第五章 传感器（B卷）单元测试 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

2026春高中物理单元测试AB卷 B卷——专项突破卷（参考答案） 1.答案：D 解析：A（×）话筒是一种常用的声传感器，其作用是将声信号转换为电信号。 B（×）交警使用酒精测试仪的主要目的是测量呼出气体中的酒精含量，它是酒精气体传感器，它的阻值随酒精气体浓度的变化而变化，不是利用压力工作的。 C（×）霍尔元件是磁传感器，能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量，其原理不是法拉第电磁感应定律。 D（√）医院使用的枪式测温仪应用了红外传感器。 2.答案：A 解析：A.电梯超载报警需要检测电梯承受的总重量是否超过额定值。压力传感器能将压力（即重量）转化为电信号，当总重量超过设定值时触发报警，A正确；B.温度传感器用于检测温度变化，与重量无关，B错误；C.气体传感器用于检测气体浓度（如烟雾、有害气体），与超载无关，C错误；D.声音传感器检测声音信号，无法直接反映重量信息，D错误。故选A。 3.答案：D 解析：金属热电阻的阻值随温度的升高而增大，这样的金属可以制成温度传感器，称为热电阻，可用来做电阻温度计，故A错误；金属热电阻在温度上升时，电阻变大，导电能力减弱，故B错误；热敏电阻的阻值随温度的升高而降低，其阻值变化明显，故C错误；金属热电阻和热敏电阻都能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，故D正确。 4.答案：D 解析：车轮停在感应线上后，对压电薄膜的压力不变，电压恒定，电路中没有电流，故A错误；前轮经过感应线的过程中，对压电薄膜的压力先变大后变小，则电压先变大后变小，电容器先充电后放电，故B错误；车轮经过感应线的过程中，如题图乙所示，电阻R上的电流先变大后变小，再反向变大最后变小，故C错误；汽车前轮刚越过感应线，又倒回线内，有两个脉冲电流，会被电子眼拍照，故D正确。 5.答案：C 6.答案：B 解析：ABC.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，AC错误； D.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。 故选B。 7.答案：B 解析：潮湿的手指与传感器之间有水填充，改变了原来匹配的电容器的电容，所以会影响指纹解锁，故A错误；根据电容的决定式可得，极板与指纹“嵴”部分距离d小，形成的电容器电容较大，极板与指纹“峪”部分距离d大，形成的电容器电容较小，故B正确；由于传感器为所有电容器充到一个预先设计好的电压值，所以所有的电容器电压一定，根据可知，极板与指纹“峪”（凹下部分，d大，电容小）构成的电容器充上的电荷量较少，在放电过程中放电时间短，放电较快；反之，在“嵴”处形成的电容器电容大，充上的电荷量大，放电较慢，故C错误；打印好的指纹照片是平整的，不能形成电容器，因此不能实现指纹解锁，故D错误。 8.答案：C 解析：由题图1可知，光照越强，光敏电阻的阻值越小，故A错误；开启照明系统时，1、2两端电压恰为两端的电压为与串联，电流相等，则有，解得，由题图1可知，开启照明系统的照度值约为0.39 lx，故B错误；仅增大直流电源电动势，1、2两端电压上升至2 V时两端的电压增大，R与串联，电流相等，则有，可知R减小，由题图1可知，此时开启照明系统的照度值增大，故C正确；仅增大定值电阻的阻值，1、2两端电压上升至2 V时流过的电流减小，R与串联，流过R的电流也减小，而R两端的电压不变，故R增大，由题图1可知，此时开启照明系统的照度值减小，故D错误。 9.答案：B 解析：AB.减少光照强度，增大，两个灯泡都可看作与成并联关系，根据“串反并同”，A、B灯都变亮，故A错误，B正确； C.增大，电路总电阻增大，干路电流减少，电源总功率减少，故C错误； D.干路电流减少，电源内阻对应的电压减小，路端电压U增大，电源的效率增大，故D错误。 故选B。 10.答案：D 解析：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。 11.答案：AC 解析：A.机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用X射线的穿透本领，A正确； B.家用电器的遥控器采用的是红外线不是紫外线，故B错误； C.光敏电阻阻值随光强增大而减小，C正确； D.电阻应变片是利用金属的金属应变效应制成的，D错误。故选AC。 12.答案：AD 解析：金属热电阻的电阻率会随温度的升高而增大，所以电阻也会随温度的升高而增大，为图线a，由于它的电阻与温度呈线性关系，所以用它来测量温度，测量范围大，稳定性好，常用来制成温度计，故选项A正确，选项B错误；图线b是热敏电阻的电阻随温度变化的曲线，它的电阻随温度的变化非常明显，故选项C错误，选项D正确。 13.答案：BC 解析：由题图可知，当照射到光敏电阻上的光线足够暗时，光敏电阻的阻值足够大，控制电路中的电流足够小，电磁铁具有的磁性足够小，衔铁被放开，此时L发光，故开关S应接触点b，故A错误，B正确；若光线不是太暗时就能使L发光，说明光敏电阻的阻值比原来小，故需要增大接入电路的电阻，故C正确，D错误。 14.答案：AD 解析：A.电介质插入极板越深 ε变大，电容器电容越大，A 正确； B.当传感器处于静止状态时，电容器带电，左极板带正电，右极板带负电，且两极板之间电势差大小恒等于电源电动势，B错误； C.当传感器由静止突然向前加速时，弹簧会伸长，向上的弹力增加，电介质插入极板深度增加，根据电容器的决定式 可知电容器电容增大，因电容器两端的电压不变，根据 可知，两极板间的电荷量增大，会有电流由b流向a，C 错误； D.当传感器以恒定加速度向前运动，达到稳定后弹簧弹力不变，电介质插入极板深度不变，则电容器电容不变，极板电荷量也不变，故电流表中没有电流通过，指针不偏转，D 正确。 故选AD。 15.答案：BD 解析：当有光照射时，的电阻减小，所以两端的电压变小，A错误，B正确；当光线被遮住时，应计数1次，此时的电阻增大，所以两端的电压增大，C错误，D正确。 16.答案：见解析 解析：传感器是指把被测的非电信息，按照一定的规律转换成与之对应的电信号的器件或装置：传感器由敏感元件和处理电路组成；敏感元件的作用是直接感受非电信息，并将这些信息转换成易于测量的物理量，形成电信号；处理电路的主要作用是放大微小信号，除去干扰信号，使敏感元件输出的电信号转换成便于显示、记录、处理和控制的电学量。 17.答案：见解析 解析：自动干手机由红外线发射部分与红外线接收控制部分组成，当湿手置于干手机下部时，由于手对红外线的影响，使接收部分接收到的红外线发生变化，接收电路把接收到的红外线变成电信号，控制电路启动加热装置和电机工作。 18、（1）答案： 解析：当时，有 则汽缸内气体压强等于大气压强 当时，设此时汽缸内气体压强为，对M受力分析有 由题意可知，汽缸内气体体积不变，则压强与温度成正比 联立解得 （2）答案： 解析：环境温度越高，汽缸内气体压强越大，活塞对细绳的拉力越小，则拉力传感器示数为0，此时对应的环境温度为装置可以测量最高环境温度。设此时汽缸内气体压强为，对M力分析有 又由汽缸内气体体积不变，则压强与温度成正比 联立解得 19.答案：见解析 解析：题图中被测物体位移变化，带动软铁芯2在线圈中左右移动，线圈的电感值将变化，这一变化通过转换电路和检测电路输出电流，就得到了被测物体位移的变化。 将线圈3与交流电流表A串联后与正弦式交流电源相连，如图所示，“~”为频率一定的正弦式交流电源。 线圈自感系数的变化将使它对交变电流的感抗发生变化，从而引起电路中电流的变化，再由电流表A显示出来。 学科网（北京）股份有限公司 $ ( 第五 章 传感器 ) 一、单项选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分） 1.关于传感器，下列说法正确的是( ) A.话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号 B.交警使用的酒精测试仪是一种物理传感器，是靠吹气的压力来工作的 C.霍尔元件能够检测磁场及其变化，其原理是法拉第电磁感应定律 D.医院使用的枪式测温仪应用了红外传感器 2.我们在坐电梯的时候会发现这样一个现象：当超载时电梯会发出报警提示。这是由于电梯内装有的传感器是( ) A.压力传感器 B.温度传感器 C.气体传感器 D.声音传感器 3.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值随温度T变化的关系图像如图所示，下列说法正确的是( ) A.金属热电阻不可用来做电阻温度计 B.金属热电阻在温度上升时导电能力增强 C.热敏电阻的阻值随温度变化得不明显 D.它们都能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量 4.电子眼系统通过路面下埋设的感应线来感知汽车的压力。感应线是一个压电薄膜传感器，压电薄膜在受压时两端产生电压，压力越大电压越大。压电薄膜与电容器C、电阻R组成图甲所示的回路。红灯亮时，如果汽车的前、后轮先后经过感应线，则回路中产生两个脉冲电流（如图乙所示），即汽车闯红灯，电子眼立刻拍照。红灯亮时，下列说法正确的是( ) A.车轮停在感应线上后，电阻R上一直有电流 B.前轮经过感应线的过程中，电容器充电 C.车轮经过感应线的过程中，电阻R上的电流一直增大 D.汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，一定会被电子眼拍照 5.以下是教材中关于传感器的应用几幅图片，说法正确的是( ) A.如图甲，是测量储罐中绝缘液体高度的装置，当储罐中液面高度升高时，LC回路中振荡电流频率将增大 B.如图乙，是一种电感式微小位移传感器，当物体1向左移动时，线圈自感系数变小 C.如图丙，是电容式话筒的原理示意图，当膜片向左运动时，A点的电势比B点的高 D.如图丁，是霍尔元件工作原理示意图，干簧管也有相同的功能 6.如图为某电感式位移传感器的原理图，l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 7.很多手机的指纹解锁功能利用了电容式指纹识别技术。如图所示，指纹识别传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，指纹的凸起部分（叫“嵴”）及凹下部分（叫“峪”）与这些小极板形成大量大小不同的电容器。传感器给所有的电容器充电达到某一电压值后，电容器放电，根据放电快慢的不同来探测“嵴”和“峪”的位置，从而形成指纹图像数据，则( ) A.沾水潮湿的手指不会影响正常解锁 B.极板与指纹“嵴”部分形成的电容器电容较大 C.极板与指纹“峪”部分形成的电容器放电较慢 D.用打印好的指纹照片覆盖在传感器上面也能够实现指纹解锁 8.为了节能和环保，一些公共场所用光敏电阻制作光控开关来控制照明系统。物理学中用照度（单位为lx）描述光的强弱，光越强照度越大。某光敏电阻R的阻值随着光的强弱变化的规律如图1所示。利用该光敏电阻设计一个简单电路如图2所示，为定值电阻，用电动势为3 V、内阻不计的直流电源E供电，要求当照度降低至某一值时启动照明系统。已知1、2两端电压上升至2 V时，控制开关自动启动照明系统。不考虑控制开关对电路的影响。下列说法正确的是( ) A.光照越强，光敏电阻的阻值越大 B.电路中时，开启照明系统的照度值为1.0 lx C.仅增大直流电源电动势，则开启照明系统的照度值增大 D.仅增大定值电阻的阻值，则开启照明系统的照度值增大 9.如图甲，为某地新装的一批节能路灯，该路灯通过光控开关实现自动控制，电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变。如图乙，为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）。现减少光照强度，灯泡电阻不变，则下列判断正确的是( ) A.A、B灯都变暗 B.A、B灯都变亮 C.电源的总功率变大 D.电源的效率变小 10.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 二、多项选择题（本题共5小题，每小题5分，共25分） 11.电磁波与传感器在日常生活和生产中已经被大量应用了，下面正确的是( ) A.机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用X射线的穿透本领 B.银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线 C.光敏电阻阻值随光强增大而减小 D.电阻应变片是根据两个应变片热膨胀系数不同而制成 12.金属热电阻和热敏电阻都能把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，所以都可以用于制作温度传感器。它们的电阻随温度的变化规律如图所示。下列说法正确的是( ) A.图线a是金属热电阻的电阻随温度变化的曲线，用它来测量温度，测量范围大，稳定性好 B.图线a是金属热电阻的电阻随温度变化的曲线，它的电阻随温度的变化非常明显 C.图线b是热敏电阻的电阻随温度变化的曲线，用它来测量温度，测量范围大，稳定性好 D.图线b是热敏电阻的电阻随温度变化的曲线，它的电阻随温度的变化非常明显 13.某自动控制照明电路的原理图如图所示，当照射到光敏电阻上的光线足够暗时，电磁继电器才会接通照明电路中的灯泡L.已知光敏电阻的阻值随着光照的增强而减小，照明电路中单刀双掷开关S可以选择接不同的触点，则下列说法正确的是( ) A.开关S应接触点a B.开关S应接触点b C.为使光线不是太暗时就能使L发光，则应增大接入电路的电阻 D.为使光线不是太暗时就能使L发光，则应减小接入电路的电阻 14.电容式加速度传感器是常见的手机感应装置，结构如图所示。质量块的上端连接轻质弹簧，下端连接电介质，弹簧与电容器固定在外框上，质量块带动电介质移动改变电容， 则下列说法正确的是( ) A.电介质插入极板越深，电容器电容越大 B.当传感器处于静止状态时，电容器不带电 C.当传感器由静止突然向前加速时，会有电流由a流向b D.当传感器以恒定加速度向前运动，达到稳定后电流表指针不偏转 15.光敏电阻自动计数器原理如图所示，其中为光敏电阻，为定值电阻，A为发光仪器，小圆柱是传送带上的物品。此光电计数器的基本工作原理是( ) A.当有光照射时，信号处理系统获得高电压 B.当有光照射时，信号处理系统获得低电压 C.信号处理系统每获得一次低电压便计数一次 D.信号处理系统每获得一次高电压便计数一次 三、计算题（共25分） 16.（4分）什么是传感器？它由哪几部分组成？各部分有什么作用？ 17.（5分）在公共场所装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干。你认为，手靠近干手机使传感器工作，可能的原因是什么？简述你的理由。 18.（8分）某同学设计了一个用拉力传感器测量环境温度的实验装置，如图所示，导热汽缸开口向上并固定在桌面上，用质量、横截面积的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。现用不可伸长的轻绳竖直悬挂活塞，轻绳上端与固定的拉力传感器连接。当拉力传感器示数为，测得环境温度。设外界大气压强，取。求： （1）当拉力传感器示数为，环境温度为多少？ （2）该装置可测量的最高环境温度为多少？ 19.（8分）图是一种电感式微小位移传感器的原理图。1是待测位移的物体，3是空心线圈，软铁芯2插在线圈3中并且可以随着物体1在线圈中左右平移。这种传感器可以把被测物体位移的大小转换为线圈自感系数的大小，请定性说明它的工作原理，并尝试设计与线圈3相连的电路。 学科网（北京）股份有限公司 $