9.3 传感器的应用（分层作业）物理沪科版选择性必修第二册

9.3 传感器的应用（原卷版） 目　录 2 一、压敏电阻与压力传感器 2 二、热敏电阻与温控应用 4 三、光敏电阻与光控应用 5 四、电容式与其他传感器 7 五、传感器实验 9 11 一、压敏电阻与压力传感器 1．（23-24高二上·上海浦东新·期中）压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位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（a）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。小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图（b）所示，下列判断正确的是（　　） A．从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动 B．从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动 C．从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动 D．从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动 2．某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示，电路中的和，其中一个是定值电阻，另一个是压力传感器（可等效为可变电阻）。水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。当a、b两端的电压大于时，控制开关自动开启低水位预警；当a、b两端的电压小于（、为定值）时，控制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是（　　） A． B．为压力传感器 C．若定值电阻的阻值越大，开启高水位预警时的水位越低 D．若定值电阻的阻值越大，开启低水位预警时的水位越高 3．在如图a所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R为压敏电阻，其阻值R随压力F的变化图像如图b所示，C为电容器，L为指示灯（指示灯的电阻保持不变），若r=R0，现在R上施加一压力F，则（　　） A．压力F减小，L变暗 B．压力F减小，电容器的电量增大 C．压力F增大，压敏电阻消耗的功率增加 D．压力F增大，电压表电压变化量与电流表电流变化量的比值不变 4．我们经常见到的电子秤，它所使用的测力器件是力传感器。常用的一种力传感器是由金属梁和电阻应变片组成的，其结构如图所示，称为应变式力传感器。下列说法正确的是（　　） A．应变片是由导体材料制成的 B．传感器输出的是金属梁上的电压 C．外力越大，输出的电压差值也越大 D．当应变片的表面被拉伸时，其电阻不变 5．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 二、热敏电阻与温控应用 6．（22-23高二下·上海徐汇·期中）如图所示为某个恒温箱控温电路的一部分。其中水银温度计内的水银为导电材料，下面金属丝B与水银接触，上方金属丝A则可以根据需要上下调整。控制部分的核心则是一个电磁继电器，其在通电后会吸引金属片从而使得加热电路（图中未画出）导通或断开。为了实现控温效果，加热电路应接在 端；为提升恒温箱的温度，应将金属丝（　　） A．AB；上升 B．AB；下降 C．CD；上升 D．CD；下降 7．（22-23高二下·上海徐汇·期中）某温度敏感性材料在常温下不透光，而高温下会变得透明。这种材料配合以下哪种DIS传感器可以起到监测温度的效果（　　） A．位移传感器 B．力传感器 C．光电门传感器 D．电流传感器 8．（2022·上海青浦·二模）利用某半导体的电阻随温度升高而减小的特征可以制作电子温度计。图甲表示该半导体的电阻R随摄氏温度t变化的情况。把该半导体与电动势为E、内阻为r的电源，理想电压表和保护电阻R0连成如图乙所示的电路。用该半导体作测温探头，把电压表的电压刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易的电子温度计。下列说法正确的是（　　） A．电压较大的刻度对应较高的温度 B．电压刻度0V对应的就是0℃ C．该电子温度计表盘上温度的刻度是均匀的 D．若电池用久后内阻r变大，用该温度计测量的温度要比真实值偏高 9．如图是“温度自动报警器”的电路图，图中金属丝下端与95°C刻度线对齐，温度超过95°C，铃响表示报警。下列说法正确的是（　　） A．图中的是电磁铁，通电后电磁铁的上方是S极 B．控制电路电源的正、负极对调后不会影响自动报警器工作 C．该液体温度计使用水银的主要原因是水银的密度很大 D．如果要降低报警温度，需要将金属丝往上提 10．关于温度计的种类以及原理，下列说法中正确的是（　　） A．电子数字温度计将温度信号转换为电信号，再通过显示屏直接显示温度值 B．水银温度计是利用水银热传导制成的，温度越高，水银传递的热量越多 C．红外温度计是利用物体发出的红光来测量温度，需直接接触被测物体 D．热电偶温度计是将相同金属连接在一起分别放置在不同温度中，就会产生温差电动势 三、光敏电阻与光控应用 11．（23-24高二下·上海·期中）某学生宿舍楼楼道照明灯的控制电路具有这样的功能：当楼道光线比较昏暗的时候，有人经过发出声响，照明灯就自动打开；当楼道光线比较明亮时，即便有人经过发出声响，照明灯也没有反应。在这样的照明灯控制电路中，有可能设计放置了下列传感器中的（　　） ①光传感器    ②振动传感器    ③气敏传感器    ④温度传感器 A．①② B．①④ C．②③ D．③④ 12．夜间，楼道里只是偶尔有人经过，灯一直亮着会造成浪费。科研人员利用“光敏”材料制成“光控开关”——天黑时自动闭合，天亮时自动断开；利用“声敏”材料制成“声控开关”当有人走动发出声音时自动闭合，无人走动时自动断开。将这两种开关配合使用，就可以使楼道里的灯变“聪明”。这种“聪明”的电路是图中的（     ） A． B． C． D． 13．传感器在现代生活中有着广泛的应用。利用光敏电阻制作的光传感器，可以记录传送带上工件的输送情况。如图甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器，光传感器N能接收到发光元件M发出的光，每当工件挡住M发出的光时，光传感器输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图乙所示。若传送带始终匀速运动，相邻两个工件间的距离为0.9m，则传送带运动的速度大小和该传送带每分钟输送工件的个数分别是（　　） A．0.1m/s，20个 B．0.1m/s，40个 C．0.3m/s，20个 D．0.3m/s，40个 14．如图是拍摄机动车闯红灯的工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆。下列有关说法正确的是（     ） A．只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄 B．机动车只要驶过埋有压力开关的路口，摄像系统就会自动拍摄 C．只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄 D．若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用 15．智能教室的自动照明系统可以根据环境光照强度调节灯光亮度，实现“光线弱时灯变亮，光线强时灯变暗”的功能。该系统实现这一功能所使用的核心传感器是（　　） A．光敏电阻 B．热敏电阻 C．力传感器 D．电容式位移传感器 四、电容式与其他传感器 16．图甲为某厂商生产的电容式电子体重计，其内部电路简化图如图乙所示，称重时，人站在体重计面板上，使平行板上层膜片电极在压力作用下向下移动，则下列说法正确的是（　　） A．上层膜片下移过程中，电流表有b到a的电流 B．上层膜片下移过程中，电容器的电容增大，上下极板间的电压增大 C．上层膜片下移过程中，电容器的电容增大，所带电荷量减小 D．上层膜片稳定后，平行板电容器上下极板均不带电荷 17．电容位移传感器具有灵敏度高的优点，某电容位移传感器的工作原理可简化为如图所示的装置，电容器接在恒压直流电源上，其中A是固定极板，B是可动极板，B与被测物体连接在一起，G为灵敏电流计，当被测物体水平向左移动时，下列说法正确的是（     ） A．灵敏电流计中有从b到a方向的电流 B．极板间的电场强度不变 C．电容器所带的电荷量减少 D．电容器的电容变小 18．如图甲乙丙丁所示为课本上列举的四种常见的传感器，下列关于四种传感器的说法正确的是（　　） A．图甲当磁铁靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，干簧管是将磁信号转化为电路通断的传感器 B．图乙为电感式传感器，物体1带动铁芯2向右移动时，线圈自感系数变大 C．图丙为利用霍尔元件测量微小位移原理图，当霍尔元件处于中间位置时，霍尔电压UH为一不等于0的定值 D．图丁为应变片测力原理图，在梁的自由端施加向下的力时，上表面拉伸应变片电阻变小 19．如图所示装置，1是待测位移的物体，软铁芯2插在空心线圈3中并且可以随着物体1在线圈中左右平移。关于该传感器下列说法正确的是（　　） A．该传感器将待测物体位移的变化量转换成电路中电压的变化量 B．为使传感器正常工作，电路中应使用直流电源 C．若待测物体向左平移，电流表的示数将减小 D．减少线圈3的匝数，该传感器灵敏度不变 20．如图甲所示，计算机键盘为电容式传感器，每个键下面由相互平行、间距为d的活动金属片和固定金属片组成，两金属片间有空气间隙，两金属片组成一个平行板电容器，如图乙所示。其内部电路如图丙所示，若只有当该键的电容改变量大于或等于原电容的50%时，传感器才有感应，则下列说法正确的是（　　） A．松开按下的按键的过程中，图丙中电流方向从b流向a B．按下按键的过程中，极板间的电场强度不变 C．按下按键的过程中，电容器的电压增大 D．按下按键的过程中，欲使传感器有感应，至少需按下 五、传感器实验 21．（26-27高一上·上海长宁·阶段检测）如图所示是研究小车运动图和图的实验装置，信号发射器和信号接收器组成_________传感器；该传感器的发射器既发射红外线，也发射_________。若实验测得的图像是_______________________，说明小车在轨道上做匀速直线运动。 22．（22-23高二下·上海闵行·期末）为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统，光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大，照度单位为）。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 7.5 4.0 2.8 2.3 2.0 1.8 (1)如图为街道路灯自动控制电路，利用直流电源为电磁铁供电，利用照明电源为路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在_______（填“”或“”）之间； (2)已知线圈的电阻为140Ω，直流电源的电动势，内阻忽略不计。当线圈中的电流大于10mA时，继电器的衔铁将被吸合，滑动变阻器的阻值应调为_______Ω时，才能使天色渐暗照度低于时点亮路灯。 (3)为了更加节能，让天色更暗时，路灯点亮，变阻器的阻值应适当调_______些（选填“大”或“小”）。 23．（2022·上海杨浦·二模）力传感器是高中物理实验中常见的一种传感器，它通过敏感元件把待测力这一物理量转化为相应的电信号来进行测量。 （1）如图（a）所示，、、、为四个完全相同的应变片，弹性梁在外力的作用下产生形变时，应变片随之被拉伸或压缩，拉伸时电阻值变大，压缩时电阻值变小。现将、两个应变片粘贴在弹性梁的上表面，、两个应变片粘贴在弹性梁的下表面。当弹性梁右端受力向下弯曲时，、的电阻值______，、的电阻值________（均选填“变大”“变小”或“不变”）。 采用如图（b）所示的测量电路，已知电源电动势为，内阻不计。每片应变片的初始电阻为。当弹性梁右端受到外力作用，四个应变片的电阻变化量的绝对值均为，则、两端的电压__________。 （2）如图（c）所示为半导体薄膜压力传感器的电阻值随压力变化的图线。读图可知，压力为时该图像的斜率为__________，压力为时该图像的斜率为__________。要使传感器对力的变化测量较为灵敏，应选择在区间__________附近（选填“”或“”）。 24．（2025·上海·二模）物理小组的同学准备利用压敏电阻和电流表制作一个电子压力计，他们希望能从表盘上直接读出压力大小。他们设计的电路如图甲所示，其中R1是定值电阻，R2是最大阻值为500Ω的滑动变阻器，理想电流表A的量程为0~6mA，电源电动势E为9V，内阻不计。压敏电阻的阻值R与所受压力大小F的关系如图乙所示。 (1)同学们找到了三个定值电阻，R1应选阻值为________（填“A”“B”或“C”）的，它的作用是________。 A．10Ω　　B．500Ω　　C．1200Ω (2)连接好电路后，兴趣小组的同学调节R2，在未对压敏电阻施加压力时，使电流表指针指到满偏位置，则电流表的5mA刻度线处应标注________N；改装后电子压力计的刻度________（填“均匀”或“不均匀”），试说明理由___________。 (3)若考虑电流表的内阻和电源的内阻，则压力的测量值________（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。 25．（22-23高一上·上海徐汇·阶段检测）下图（a）是用DIS测定小车起动时加速度的实验装置。 （1）信号发射部分和信号接收部分组成______传感器，A应是信号______部分。 （2）这组传感器所直接测量的物理量是______。 （3）图（b）是根据实验数据得到的速度-时间图像，据图像中数据可求出小车加速度的大小为______。 26．（23-24高二下·上海浦东新·阶段检测）交通出行 浦东大道地道西起延安东路隧道浦东出入口，沿陆家嘴东路和浦东大道走向，全长6.1km。该地道为城市主干道，设计时速为50km/h，限高4.0m。匝道设计时速为40km/h。 (1)研究一辆汽车以设计时速通过整条浦东大道地道所需时间时，______（选填：A．“能”B．“不能”）将汽车视为质点，用时约______min。 (2)小杨妈妈准备驾车去东方明珠，请小杨用导航软件进行导航。如图所示，软件推荐的三种方案（　　） A．路程相同 B．位移相同 C．到达的时刻相同 D．所用的时间相同 (3)如图，重力为G的手机被吸附在车载磁吸支架上，当车辆做匀速直线运动时，支架对手机的作用力（　　） A．方向垂直手机平面向下 B．方向垂直手机平面向上 C．大小一定大于G D．大小一定等于G E．大小可能小于G (4)小杨乘坐在沿直线行驶的车上，突然感受到“推背感”，他想在实验室用DIS模拟研究人感受到的“推背感”与车的“速度”有关，还是与车的“加速度”有关。他应选择______测“推背感”，选择______测速度和加速度（以上均选填：A．“一个力传感器” B．“一个光电门传感器”  C．“一个分体式位移传感器”）。 (5)质量为的汽车在水平路面上由静止启动，前6s内做匀加速直线运动，6s末速度达到12m/s，且达到汽车的额定功率，之后保持额定功率运动。已知汽车的额定功率为96kW，汽车受到的阻力大小恒为，汽车在前6s内的牵引力大小为______N，汽车在全过程中的最大速度为______m/s。 (6)（多选）如遇雨天，路面湿滑，与干燥路面相比，汽车在湿滑路面上刹车时受到的阻力较小。若同一辆汽车以相同的初速度开始全力刹车，在干、湿两种路面上刹车的图像如图所示。汽车在湿滑路面上刹车过程的（　　） A．图线是b B．位移较大 C．平均速度较小 D．阻力做功较少 27．（25-26高二上·上海浦东新·阶段检测）机器人中导线材料的研究 (1)（多选）某机器人工作的额定电压为15V，额定功率为30W，充电时额定电压为24V，额定电流为0.5A，电池容量为，则下列说法正确的是（　　） A．从零开始充满电大约需要4h B．指电池储存的电能 C．正常工作时的电流为2A D．充满电后可连续正常工作的时间约为1h (2)研究机器人中导电材料Z的导电规律：温度传感器得到Z的电阻随温度的变化规律如图。 某同学设计制作了如图所示的测温电路。已知电源电动势、内阻、。闭合开关，电压表示数为0.5V，求：（简答） ①此时Z的温度______（结果保留3位有效数字）； ②若环境温度改变，Z的电功率将如何变化( ) A、增大    B、减小    C、先增大后减小    D、先减小后增大 28．（24-25高三下·上海浦东新·阶段检测）闸机常开门 一些地铁站内使用闸机常开门。闸机门板一般都处于打开状态，刷交通卡后人能快速通 过；若未刷卡即进入，则门板会关闭。闸机的规格为“220V，8.8 kW”。 (1)闸机感应人是否走过时，使用的传感器主要是将_______转化为_______。 A．光信号        B．声信号         C． 磁信号        D．力信号        E. 电信号 (2)为了选择合适的电缆给闸机供电，需测定电缆的电阻率。（本题字母通用） ①为了测量电缆的直径，采用绕线法测量N圈密绕电缆的总长度L，为了提高测量的精确程度，需要选择的测量工具是_______ A．游标卡尺        B．螺旋测微器        C． 直尺 ②某同学搭建了如图的电路测量电缆的电阻率。为了使数据范围尽可能大，请用笔画线代替导线，补全电路图_______。 ③电缆接入电路的长度为s，通过测量多组电压U和电流I的数据，作出I-U图像，得到斜率k，由此可知电缆的电阻率为_______。 ④该同学认为上述做法比通过求解每组数据电阻的平均值代入计算更好，请对此作出评价_______。 (3)从发电厂到闸机，需要经历远距离输电。发电机线圈abcd绕轴顺时针转动，匝数，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度。输电导线的总电阻，变压器都是理想变压器，升压变压器原、副线的匝数比，降压变压器原、副线圈的匝数比。闸机恰能正常工作。 ①作出当前时刻ab边的受力F的示意图。 ②从图示时刻计时，线框电动势的瞬时值e随时间t变化的表达式为______________ ③某同学发现，升压变压器原线圈的电压与线框的电动势并不匹配，请你计算出该电压，并提出一种可能的解释。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 9.3 传感器的应用（解析版） 目　录 2 一、压敏电阻与压力传感器 2 二、热敏电阻与温控应用 5 三、光敏电阻与光控应用 8 四、电容式与其他传感器 10 五、传感器实验 14 18 一、压敏电阻与压力传感器 1．（23-24高二上·上海浦东新·期中）压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位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（a）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。小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图（b）所示，下列判断正确的是（　　） A．从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动 B．从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动 C．从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动 D．从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动 【答案】D 【详解】AB．由图像可知在t1～t2内，电流I变大，说明压敏电阻阻值变小，绝缘球受到向右的压力变大，绝缘球的加速度增大，小车向右做加速度增大的加速运动，故AB错误； CD．由图像可知在t2～t3内，电流I不变，说明绝缘球受到向右的压力恒定，小车做匀加速直线运动，故C错误，D正确。 故选D。 2．某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示，电路中的和，其中一个是定值电阻，另一个是压力传感器（可等效为可变电阻）。水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。当a、b两端的电压大于时，控制开关自动开启低水位预警；当a、b两端的电压小于（、为定值）时，控制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是（　　） A． B．为压力传感器 C．若定值电阻的阻值越大，开启高水位预警时的水位越低 D．若定值电阻的阻值越大，开启低水位预警时的水位越高 【答案】C 【详解】AB．题意可知水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。控制开关自动开启低水位预警，此时水位较低，压力传感器的电阻值较大，由于a、b两端此时的电压大于，根据串联电路电压分部特点可知，为压力传感器，故高水位时压力传感器的电阻值越小，压力传感器两端电压变小， ，AB错误； CD．根据闭合电路欧姆定律可知，a、b两端的电压为 若定值电阻的阻值越大，当开启低水位预警时a、b两端的电压大于时，压力传感器阻值需要越大，则水位越低；当a、b两端的电压小于时开启高水位预警时，压力传感器阻值需要越大，则水位越低。C正确，D错误。 故选C。 3．在如图a所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R为压敏电阻，其阻值R随压力F的变化图像如图b所示，C为电容器，L为指示灯（指示灯的电阻保持不变），若r=R0，现在R上施加一压力F，则（　　） A．压力F减小，L变暗 B．压力F减小，电容器的电量增大 C．压力F增大，压敏电阻消耗的功率增加 D．压力F增大，电压表电压变化量与电流表电流变化量的比值不变 【答案】D 【详解】A．根据电路图可知压敏电阻R与指示灯串联，压力F减小，压敏电阻阻值减小，电路的电流变大，所以指示灯L变亮，故A错误； B．电容两端的电压等于压敏电阻与指示灯的电压之和，根据闭合电路的规律，有 压力F减小，压敏电阻阻值减小，电路的电流变大，电容两端电压减小，根据 可知电容器的电量减小，故B错误； C．压力F增大，压敏电阻R的阻值增大，但不知R与（r+RL）的大小关系，所以无法确定压敏电阻消耗的功率情况，故C错误； D．由闭合电路欧姆定律得U=E-Ir 所以 即电压表电压变化量与电流表电流变化量的比值不变，故D正确。 故选D。 4．我们经常见到的电子秤，它所使用的测力器件是力传感器。常用的一种力传感器是由金属梁和电阻应变片组成的，其结构如图所示，称为应变式力传感器。下列说法正确的是（　　） A．应变片是由导体材料制成的 B．传感器输出的是金属梁上的电压 C．外力越大，输出的电压差值也越大 D．当应变片的表面被拉伸时，其电阻不变 【答案】C 【详解】AD．应变片多用半导体材料制成，应变片的表面被拉伸时，其电阻变大，反之变小，故AD错误； BC．力传感器输出的是应变片上、下两表面的电压差，并且随着外力的增大，输出的电压差值也增大，故B错误，C正确。 故选C。 5．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 【答案】A 【详解】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。 二、热敏电阻与温控应用 6．（22-23高二下·上海徐汇·期中）如图所示为某个恒温箱控温电路的一部分。其中水银温度计内的水银为导电材料，下面金属丝B与水银接触，上方金属丝A则可以根据需要上下调整。控制部分的核心则是一个电磁继电器，其在通电后会吸引金属片从而使得加热电路（图中未画出）导通或断开。为了实现控温效果，加热电路应接在 端；为提升恒温箱的温度，应将金属丝（　　） A．AB；上升 B．AB；下降 C．CD；上升 D．CD；下降 【答案】A 【详解】通电后当恒温箱内的温度未达到导电温度计金属丝所指示的温度时，此时电磁继电器无磁性，衔铁与AB相连，电热丝被连接在电路中，使恒温箱内温度升高。为提高恒温箱温度，即加热丝加热使水银温度计内水银上升高度变高后才断开，因此应将金属丝上升。 故选A。 7．（22-23高二下·上海徐汇·期中）某温度敏感性材料在常温下不透光，而高温下会变得透明。这种材料配合以下哪种DIS传感器可以起到监测温度的效果（　　） A．位移传感器 B．力传感器 C．光电门传感器 D．电流传感器 【答案】C 【详解】某温度敏感性材料在常温下不透光，而高温下会变得透明。将该材料置于光源和光电门传感器之间，当温度变化时，该材料的透光度不同，光电门传感器接收到的光强不同，光电门传感器将光信号转变为电信号，从而可以监测温度。 故选C。 8．（2022·上海青浦·二模）利用某半导体的电阻随温度升高而减小的特征可以制作电子温度计。图甲表示该半导体的电阻R随摄氏温度t变化的情况。把该半导体与电动势为E、内阻为r的电源，理想电压表和保护电阻R0连成如图乙所示的电路。用该半导体作测温探头，把电压表的电压刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易的电子温度计。下列说法正确的是（　　） A．电压较大的刻度对应较高的温度 B．电压刻度0V对应的就是0℃ C．该电子温度计表盘上温度的刻度是均匀的 D．若电池用久后内阻r变大，用该温度计测量的温度要比真实值偏高 【答案】D 【详解】AB．由图像可知 可知温度越高，U越小，电压较大的刻度对应较低的温度，电压刻度0V对应的温度较高的刻度，不是0℃，选项AB错误； C．根据 可知，该电子温度计表盘上温度的刻度是不均匀的，选项C错误； D．若电池用久后内阻r变大，根据 可知相同的R值时U值偏小，则对应的温度偏高，即用该温度计测量的温度要比真实值偏高，选项D正确。 故选D。 9．如图是“温度自动报警器”的电路图，图中金属丝下端与95°C刻度线对齐，温度超过95°C，铃响表示报警。下列说法正确的是（　　） A．图中的是电磁铁，通电后电磁铁的上方是S极 B．控制电路电源的正、负极对调后不会影响自动报警器工作 C．该液体温度计使用水银的主要原因是水银的密度很大 D．如果要降低报警温度，需要将金属丝往上提 【答案】B 【详解】A．电磁铁的南北极由线圈的绕向和电流方向共同决定，电流由正极流向负极，根据电流流向可判断上端为N极，故A错误； B．此控制电路只需使电磁铁通电以带动触点，调换电源的正负极仅改变电磁铁两端的极性，不影响其吸合功能，故B正确； C．液体温度计采用水银的主要原因是水银导电，密度并非选用水银的主要依据，故C错误； D．若要降低报警温度，应使水银更早接触金属丝，需将金属丝适当下移而非上提，故D错误。 故选B。 10．关于温度计的种类以及原理，下列说法中正确的是（　　） A．电子数字温度计将温度信号转换为电信号，再通过显示屏直接显示温度值 B．水银温度计是利用水银热传导制成的，温度越高，水银传递的热量越多 C．红外温度计是利用物体发出的红光来测量温度，需直接接触被测物体 D．热电偶温度计是将相同金属连接在一起分别放置在不同温度中，就会产生温差电动势 【答案】A 【详解】A．电子数字温度计将温度信号转换为电信号，再通过显示屏直接显示温度值，A项正确； B．水银温度计是利用水银的热胀冷缩原理制成的，温度越高，水银膨胀的体积越大，B项错误； C．红外温度计是利用物体发出的红外辐射来测量温度，无需直接接触被测物体，C项错误； D．热电偶温度计是将两种不同金属连接在一起分别放置在不同温度中，就会产生温差电动势，D项错误。 故选A。 三、光敏电阻与光控应用 11．（23-24高二下·上海·期中）某学生宿舍楼楼道照明灯的控制电路具有这样的功能：当楼道光线比较昏暗的时候，有人经过发出声响，照明灯就自动打开；当楼道光线比较明亮时，即便有人经过发出声响，照明灯也没有反应。在这样的照明灯控制电路中，有可能设计放置了下列传感器中的（　　） ①光传感器    ②振动传感器    ③气敏传感器    ④温度传感器 A．①② B．①④ C．②③ D．③④ 【答案】A 【详解】楼道照明灯工作原理为：天黑时，出现声音它就开启；而在白天，即使有声音它也没有反应。则可知，应接入光传感器和振动传感器。 故选A。 12．夜间，楼道里只是偶尔有人经过，灯一直亮着会造成浪费。科研人员利用“光敏”材料制成“光控开关”——天黑时自动闭合，天亮时自动断开；利用“声敏”材料制成“声控开关”当有人走动发出声音时自动闭合，无人走动时自动断开。将这两种开关配合使用，就可以使楼道里的灯变“聪明”。这种“聪明”的电路是图中的（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．当声控开关闭合时，电灯被短路，电灯不亮，故A错误； B．光控开关和声控开关是并联的，光暗到一定程度或有声音时都能使电灯发光，故B错误； C．当光控开关闭合时，电灯被短路，电灯不亮，故C错误； D．光控开关、声控开关和电灯是串联的，光控开关、声控开关同时闭合时电路形成通路，电灯发光，故D正确。 故选D。 13．传感器在现代生活中有着广泛的应用。利用光敏电阻制作的光传感器，可以记录传送带上工件的输送情况。如图甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器，光传感器N能接收到发光元件M发出的光，每当工件挡住M发出的光时，光传感器输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图乙所示。若传送带始终匀速运动，相邻两个工件间的距离为0.9m，则传送带运动的速度大小和该传送带每分钟输送工件的个数分别是（　　） A．0.1m/s，20个 B．0.1m/s，40个 C．0.3m/s，20个 D．0.3m/s，40个 【答案】C 【详解】根据题意结合图像知，相邻工件的时间为t0＝3s 由于相邻位移为0.9m，由速度公式可得 传送带每分钟输送工件个数 故选C。 14．如图是拍摄机动车闯红灯的工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆。下列有关说法正确的是（     ） A．只要光控开关接收到红光，摄像系统就会自动拍摄 B．机动车只要驶过埋有压力开关的路口，摄像系统就会自动拍摄 C．只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄 D．若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用 【答案】C 【详解】A．若只要光控开关接收到红光，此时仅光控开关闭合，若没有机动车经过导致压力开关处于断开状态，整个控制电路仍为断路，电磁铁不产生磁性不能吸引衔铁，摄像系统不会自动拍摄，故A错误； B．若机动车驶过埋有压力开关的路口，此时仅压力开关闭合，若未亮红灯导致光控开关处于断开状态，整个控制电路仍为断路状态，电磁铁不能吸引衔铁，摄像系统不会自动拍摄，故B错误； C．只有当光控开关和压力开关都闭合时，即红灯亮起且有机动车违章越线经过时，控制电路被接通，电磁铁产生磁性吸引衔铁，摄像系统的工作电路接通，摄像系统才会自动拍摄，故C正确； D．若将光控开关和压力开关并联接入控制电路，则只要红灯亮起（无论是否有车辆通过）或者有车辆经过（无论红绿灯处于何种状态），控制电路都会被接通，这会导致绿灯正常行驶的车辆被误拍，或者在无车时也持续拍摄，不能起到准确抓拍违章的作用，故D错误。 故选C。 15．智能教室的自动照明系统可以根据环境光照强度调节灯光亮度，实现“光线弱时灯变亮，光线强时灯变暗”的功能。该系统实现这一功能所使用的核心传感器是（　　） A．光敏电阻 B．热敏电阻 C．力传感器 D．电容式位移传感器 【答案】A 【详解】A．光敏电阻的阻值会随光照强度发生变化，可感知环境光照强度，能够实现根据光照调节灯光亮度的功能，故A正确； B．热敏电阻的阻值随温度变化，用于检测温度信号，无法感知光照强度，故B错误； C．力传感器用于检测力的大小，与光照强度无关，故C错误； D．电容式位移传感器用于检测位移、位置变化，无法感知光照强度，故D错误。 四、电容式与其他传感器 16．图甲为某厂商生产的电容式电子体重计，其内部电路简化图如图乙所示，称重时，人站在体重计面板上，使平行板上层膜片电极在压力作用下向下移动，则下列说法正确的是（　　） A．上层膜片下移过程中，电流表有b到a的电流 B．上层膜片下移过程中，电容器的电容增大，上下极板间的电压增大 C．上层膜片下移过程中，电容器的电容增大，所带电荷量减小 D．上层膜片稳定后，平行板电容器上下极板均不带电荷 【答案】A 【详解】ABC．根据 可知，上层膜片下移过程中d减小，电容C增大，由 Q=CU 知电容器所带电荷量增大，电容需充电，因此电流表有b到a的电流，电容器两个极板与电源相连，上下极板间的电压不变。故A正确；BC错误； D．上层膜片稳定后，平行板电容器上下极板与电源相连，均带电荷。故D错误。 故选A。 17．电容位移传感器具有灵敏度高的优点，某电容位移传感器的工作原理可简化为如图所示的装置，电容器接在恒压直流电源上，其中A是固定极板，B是可动极板，B与被测物体连接在一起，G为灵敏电流计，当被测物体水平向左移动时，下列说法正确的是（     ） A．灵敏电流计中有从b到a方向的电流 B．极板间的电场强度不变 C．电容器所带的电荷量减少 D．电容器的电容变小 【答案】A 【详解】D．根据平行板电容器电容决定式得 当被测物体水平向左移动时，可动极板B左移，两极板的距离减小，其他条件不变，电容C变大，故D错误； B．匀强电场电场强度 电容器接在恒压直流电源上，电压恒定、极板间距减小，因此极板间电场强度会增大，故B错误； C．由电容定义式 不变、变大，可得电容器所带电荷量增大，电容器处于充电状态，故C错误； A．电源正极接电流计的b端、负极接极板B，充电过程中正电荷向极板A移动，因此灵敏电流计中的电流方向为从b到a，故A正确。 故选A。 18．如图甲乙丙丁所示为课本上列举的四种常见的传感器，下列关于四种传感器的说法正确的是（　　） A．图甲当磁铁靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，干簧管是将磁信号转化为电路通断的传感器 B．图乙为电感式传感器，物体1带动铁芯2向右移动时，线圈自感系数变大 C．图丙为利用霍尔元件测量微小位移原理图，当霍尔元件处于中间位置时，霍尔电压UH为一不等于0的定值 D．图丁为应变片测力原理图，在梁的自由端施加向下的力时，上表面拉伸应变片电阻变小 【答案】A 【详解】A．干簧管在有磁场作用时，内部的金属片会吸合，从而实现电路的通断，所以干簧管是将磁信号转化为电路通断的传感器，故A正确； B．铁芯2向右移动时，线圈中插入铁芯的长度变小，线圈的自感系数变小，故B错误； C．当霍尔元件处于中间位置时，磁感应强度为0，霍尔电压，故C错误； D．在梁的自由端施加向下的力F时，上表面拉伸应变片使其长度变大，横截面积变小，根据，可知其电阻变大，故D错误。 故选A。 19．如图所示装置，1是待测位移的物体，软铁芯2插在空心线圈3中并且可以随着物体1在线圈中左右平移。关于该传感器下列说法正确的是（　　） A．该传感器将待测物体位移的变化量转换成电路中电压的变化量 B．为使传感器正常工作，电路中应使用直流电源 C．若待测物体向左平移，电流表的示数将减小 D．减少线圈3的匝数，该传感器灵敏度不变 【答案】C 【详解】A．该装置通过软铁芯2插入空心线圈3的深度变化，改变了线圈的自感系数，从而引起闭合电路中交变电流大小的变化。因此，该传感器是将待测物体位移的变化量转换成自感系数的变化量，最终转化为电路中电流的变化量，故A错误； B．线圈的自感现象只能对交变电流产生持续的阻碍作用（感抗）。若使用恒定直流电源，电路达到稳态后线圈仅起纯电阻作用，铁芯位置的变化不会引起直流电流大小的变化，传感器无法正常工作。因此，电路中必须使用交变电源，故B错误； C．若待测物体1向左平移，软铁芯2插入线圈3的深度增加，线圈的磁导率增大，使得线圈的自感系数增大，对交变电流的阻碍作用（感抗）也随之增大。在电源电压有效值恒定的情况下，电路中的电流减小，即电流表A的示数将减小，故C正确； D．线圈的自感系数及其变化率均与线圈的匝数有关。减少线圈3的匝数，不仅会使线圈本身的自感系数减小，还会使软铁芯平移相同位移时引起的自感系数变化量减小，进而导致电流的变化量减小，因此该传感器的灵敏度会降低（发生变化），故D错误。 故选C。 20．如图甲所示，计算机键盘为电容式传感器，每个键下面由相互平行、间距为d的活动金属片和固定金属片组成，两金属片间有空气间隙，两金属片组成一个平行板电容器，如图乙所示。其内部电路如图丙所示，若只有当该键的电容改变量大于或等于原电容的50%时，传感器才有感应，则下列说法正确的是（　　） A．松开按下的按键的过程中，图丙中电流方向从b流向a B．按下按键的过程中，极板间的电场强度不变 C．按下按键的过程中，电容器的电压增大 D．按下按键的过程中，欲使传感器有感应，至少需按下 【答案】D 【详解】A．因为电容器两端是在与电源相连，电容器两端电压不变，松开按下的按键的过程中，d变大，根据可知电容器的电容减小，根据电容器电荷量减小，电容器放电，图丙中电流方向从a流向b，故A错误； BC．因为电容器两端是在与电源相连，电容器两端电压不变，按下按键的过程中，d减小，根据可知极板间的电场强度变大，故BC错误； D．按下按键的过程中，正对面积、介电常数不变，间距d减小，令按键至少按下距离为传感器会响应，按键前的电容为 按键后的电容为 根据题意有 联立解得，故D正确。 故选D。 五、传感器实验 21．（26-27高一上·上海长宁·阶段检测）如图所示是研究小车运动图和图的实验装置，信号发射器和信号接收器组成_________传感器；该传感器的发射器既发射红外线，也发射_________。若实验测得的图像是_______________________，说明小车在轨道上做匀速直线运动。 【答案】 位移 超声波 倾斜直线 【详解】[1]信号发射器和信号接收器组成位移传感器，它可以实时测出小车到接收器的距离（位移），采集位置随时间变化的数据。 [2]发射器同时发射红外线和超声波。红外线传播速度极快，用来同步计时；超声波速度慢，利用两者接收的时间差计算距离。 [3]图像的斜率代表速度；匀速直线运动速度不变，所以图像是倾斜直线。 22．（22-23高二下·上海闵行·期末）为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统，光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大，照度单位为）。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 7.5 4.0 2.8 2.3 2.0 1.8 (1)如图为街道路灯自动控制电路，利用直流电源为电磁铁供电，利用照明电源为路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在_______（填“”或“”）之间； (2)已知线圈的电阻为140Ω，直流电源的电动势，内阻忽略不计。当线圈中的电流大于10mA时，继电器的衔铁将被吸合，滑动变阻器的阻值应调为_______Ω时，才能使天色渐暗照度低于时点亮路灯。 (3)为了更加节能，让天色更暗时，路灯点亮，变阻器的阻值应适当调_______些（选填“大”或“小”）。 【答案】(1)AB (2)1460 (3)小 【详解】（1）由于天亮时照度较大，光敏电阻的阻值较小，电路中的电流较大，衔铁被吸下，间断开，间接通，为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在间。 （2）由题意可知，当照度降到时，电路电流降低到，根据闭合电路欧姆定律可知，电路的总电阻为 由表格数据可知此时光敏电阻的阻值为，则滑动变阻器的阻值应调为 （3）为了更加节能，让天色更暗时，路灯点亮，可知亮灯时，光敏电阻的阻值变大，则变阻器的阻值应适当调小些。 23．（2022·上海杨浦·二模）力传感器是高中物理实验中常见的一种传感器，它通过敏感元件把待测力这一物理量转化为相应的电信号来进行测量。 （1）如图（a）所示，、、、为四个完全相同的应变片，弹性梁在外力的作用下产生形变时，应变片随之被拉伸或压缩，拉伸时电阻值变大，压缩时电阻值变小。现将、两个应变片粘贴在弹性梁的上表面，、两个应变片粘贴在弹性梁的下表面。当弹性梁右端受力向下弯曲时，、的电阻值______，、的电阻值________（均选填“变大”“变小”或“不变”）。 采用如图（b）所示的测量电路，已知电源电动势为，内阻不计。每片应变片的初始电阻为。当弹性梁右端受到外力作用，四个应变片的电阻变化量的绝对值均为，则、两端的电压__________。 （2）如图（c）所示为半导体薄膜压力传感器的电阻值随压力变化的图线。读图可知，压力为时该图像的斜率为__________，压力为时该图像的斜率为__________。要使传感器对力的变化测量较为灵敏，应选择在区间__________附近（选填“”或“”）。 【答案】 变大 变小 24 1.75 【详解】（1）[1][2][3]当弹性梁右端受力向下弯曲时，、拉伸，电阻变大，、压缩，电阻变小。两端电压 两端电压 所以 （2）[4][5][6]压力为时该图像的斜率为 压力为时该图像的斜率为 要使传感器对力的变化测量较为灵敏，则相同力，电阻变化大，故在附近。 24．（2025·上海·二模）物理小组的同学准备利用压敏电阻和电流表制作一个电子压力计，他们希望能从表盘上直接读出压力大小。他们设计的电路如图甲所示，其中R1是定值电阻，R2是最大阻值为500Ω的滑动变阻器，理想电流表A的量程为0~6mA，电源电动势E为9V，内阻不计。压敏电阻的阻值R与所受压力大小F的关系如图乙所示。 (1)同学们找到了三个定值电阻，R1应选阻值为________（填“A”“B”或“C”）的，它的作用是________。 A．10Ω　　B．500Ω　　C．1200Ω (2)连接好电路后，兴趣小组的同学调节R2，在未对压敏电阻施加压力时，使电流表指针指到满偏位置，则电流表的5mA刻度线处应标注________N；改装后电子压力计的刻度________（填“均匀”或“不均匀”），试说明理由___________。 (3)若考虑电流表的内阻和电源的内阻，则压力的测量值________（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。 【答案】(1) C 保护电路 (2) 15 不均匀 在调零时，已经将电流表内阻和电源内阻的影响考虑进去了，所以这种情况下没有系统误差，压力的测量值等于真实值。 (3)等于 【详解】（1）[1]根据电动势和电流表量程，得出电路总电阻最少为 三个电阻中只有1200Ω的合适。 故选C。 [2]R1的作用是保护电路。 （2）[1]以上可知电流满偏时，电路总电阻为1500Ω，压敏电阻不受压力，故此时对应的压力为0；电流表的示数为5mA时，电路总电阻为 即总电阻比之前增加了300Ω，由于未加压力时压敏电阻为，则此时压力传感器的电阻为500Ω，通过图乙有 解得此时压力为 [2][3]图乙可知 根据图甲，由闭合电路欧姆定律得 可知改装后电子压力计的刻度不均匀。 （3）略 25．（22-23高一上·上海徐汇·阶段检测）下图（a）是用DIS测定小车起动时加速度的实验装置。 （1）信号发射部分和信号接收部分组成______传感器，A应是信号______部分。 （2）这组传感器所直接测量的物理量是______。 （3）图（b）是根据实验数据得到的速度-时间图像，据图像中数据可求出小车加速度的大小为______。 【答案】 位移 发射 位移 1.25 【详解】（1）[1][2]本套系统中，信号接收部分通过接收信号发射部分发出的信号时间间隔来获取物体运动的位移信息，所以信号发射部分和信号接收部分组成位移传感器，A应是信号发射部分。 （2）[3]这组传感器所直接测量的物理量是位移。 （3）[4]v-t图像的斜率绝对值表示加速度的大小，则 26．（23-24高二下·上海浦东新·阶段检测）交通出行 浦东大道地道西起延安东路隧道浦东出入口，沿陆家嘴东路和浦东大道走向，全长6.1km。该地道为城市主干道，设计时速为50km/h，限高4.0m。匝道设计时速为40km/h。 (1)研究一辆汽车以设计时速通过整条浦东大道地道所需时间时，______（选填：A．“能”B．“不能”）将汽车视为质点，用时约______min。 (2)小杨妈妈准备驾车去东方明珠，请小杨用导航软件进行导航。如图所示，软件推荐的三种方案（　　） A．路程相同 B．位移相同 C．到达的时刻相同 D．所用的时间相同 (3)如图，重力为G的手机被吸附在车载磁吸支架上，当车辆做匀速直线运动时，支架对手机的作用力（　　） A．方向垂直手机平面向下 B．方向垂直手机平面向上 C．大小一定大于G D．大小一定等于G E．大小可能小于G (4)小杨乘坐在沿直线行驶的车上，突然感受到“推背感”，他想在实验室用DIS模拟研究人感受到的“推背感”与车的“速度”有关，还是与车的“加速度”有关。他应选择______测“推背感”，选择______测速度和加速度（以上均选填：A．“一个力传感器” B．“一个光电门传感器”  C．“一个分体式位移传感器”）。 (5)质量为的汽车在水平路面上由静止启动，前6s内做匀加速直线运动，6s末速度达到12m/s，且达到汽车的额定功率，之后保持额定功率运动。已知汽车的额定功率为96kW，汽车受到的阻力大小恒为，汽车在前6s内的牵引力大小为______N，汽车在全过程中的最大速度为______m/s。 (6)（多选）如遇雨天，路面湿滑，与干燥路面相比，汽车在湿滑路面上刹车时受到的阻力较小。若同一辆汽车以相同的初速度开始全力刹车，在干、湿两种路面上刹车的图像如图所示。汽车在湿滑路面上刹车过程的（　　） A．图线是b B．位移较大 C．平均速度较小 D．阻力做功较少 【答案】(1) A 7.32 (2)B (3)D (4) A C (5) 8000 24 (6)AB 【详解】（1）[1][2]研究一辆汽车以设计时速通过整条浦东大道地道所需时间时，其大小形状可以忽能（选A）将汽车视为质点，用时 （2）AB．位移是由初位置指向末位置的有向线段，路程是运动轨迹的长度。软件推荐的三种方案路程不同，位移相同，故A错误，B正确； CD．由图可知，软件推荐的三种方案到达的时刻不同，所用的时间不同，故CD错误。 故选B。 （3）根据平衡条件，当车辆做匀速直线运动时，支架对手机的作用力与手机的重力等大反向。 故选D。 （4）[1][2]“推背感”即感受力的大小。他应选择一个力传感器（选A）测“推背感”； 一个光电门传感器不能测量加速度，所以选择一个分体式位移传感器（选C）测速度和加速度。 （5）[1][2]汽车在前6s内的加速度 根据 得牵引力大小为 当阻力等于牵引力时，速度最大，汽车在全过程中的最大速度为 （6）A．汽车在湿滑路面上刹车时受到的阻力较小，加速度较小，根据 所用时间较长，所以图线是b，故A正确； B．根据 汽车在湿滑路面上刹车过程的位移较大，故B正确； C．汽车刹车过程中做匀减速运动，平均速度 相同，故C错误； D．根据动能定理，阻力做功大小 相同，故D错误。 故选AB。 （23-24高二上·上海·期中）磁敏电阻与霍尔元件 根据霍尔效应用半导体材料制成的元件叫霍尔元件，在自动化生产等领域具有广泛应用。 27．（25-26高二上·上海浦东新·阶段检测）机器人中导线材料的研究 (1)（多选）某机器人工作的额定电压为15V，额定功率为30W，充电时额定电压为24V，额定电流为0.5A，电池容量为，则下列说法正确的是（　　） A．从零开始充满电大约需要4h B．指电池储存的电能 C．正常工作时的电流为2A D．充满电后可连续正常工作的时间约为1h (2)研究机器人中导电材料Z的导电规律：温度传感器得到Z的电阻随温度的变化规律如图。 某同学设计制作了如图所示的测温电路。已知电源电动势、内阻、。闭合开关，电压表示数为0.5V，求：（简答） ①此时Z的温度______（结果保留3位有效数字）； ②若环境温度改变，Z的电功率将如何变化( ) A、增大    B、减小    C、先增大后减小    D、先减小后增大 【答案】(1)ACD (2) B 【详解】（1）A．题意知充电电流为0.5A，电池容量为，则从零开始充满电需要时间为，故A正确； B．是电池的电荷量容量，不是电能，故B错误； C．正常工作电流，故C正确； D．充满电后可连续正常工作的时间，故D正确。 故选ACD。 （2）[1]题意可知电路中电流为 则Z的电压为 则Z的电阻为 对照图像可知，当Z的电阻为15Ω时温度约为。 [2]由上一问可知，环境温度为，此时Z的阻值为；将作为电源内阻的一部分，则电源新内阻为，当外电路阻值等于时电源输出功率最大，即Z的功率最大。 当前状态下Z的阻值恰好等于等效内阻，已经处于功率最大值点，因此无论温度升高（）还是降低（），Z的功率都会比当前最大值更小。 故选B。 28．（24-25高三下·上海浦东新·阶段检测）闸机常开门 一些地铁站内使用闸机常开门。闸机门板一般都处于打开状态，刷交通卡后人能快速通 过；若未刷卡即进入，则门板会关闭。闸机的规格为“220V，8.8 kW”。 (1)闸机感应人是否走过时，使用的传感器主要是将_______转化为_______。 A．光信号        B．声信号         C． 磁信号        D．力信号        E. 电信号 (2)为了选择合适的电缆给闸机供电，需测定电缆的电阻率。（本题字母通用） ①为了测量电缆的直径，采用绕线法测量N圈密绕电缆的总长度L，为了提高测量的精确程度，需要选择的测量工具是_______ A．游标卡尺        B．螺旋测微器        C． 直尺 ②某同学搭建了如图的电路测量电缆的电阻率。为了使数据范围尽可能大，请用笔画线代替导线，补全电路图_______。 ③电缆接入电路的长度为s，通过测量多组电压U和电流I的数据，作出I-U图像，得到斜率k，由此可知电缆的电阻率为_______。 ④该同学认为上述做法比通过求解每组数据电阻的平均值代入计算更好，请对此作出评价_______。 (3)从发电厂到闸机，需要经历远距离输电。发电机线圈abcd绕轴顺时针转动，匝数，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度。输电导线的总电阻，变压器都是理想变压器，升压变压器原、副线的匝数比，降压变压器原、副线圈的匝数比。闸机恰能正常工作。 ①作出当前时刻ab边的受力F的示意图。 ②从图示时刻计时，线框电动势的瞬时值e随时间t变化的表达式为______________ ③某同学发现，升压变压器原线圈的电压与线框的电动势并不匹配，请你计算出该电压，并提出一种可能的解释。 【答案】(1) A E (2) B 通过作图可以避免偶然误差，从而减小实验误差。 (3)① ② ③280V，可能原因是线框有内阻（或线框到升压变压器原线圈的路径上有电阻）。 【详解】（1）[1][2]闸机感应人是否走过时，常用红外感应等方式，主要是将光信号转化为电信号 。当人走过遮挡光线时，光信号发生变化，传感器将其转化为电信号来控制闸门动作。 故选AE。 （2）[1]游标卡尺、螺旋测微器、直尺这三者测量工具中，螺旋测微器测量精度最高。 故选B。 [2]为了使数据范围尽可能大，滑动变阻器采用分压式接法，电路图如下 [3]由于用绕线法测量N圈密绕电缆的总长度L，则电缆的直径 而I-U图斜率为电阻倒数，则有 整理得电阻率 [4]通过作图可以避免偶然误差，从而减小实验误差。 （3）①右手定则可知ab边电流方向从a指向b，左手定则可知ab受到的安培力竖直向下，如图 ②从图示时刻计时，则线框电动势的瞬时值 ③降压变压器副线圈的电压，电流 输电线路上电流满足 降压变压器原线圈电压满足 联立解得 从而升压变压器副线圈的电压 升压变压器原线圈的电压满足 联立解得 可能原因是线框有内阻（或线框到升压变压器原线圈的路径上有电阻）。 （25-26高二上·上海宝山·期中）力传感器是一种将力信号转变为电信号的电子元件。图中的金属丝是一种“应变片”，它将金属片在力作用下的形变转换成电阻的变化。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $