2025届高考物理一轮复习：传感器能 基础训练（附答案解析）

2025届高考物理一轮复习一一传感器能基础训练

一、单选题（本大题共5小题）

1.地磅工作原理图如图所示，地磅空载时变阻器滑片P位于A点，满载时滑片P

位于B点，弹簧始终处于弹性限度内。下列说法格澳的是（）

P

T5

Ro

------1I-------

A.电压表两端电压与被测汽车的质量成正比

B.若将一个电阻与电压表串联，可增大地磅量程

C.若称量值偏小，可在凡上并联一个电阻进行校正

D.电池长时间使用后，称量值会偏小

2.如图所示为火灾报警器的部分电路，下列说法中正确的是（）

,…一一一麻罩

A.图中的外罩必须是密封的

B.图中的挡板必须是透明挡板

C.如有烟雾颗粒进入该装置即可能报警

D.仅LED灯两端的电压波动该装置将报警

3.关于电磁振荡、电磁波和传感器，下列说法正确的是（）

A.振荡回路中，振荡电流相邻两次为零的时间间隔等于振荡周期

B.在无线电波发射的过程中，把声音信号或图像信号从高频电流中还原出来

的过程叫解调

C.霍尔元件是能够把磁感应强度这一磁学量转换为电流这一电学量的传感器

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

4.某压敏电阻的阻值R随受压面所受压力的增大而减小。某兴趣小组利用该压

敏电阻设计了判断电梯运行状态的装置，其电路如图甲所示，将压敏电阻平放在

竖直电梯内，受压面朝上，在上面放一物体A,电梯静止时电压表示数为Uo，

在电梯由静止开始运行过程中，电压表的示数如图乙所示，则电梯运动情况为

u

——©—

———

图甲图乙

A.匀加速上升

B.匀加速下降

C.加速下降且加速度在变大

D.加速上升且加速度在变小

5.光敏电阻是一种阻值对光照极其敏感的电路元件。在光照条件下光敏电阻的

电子能够脱离束缚，离开原有位置成为自由电子，而缺失电子的位置便称为空

穴。如图所示，自由电子与空穴总是成对出现，称为电子一空穴对，空穴可视为

正电荷，空穴周围的束缚电子受到空穴吸引会填补该空穴。光敏电阻具有延时

性，表现为光照突然消失时，其阻值会缓慢恢复为无光照时的阻值。根据上述材

A.光敏电阻受到的光照越强，其电阻阻值越大

B.光敏电阻内部的空穴也能够参与导电

C.光照消失后，电子一空穴对迅速消失

D.光敏电阻适合用于需要快速响应的电路场合

二、多选题（本大题共3小题）

6.如图所示，导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间，线圈中电流为

I,线圈间产生匀强磁场，磁感应强度大小B与I成正比，方向垂直于霍尔元件

的两侧面，此时通过霍尔元件的电流为IH,与其前后表面相连的电压表测出的霍

尔电压UH满足：产,式中k为霍尔系数，d为霍尔元件两侧面间的距

a

离.电阻R远大于RL,霍尔元件的电阻可以忽略，则（）

段

A.霍尔元件前表面的电势低于后表面

B.若电源的正负极对调，电压表将反偏

C.IH与I成正比

D.电压表的示数与比消耗的电功率成正比

7.霍尔式位移传感器的测量原理是：如图所示，有一个沿Z轴方向的磁场，磁感

应强度3=稣+形（叫、A均为常数，将传感器固定在物体上，保持霍尔元件的电流

不变方向如图中箭头所示.当物体沿z轴方向移动时，由于位置不同，霍尔元件在

y轴方向的上下表面的电势差〃也不同，则

A.磁感应强度8越大，上下表面的电势差〃越小

B.A越大，传感器灵敏度［越高

C.若图中霍尔元件是电子导电，则下板电势高

D.电流/取值越大，上下表面的电势差〃越大

8.如图所示是“电容式加速度传感器”原理图，电容器的一个金属极弹性金属

片板固定在绝缘底座上，另一块极板用弹性金属片制成，当这种加速度传感器用

在上下移动的升降机中时，通过测量电容C的变化就能感知升降机加速度的变化

情况。设升降机加速度为零时电容器的电容为C。，下列说法正确的是（）

弹性金属片

电极引线

A.当升降机加速上升时，C>C0B.当升降机减速上升时，C>C0

C.当升降机减速下降时，C<C0D.当升降机加速下降时，C<C0

三、实验题（本大题共2小题）

9.现代社会，喝酒不开车已经成为基本行为准则。某款酒精检测仪如图甲所

示，核心部件为酒精气体传感器，其电阻衣与酒精气体浓度c的关系如图乙所

示。某同学想利用该酒精气体传感器设计一款酒精检测仪，除酒精气体传感器

外，在实验室中找到了如下器材：

A.蓄电池（电动势£=2V,内阻r=0.6Q）

B.表头G（满偏电流6.0mA,内阻未知）

C.电流表A（满偏电流10mA,内阻未知）

D.电阻箱吊（最大阻值999.9Q）

E.电阻箱尺（最大阻值999.9Q）

F.开关及导线若干

甲乙

（1）该同学设计的测量电路如图丙所示，为将表头G的量程扩大为原来的10

倍，他进行了如下操作：先断开开关8、Sz、S3,将石、是调到最大值。合上开

关％,将S3拨到2处，调节是，使表头G满偏，电流表A示数为九此时合上开

关S?,调节吊和用，当电流表A仍为/时，表头G示数如图丁所示，此时吊为

108.0Q,则改装电表时应将用调为Q,改装结束后断开所有开关。

（2）该同学若将图丙中开关，、S2合上，而将S3拨到1处，电阻箱用的阻值调

为14.0Q,酒精气体浓度为零时，表头G的读数为mAo

（3）完成步骤（2）后，某次在实验室中测试酒精浓度时，表头指针指向5.0

mA。已知酒精浓度在0.2〜0.8mg/mL之间属于“酒驾”；酒精含量达到或超过

0.8mg/mL属于“醉驾”，则该次测试的酒精浓度范围属于（选填“酒

驾”或“醉驾”）。

（4）使用较长时间后，蓄电池电动势降低，内阻增大，可调整

（“兄”或“是”），使得所测的酒精气体浓度仍为准确值。

10.图甲为一同学在不同照度（光照强度的简称）的光下测光敏电阻凡的阻值的

实验原理图，其中电阻K=10.0。，&=4.0。。该同学闭合开关，将光敏电阻用

放置于某一照度的光下，调节电阻箱凡接入电路的阻值，当灵敏电流表G的示数

为零时，读出电阻箱的示数。将光敏电阻&置于不同照度的光下，重复上述操

作。

(1)在某次调节中，电阻箱&的示数如图乙所示，则电阻箱小的阻值为Q,光敏

电阻&的阻值为O。

(2)此同学根据实验数据作出了光敏电阻的阻值随光的照度变化的关系图像如图

丙所示，当电阻箱品的示数如图乙所示时，对应的光照度为lx。

(3)此同学利用光敏电阻设计了图丁所示的控制电路，要求当光照度大于某一值

时，能够断开灯泡所在电路，小于某一值时，能够接通灯泡所在电路，请将图丁

电路补充完整。

四、解答题(本大题共2小题)

11.如图甲表示某金属丝的电阻R随摄氏温度f变化的情况。把这段金属丝与电

池、电流表串联起来(图乙)，用这段金属丝做测温探头，把电流表的电流刻度

改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的电阻温度计。请判断：如果电池的电

动势和内阻都是不变的，电流表上代表％、马的两点，哪个应该标在电流比较大

的刻度上？

甲乙

12.双金属温度传感器是将两种具有不同热膨胀系数的金属贴合在一起制成的。

当它温度升高时，两种金属伸长不一样而发生弯曲变形，使触点接通或断开。日

光灯启动器里就有一个双金属温度传感器(如图)。取一个报废的日光灯启动

器，去掉外壳，在充有敏气的玻璃泡内，有一个U形的双金属片，其旁边有一根

直立的金属丝，两者构成一对触点。常温下两触点是分离的，温度升高时，双金

属片因形变而与金属丝接触。敲碎筑泡的玻璃，调节两触点之间的距离，使温度

升高到60℃时两触点恰好接通。请你利用这个双金属温度传感器，设计一个电

热水器自动加热的控制方案。当水温低于60℃时自动通电加热，高于60℃时自

动断电。

参考答案

1.【答案】B

【详解】A.设AB的电阻为R,横截面积为S,根据闭合电路欧姆定律可知

设AP之间的距离为x

U=IR=_-_-P-

xX7(R+I^+r)S

汽车平衡时由

mg=2kx

解得：

从公式可以看出：电压表两端电压与被测汽车的质量成正比，A正确，不符合题

思；

B.若将一个电阻与电压表串联，AP之间的最大电压不受此电阻的影响，没有

办法增大地磅量程，B错误，符合题意；

C.若称量值偏小，可以通过在&上并联一个电阻，回路中总电阻变小，总电流

增大，可变电阻上的电压增大，使称量值不变，c正确，不符合题意；

D.电池长时间使用后，内阻会变大，导致电流减小，AP上的电压减小，所以称

量值会偏小，D正确，不符合题意。

故选Bo

2.【答案】C

【详解】A.烟雾从外罩进入罩内，所以外罩不能密封，A错误；

BCD.LED灯和光电三极管用一不透明的挡板隔开，没有险情时光电三极管不能

收到LED灯发出的光，发生火灾时烟雾进入罩内，使光发生散射，部分光线照在

三极管上，将光信号转换成电信号，电阻变小，与传感器相连的电路检测出这种

变化，发出警报，所以该传感器是用光传感器实现报警的，所以LED灯两端的电

压波动无法使该装置报警，BD错误，C正确。

选Co

3.【答案】D

【详解】A.LC振荡回路中，振荡电流相邻两次为零的时间间隔等于振荡周期的

一半，振荡电流为零时，电容器所带的电荷量最大，电场能最大，A错误；

B.在电磁波接收的过程中，把声音信号或图像信号从高频电流中还原出来的过

程叫解调，B错误；

C.霍尔元件是能够把磁感应强度这一磁学量转换为电压这一电学量的传感器，C

错误；

D.热敏电阻是把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，D正确。选D。

4.【答案】B

【详解】根据图乙可知，电压表的示数U大于4，且为定值，则压敏电阻阻值增

大，且为定值，说明压力为定值小于重力，物体处于失重。

5.【答案】B

【详解】A.由于在光照条件下光敏电阻的电子能够脱离束缚，离开原有位置成

为自由电子，则光敏电阻受到的光照越强，自由电子越多，导电性能越强，其电

阻阻值越小，A错误；

B.由于光敏电阻的电子脱离束缚，离开原有位置成为自由电子时，缺失电子的

位置便称为空穴，空穴可视为正电荷，可知空穴相对于自由电子的运动方向与电

子的运动方向相反，因此光敏电阻内部的空穴也能够参与导电，B正确；

C.由于光敏电阻具有延时性，表现为光照突然消失时，其阻值会缓慢恢复为无

光照时的阻值，即光照消失后，电子一空穴对并不会迅速消失，c错误；

D.光敏电阻具有延时性，因此光敏电阻不适合用于需要快速响应的电路场合，D

错误。

选Bo

6.【答案】CD

【详解】

试题分析：根据左手定则可以判断出霍尔元件中的导电物质所受安培力指向后表

面，即将向后表面侧移，又由于该导电物质为电子，带负电，因此后表面的电势

将低于前表面的电势，A错误；若电源的正负极对调，磁场方向与图示方向相

反，同时由电路结构可知，流经霍尔元件上下面的电流也将反向，因此电子的受

力方向不变，即前后表面电势高低情况不变，B错误；由电路结构可知，比与R

并联后与线圈串联，因此有：1=C正确；RL消耗的电功率

旦=（尚4）&:显然PL与成正比，又因为磁感应强度大小B与

I成正比，即B与IH成正比，电压表的示数乙7=左型，则UH与//成正比，

所以UH与RL消耗的电功率PL成正比，D正确；故选CD.

1名师点睛》霍尔元件是用来测量磁场中某处的磁感应强度的一种元件，其原理

是洛伦兹力与由霍尔电压产生的电场使运动电荷平衡时电荷不再向前后表面偏

转.

考点：霍尔效应及电路的电功率.

7.【答案】BD

【详解】

AD.最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，设霍尔元件的长宽高分别

为a、b、c,有

q-=qvB

c

电流的微观表达式为

I=nqvS=nqvbc

所以

nqb

方越大，上、下表面的电势差〃越大.电流越大，上、下表面的电势差〃越

大.故A错误，D正确.

B.A越大，根据磁感应强度庐为+4z,知6随z的变化率越大，根据

。二焉.知，〃随z的变化率越大，即传感器灵敏度NU

越高.故B正确.

AZ

C.霍尔元件中移动的是自由电子，根据左手定则，电子向下表面偏转，所以上

表面电势高.故C错误.

8.【答案】AD

【分析】

1户q

平行板电容器的决定式为小启丁，加速、减速会影响两金属片之间的距离

d,由此可以判断。

【详解】

A.当升降机加速上升时,加速度方向向上,弹簧片向下弯曲,电容变大,即O

a,故A正确；

B.当升降机减速上升时,加速度方向向下,弹簧片向上弯曲,电容变小,即c<

Q,故B错误；

C.当升降机减速下降时,加速度方向向上,弹簧片向下弯曲,电容变大,即O

G,故C错误；

D.当升降机加速下降时,加速度方向向下,弹簧片向上弯曲,电容变小,即c<

a,故D正确。

故选AD.

9.【答案】（1）6.0(2)2.0(3)醉驾(4)用

【详解】（1）合上开关Si,将S3拨到2处，调节用，使表头G满偏，电流表A

示数为乙则表头G与电流表A串联，可知7=4=6.0mA,合上开关S2,调节

吊和心，当电流表A仍为/时，表头G与后并联，由图丁可知表头G的示数/=4

mA,则片中的电流/1=/-1'=2mA,由/%=/禺，解得表头的内阻4=；q=54.0

Q,将表头G的量程扩大为原来的10倍，则与表头并联的电阻吊中的电流为/圣

（10-1）4=941则由44=/居］，解得改装电表时应将"调为

=6.0。。

198

,RR

(2)改装后电流表的内阻为Rg由图乙可知酒精气体浓度为零

Rg+K

时，传感器的电阻为A=80Q,由闭合电路欧姆定律可得电路中总电流

E2

4二小4+H+4，=0.6+14+80+5.4A=002A=2°mA,则表头G的读数为

I；=--/9=2.0mAo

2102

(3)某次在实验室中测试酒精浓度时，表头指针指向5.0mA,电路中总电流人

,E

=10X5.0mA=50.0mA=0.05A,由闭合电路欧姆定律可得4=~~一T7,

/+用+R+&

解得传感器的电阻R'=20Q,由图乙可知酒精浓度为0.8mg/mL,所以该次测试

的酒精浓度范围属于醉驾。

,E

(4)