专题12 传感器（7大考点）专项训练 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

**基本信息** 以传感器定义原理为基础，按类型（光敏、热敏等）及应用分层设题，构建“概念-特性-电路-应用”的递进训练体系，强化科学思维与模型建构。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |传感器定义及原理|6题|多以判断、电路分析考查转换关系|从基本定义出发，建立非电学量→电学量的转化模型| |光敏/热敏电阻|4-5题/题型2-3|结合特性曲线、电路动态分析|通过电阻特性与温度/光照的关系，深化科学推理| |光/温度/压力传感器|4-5题/题型4-6|联系实际装置（如报警器、电子秤）|从单一传感器到复合应用，培养科学探究能力| |自动控制装置|3题/题型7|综合电路设计与功能实现|整合前序知识，提升解决实际问题的社会责任|

专题12 传感器 【全国通用】 目录 第一部分 培优专练 【题型1 传感器定义及原理】 1 【题型2 光敏电阻】 4 【题型3 热敏电阻】 6 【题型4 光传感器】 7 【题型5 温度传感器】 9 【题型6 压（拉）力传感器】 11 【题型7 利用传感器制作简单的自动控制装置】 13 第二部分 压轴突破 【题型1 】 1．下列关于传感器说法中不正确的是（    ） A．热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量 B．电子秤所使用的测力装置是力传感器，它是把电信号转换为力信号 C．金属的电阻率随温度的升高而增大，用金属丝可以做温度传感器 D．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 2．如图所示是一种可测量油箱内油面高度的装置，是定值电阻，滑动变阻器R的金属滑片是杠杆的一端，通过油量表（由电表改装而成）的示数变化可以反映油面的高度变化。关于此装置，下列说法正确的是（　　） A．油量表是由电压表改装而成的 B．当油面高度升高时，滑动变阻器R接入电路的阻值变大 C．当油面高度降低时，油量表的示数减小 D．当油面高度降低到最低时，油量表的示数为零 3．传感器在电工和电子技术中有着广泛的应用。下列有关传感器的说法，正确的是（　　） A．图甲中的电容式传感器可用于测定角度，其原理是当动片旋转角度变大时，电容器电容变小 B．图乙为电容式加速度传感器系统装置。质量块左、右侧分别连接轻质弹簧、电介质，弹簧与电容器固定在外框上，当传感器由静止突然向左加速时，电容器处于放电状态 C．图丙是一种通过电容传感器检测矿井中液面高低的仪器原理图，矿井水中掺杂有杂质，可视为导电液体，若G中有从b到a的电流，说明矿井出现渗水（h增加） D．图丁是动车上的烟雾报警装置，M为烟雾传感器，其阻值随着烟雾浓度的改变而变化，电源电动势和内阻恒定不变。车厢内有人抽烟时，烟雾浓度增大，导致N两端的电压增大，装置发出警报。由此可知烟雾浓度增大时，的阻值增大 4．（多选）利用磁铁和干簧管，设计一个门开报警装置：门的上沿嵌入一小块永磁体，门框内与永磁体相对的位置嵌入常开型千簧管（磁体靠近时才闭合），并将干簧管接入报警电路。当门被打开时，指示灯亮；当门紧闭时，指示灯灭。下图中H为干簧管，为指示灯，为定值电阻。A、B图中矩形虚线框J为电磁继电器；C、D图中圆形实线框VT为三极管，具有断路和接通的开关作用（当be间的电压较小时，三极管ce处于阻断状态；当be间的电压足够大时，三极管将被导通有沿ce方向的电流）。其中符合题意的电路设计是（　　） A． B． C． D． 5．（多选）电容式加速度传感器在安全气囊、手机移动设备等方面应用广泛。其原理如图所示，质量块左、右两侧分别连接电介质和轻质弹簧，弹簧右端、电容器均固定在绝缘外框上，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。关于此传感器，下列说法正确的是（　　） A．静止时与向左匀速直线运动时电容器的电容相同 B．当电路持续没有电流时，传感器一定处于平衡状态 C．突然向右启动时，电路中有顺时针方向的电流 D．向右做加速度减小的加速运动中，电容器的极板所带电荷量变大 6．气敏电阻在安全环保领域有着广泛的应用。某气敏电阻说明书给出的气敏电阻，随甲醛浓度变化的曲线如图甲所示。 (1)由图甲可知，气敏电阻的阻值随甲醛浓度的增大而________。（选填“增大”或“减小”），由图甲可求出甲醛浓度时，其阻值约为________。（保留两位有效数字） (2)探究小组利用该气敏电阻设计了如图乙所示的简单测试电路，用来测定室内甲醛是否超标（国家室内甲醛浓度标准是），并能在室内甲醛浓度超标时发出报警音。电路中报警器的电阻可视为无穷大，电源电动势（内阻不计），在接通电路时报警器两端电压大于时发出报警音“已超标”，小于等于时发出提示音“未超标”，则在电阻和中，________是气敏电阻，________是定值电阻，其阻值应设为________。（保留两位有效数字） 【题型2 】 7．如图（a）所示为某种空气湿度控制仪的原理图。和中有一个是定值电阻，另一个是湿敏电阻，湿敏电阻的阻值 R与空气湿度RH的关系曲线如图（b）所示。当空气湿度太大， a、b两端的电压大于时，控制开关自动开启干燥机；当空气湿度太小， a、b两端的电压小于时，控制开关自动开启加湿器。下列说法正确的是（　　） A． B．为湿敏电阻 C．要在空气湿度更大时开启干燥机，可以适当增大定值电阻的阻值 D．要在空气湿度更小时开启加湿器，可以适当增大定值电阻的阻值 8．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 9．（多选）为节约用电，校园中路灯采用光敏元件测环境光强，实现自动控制。其内部电路如图所示，为光敏电阻（光照增加时，其电阻值减小），忽略灯阻值由于亮度变化的影响，电流表为理想电表。傍晚时闭合开关，电容器两板间小液滴处于静止状态，则随着环境光照逐渐降低（　　） A．灯、灯均逐渐变亮 B．电源的输出功率一定是先变大后变小 C．灯电压的变化量与电流表电流的变化量之比不变 D．小液滴向上运动，机械能减小 10．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 】 11．图甲为某感温式火灾报警器，其简化电路如图乙所示。理想变压器原线圈接入电压有效值不变的正弦交流电源，副线圈连接报警系统，为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，为定值电阻，滑动变阻器用于设定报警温度。当流过的电流大于设定临界值时就会触发报警。那么出现火情时（　　） A．副线圈两端电压会随着副线圈电路端温度的变化而变化 B．热敏电阻两端电压升高 C．原线圈输入功率变小 D．滑片下移一点可以降低报警温度 12．（多选）某同学在做“利用传感器制作简单的自动控制装置”的实验中，所用热敏电阻的阻值随温度升高而减小。由该热敏电阻作为传感器制作的自动报警器原理图如图所示，其中左侧为控制电路，右侧为工作电路。下列说法正确的是（　　） A．电磁继电器是利用电磁感应原理工作的 B．电磁铁工作时，上端为S极 C．为了使温度过高时报警器响铃，c应接在a处 D．若要使启动报警的温度降低些，应将滑动变阻器的滑片P向上移动 13．小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示（虚线框内的连接没有画出）。将热敏电阻安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电源，内阻不计，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻。当线圈中的电流大于等于时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。 (1)由图乙可知，当环境温度为时，热敏电阻阻值为_____； (2)由图乙可知，当环境温度升高时，继电器的磁性将_____（选填“增强”、“减弱”或“不变”）； (3)图甲中指示灯的接线柱D应与接线柱_____相连（选填“A”或“B”）； (4)当环境温度大于等于_____℃时，警铃报警。 【题型4 】 14．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RP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，R1为定值电阻，用电动势为3V、内阻不计的直流电源E供电，要求当照度降低至某一值启动照明系统。已知1、2两端电压上升至2V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R1=20kΩ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 15．如图所示是光感式烟雾报警器的原理图，烟雾报警器光源发出光线，在没有烟雾时沿直线传播（虚线），有烟雾时则光会散射到光敏电阻上，使蜂鸣器达到额定电流发出报警声，已知光敏电阻的阻值随光的强度增强而减小，接收光的强度随烟雾浓度增大而增强，关于烟雾报警器，下列说法正确的是（　　） A．无论浓度多大的烟雾均可使蜂鸣器报警 B．电源电动势越大，蜂鸣器越易发出报警声 C．光源发光强度越强，蜂鸣器越难发出报警声 D．滑动变阻器P向b端滑动，蜂鸣器更容易发出报警声 16．（多选）智能手机有自动调节屏幕亮度的功能．图为该调节功能的模拟电路简化图，电源的电动势为、内阻为，、中的一个为定值电阻，另一个为光敏电阻（阻值随外部环境光照强度的减小而增大），电压表、电流表均可视为理想电表。若外部环境的光照强度逐渐增大，则下列说法正确的是（    ） A．为光敏电阻 B．电流表示数增大 C．电压表示数增大 D．电源的总功率增大 17．连续阴雨，空气潮湿，能见度低，为保证师生安全，学校科学兴趣小组的同学们设计了如图甲所示的模拟电路，能实现湿度达到一定程度，警示灯发光；湿度越大，警示灯越亮。为了提高警示效果，警示灯还能不断闪烁。（提示：电磁铁线圈电阻忽略不计，警示灯电阻保持不变） (1)根据设计要求，应选择图乙中的_____（选填“”或“”）湿敏电阻。 (2)闭合开关，警示灯发光，同时衔铁被吸下来，此时串联在图甲电路中_____（选填“A”或“B”）位置的湿敏电阻被短路，警示灯变得更亮。 (3)已知电源电压为，警示灯的规格是“6V，3W”，当空气湿度为80%时，闪烁的过程中，灯较暗时的实际功率是多少？_____ (4)若上述警示灯在空气湿度低于设定值的情况下就发光，那么可以采取什么方法使其恢复正常。（至少给出1种）______ 【题型5 】 18．如图是电熨斗的结构图，下列说法正确的是（　　） A．双金属片上层金属的膨胀系数小于下层金属 B．常温下，上下触点分离；温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点接触 C．需要较高温度熨烫时，要调节调温旋钮使升降螺丝上移并带动弹性铜片上移 D．双金属片温度传感器的作用是控制电路的通断 19．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R随温度T变化的关系图像如图所示，下列说法中正确的是（　　） 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的变化不明显 D．它们都能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量 20．（多选）图甲表示某种电阻R的阻值随摄氏温度t变化的图像，用这个电阻做测温探头，接入如图乙中电路，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到一个简单的电阻温度计，则（　　） A．温度越高，电流表的指针偏转角越小 B．t1应标在电流较小的刻度上 C．表盘上标注温度刻度也一定是均匀的 D．温度越高，整个电路消耗的功率越小 21．自制的简易温控装置的原理电路如图，继电器与热敏电阻、滑动变阻器R串联。当温度升高到设定值时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控。 (1)当温度升高到设定值时衔铁被吸合，是因为热敏电阻的阻值随温度升高而________（填“增大”或“减小”），从而改变电路电流，改变继电器的磁场强弱。 (2)若把继电器电源的正负极调转，对实验________影响（选填“有”或“无”）。 (3)若要调高温控装置的温度，图中滑动变阻器滑片应向________（填“左”或“右”）滑动。 【题型6 】 22．有一种测定压力变化的传感器，其结构原理如图所示。A为固定电极板，B为可动电极板，可动电极板与固定电极板相距较近且两端固定，当待测压力施加在可动电极板上时，使可动电极板发生形变，从而改变其与固定电极板间的距离。两电极板通过灵敏电流计G和保护电阻R与电源相连，电源两端的电压恒定，已知电流计电流从哪个接线柱流入指针就偏向哪个接线柱。对于这个压力变化传感器的工作情况，下列说法中错误的是（　　） A．当待测压力增大时，电极板所带电荷量增大 B．当待测压力减小时，电流计的指针向左偏转 C．当待测压力不变时，电流计的示数为零 D．当待测压力为零时，电流计的示数为零 23．某同学自制电子秤的原理如图所示：为滑动变阻器，其滑片P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S，托盘空载时，滑片P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P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．电压表示数越小，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．将电压表表盘改写为等质量间隔的电子秤表盘后，表盘右端刻度线更密 D．更换不同劲度系数的弹簧后，电子秤的量程不变 24．（多选）压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小。某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绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球，压敏电阻与挡板间距离略大于重球直径。小车向右做直线运动过程中，电流表示数随时间的变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．0~t1时间内，小车可能做匀速直线运动 B．t1~t2时间内，小车做加速度减小的直线运动 C．t2~t3时间内，小车可能做匀速直线运动 D．t2~t3时间内，小车可能做匀加速直线运动 25．某小组同学利用压敏电阻和电流计做一个测力计。 （1）利用图甲电路测量压敏电阻的阻值。闭合开关前，滑动变阻器的滑片应位于__________端（填“”或“”）；已知电流表内阻为，某次测量中电压表示数为、电流表示数为，则压敏电阻__________（用所给物理量符号表示）； （2）改变作用在压敏电阻上的压力大小，测出不同压力下压敏电阻的阻值，可得到图乙所示的图像； （3）将该压敏电阻连入图丙电路中，电源电动势，内阻，电流表量程，内阻，如果压力时，电流表刚好满偏，电阻箱的阻值应调整为__________； （4）在图丙电路中，保持不变，将该电流表改装为压力计，则压力与电流的关系式为__________（代入（3）中各已知量的数值，表达式中只有电流未知） 【题型7 】 26．如图甲所示为某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻（该电阻特性是光照强，导电性好）、R2为定值电阻，A、B接监控装置。如图乙所示为一温度自动报警器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝。下列说法正确的是（　　） A．图甲中，当有人通过而遮住光线时，A、B之间电压减小 B．图甲中，仅减小R2的阻值时，可增大A、B之间的电压 C．图乙中，温度升高至74℃时，灯L2亮报警 D．图乙中，温度升高至78℃时，灯L1亮报警 27．（多选）某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成。如果右侧线圈L2中产生感应电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K而切断家庭电路，仅考虑L1在铁芯中产生的磁场，下列说法正确的有（　　） A．家庭电路正常工作时，L2中的磁通量为零 B．家庭电路中使用的电器增多时，L2中的磁通量将增加 C．家庭电路中的电器发生短路时，开关K将被电磁铁吸起 D．地面上的人接触火线发生触电时，开关K将被电磁铁吸起 28．热敏电阻可分为正温度系数热敏电阻（简称PTC电阻）和负温度系数热敏电阻（简称NTC电阻），前者的阻值随温度的升高而增大，后者的阻值随温度的升高而减小。某恒温箱温控电路和高温报警装置电路分别如图甲、乙所示，两图中R1、R2均为热敏电阻。 (1) R1应为________，应为________。在汽车电路中，常将热敏电阻与其他元件串联接入电路，以防止其他元件两端的电压过大，从而保护电路和设备，则该热敏电阻为________。（均填“PTC电阻”或“NTC电阻”） (2)在图乙中，若要让蜂鸣器在更低温度时响起，应将图中滑动变阻器滑片向________（填“左”或“右”）移动少许。 1．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，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，点的电势比点的高 D．如图丁，是霍尔元件工作原理示意图，与干簧管的工作原理相同 2．光电式火灾报警器的原理如图所示，红外光源发射的光束经烟尘粒子散射后照射到光敏电阻上，光敏电阻接收的光强与烟雾的浓度成正比，其阻值随光强的增大而减小。闭合开关，当烟雾浓度达到一定值时，干簧管中的两个簧片被磁化而接通，触发蜂鸣器报警。为了能在更低的烟雾浓度下触发报警，下列调节正确的是（　　） A．增大电阻箱的阻值 B．减小电阻箱的阻值 C．增大电源的电动势 D．减小干簧管上线圈的匝数 3．图甲所示的是恒温式热线风速仪的结构示意图，将一根细金属丝置于圆柱形通道内，设定其工作温度恒为T1。风速仪正常工作时，接通电路，金属丝升温到T1，风流过通道，会带走部分热量，风速仪通过控制电路改变流过金属丝的电流维持金属丝的温度T1不变。风速仪通过测量金属丝两端的电压、进入通道时风的温度t0，从而实现对风速的测量。已知风速越大，金属丝与风的温度之差越大，单位时间内风带走的热量越多。金属丝电阻R随温度t变化的关系如图乙所示。假设空气密度始终不变，下列说法正确的是（    ） A．当t0不变，所测风速增大时，金属丝两端的电压减小 B．当风速不变，t0越高时，金属丝两端的电压越大 C．若风速仪测得的电压和t0均变大，可判断风速变大 D．若工作温度T1增大，风速仪测得的电压和t0均不变，可判断风速变大 4．如图为利用光敏电阻的阻值随光的强弱而变化的特性制作的一款光照强度报警器。E为电源（内阻不计），为滑动变阻器，信号器H（看作定值电阻）两端的电压会随着光照强度的增大而增大，超过一定值就会发出警报。下列说法正确的是（　　） A．随着光照强度的增大，电流表A示数减小 B．随着光照强度的增大，光敏电阻的阻值减小 C．适当增大电源的电动势，信号器更难达到报警电压 D．适当调大的阻值，信号器更容易达到报警电压 5．如图所示，图1为热敏电阻的曲线，图2为用此热敏电阻和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为。当线圈中的电流大于或等于时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势，内阻不计。则下列说法正确的是（　　） A．由图1知该热敏电阻的阻值随温度的升高而增大 B．恒温箱内的加热器应接在、端 C．要使恒温箱内的温度保持100℃，可变电阻的值应调节为 D．为使恒温箱内的温度保持在更高的数值，可变电阻的值应减小 6．如图所示是苹果自动分拣装置的示意图，该装置能够按一定质量标准自动分拣大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在一个以 为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在电阻。 上， 的阻值随压力的变化而变化。小苹果通过托盘秤时， 两端的电压较小，分拣开关在弹簧向上的弹力作用下处于水平状态，小苹果进入上面通道；当大苹果通过托盘秤时， 两端能够获得较大电压，电磁铁吸动分拣开关的衔铁，打开下面通道，让大苹果进入下面通道。设定进入下面通道的大苹果最小质量 m。为该装置 的分拣标准，下列说法正确的是（　　） A．压力越小，越小 B．调节的大小可以改变筛选苹果的标准 C．若电源内阻变小，则会提高分拣标准 D．若电源电动势变大，可提高分拣标准 7．某力敏电阻的阻值随着压力的增大而线性减小。一同学利用该力敏电阻设计了判断小车在水平方向上运动状态的装置。其工作原理如图甲所示，将力敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，之间放置一个光滑绝缘重物M，重物与挡板之间通过轻弹簧连接。某次实验中，电压表示数随时间变化关系如图乙所示，已知时间内，小车处于静止状态，则（    ）    A．时间内，弹簧处于原长状态 B．时间内，小车的加速度随时间均匀增大 C．时间内，小车做匀变速直线运动 D．时间内，小车可能向左做匀减速直线运动 8．（多选）智能洗衣机能根据衣物的重量自动投放洗衣液，如图为简化的部分工作电路图。已知电源A电动势为12V，内阻为1Ω，，电阻阻值随所受压力变化的关系式为（的单位为Ω，的单位为N）。当两端电压超过临界值3.6V时，使控制电路接通，电磁铁吸动衔铁，接通对应的投放洗衣液工作电路。下列说法正确的是（　　） A．当衣物重量减小时，两端的电压增大 B．当衣物重量大于临界值时会接通工作电路2 C．当两端电压达到临界值时，压力为10N D．为了提高电压临界值，只需要增大的阻值 9．（多选）下列关于传感器元件说法正确的是（　　） A．如图甲、当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，干簧管起到开关作用 B．如图乙、是一种电感式微小位移传感器，物体1连接软铁芯2插在空心线圈3中，当物体1向右发生微小位移时，线圈自感系数变大 C．如图丙是一光敏电阻，随着光照增强，光敏电阻变小 D．如图丁，当力F越大，金属梁弯曲形变越大，应变片的电阻变化就越小 10．（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 11．（多选）图1是一种测量血压的压力传感器，其核心电路结构图如图2所示，绝缘圆形薄片P上有四个可形变的电阻片R1、R2、R3、R4关于圆心O点对称分布。测量血压的原理可简化为：对O点施加一个垂直纸面的压力，薄片形变后使电阻片R1、R2横向缩短纵向拉伸，电阻片R3、R4横向拉伸纵向缩短，电阻片厚度均视为不变，用数字电压表测量a、b两点间的电压。闭合开关S，O点未受到压力时电压表的示数为零。下列说法正确的是（　　） A．O点未受到压力时，电阻片阻值关系满足R1R3=R2R4 B．O点受到压力后，R1的电阻变大，R3的电阻变小 C．O点受到压力后，a点电势高于b点电势 D．O点受到压力越大，则电阻形变越大，电压表的示数越大 12．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”）。 13．第25届冬季奥林匹克运动会于2026年2月在意大利米兰举办。在各项赛事中，从比赛场馆的设备调控到运动员的成绩获取、判定都离不开各类电子仪器。其中，传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，常将非电学量（如温度、光、声音、压力）转化为电学量（电压、电流），方便电路处理。 (1)如图所示为体育馆某设备简单的调控电路，设输入端U为220V正弦式交流电，滑动变阻器的最大值为，，。当滑片P滑至的中点时，a、b两端的输出电压最大值为________V (2)某教练员利用手边的一压敏电阻制作电子秤，又查找资料获得了该压敏电阻的阻值R随压力F变化的图像如图（a）所示。该教练员按图（b）所示电路制作了一个简易电子秤（秤盘质量不计），电路中电源内阻，电流表满偏电流，内阻，g取。 实验步骤如下： 步骤a.秤盘上不放重物时，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表指针满偏； 步骤b.保持滑动变阻器接入电路阻值不变，秤盘上放置质量为m的物体，读出此时电流表示数I； 步骤c.换用不同已知质量的物体，记录每一个质量值对应的电流值； 步骤d.将电流表刻度盘改装为质量刻度盘。 该教练员利用所测数据做出了如图（c）所示的图像。回答下列问题： ①改装后的刻度盘其标注的质量刻度________（填“均匀”或“不均匀”）； ②若电流表示数为，结合图（c）提供的信息，待测重物质量为________kg； ③电路中电源的电动势为________V，滑动变阻器接入电路的有效阻值________Ω。 14．健康饮食，从“减”开始：减糖、减盐、减脂。某科技小组利用所学知识设计了简易的电子秤，原理如图所示。轻弹簧竖直放置，下端固定在绝缘地面上，上端与塑料托盘相连，并与滑动变阻器的滑片连接，塑料托盘与弹簧的质量均不计。当托盘中没有放物体时，轻弹簧处于原长，滑片恰好在滑动变阻器的最上端，此时理想电压表示数为0。当放上物体时，轻弹簧被竖直压缩，带动滑动变阻器的滑片向下移动相等的距离，根据电压表的示数可计算托盘中物体的质量。滑动变阻器总电阻为，总长度为，电源电动势为，内阻为，限流电阻的阻值为，轻弹簧的劲度系数为，重力加速度为，不计一切摩擦和其他阻力。求： (1)电压表的最大示数； (2)电子秤能测量的最大质量； (3)电子秤电压表示数与所称物体质量的关系式。 2 / 30 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题12 传感器 【全国通用】 目录 第一部分 培优专练 【题型1 传感器定义及原理】 1 【题型2 光敏电阻】 7 【题型3 热敏电阻】 10 【题型4 光传感器】 13 【题型5 温度传感器】 17 【题型6 压（拉）力传感器】 20 【题型7 利用传感器制作简单的自动控制装置】 24 第二部分 压轴突破 【题型1 】 1．下列关于传感器说法中不正确的是（    ） A．热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量 B．电子秤所使用的测力装置是力传感器，它是把电信号转换为力信号 C．金属的电阻率随温度的升高而增大，用金属丝可以做温度传感器 D．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 【答案】B 【详解】A．热敏电阻的阻值随温度变化，将温度转换为电阻，故A正确； B．电子秤的测力装置（如应变片）将力转换为电信号，而非电信号转力信号，故B错误； C．金属电阻率随温度升高而增大，如铂电阻温度计，故C正确； D．光敏电阻阻值随光照强弱变化，将光学量转换为电学量，故D正确。 本题选错误的，故选B。 2．如图所示是一种可测量油箱内油面高度的装置，是定值电阻，滑动变阻器R的金属滑片是杠杆的一端，通过油量表（由电表改装而成）的示数变化可以反映油面的高度变化。关于此装置，下列说法正确的是（　　） A．油量表是由电压表改装而成的 B．当油面高度升高时，滑动变阻器R接入电路的阻值变大 C．当油面高度降低时，油量表的示数减小 D．当油面高度降低到最低时，油量表的示数为零 【答案】C 【详解】当滑动变阻器的金属滑片上移时，油箱油面降低，R接入电路的有效电阻变大，则回路的总电阻变大，由欧姆定律知，电路中的电流减小，油量表的示数减小；反之油面高度升高时，滑动变阻器R接入电路的阻值变小，电流增大，所以油量表是由电流表改装而成的。当油面高度降低到最低时，R接入电路的阻值最大，但根据欧姆定律可知，油量表的示数不为零。 故选C。 3．传感器在电工和电子技术中有着广泛的应用。下列有关传感器的说法，正确的是（　　） A．图甲中的电容式传感器可用于测定角度，其原理是当动片旋转角度变大时，电容器电容变小 B．图乙为电容式加速度传感器系统装置。质量块左、右侧分别连接轻质弹簧、电介质，弹簧与电容器固定在外框上，当传感器由静止突然向左加速时，电容器处于放电状态 C．图丙是一种通过电容传感器检测矿井中液面高低的仪器原理图，矿井水中掺杂有杂质，可视为导电液体，若G中有从b到a的电流，说明矿井出现渗水（h增加） D．图丁是动车上的烟雾报警装置，M为烟雾传感器，其阻值随着烟雾浓度的改变而变化，电源电动势和内阻恒定不变。车厢内有人抽烟时，烟雾浓度增大，导致N两端的电压增大，装置发出警报。由此可知烟雾浓度增大时，的阻值增大 【答案】A 【详解】A．图甲是测θ大小的电容式传感器，原理是θ变化，引起正对面积变化，从而引起C变化，根据可知原理是当动片旋转角度变大时，正对面积减小，电容器电容变小，故A正确； B．根据电容器的电容公式，当电介质插入极板间越深，即电介质增大，则电容器电容越大，当传感器由静止突然向左加速时，根据牛顿第二定律同向性可知质量块受到向左的弹簧拉力，则弹簧要伸长，电介质插入极板间越深，电容器电容越大，根据可知电荷量变大，电容器处于充电状态，故B错误； C．若G中有从b到a的电流，可知电容器在放电，电容器电容减小，两极板之间的正对面积减小，说明矿井出现漏水（h减小），故C错误； DN为定值电阻，当烟雾浓度增大时，N两端的电压增大，根据 则干路电流增大，根据 整个电路总电阻减小，则RM的阻值减小，故D错误。 故选A。 4．（多选）利用磁铁和干簧管，设计一个门开报警装置：门的上沿嵌入一小块永磁体，门框内与永磁体相对的位置嵌入常开型千簧管（磁体靠近时才闭合），并将干簧管接入报警电路。当门被打开时，指示灯亮；当门紧闭时，指示灯灭。下图中H为干簧管，为指示灯，为定值电阻。A、B图中矩形虚线框J为电磁继电器；C、D图中圆形实线框VT为三极管，具有断路和接通的开关作用（当be间的电压较小时，三极管ce处于阻断状态；当be间的电压足够大时，三极管将被导通有沿ce方向的电流）。其中符合题意的电路设计是（　　） A． B． C． D． 【答案】BD 【详解】A．图中，当打开门时，永磁体远离干簧管，干簧管断开，线圈中没有电流，线圈没有产生磁场，线圈对开关没有吸引力作用，开关在弹簧作用下同右侧接口连接，右侧电路断开，指示灯熄灭，不符合题意，故A错误； B．图中，当打开门时，永磁体远离干簧管，干簧管断开，线圈中没有电流，线圈没有产生磁场，线圈对开关没有吸引力作用，开关在弹簧作用下同右侧接口连接，右侧电路闭合，指示灯亮，符合题意，故B正确； C．图中，当门紧闭时，永磁体靠近干簧管，干簧管闭合，be间直接与电源连接，be间的电压足够大，此时三极管将被导通有沿ce方向的电流，指示灯亮，不符合题意，故C错误； D．图中，当门紧闭时，永磁体靠近干簧管，干簧管闭合，be间被短路，be间的电压很小时，三极管ce处于阻断状态，指示灯熄灭，符合题意，故D正确。 故选BD。 5．（多选）电容式加速度传感器在安全气囊、手机移动设备等方面应用广泛。其原理如图所示，质量块左、右两侧分别连接电介质和轻质弹簧，弹簧右端、电容器均固定在绝缘外框上，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。关于此传感器，下列说法正确的是（　　） A．静止时与向左匀速直线运动时电容器的电容相同 B．当电路持续没有电流时，传感器一定处于平衡状态 C．突然向右启动时，电路中有顺时针方向的电流 D．向右做加速度减小的加速运动中，电容器的极板所带电荷量变大 【答案】AC 【详解】A．根据电容的决定式，静止时与向左匀速直线运动时，电介质相对极板的位置不变，即、、都不变，所以电容器的电容相同，A正确； B．当加速度是稳定时，弹簧形变量是稳定的，且介电常数稳定，电荷量稳定，此时电路持续没有电流。但加速度是稳定，传感器不一定处于平衡状态，B错误； C．突然向右启动时，质量块由于惯性向左运动，电介质插入电容器的深度增加。根据电容决定式（电介质插入越多，介电常数等效变大），电容增大，电源电压不变，由，电容器电荷量增大，电容器充电。电流方向：电容器上极板带正电，充电时电流从电源正极流出，经电容器上极板流入，所以是顺时针方向，C正确； D．向右做加速度减小的加速运动，质量块向右的加速度减小，弹簧弹力向右，根据牛顿第二定律，弹力减小，弹簧伸长量减小，质量块相对外框向右移动，电介质插入深度减小，电容减小，由，不变，减小，D错误。 故选AC。 6．气敏电阻在安全环保领域有着广泛的应用。某气敏电阻说明书给出的气敏电阻，随甲醛浓度变化的曲线如图甲所示。 (1)由图甲可知，气敏电阻的阻值随甲醛浓度的增大而________。（选填“增大”或“减小”），由图甲可求出甲醛浓度时，其阻值约为________。（保留两位有效数字） (2)探究小组利用该气敏电阻设计了如图乙所示的简单测试电路，用来测定室内甲醛是否超标（国家室内甲醛浓度标准是），并能在室内甲醛浓度超标时发出报警音。电路中报警器的电阻可视为无穷大，电源电动势（内阻不计），在接通电路时报警器两端电压大于时发出报警音“已超标”，小于等于时发出提示音“未超标”，则在电阻和中，________是气敏电阻，________是定值电阻，其阻值应设为________。（保留两位有效数字） 【答案】(1) 增大 2.6 (2) R4 R3 1.3 【详解】（1）[1]根据甲图可知，气敏电阻的阻值随甲醛浓度的增大而增大。 [2]由甲图可知，甲醛浓度时，其阻值约为。 （2）[1][2]当甲醛浓度升高时，气敏电阻的阻值增大，电路的总电阻增大，电路中的电流减小，定值电阻的电压减小，气敏电阻的电压变大，根据题意报警器应与气敏电阻并联，所以为气敏电阻，为定值电阻。 [3] 接通电路时报警器两端电压等于时为发出报警音“已超标”的临界，此时甲醛的浓度 则此时气敏电阻的阻值 因为电源电动势为3V，所以临界情况定值电阻两端的电压为1V，定值电阻与气敏电阻串联所以此时 【题型2 】 7．如图（a）所示为某种空气湿度控制仪的原理图。和中有一个是定值电阻，另一个是湿敏电阻，湿敏电阻的阻值 R与空气湿度RH的关系曲线如图（b）所示。当空气湿度太大， a、b两端的电压大于时，控制开关自动开启干燥机；当空气湿度太小， a、b两端的电压小于时，控制开关自动开启加湿器。下列说法正确的是（　　） A． B．为湿敏电阻 C．要在空气湿度更大时开启干燥机，可以适当增大定值电阻的阻值 D．要在空气湿度更小时开启加湿器，可以适当增大定值电阻的阻值 【答案】D 【详解】B．由图（b）可知，湿敏电阻的阻值R随湿度增大而减小，若为湿敏电阻，则当湿度增大时，其电阻减小，干路电流增大，则电源内阻与承担总电压增大，则两端电压减小，根据题意可知，湿度太大时，a、b两端的电压大于时，控制开关自动开启干燥机，故为湿敏电阻不合题意，即为湿敏电阻，故B错误； A．由图（a）可知，与是串联关系，设电源内阻为r，则控制开关两端电压 结合上述，为湿敏电阻，湿敏电阻的阻值随湿度增大而减小，当湿度较大，湿敏电阻时，a、b两端电压 当湿度较小时，湿敏电阻时，a、b两端电压 根据湿敏电阻特性有 解得 故A错误； C．要在空气湿度更大时开启干燥机，即此时温敏电阻阻值更小，上两端电压才等于，根据串联分压关系可知，可以适当减小定值电阻的阻值，故C错误； D．要在空气湿度更小时开启加湿器，即此时温敏电阻阻值更大，上两端电压才等于，根据串联分压关系可知，可以适当增大定值电阻的阻值，故D正确； 故选D。 8．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 【详解】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，即是光敏电阻，是定值电阻，光照度为时，光敏电阻的阻值为 根据串联电压分压特点 其中， 可得 故选A。 9．（多选）为节约用电，校园中路灯采用光敏元件测环境光强，实现自动控制。其内部电路如图所示，为光敏电阻（光照增加时，其电阻值减小），忽略灯阻值由于亮度变化的影响，电流表为理想电表。傍晚时闭合开关，电容器两板间小液滴处于静止状态，则随着环境光照逐渐降低（　　） A．灯、灯均逐渐变亮 B．电源的输出功率一定是先变大后变小 C．灯电压的变化量与电流表电流的变化量之比不变 D．小液滴向上运动，机械能减小 【答案】AC 【详解】A．光照逐渐降低时，光敏电阻阻值增大，总电阻增大，总干路电流减小，路端电压增大，结合串反并同，和与光敏电阻都并联，两灯两端电压都增大，功率都变大，故灯、灯均变亮，故A正确； B．光照逐渐降低时，由于的电阻增大，电源的外电阻在增大，因无法确定外电阻与电源内电阻的关系，即无法确定电源的输出功率的变化，故B错误； C．灯电压的变化量与电流表电流的变化量之比为电源内阻和阻值并联后的阻值，为定值，故C正确； D．电容器上极板与电源正极相连，带正电，电容器间电场竖直向下，液滴静止时，由平衡条件可知液滴带负电，电场力与重力平衡。由A项分析可知由于路端电压增大，所以电容器两端电压增大，根据可知，板间场强增大，液滴受到的电场力增大，液滴向上运动，在接触极板前，电场力做正功，电势能减小，机械能增大，故D错误。 故选AC。 10．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 】 11．图甲为某感温式火灾报警器，其简化电路如图乙所示。理想变压器原线圈接入电压有效值不变的正弦交流电源，副线圈连接报警系统，为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，为定值电阻，滑动变阻器用于设定报警温度。当流过的电流大于设定临界值时就会触发报警。那么出现火情时（　　） A．副线圈两端电压会随着副线圈电路端温度的变化而变化 B．热敏电阻两端电压升高 C．原线圈输入功率变小 D．滑片下移一点可以降低报警温度 【答案】D 【详解】A．理想变压器副线圈电压由原线圈电压和匝数比决定，原线圈输入电压不变、匝数比不变，因此副线圈两端电压恒定不变，故A错误； B．出现火情时温度升高，热敏电阻阻值减小，副线圈总电阻减小，总电流增大。定值电阻和滑动变阻器​的总电压随增大而升高，因此​两端电压减小，故B错误； C．原线圈输入功率等于副线圈输出功率，总电阻减小、不变，因此输出功率增大，原线圈输入功率也增大，故C错误； D．降低报警温度，即温度更低、​更大时就能触发报警。滑片下移后，接入电路的阻值减小，因此更大时，即温度更低时就能让电流达到临界触发报警，降低了报警温度，故D正确。 故选D。 12．（多选）某同学在做“利用传感器制作简单的自动控制装置”的实验中，所用热敏电阻的阻值随温度升高而减小。由该热敏电阻作为传感器制作的自动报警器原理图如图所示，其中左侧为控制电路，右侧为工作电路。下列说法正确的是（　　） A．电磁继电器是利用电磁感应原理工作的 B．电磁铁工作时，上端为S极 C．为了使温度过高时报警器响铃，c应接在a处 D．若要使启动报警的温度降低些，应将滑动变阻器的滑片P向上移动 【答案】BD 【详解】A．电磁继电器是利用电流的磁效应工作的，A错误； B．由题图可知电磁铁工作时线圈中电流的方向，根据安培定则可知，电磁铁工作时，上端为S极，B正确； C．温度升高时热敏电阻阻值减小，控制电路中的电流增大，则电磁铁的磁性增强，将衔铁吸引下来与下方b处接通，故c应接在b处，C错误； D．若要使启动报警的温度降低些，相当于增大临界状态的热敏电阻阻值，为了仍等于电磁铁将衔铁吸引下来的电流临界值，则需要减小滑动变阻器的阻值，即滑片P向上移动，D正确。 故选BD。 13．小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示（虚线框内的连接没有画出）。将热敏电阻安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电源，内阻不计，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻。当线圈中的电流大于等于时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。 (1)由图乙可知，当环境温度为时，热敏电阻阻值为_____； (2)由图乙可知，当环境温度升高时，继电器的磁性将_____（选填“增强”、“减弱”或“不变”）； (3)图甲中指示灯的接线柱D应与接线柱_____相连（选填“A”或“B”）； (4)当环境温度大于等于_____℃时，警铃报警。 【答案】(1)30 (2)增强 (3)A (4)40 【详解】（1）由图乙可知，当环境温度为时，热敏电阻阻值为。 （2）由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将减小，热敏电阻阻值减小，则流过继电器的电流增大，磁性增强。 （3）由于继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮。所以图甲中指示灯的接线柱D应与接线柱A相连。 （4）当线圈中的电流大于等于时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。根据欧姆定律 得 此时温度为，则环境温度大于等于时，警铃报警。 【题型4 】 14．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RP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，R1为定值电阻，用电动势为3V、内阻不计的直流电源E供电，要求当照度降低至某一值启动照明系统。已知1、2两端电压上升至2V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R1=20kΩ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 【答案】C 【详解】A．由图1可知，光照越强，光敏电阻的阻值越小，故A错误； B．由题知，1、2两端电压上升至2V时，控制开关自动启动照明系统，当电路中R1=20kΩ时其两端的电压为1V，与串联，电流相等，则有 解得 由图1可知，此时开启照明系统的照度值为0.39 lx左右，故B错误； C．仅增大直流电源电动势，1、2两端电压上升至2V时，控制开关自动启动照明系统，则两端的电压增大，与串联，电流相等，则有 可知减小，由图1可知，此时开启照明系统的照度值增大，故C正确； D．仅增大定值电阻的阻值，1、2两端电压上升至2V时，控制开关自动启动照明系统，则流过的电流减小，与串联，电流相等，现在电流减小，而两端的电压不变，故增大，由图1可知，此时开启照明系统的照度值减小，故D错误。 故选C。 15．如图所示是光感式烟雾报警器的原理图，烟雾报警器光源发出光线，在没有烟雾时沿直线传播（虚线），有烟雾时则光会散射到光敏电阻上，使蜂鸣器达到额定电流发出报警声，已知光敏电阻的阻值随光的强度增强而减小，接收光的强度随烟雾浓度增大而增强，关于烟雾报警器，下列说法正确的是（　　） A．无论浓度多大的烟雾均可使蜂鸣器报警 B．电源电动势越大，蜂鸣器越易发出报警声 C．光源发光强度越强，蜂鸣器越难发出报警声 D．滑动变阻器P向b端滑动，蜂鸣器更容易发出报警声 【答案】B 【详解】A．只有当烟雾的浓度足够大时，散射到光敏电阻上的光足够强，使得光敏电阻的阻值减小，电路中电流足够大时才能使蜂鸣器报警，选项A错误； B．电源电动势越大，在同等条件下回路中的电流越大，则蜂鸣器越容易发出报警声，选项B正确； C．光源发光强度越强，光敏电阻的阻值越小，则回路中电流越大，则蜂鸣器越容易发出报警声，选项C错误； D．滑动变阻器P向b端滑动，电阻增大，则回路中电流减小，则蜂鸣器更难发出报警声，选项D错误。 故选B。 16．（多选）智能手机有自动调节屏幕亮度的功能．图为该调节功能的模拟电路简化图，电源的电动势为、内阻为，、中的一个为定值电阻，另一个为光敏电阻（阻值随外部环境光照强度的减小而增大），电压表、电流表均可视为理想电表。若外部环境的光照强度逐渐增大，则下列说法正确的是（    ） A．为光敏电阻 B．电流表示数增大 C．电压表示数增大 D．电源的总功率增大 【答案】BD 【详解】A．根据题意可知，外部环境光照强度增大，屏幕亮度变大，则灯泡两端电压增大，流过灯泡的电流变大，所以有两种可能，一是灯泡电阻和电阻并联总电阻阻值增大，二是电阻的阻值减小，光敏电阻阻值随外部环境光照强度的减小而增大，所以外部光照强度逐渐增大，光敏电阻阻值减小，只能电阻是光敏电阻，故A错误。 BC．由于光敏电阻阻值减小，外电路总阻值减小，根据闭合电路欧姆定律可得 则有干路电流增大，即电流表示数增大，由串联电路分压规律可知外电阻阻值减小，电源内阻不变，所以电压表示数减小，故B正确，C错误。 D．由功率，由于外电阻阻值减小，所以电源总功率增大，故D正确。 故选BD。 17．连续阴雨，空气潮湿，能见度低，为保证师生安全，学校科学兴趣小组的同学们设计了如图甲所示的模拟电路，能实现湿度达到一定程度，警示灯发光；湿度越大，警示灯越亮。为了提高警示效果，警示灯还能不断闪烁。（提示：电磁铁线圈电阻忽略不计，警示灯电阻保持不变） (1)根据设计要求，应选择图乙中的_____（选填“”或“”）湿敏电阻。 (2)闭合开关，警示灯发光，同时衔铁被吸下来，此时串联在图甲电路中_____（选填“A”或“B”）位置的湿敏电阻被短路，警示灯变得更亮。 (3)已知电源电压为，警示灯的规格是“6V，3W”，当空气湿度为80%时，闪烁的过程中，灯较暗时的实际功率是多少？_____ (4)若上述警示灯在空气湿度低于设定值的情况下就发光，那么可以采取什么方法使其恢复正常。（至少给出1种）______ 【答案】(1) (2)B (3)0.75W (4)减小电源电压，减少电磁铁的线圈匝数，在电路中串联一个电阻 【详解】（1）由图乙可知：的电阻随湿度的增加而增加，的电阻随湿度的增加而减小。由题意可知空气湿度较小时电磁铁不吸合，灯泡较暗；当空气湿度达到一定程度时湿敏电阻的阻值减小，电路的电流增大，电磁铁的磁性增强，电磁铁吸合，湿敏电阻被短路，灯泡变亮，由于电磁铁也被短路无磁性，电磁铁不吸合，灯泡变暗，据此可知警示灯能不断亮暗闪烁所以应选图乙中的湿敏电阻，且串联在图甲电路中B位置。 （2）由上述分析可知，由图乙知当空气潮湿湿度大能见度低时湿敏电阻的阻值变小，故电路的电流增大，电磁铁的磁性变强，将衔铁吸引下来；若湿敏电阻放在B位置时，会被短路，电路的电流突然增大，警示灯一下变得很亮，起到闪烁的作用，而放在A点则不会出现此现象。 （3）由知，警示灯的电阻为 由乙图可知，当空气湿度为80%时， 在闪烁过程中，电路中的最小电流为 灯较暗时的实际功率 （4）警示灯在空气湿度低于设定值的情况下就发光，说明此时的电流较大，衔铁被吸下；要使其恢复正常，这就需要减小电路中的电流，所以可以通过减小电源电压、在电路中串联一个电阻来减小电路中的电流；由于电磁铁的磁性大小与线圈的匝数、电流的大小有关，所以还可以通过减小线圈的匝数来减小电磁铁的吸合力。故答案为：减小电源电压；减少电磁铁的线圈匝数；在电路中串联一个电阻。 【题型5 】 18．如图是电熨斗的结构图，下列说法正确的是（　　） A．双金属片上层金属的膨胀系数小于下层金属 B．常温下，上下触点分离；温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点接触 C．需要较高温度熨烫时，要调节调温旋钮使升降螺丝上移并带动弹性铜片上移 D．双金属片温度传感器的作用是控制电路的通断 【答案】D 【详解】A．双金属片上层金属的膨胀系数应该大于下层金属，故A错误； B．常温下，上下触点接触；温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点分离，故B错误； C．需要较高温度熨烫时，要调节调温旋钮使升降螺丝下移并带动弹性铜片下移，故C错误； D．双金属片温度传感器在电路的作用相当于开关，控制电路的通断，故D正确。 故选D。 19．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R随温度T变化的关系图像如图所示，下列说法中正确的是（　　） 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的变化不明显 D．它们都能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量 【答案】D 【详解】A．金属热电阻的阻值对温度的升高而增大，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； B．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； C．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； D．金属热电阻和热敏电阻它们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。 故选D。 20．（多选）图甲表示某种电阻R的阻值随摄氏温度t变化的图像，用这个电阻做测温探头，接入如图乙中电路，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到一个简单的电阻温度计，则（　　） A．温度越高，电流表的指针偏转角越小 B．t1应标在电流较小的刻度上 C．表盘上标注温度刻度也一定是均匀的 D．温度越高，整个电路消耗的功率越小 【答案】AD 【详解】A．由图甲可知，随着温度的升高，电阻R的阻值增大，根据图乙，电路中的电流减小，电流表的指针偏转角越小，A正确； B．根据图甲，当温度为t1时，电阻R的阻值最小，根据图乙，电流最大，故t1应标在电流较大的刻度上，B错误； C．从题图甲可知，电阻阻值可表示为 根据闭合电路欧姆定律 由上式可知，通过电流表的电流与温度呈非线性关系，表盘上标注温度刻度是不均匀的，C错误； D．温度越高，电阻的阻值越大，电路中电流越小，由可知，整个电路消耗的功率越小，D正确。 故选AD。 21．自制的简易温控装置的原理电路如图，继电器与热敏电阻、滑动变阻器R串联。当温度升高到设定值时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控。 (1)当温度升高到设定值时衔铁被吸合，是因为热敏电阻的阻值随温度升高而________（填“增大”或“减小”），从而改变电路电流，改变继电器的磁场强弱。 (2)若把继电器电源的正负极调转，对实验________影响（选填“有”或“无”）。 (3)若要调高温控装置的温度，图中滑动变阻器滑片应向________（填“左”或“右”）滑动。 【答案】(1)减小 (2)无 (3)右 【详解】（1）温度升高到设定值时衔铁被吸合，则说明控制电路的电流增大，可知热敏电阻的阻值随温度升高而减小。 （2）若把继电器电源的正负极调转，会改变线圈的电流方向，从而改变电磁铁的极性，但不影响其对衔铁的吸引。 （3）要调高温控装置的温度，则需要在温度更高，热敏电阻的阻值更小时，衔铁才被吸合，故需要调大滑动变阻器，以实现在温度更高时才停止加热，故滑片应向右滑动。 【题型6 】 22．有一种测定压力变化的传感器，其结构原理如图所示。A为固定电极板，B为可动电极板，可动电极板与固定电极板相距较近且两端固定，当待测压力施加在可动电极板上时，使可动电极板发生形变，从而改变其与固定电极板间的距离。两电极板通过灵敏电流计G和保护电阻R与电源相连，电源两端的电压恒定，已知电流计电流从哪个接线柱流入指针就偏向哪个接线柱。对于这个压力变化传感器的工作情况，下列说法中错误的是（　　） A．当待测压力增大时，电极板所带电荷量增大 B．当待测压力减小时，电流计的指针向左偏转 C．当待测压力不变时，电流计的示数为零 D．当待测压力为零时，电流计的示数为零 【答案】B 【详解】A．当待测压力增大时，则电容器极板间的距离减小，根据 可知C增大；根据 因U不变，则Q增大，故A正确，不符合题意； B．当待测压力减小时，电容器极板间的距离增大，根据 可知C减小；根据 因U不变，则Q减小，电容器放电，电流计电流从“+”接线柱流入，指针向右偏转，故B错误，符合题意； C．当待测压力不变时，电容不变，电容器不存在充放电过程，电流计无电流，示数为零，故C正确，不符合题意； D．当待测压力为零时，板B处于静止且电容器电容不变，电容器无充放电过程，电流计示数为零，故D正确，不符合题意。 故选B。 23．某同学自制电子秤的原理如图所示：为滑动变阻器，其滑片P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S，托盘空载时，滑片P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P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．电压表示数越小，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．将电压表表盘改写为等质量间隔的电子秤表盘后，表盘右端刻度线更密 D．更换不同劲度系数的弹簧后，电子秤的量程不变 【答案】C 【详解】A．弹簧电阻不计，电压表测量滑动变阻器上半部分电阻电压，所称物体质量越大，滑动变阻器上半部分电阻越大，电路总电阻越大，电流越小，和电源内阻分到的电压越小，故滑动变阻器上电压越大，即电压表示数越大，故A错误； B．称量物体的质量越大，接入电路的滑动变阻器阻值越大，由闭合电路欧姆定律得 电路消耗的总功率 可知越大，I越小，P越小，故B错误； C．当托盘中没有放物体时，电压表示数为零，当物体质量为m时，设物体下降x，平衡条件有 根据欧姆定律得 故电压表读数为 设变阻器总电阻为R，总长度为l，则有 联立解得 变式可得 令，可得 可知该式为曲线，对该函数式进行求导，得 可知随着m的增大，在减小，即在减小，故当m越大时，对于相同的值越小，所以若将电压表表盘改写为等质量间隔的电子秤表盘后，当m越大时指针越靠右，此时等质量间隔时的越小，即刻度线越密，故C正确； D．因为滑动变阻器可滑动的最大长度不变，当更换不同劲度系数的弹簧后，根据 可知对应的最大可称重的质量改变，由于滑动变阻器的最大阻值不变，指示出的电压表的最大示数不变，所以更换不同劲度系数的弹簧后，只需将该劲度系数下的最大可称重质量标记在电压表最大示数处即可，此时最大示数处所指示的质量就是电子秤的量程，所以电子秤的量程会改变，且劲度系数越大，对应的量程越大，劲度系数越小，对应的量程越小，故D错误。 故选C。 24．（多选）压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小。某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绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球，压敏电阻与挡板间距离略大于重球直径。小车向右做直线运动过程中，电流表示数随时间的变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．0~t1时间内，小车可能做匀速直线运动 B．t1~t2时间内，小车做加速度减小的直线运动 C．t2~t3时间内，小车可能做匀速直线运动 D．t2~t3时间内，小车可能做匀加速直线运动 【答案】BCD 【详解】A． 0~t1时间内，电路的电流不变且较大，则压敏电阻阻值较小，则受压力较大且不变，小车加速度向右，不可能做匀速直线运动，A错误； B．t1~t2时间内，电路中电流减小，则电阻变大，压敏电阻受压力减小，则小车向右的加速度减小，即小车向右做加速度减小的直线运动，B正确； CD．t2~t3时间内，电路中电流较小且不变，则压敏电阻阻值不变且较大，则受压力较小，小车可能做匀速直线运动，也可能向右做匀加速直线运动，CD正确。 故选BCD。 25．某小组同学利用压敏电阻和电流计做一个测力计。 （1）利用图甲电路测量压敏电阻的阻值。闭合开关前，滑动变阻器的滑片应位于__________端（填“”或“”）；已知电流表内阻为，某次测量中电压表示数为、电流表示数为，则压敏电阻__________（用所给物理量符号表示）； （2）改变作用在压敏电阻上的压力大小，测出不同压力下压敏电阻的阻值，可得到图乙所示的图像； （3）将该压敏电阻连入图丙电路中，电源电动势，内阻，电流表量程，内阻，如果压力时，电流表刚好满偏，电阻箱的阻值应调整为__________； （4）在图丙电路中，保持不变，将该电流表改装为压力计，则压力与电流的关系式为__________（代入（3）中各已知量的数值，表达式中只有电流未知） 【答案】 10 【详解】[1]闭合开关前，滑动变阻器应调到接入阻值最大处保护电路，由图甲的接法可知，滑片位于端时接入电阻最大，故填。 [2]甲图中电压表测量压敏电阻和电流表的总电压，由欧姆定律得 整理得压敏电阻 [3]由图乙的图像可得与的关系 当时，， 此时电流表达到满偏电流 根据闭合电路欧姆定律 解得 [4]保持不变，总电阻满足 代入已知数值得，整理得 结合 整理得 【题型7 】 26．如图甲所示为某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻（该电阻特性是光照强，导电性好）、R2为定值电阻，A、B接监控装置。如图乙所示为一温度自动报警器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝。下列说法正确的是（　　） A．图甲中，当有人通过而遮住光线时，A、B之间电压减小 B．图甲中，仅减小R2的阻值时，可增大A、B之间的电压 C．图乙中，温度升高至74℃时，灯L2亮报警 D．图乙中，温度升高至78℃时，灯L1亮报警 【答案】A 【详解】A．图甲中，当有人通过而遮住光线时，光照变弱，R1阻值变大，根据“串反并同”，A、B之间电压减小，A正确； B．图甲中，仅减小R2的阻值时，回路电流增大，根据 ，A、B之间的电压减小，B错误； CD．图乙中，温度升高至78℃时，回路导通，电磁铁得电，灯L2亮报警，灯L1熄灭，CD错误。 故选A。 27．（多选）某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成。如果右侧线圈L2中产生感应电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K而切断家庭电路，仅考虑L1在铁芯中产生的磁场，下列说法正确的有（　　） A．家庭电路正常工作时，L2中的磁通量为零 B．家庭电路中使用的电器增多时，L2中的磁通量将增加 C．家庭电路中的电器发生短路时，开关K将被电磁铁吸起 D．地面上的人接触火线发生触电时，开关K将被电磁铁吸起 【答案】AD 【详解】AB．分析题意可知，火线和零线中电流等大反向，并行绕制时，线圈L1中产生的磁通量相互抵消，合磁通量为零，线圈L1、L2绕制同一铁芯上，即使用电器增多时，线圈L2中的磁通量同样为零，故A正确，B错误； C．家庭电路中的电器发生短路时，根据闭合电路欧姆定律可知，火线和零线的电流同时增大，合磁通量为零，开关K不会被电磁铁吸起，故C错误； D．地面上的人接触火线发生触电时，火线的电流变大，线圈L1中的磁通量不为零，线圈L2中的磁通量发生变化，产生感应电流，电磁铁将开关K吸起，故D正确。 故选AD。 28．热敏电阻可分为正温度系数热敏电阻（简称PTC电阻）和负温度系数热敏电阻（简称NTC电阻），前者的阻值随温度的升高而增大，后者的阻值随温度的升高而减小。某恒温箱温控电路和高温报警装置电路分别如图甲、乙所示，两图中R1、R2均为热敏电阻。 (1) R1应为________，应为________。在汽车电路中，常将热敏电阻与其他元件串联接入电路，以防止其他元件两端的电压过大，从而保护电路和设备，则该热敏电阻为________。（均填“PTC电阻”或“NTC电阻”） (2)在图乙中，若要让蜂鸣器在更低温度时响起，应将图中滑动变阻器滑片向________（填“左”或“右”）移动少许。 【答案】(1) NTC电阻 PTC电阻 PTC电阻 (2)右 【详解】（1）[1]恒温箱温控电路应确保加热器加热后，温度升高至某温度时继电器中电流达到临界值使得衔铁被吸下，加热电路断开，即温度升高，温控电路中电流增大，因此R1应为NTC电阻。 [2][3]高温报警装置电路则相反，在温度较低时衔铁被吸下，温度升高至某临界温度时衔铁被释放，蜂鸣器所在电路接通，因此继电器所在电路中的电流应随温度的升高而减小，应为PTC电阻。同理，为防止其他元件两端的电压过大即电流过大，应选择阻值随温度升高而增大的热敏电阻即PTC电阻接入汽车电路。 （2）在题图乙中，若要让蜂鸣器在更低温度时响起，即PTC电阻的阻值更小时衔铁被释放，需增大滑动变阻器接入电路的电阻，应将滑片向右移动少许。 1．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，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，点的电势比点的高 D．如图丁，是霍尔元件工作原理示意图，与干簧管的工作原理相同 【答案】C 【详解】A．平行板电容器有 当液面升高时，变大，所以电容器的电容变大，LC回路有 所以LC回路中振荡电流频率将减小，故A项错误； B．当物体1向左移动时，铁芯进入线圈，线圈的自感系数变大，故B项错误； C．当膜片向左运动时，两平行板间的距离增大，因为 所以平行板电容器的电容变小。又因为 由电路图可知电容器连在电源两端，所以其两端的电势差不变，则电容器上的电荷量将减小，所以振动膜片上的正电荷将减小。所以电流从A到B，即A点的电势比B点的电势高，故C项正确； D．霍尔元件的工作原理是霍尔效应，而干簧管的工作原理是外加磁场使簧片磁化，所以两者的工作原理不相同，故D项错误。 故选C 。 2．光电式火灾报警器的原理如图所示，红外光源发射的光束经烟尘粒子散射后照射到光敏电阻上，光敏电阻接收的光强与烟雾的浓度成正比，其阻值随光强的增大而减小。闭合开关，当烟雾浓度达到一定值时，干簧管中的两个簧片被磁化而接通，触发蜂鸣器报警。为了能在更低的烟雾浓度下触发报警，下列调节正确的是（　　） A．增大电阻箱的阻值 B．减小电阻箱的阻值 C．增大电源的电动势 D．减小干簧管上线圈的匝数 【答案】B 【详解】A．增大电阻箱的阻值，则红外光源发出的红外线强度减小，若烟雾浓度降低，则光敏电阻接收的光强降低，阻值变大，则干簧管的电流减小，则干簧管中的两个簧片不能被磁化而接通，触发蜂鸣器不能报警，故A错误； B. 若烟雾浓度降低，则光敏电阻接收的光强降低，阻值变大，若再减小电阻箱的阻值，则干簧管的电流增大，则干簧管中的两个簧片被磁化而接通，触发蜂鸣器报警，故B正确； C．增大电源的电动势，对干簧管的通断无影响，故C错误； D．减小干簧管上线圈的匝数，干簧管中产生磁场强度减弱，则干簧管中的两个簧片不能被磁化而接通，蜂鸣器不报警，故D错误。 故选B。 3．图甲所示的是恒温式热线风速仪的结构示意图，将一根细金属丝置于圆柱形通道内，设定其工作温度恒为T1。风速仪正常工作时，接通电路，金属丝升温到T1，风流过通道，会带走部分热量，风速仪通过控制电路改变流过金属丝的电流维持金属丝的温度T1不变。风速仪通过测量金属丝两端的电压、进入通道时风的温度t0，从而实现对风速的测量。已知风速越大，金属丝与风的温度之差越大，单位时间内风带走的热量越多。金属丝电阻R随温度t变化的关系如图乙所示。假设空气密度始终不变，下列说法正确的是（    ） A．当t0不变，所测风速增大时，金属丝两端的电压减小 B．当风速不变，t0越高时，金属丝两端的电压越大 C．若风速仪测得的电压和t0均变大，可判断风速变大 D．若工作温度T1增大，风速仪测得的电压和t0均不变，可判断风速变大 【答案】C 【详解】A．当不变，所测风速增大时，单位时间内风带走的热量越多，为维持金属丝的温度T1不变，需增大流过金属丝的电流，所以金属丝两端的电压增大，故A错误； B．当风速不变，越高时，金属丝与风的温度之差越小，单位时间内风带走的热量越少，为维持金属丝的温度T1不变，需减小流过金属丝的电流，所以金属丝两端的电压变小，故B错误； C．若风速仪测得的电压和均变大，金属丝与风的温度之差变小，金属丝两端的电压需增大来维持金属丝的温度T1不变，可判断单位时间内风带走的热量变多，风速变大，故C正确； D．若工作温度T1增大，金属丝电阻变大，因风速仪测得的电压和均不变，故金属丝与风的温度之差变大，但金属丝产生热量减少，可判断风速变小，故D错误。 故选C。 4．如图为利用光敏电阻的阻值随光的强弱而变化的特性制作的一款光照强度报警器。E为电源（内阻不计），为滑动变阻器，信号器H（看作定值电阻）两端的电压会随着光照强度的增大而增大，超过一定值就会发出警报。下列说法正确的是（　　） A．随着光照强度的增大，电流表A示数减小 B．随着光照强度的增大，光敏电阻的阻值减小 C．适当增大电源的电动势，信号器更难达到报警电压 D．适当调大的阻值，信号器更容易达到报警电压 【答案】B 【详解】AB．信号器两端的电压增大，则电路中并联部分的电压减小，并联部分的电阻也减小，光敏电阻的阻值减小，流过的电流减小，又因为并联部分的总电流增大，所以电流表的示数增大，故A错误，B正确； C．适当增大电源电动势，可以使信号器H两端未报警时的电压更大，可以使信号器H更容易达到报警电压，故C错误； D．适当调大电阻的阻值，使信号器H两端未报警时的电压更小，则信号器H更难以达到报警电压，故D错误。 故选B。 5．如图所示，图1为热敏电阻的曲线，图2为用此热敏电阻和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为。当线圈中的电流大于或等于时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势，内阻不计。则下列说法正确的是（　　） A．由图1知该热敏电阻的阻值随温度的升高而增大 B．恒温箱内的加热器应接在、端 C．要使恒温箱内的温度保持100℃，可变电阻的值应调节为 D．为使恒温箱内的温度保持在更高的数值，可变电阻的值应减小 【答案】C 【详解】A．由图1知该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，选项A错误； B．当温度降低时，热敏电阻R阻值增加，电路电流变小，继电器的衔铁被向上吸合，此时AB接通应该开始加热，则恒温箱内的加热器应接在A、B端，选项B错误； C．要使恒温箱内的温度保持100℃，此时R=50Ω，根据 可得可变电阻，选项C正确； D．为使恒温箱内的温度保持在更高的数值，此时R变小，则可变电阻的值应增大，选项D错误。 故选C。 6．如图所示是苹果自动分拣装置的示意图，该装置能够按一定质量标准自动分拣大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在一个以 为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在电阻。 上， 的阻值随压力的变化而变化。小苹果通过托盘秤时， 两端的电压较小，分拣开关在弹簧向上的弹力作用下处于水平状态，小苹果进入上面通道；当大苹果通过托盘秤时， 两端能够获得较大电压，电磁铁吸动分拣开关的衔铁，打开下面通道，让大苹果进入下面通道。设定进入下面通道的大苹果最小质量 m。为该装置 的分拣标准，下列说法正确的是（　　） A．压力越小，越小 B．调节的大小可以改变筛选苹果的标准 C．若电源内阻变小，则会提高分拣标准 D．若电源电动势变大，可提高分拣标准 【答案】B 【详解】A．小苹果通过托盘秤时，压力较小，此时两端的电压较小，根据串联分压规律可知，此时电阻值较大，即压力越小，越大，故A错误； B．根据题意可知，当两端获得较大电压，电磁铁吸动分拣开关的衔铁，打开下面通道，让大苹果进入下面通道，可知，当苹果质量一定，压力一定，电阻一定，此时如果电阻越大，两端获得电压越大，电磁铁将吸动分拣开关的衔铁，打开下面通道，即调节的大小可以改变筛选苹果的标准，故B正确； C．若电源内阻变小，当苹果质量一定且较小时，压力一定，电阻一定，此时回路电流增大，两端获得电压越大，电磁铁将吸动分拣开关的衔铁，打开下面通道，即若电源内阻变小，会降低分拣标准，故C错误； D．若电源电动势变大，当苹果质量一定且较小时，压力一定，电阻一定，此时回路电流增大，两端获得电压越大，电磁铁将吸动分拣开关的衔铁，打开下面通道，即若电源电动势变大，会降低分拣标准，故D错误。 故选B。 7．某力敏电阻的阻值随着压力的增大而线性减小。一同学利用该力敏电阻设计了判断小车在水平方向上运动状态的装置。其工作原理如图甲所示，将力敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，之间放置一个光滑绝缘重物M，重物与挡板之间通过轻弹簧连接。某次实验中，电压表示数随时间变化关系如图乙所示，已知时间内，小车处于静止状态，则（    ）    A．时间内，弹簧处于原长状态 B．时间内，小车的加速度随时间均匀增大 C．时间内，小车做匀变速直线运动 D．时间内，小车可能向左做匀减速直线运动 【答案】D 【详解】A．0-t1时间内电压表示数不变，说明力敏电阻所受压力不变，由题意可知，弹簧上一定有力，M处于静止状态，合力为零，力敏电阻对M的弹力水平向左，弹簧对M弹力水平向右，所以在0-t1时间内弹簧也可能处于压缩状态，故A错误； BC．t1-t2时间内，R两端电压均匀减小，电路中电流均匀减小，力敏电阻阻值变大，设时电路中总电阻为，电路中电流为，由闭合电路的欧姆定律得 解得 由图可知 解得 所以物块的加速度 T为弹簧弹力，大小不变，所以小车的加速度随时间不是均匀变化，故B C错误； D．t2-t3时间内，电流不变，力敏电阻上所受压力不变，且M受到弹簧向右的力大于力敏电阻对M的压力，可知M的加速度向右且大小不变，所以小车可能向右做匀加速直线运动或向左做匀减速直线运动，故D正确。 故选D。 8．（多选）智能洗衣机能根据衣物的重量自动投放洗衣液，如图为简化的部分工作电路图。已知电源A电动势为12V，内阻为1Ω，，电阻阻值随所受压力变化的关系式为（的单位为Ω，的单位为N）。当两端电压超过临界值3.6V时，使控制电路接通，电磁铁吸动衔铁，接通对应的投放洗衣液工作电路。下列说法正确的是（　　） A．当衣物重量减小时，两端的电压增大 B．当衣物重量大于临界值时会接通工作电路2 C．当两端电压达到临界值时，压力为10N D．为了提高电压临界值，只需要增大的阻值 【答案】BC 【详解】A．根据题意可知，当衣物重量减小时，电阻阻值增大，干路电流减小，则两端的电压减小，故A错误； B．根据题意结合A分析可知，当衣物重量大于临界值时，两端的电压增大到临界值，使控制电路接通，电磁铁吸动衔铁，接通工作电路2，故B正确； C．当两端电压达到临界值时，即两端电压为，则干路电流 代入数据解得 由电阻阻值随所受压力变化的关系式为可得，此时，故C正确； D．根据题意可知，增大的阻值，不会改变电压临界值，只会改变达到临界值时衣物的重量，故D错误。 故选BC。 9．（多选）下列关于传感器元件说法正确的是（　　） A．如图甲、当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，干簧管起到开关作用 B．如图乙、是一种电感式微小位移传感器，物体1连接软铁芯2插在空心线圈3中，当物体1向右发生微小位移时，线圈自感系数变大 C．如图丙是一光敏电阻，随着光照增强，光敏电阻变小 D．如图丁，当力F越大，金属梁弯曲形变越大，应变片的电阻变化就越小 【答案】AC 【详解】A．当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化接通，当磁体远离干簧管时，两个簧片因失去磁性而分开，起到开关的作用，A正确； B．当物体1向右发生微小位移时，铁芯插入的长度变小，线圈自感系数变小，B错误； C．光敏电阻当光照变强时，电阻变小，C正确； D．当力F越大，金属梁弯曲形变越大，应变片的电阻变化就越大，D错误。 故选AC。 10．（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。 11．（多选）图1是一种测量血压的压力传感器，其核心电路结构图如图2所示，绝缘圆形薄片P上有四个可形变的电阻片R1、R2、R3、R4关于圆心O点对称分布。测量血压的原理可简化为：对O点施加一个垂直纸面的压力，薄片形变后使电阻片R1、R2横向缩短纵向拉伸，电阻片R3、R4横向拉伸纵向缩短，电阻片厚度均视为不变，用数字电压表测量a、b两点间的电压。闭合开关S，O点未受到压力时电压表的示数为零。下列说法正确的是（　　） A．O点未受到压力时，电阻片阻值关系满足R1R3=R2R4 B．O点受到压力后，R1的电阻变大，R3的电阻变小 C．O点受到压力后，a点电势高于b点电势 D．O点受到压力越大，则电阻形变越大，电压表的示数越大 【答案】BD 【详解】A．根据电桥平衡原理可知，即 解得R1R2=R4R3，故A错误； B．根据电阻定律，薄片形变后使电阻片R1、R2横向缩短（S变小）纵向拉伸（L变大），电阻变大，电阻片R3、R4横向拉伸（S变大）纵向缩短（L变小），电阻变小，故B正确； CD．规定电源负极电势为0，路端电压为U，则有 a、b两点电势分别为， O点未受到压力时，有，O点受到压力后，电阻片R1、R2电阻变大，电阻片R3、R4电阻变小，则有，故a点电势φa低于b点电势φb，O点受到压力越大，则电阻形变越大，电压表的示数也变大，故C错误，D正确。 故选BD。 12．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。 13．第25届冬季奥林匹克运动会于2026年2月在意大利米兰举办。在各项赛事中，从比赛场馆的设备调控到运动员的成绩获取、判定都离不开各类电子仪器。其中，传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，常将非电学量（如温度、光、声音、压力）转化为电学量（电压、电流），方便电路处理。 (1)如图所示为体育馆某设备简单的调控电路，设输入端U为220V正弦式交流电，滑动变阻器的最大值为，，。当滑片P滑至的中点时，a、b两端的输出电压最大值为________V (2)某教练员利用手边的一压敏电阻制作电子秤，又查找资料获得了该压敏电阻的阻值R随压力F变化的图像如图（a）所示。该教练员按图（b）所示电路制作了一个简易电子秤（秤盘质量不计），电路中电源内阻，电流表满偏电流，内阻，g取。 实验步骤如下： 步骤a.秤盘上不放重物时，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表指针满偏； 步骤b.保持滑动变阻器接入电路阻值不变，秤盘上放置质量为m的物体，读出此时电流表示数I； 步骤c.换用不同已知质量的物体，记录每一个质量值对应的电流值； 步骤d.将电流表刻度盘改装为质量刻度盘。 该教练员利用所测数据做出了如图（c）所示的图像。回答下列问题： ①改装后的刻度盘其标注的质量刻度________（填“均匀”或“不均匀”）； ②若电流表示数为，结合图（c）提供的信息，待测重物质量为________kg； ③电路中电源的电动势为________V，滑动变阻器接入电路的有效阻值________Ω。 【答案】(1) (2) 不均匀 6 2 7 【详解】（1）当滑片P滑到中点时，上半部分电阻，下半部分电阻 与并联，并联电阻 总电阻 输入端电压有效值，则P、b间电压有效值为 输出端ab开路，无电流，ab电压等于P、b间电压，正弦交流电最大值为有效值乘以，故输出电压最大值为 （2）[1] 由图(a)得压敏电阻阻值与压力的关系（，单位） 根据闭合电路欧姆定律 代入整理得 由推导可知，与不是线性关系，因此质量刻度不均匀。 [2]结合图(c)可得 当， 代入得 [3] 由图(c)，得， 解得， 14．健康饮食，从“减”开始：减糖、减盐、减脂。某科技小组利用所学知识设计了简易的电子秤，原理如图所示。轻弹簧竖直放置，下端固定在绝缘地面上，上端与塑料托盘相连，并与滑动变阻器的滑片连接，塑料托盘与弹簧的质量均不计。当托盘中没有放物体时，轻弹簧处于原长，滑片恰好在滑动变阻器的最上端，此时理想电压表示数为0。当放上物体时，轻弹簧被竖直压缩，带动滑动变阻器的滑片向下移动相等的距离，根据电压表的示数可计算托盘中物体的质量。滑动变阻器总电阻为，总长度为，电源电动势为，内阻为，限流电阻的阻值为，轻弹簧的劲度系数为，重力加速度为，不计一切摩擦和其他阻力。求： (1)电压表的最大示数； (2)电子秤能测量的最大质量； (3)电子秤电压表示数与所称物体质量的关系式。 【详解】（1）当滑片在最下方时，电压表示数最大，此时电路总电阻为 由闭合电路欧姆定律 电压表的示数 解得 （2）电子秤测量最大质量时，弹簧形变量为，根据平衡条件有 解得 （3）当放上质量为的物体时，弹簧形变量为，滑动变阻器接入电路中的电阻 由闭合电路欧姆定律可得 由受力分析知 又 联立解得 2 / 30 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $