火灾报警器时，由于烟雾颗粒对光的散射，光传感器将接收到光信号，从而触发火灾警报 30．（多选）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 【题型9 】 31．如图所示为温度自动报警器的工作原理图，图中1是电磁铁、2是衔铁，5是水银温度计（水银导电）。常温下3触点处于断开状态4触点处于闭合状态，则下列说法正确的是（　　） A．当温度低于警戒温度时电磁铁磁性增强，3触点闭合4触点断开 B．此装置为低温报警装置，温度低于警戒温度时，电铃报警 C．此装置为高温报警装置，温度高于警戒温度时，指示灯亮 D．要提高报警时的警戒温度应使导线AB短些 32．（多选）在今年4月份居家躲避新冠疫情期间，张华同学利用网课的课余时间，结合所学传感器、电路的有关知识，自己在家设置了一个火警报警装置，他设计的电路如图所示，为热敏电阻，温度升高时，急剧减小，当电铃两端电压低于某一定值时，报警电铃响起，则下列说法正确的是（　　） A．若试验时发现当有火时装置不响，应把的滑片P向下移 B．若试验时发现当有火时装置不响，应把的滑片P向上移 C．增大电源电压，会使报警的临界温度降低 D．增大电源电压，会使报警的临界温度升高 【题型10 位移传感器】 33．电容式位移传感器示意图如图所示，当被测物体在左、右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两板之间移动。为判断被测物体是否发生位移，将该传感器与恒压直流电源和电流表串联组成闭合回路（电路未画出），已知电容器的电容C与电介质板进入电容器的长度x之间满足关系，则当被测物体向右匀速运动时，流过电流表的电流（　　） A．均匀增大 B．保持恒定 C．均匀减小 D．先增大后减小 34．（多选）关于甲、乙、丙、丁四幅图中的仪器所涉及的物理学原理，下列说法正确的是（　　） A．图甲中霍尔元件左右移动时，能产生霍尔电压的原理是电磁感应 B．图乙中物体向左移，则电容器的电容变大 C．图丙中火灾报警器利用了烟雾颗粒对光的散射 D．图丁中红外线体温计利用了物体温度越高，辐射越弱的特点 / 学科网（北京）股份有限公司 $