2025年高考物理复习之传感器

2025年高考物理复习热搜题速递之传感器（2024年7月）

选择题（共10小题）

1.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（）

B.从tl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.如图所示为一种常见的身高体重测量仪。测量仪顶部向下发射波速为v的超声波，超声波经反射后返

回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔。质量为Mo的测重台置于压力传感器上，传感

器输出电压与作用在其上的压力成正比。当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为to,输出电压

为Uo,某同学站上测重台，测量仪记录的时间间隔为t,输出电压为U,则该同学的身高和质量分别为

M

A.v(to-t),—oU

U0

1M

B.-v(to-t),—oU

2Uo

C.V(to-1),—(U-Uo)

U°

D.-v(to-t),―-(U-Uo)

2Uo

3.图1是某同学设计的电容式速度传感器原理图，其中上板为固定极板，下板为待测物体，在两极板间

电压恒定的条件下，极板上所带电量Q将随待测物体的上下运动而变化，若Q随时间t的变化关系为

(2=点(a、b为大于零的常数)，其图象图2所示，那么图3、图4中反映极板间场强大小E和物体速

率v随t变化的图线可能是()

4.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R1和R2,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Ui时，控制开关自动开启低水位预警；当a、b两端的电压小于U2CU1、

U2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.Ui<U2

B.R2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

5.监控系统控制电路如图所示，电键S闭合时，系统白天和晚上都工作；电键S断开时，系统仅晚上工

作。在电路中虚框处分别接入光敏电阻（受光照时阻值减小）和定值电阻，则电路中（）

A.C是“与门”，A是光敏电阻

B.C是“与门”，B是光敏电阻

C.C是“或门”，A是光敏电阻

D.C是“或门”，B是光敏电阻

6.传感器是把非电学量转换成电学量的一种元件。如图所示，乙、丙是两种常见的电容式传感器，现将

乙、丙两种传感器分别接到图甲的电路中进行实验（电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏），下列

实验现象中正确的是（）

金属芯线

A.当乙传感器接入电路实验时，若F变小，则电流表指针向右偏转

B.当乙传感器接入电路实验时，若F变大，则电流表指针向左偏转

C.当丙传感器接入电路实验时，若液体深度h变大，则电流表指针向左偏

D.当丙传感器接入电路实验时，若液体深度h变小，则电流表指针向左偏

7.下列应用了温度传感器的是（）

A.商场里的自动玻璃门

B.夜间自动打开的路灯

C.自动恒温冰箱

D.楼梯口的夜间有声音时就亮的灯

8.2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”.基于巨

磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用.在下列有关其它电

阻应用的说法中.错误的是（）

A.热敏电阻可应用于温度测控装置中

B.光敏电阻是一种光电传感器

C.电阻丝可应用于电热设备中

D.电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用

9.关于传感器工作的一般流程，下列说法中正确的是（）

A.非电学量一敏感元件一转换电路一电学量一转换元件

B.电学量一敏感元件一转换电路一转换元件一非电学量

C.非电学量一敏感元件一转换元件一转换电路一电学量

D.非电学量一转换电路一转换元件一敏感元件一电学量

10.关于传感器，下列说法正确的是（）

A.霍尔元件能把光学量转化为电学量

B.干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的

C.话筒中的传感器将电信号转化成声音信号

D.传感器是把非电信号转换为电信号的主要元件

二.多选题（共5小题）

（多选）11.某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈Li由火线和零线并行绕成。当右侧

线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K,从而切断家庭电路。仅考虑

Li,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中的磁通量不变

C.家庭电路发生短路时，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

（多选）12.图是测试热敏电阻R的实验电路图，滑动变阻器已调节到某一适当的值.实验中观察到当温

度升高时灯更亮.对实验现象分析正确的有（）

R

敏电『

A.温度升高，电路中的电流减小

B.温度升高，电路中的电流增大

C.温度升高，热敏电阻的阻值增大

D.温度升高，热敏电阻的阻值减小

（多选）13.美国科学家WillardS.Boyle与GeorgeE.Snith因电荷耦合器件（CCD）的重要发明获得

2009年度诺贝尔物理学奖.CCD是将光学量转变成电学量的传感器.下列器件可作为传感器的有（）

A.发光二极管B.热敏电阻

C.霍尔元件D.干电池

（多选）14.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和电阻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，回路中产生两脉冲电流，如图乙所示，即现为“闯

红灯”，电子眼拍照，则红灯亮时（）

—

压

电0

薄

—

膜

甲乙

A.车轮停在感应线上时，电阻R上有恒定电流

B.车轮经过感应线的过程中，电容器先充电后放电

C.车轮经过感应线的过程中，电阻R上的电流先增加后减小

D.汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，仍会被电子眼拍照

（多选）15.如图所示是火警报警装置的一部分电路示意图，其中R2是半导体热敏传感器，它的阻值随

温度升高而减小，a、b接报警器，则（）

A.R2处发生火情时，电流表示数变小

B.R2处发生火情时，电流表示数变大

C.当a、b两点间电压显著变大，报警器开始报警

D.当a、b两点间电压显著变小，报警器开始报警

三.实验题（共1小题）

16.传感器是把非电学量（如速度、温度、压力等）的变化转换成电学量的一种元件，在自动控制中有着

相当广泛的应用.有一种测量人体重的电子秤，其测量部分的原理图如图中的虚线框所示，它主要由压

力传感器R（电阻会随所受压力大小发生变化的可变电阻），显示体重大小的仪表A（实质是理想的电

流表）组成，压力传感器表面能承受的最大压强为IXKfPa,且已知压力传感器R的电阻与所受压力

的关系如下表所示.设踏板和压杆的质量可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8V,

请回答：

压力F/N0250500750100012501500…

电阻R/Q300270240210180150120…

①把R写成关于F的函数关系：R=.

②该秤零起点（即踏板空载时）的刻度线应标在电流表刻度盘上示数为mA处.

③如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20mA,这个人的体重是N.

四.解答题（共4小题）

17.一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动，在圆盘上沿半径开有一条宽度为2mm的均匀狭缝。将激光器

与传感器上下对准，使二者间连线与转轴平行，分别置于圆盘的上下两侧，且可以同步地沿圆盘半径方

向匀速移动，激光器连续向下发射激光束。在圆盘转动过程中，当狭缝经过激光器与传感器之间时，传

感器接收到一个激光信号，并将其输入计算机，经处理后画出相应图线。图（a）为该装置示意图，图

(b)为所接收的光信号随时间变化的图线，横坐标表示时间，纵坐标表示接收到的激光信号强度，图

(1)利用图(b)中的数据求Is时圆盘转动的角速度；

(2)说明激光器和传感器沿半径移动的方向；

(3)求图(b)中第三个激光信号的宽度At3。

18.某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比

例系数为k),如图所示。测量时先调节输入端的电压。使转换器空载时的输出电压为0；而后在其受压

面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U.现有下列器材：力电转换器、质量为mo

的祛码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测物体(可置于力电转换器的受压

面上)。

请完成对该物体质量的测量。

(1)设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在方框中画

出完整的测量电路图。

(2)简要说明测量步骤，求出比例系数k,并测出待测物体的质量m。

(3)请设想实验中可能会出现的一个问题。

受压圈

输入输出

力电转换器

图2

19.青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电，为路灯提供电能.用光敏电阻作为传感器控制路灯

电路的开关，实现自动控制.

光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，作为简化模型，可以近似认为，照射光较强(如白天)时电阻

几乎为0;照射光较弱(如黑天)时电阻接近于无穷大.利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可

以实现路灯自动在白天关闭，黑天打开.电磁开关的内部结构如

图所示.1、2两接线柱之间是励磁线圈，3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接.当励磁线圈中电流

大于50mA时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离3、4断开；电流小于50mA时，3、4接通.励磁

线圈中允许通过的最大电流为100mA.

(1)利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路，画出电路原理图.光敏电阻R1,符号凡

0

灯泡L,额定功率40W,额定电压36V,符合L

保护电阻R2,符号R1

葫

电磁开关，符号丁丁

蓄电池E,电压36V,内阻很小；开关S,导线若干.

(2)回答下列问题.

①如果励磁线圈的电阻为200。，励磁线圈允许加的最大电压为V,保护电阻R2的阻值范围

为C.

②在有些应用电磁开关的场合，为了安全，往往需要在电磁铁吸合铁片时，接线柱3、4之间从断开变

为接通.为此，电磁开关内部结构应如何改造？请结合本题中电磁开关内部结构图说明.

答：_______________________

③任意举出一个其它的电磁铁应用的例子.

答：.

电磁开关内部结构图

20.光强传感器对接收到的光信号会产生衰减，且对于不同波长的光衰减程度不同，可以用力表示衰减程

度，其定义为输出强度与输入强度之比，e=1出"入，右图表示力与波长入之间的关系。当用此传感器

分别接收A、B两束光时，传感器的输出强度正好相同，已知A光的波长入A=625nm,B光由Mi=605nm

和人B2=665nm两种单色光组成,且这两种单色光的强度之比IBI：IB2=2：3,由图可知4)A=;

A光强度与B光强度之比IA：IB=。

2025年高考物理复习热搜题速递之传感器（2024年7月）

参考答案与试题解析

一.选择题（共10小题）

1.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（）

(b)

A.从ti到t2时间内，小车做匀速直线运动

B.从tl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

【考点】常见的传感器及分类；牛顿第二定律的简单应用；闭合电路欧姆定律的内容和表达式.

【专题】压轴题；恒定电流专题.

【答案】D

【分析】压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，而电流变大说明电阻变小，故电流变大说明压力

变大；反之，电流变小说明压力变小；电流不变说明压力不变。

【解答】解：A、在ti〜t2内，I变大，阻值变小，压力变大，小车做变加速运动，故A错误；

B、在ti〜t2内，I变大，阻值变小，压力变大，小车做变加速运动，故B错误；

C、在t2〜t3内，I不变，压力恒定，小车做匀加速直线运动，故C错错误；

D、在t2〜t3内，I不变，压力恒定，小车做匀加速直线运动，故D正确；

故选：D。

【点评】本题关键是根据电流变化情况判断压力变化情况，根据牛顿第二定律判断加速度变化情况，从

而判断小车的可能运动情况。

2.如图所示为一种常见的身高体重测量仪。测量仪顶部向下发射波速为v的超声波，超声波经反射后返

回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔。质量为Mo的测重台置于压力传感器上，传感

器输出电压与作用在其上的压力成正比。当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为to,输出电压

为Uo,某同学站上测重台，测量仪记录的时间间隔为t,输出电压为U,则该同学的身高和质量分别为

()

M

A.v(to-t),—oU

Uo

1M

B.-v(to-t),—oU

2Uo

C.v(to-1),--(U-Uo)

Uo

D.—v(to-t),—~(U-Uo)

2Uo

【考点】常见的传感器及分类.

【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题.

【答案】D

【分析】由速度与时间可确定出距离，距离之差为人的高度；由输出电压与作用在其上的压力成正比知

U=KG总，确定出K即可确定重力G,从而确定质量。

、111

【解答】解：IWJ度：h=vXto—uX2t-t)

输出电压与作用在其上的压力成正比知：Uo=KMog又U=K(Mo+M)g

由以上两式可得：M=^(U-Uo),则D正确，ABC错误。

故选：D。

【点评】求身高要注意取单程时间，求质量要明确压力等于重力。不难。

3.图1是某同学设计的电容式速度传感器原理图，其中上板为固定极板，下板为待测物体，在两极板间

电压恒定的条件下，极板上所带电量Q将随待测物体的上下运动而变化，若Q随时间t的变化关系为

Q=±(a、b为大于零的常数)，其图象图2所示，那么图3、图4中反映极板间场强大小E和物体速

率V随t变化的图线可能是（）

【考点】常见传感器的工作原理及应用；电容的概念与物理意义.

【专题】压轴题.

【答案】C

【分析】某同学设计的电容式速度传感器原理图，随待测物体的上下运动而变化，导致间距变化，由于

电压恒定，电量在变化，所以其电容也在变化，从而判断出电场强度的变化，再由Q随时间t的变化关

系为Q=岛可推导出位移与时间的关系.

【解答】解：电容式速度传感器原理图，其中上板为固定极板，下板为待测物体，

由Q=CU、与E=当得：Q与C成正比，而C与d成反比，则E与d成反比，所以E与Q成

4rTi/vu.Lt

正比。

则由Q与t关系可得，E与t的关系：选第②；

Q随时间t的变化关系为Q=J又由于Q与d成反比，所以d与t成线性关系，再由d=vt,可知,

物体速率v与时间t无关。故选第③

故选：Co

【点评】运用各公式去寻找变量间的关系，最终得出正确答案.

4.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R1和R2,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U1时，控制开关自动开启低水位预警；当a、b两端的电压小于U2（Ui、

U2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.Ui<U2

B.R2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

【考点】常见传感器的工作原理及应用；闭合电路欧姆定律的内容和表达式.

【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题；推理能力.

【答案】C

【分析】根据题目条件得出压力传感器的位置，结合压力的大小关系分析出电压的大小关系；

根据电路构造结合电阻的变化分析出水位预警的变化。

【解答】解：AB、当a、b两端的电压大于Ui时，控制开关自动开启低水位预警，说明R1为压力传感

器。当水位比较低时，R1的电阻比较大，则此时的电压更大，即Ui>U2,故AB错误；

CD、若定值电阻的阻值越大，则R1分到的电压越小，所以开启高水位预警时的水位越低，而开启低水

位预警时的水位越低，故C正确，D错误；

故选：Co

【点评】本题主要考查了闭合电路的欧姆定律，熟悉电路构造的分析，理解压力传感器电阻的变化，熟

悉串联电路中的电阻两端电压的变化即可完成分析。

5.监控系统控制电路如图所示，电键S闭合时，系统白天和晚上都工作；电键S断开时，系统仅晚上工

作。在电路中虚框处分别接入光敏电阻（受光照时阻值减小）和定值电阻，则电路中（)

A.C是“与门”，A是光敏电阻

B.C是“与门”，B是光敏电阻

C.C是“或门”，A是光敏电阻

D.C是“或门”，B是光敏电阻

【考点】常见的传感器及分类.

【答案】D

【分析】光线较暗，报警系统自动开始工作，光线不暗时不工作，此电路与光照有关；只要合上电键S,

报警系统24小时都能工作，所以电键与定值电阻相连，两个条件有一个满足就工作，所以是或门

【解答】解：由题意可知：S断开时报警系统自动开始工作，光线不暗时不工作，所以滑动变阻器与光

敏电阻相连；S闭合时，报警系统24小时都能工作，所以电键应与定值电阻相连，两个条件有一个满

足就工作，所以是或门。

电路图如图所示：

故选：D。

【点评】传感器在生产生活中的应用越来越广泛，要注意掌握分析电路并能正确掌握对应的逻辑关系。

6.传感器是把非电学量转换成电学量的一种元件。如图所示，乙、丙是两种常见的电容式传感器，现将

乙、丙两种传感器分别接到图甲的电路中进行实验（电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏），下列

实验现象中正确的是（）

金属芯线

A.当乙传感器接入电路实验时，若F变小，则电流表指针向右偏转

B.当乙传感器接入电路实验时，若F变大，则电流表指针向左偏转

C.当丙传感器接入电路实验时，若液体深度h变大，则电流表指针向左偏

D.当丙传感器接入电路实验时，若液体深度h变小，则电流表指针向左偏

【考点】常见传感器的工作原理及应用；常见的传感器及分类.

【专题】定性思想；推理法；电容器专题；实验能力.

【答案】D

【分析】根据电容的决定式分析F、h与电容器所带电量的关系，分析电路中电流的方向，判断电流表

指针偏转方向。

【解答】解：A、当乙传感器接入电路实验时，若F变小，电容器两极板间的距离增大，根据电容的决

定式得知，电容减小，而电压不变，则由Q=CU可知，电容器所带的电量减小，电容器放电，

电路中有顺时针方向的电流，则电流表指针向左偏转，故A错误；

B、当乙传感器接入电路实验时，若F变大，电容器两极板间的距离减小，根据电容的决定式C=^

得知，电容增大，而电压不变，则由Q=CU可知，电容器所带的电量增加，电容器充电，电路中有逆

时针方向的电流，则电流表指针向右偏转，故B错误；

C、当丙传感器接入电路实验时，若导电溶液深度h变大，两电极正对面积增大，电容增大，而电压不

变，则电容器充电，电路中有逆时针方向的电流，则电流表指针向右偏转，故C错误；

D、当丙传感器接入电路实验时，若导电溶液深度h变小，两电极正对面积减小，电容减小，而电压不

变，则电容器放电，电路中有顺时针方向的电流，则电流表指针向左偏转，故D正确。

故选：D。

【点评】本题是电容器的动态变化分析问题，根据电容的决定式和定义式结合进行分析。

7.下列应用了温度传感器的是（)

A.商场里的自动玻璃门

B.夜间自动打开的路灯

C.自动恒温冰箱

D.楼梯口的夜间有声音时就亮的灯

【考点】常见传感器的工作原理及应用.

【答案】C

【分析】传感器是把温度、力、声音等非电学量转化为电学量.

【解答】解：A、商场里的自动玻璃门是应用了红外线传感器，A错误；

B、夜间自动打开的路灯是利用了光传感器，B错误；

C、自动恒温冰箱是利用了温度传感器，C正确；

D、夜间有声音时就亮的楼梯灯是利用了声音传感器，D错误；

故选：C»

【点评】传感器是把非电学量转化为电学量的装置，要了解一些常见自动控制设备的原理.

8.2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”.基于巨

磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用.在下列有关其它电

阻应用的说法中.错误的是（）

A.热敏电阻可应用于温度测控装置中

B.光敏电阻是一种光电传感器

C.电阻丝可应用于电热设备中

D.电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用

【考点】常见传感器的工作原理及应用；闭合电路欧姆定律的内容和表达式.

【专题】恒定电流专题.

【答案】D

【分析】根据热敏电阻、光敏电阻的特性分析各传感器，电阻通过电流时能发热，电阻对任何电流都阻

碍.

【解答】解：A、热敏电阻的原理是通过已知某电阻的电阻值与温度的函数关系，测得该热敏电阻的值

即可获取温度，从而应用于温度测控装置中，A说法正确；

B、光敏电阻是将光信号与电信号进行转换的传感器，B说法正确；

C、电阻丝通过电流会产生热效应，可应用于电热设备中，C说法正确；

D、电阻对直流和交流均起到阻碍的作用，D说法错误。

故选：D。

【点评】考查基本物理常识，应根据具体的题目分析具体的原因.

9.关于传感器工作的一般流程，下列说法中正确的是（）

A.非电学量一敏感元件一转换电路一电学量一转换元件

B.电学量一敏感元件一转换电路一转换元件一非电学量

C.非电学量一敏感元件一转换元件一转换电路一电学量

D.非电学量一转换电路一转换元件一敏感元件一电学量

【考点】常见传感器的工作原理及应用.

【专题】理解能力.

【答案】C

【分析】传感器作为一种将其它形式的信号与电信号之间的转换装置，在我们的日常生活中得到了广泛

应用，不同传感器所转换的信号对象不同，我们应就它的具体原理进行分析。

【解答】解：传感器一定是通过非电学量转换成电学量来传递信号的，传感器工作的一般流程为：非电

学量被敏感元件感知，然后通过转换元件转换成电信号，再通过转换电路将此信号转换成易于传输或测

量的电学量。所以C正确，ABD错误。

故选：Co

【点评】传感器能够将其他信号转化为电信号，它们在生产生活中应用非常广泛，在学习中要注意体会。

10.关于传感器，下列说法正确的是（）

A.霍尔元件能把光学量转化为电学量

B.干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的

C.话筒中的传感器将电信号转化成声音信号

D.传感器是把非电信号转换为电信号的主要元件

【考点】常见传感器的工作原理及应用；常见的传感器及分类.

【专题】定性思想；推理法；交流电专题；实验能力.

【答案】D

【分析】传感器作为一种将其它形式的信号与电信号之间的转换装置，在我们的日常生活中得到了广泛

应用，不同传感器所转换的信号对象不同；当干簧管处在磁场中，弹性舌簧闭合，电路接通，以实现自

动控制，我们应就它的具体原理进行分析。

【解答】解：A、霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量，故A错误；

B、当干簧管处在磁场中，弹性舌簧闭合，电路接通，以实现自动控制。所以干簧管接入电路中相当于

开关的作用；它利用的原理是磁化现象，与热胀冷缩无关，故B错误；

C、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，故C错误；

D、传感器是通过非电学量转换成电学量来传递信号的，传感器担负着信息采集的任务。故D正确。

故选：Do

【点评】传感器能够将其他信号转化为电信号，而干簧管就是将磁场的变化转化成电路的通断的电控元

件，它们在生产生活中应用非常广泛，在学习中要注意体会。

二.多选题（共5小题）

（多选）11.某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈Li由火线和零线并行绕成。当右侧

线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K,从而切断家庭电路。仅考虑

Li,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中的磁通量不变

C.家庭电路发生短路时，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

【考点】常见的传感器及分类.

【专题】交流电专题.

【答案】ABD

【分析】火线和零线并行绕制，所以在家庭电路正常工作时、火线和零线的电流大小相等，方向相反,

因此合磁通量为零，L2中的磁通量为零，地面上的人接触火线发生触电时，火线的电流突然变大，即

Li中的磁场发生变化，导致L2中的磁通量变化，L2中产生感应电流，电磁铁将开关K吸起.

【解答】解：A、由于火线和零线并行绕制，所以在家庭电路正常工作时，火线和零线的电流大小相等，

方向相反，因此合磁通量为零，L2中的磁通量为零，A项正确；

B、当家庭电路中使用的电器增多时，火线和零线的电流仍然大小相等，方向相反，L2中的磁通量不变，

B项正确；

C、家庭电路发生短路时，火线和零线的电流同时增大，合磁通量仍然为零，因此开关K不会被电磁铁

吸起，C项错误；

D、当地面上的人接触火线发生触电时，火线的电流突然变大，即Li中的磁场发生变化，导致L2中的

磁通量变化，L2中产生感应电流，电磁铁将开关K吸起，D项正确。

故选：ABDo

【点评】本题考查了变压器的构造和原理，难点在于火线和零线并行绕制，要理解为什么副线圈中的磁

通量为零.

（多选）12.图是测试热敏电阻R的实验电路图，滑动变阻器已调节到某一适当的值.实验中观察到当温

度升高时灯更亮.对实验现象分析正确的有（）

R

I~♦敏电『

A.温度升高，电路中的电流减小

B.温度升高，电路中的电流增大

C.温度升高，热敏电阻的阻值增大

D.温度升高，热敏电阻的阻值减小

【考点】常见传感器的工作原理及应用；闭合电路欧姆定律的内容和表达式.

【答案】BD

【分析】热敏电阻在受热时阻值变化，由闭合电路欧姆定律可知电路中的电流变化情况，从而确定灯泡

的亮暗程度.

【解答】解：当温度升高时，电路中的热敏电阻的阻值减小，由闭合电路欧姆定律可知：电路中的电流

增大，导致灯泡变亮。

故选：BDo

【点评】为何要将滑动变阻器调到某一适当值，按常规应该调为0,随着热敏电阻减小，电流变大，灯

泡功率更大吗？其实不然，当电源输出功率越大，灯泡才可能越亮，所以将滑动变阻器与电源组合一个

新电源，当外电阻与内电阻阻值相等时，电源输出功率最大.

（多选）13.美国科学家WillardS.Boyle与GeorgeE.Snith因电荷耦合器件（CCD）的重要发明获得

2009年度诺贝尔物理学奖.CCD是将光学量转变成电学量的传感器.下列器件可作为传感器的有（）

A.发光二极管B.热敏电阻

C.霍尔元件D.干电池

【考点】常见的传感器及分类.

【答案】BC

【分析】传感器是将非电学量转变成电学量，如力传感器是将力学量转变成电学量.

【解答】解：A选项：发光二极管两极达到一定电压时就会正向导通，所以不是传感器。故A不正确；

B选项、C选项：热敏电阻可以把温度转化为电学量，而霍尔元件可以把磁场的磁感应强度转化为电学

量，故BC均正确

D选项：干电池是电源，能给两极提供电势差的设备。故不正确；

故选：BCo

【点评】本题考查传感器的概念判断.

（多选）14.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和电阻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，回路中产生两脉冲电流，如图乙所示，即现为“闯

红灯”，电子眼拍照，则红灯亮时（）

—

压

电0

薄

—

膜

甲乙

A.车轮停在感应线上时，电阻R上有恒定电流

B.车轮经过感应线的过程中，电容器先充电后放电

C.车轮经过感应线的过程中，电阻R上的电流先增加后减小

D.汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，仍会被电子眼拍照

【考点】常见的传感器及分类.

【专题】定性思想；推理法；电容器专题.

【答案】BD

【分析】根据电流和电路图分析电容器的充放电过程，并根据工作原理明确汽车前轮刚越过感应线，又

倒回到线内是否符合拍照条件。

【解答】解：A、车轮停在感应线上时，压力不变，则电压不变，电容器不充电，也不放电，电阻R上

没有电流，故A错误；

BC、由乙图可知，当车轮经过时电流先增大后减小，然后再反向增大减小；因电压是在受压时产生的；

故说明电容器先充电后放电；故B正确，C错误；

D、若汽车前轮越过感应线，又倒回线内，则前轮两次压线，仍形成两个脉冲电流，符合拍照条件，电

子眼仍可拍照；故D正确；

故选：BDo

【点评】本题考查传感器的应用及电容器的使用，要注意对于未知事物能有效建立物理模型，应用所学

过的物理规律求解。

（多选）15.如图所示是火警报警装置的一部分电路示意图，其中R2是半导体热敏传感器，它的阻值随

温度升高而减小，a、b接报警器，则（）

A.R2处发生火情时，电流表示数变小

B.R2处发生火情时，电流表示数变大

C.当a、b两点间电压显著变大，报警器开始报警

D.当a、b两点间电压显著变小，报警器开始报警

【考点】常见传感器的工作原理及应用；闭合电路欧姆定律的内容和表达式.

【答案】BD

【分析】发生火情时，热敏电阻的阻值减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可分析出总电

流和路端电压的变化情况；则可得出电源功率的变化；由R1的两端的电压变化可得出d点的电势变化；

【解答】解：A、当R2处发生火情时，则R2阻值减小，则总阻值减小；由闭合电路欧姆定律可知，电

路中电流增大；故A错误；B正确；

C、因电路中电流增大，则由Uab=E-Ir-IRi可知，ab两端的电压减小，报警器开始报警，故C错误，

D正确；

故选：BDo

【点评】本题中考查闭合电路欧姆定律的应用，注意分析的思路为局部-整体-局部；同时注意本题中

关于电路中关于电势的掌握.

三.实验题（共1小题）

16.传感器是把非电学量（如速度、温度、压力等）的变化转换成电学量的一种元件，在自动控制中有着

相当广泛的应用.有一种测量人体重的电子秤，其测量部分的原理图如图中的虚线框所示，它主要由压

力传感器R（电阻会随所受压力大小发生变化的可变电阻），显示体重大小的仪表A（实质是理想的电

流表）组成，压力传感器表面能承受的最大压强为IXl（）7pa,且已知压力传感器R的电阻与所受压力

的关系如下表所示.设踏板和压杆的质量可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8V,

请回答：

压力F/N0250500750100012501500

电阻R/Q300270240210180150120

①把R写成关于F的函数关系：R=300—各•

②该秤零起点（即踏板空载时）的刻度线应标在电流表刻度盘上示数为16mA处.

③如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20mA,这个人的体重是500N.

【考点】常见的传感器及分类；闭合电路欧姆定律的内容和表达式.

【专题】实验题；定量思想；方程法；恒定电流专题.

【答案】见试题解答内容

【分析】压力传感器R（电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻）且已知压力传感器R的电阻与

所受压力的关系如中表所示，可得出其函数关系，有闭合电路欧姆定律可求电流与力的关系.

【解答】解：（l）F=0时，R=300（1；当F=1000N时，R=180（1

〜,4F100025

所以：—二--------=一

AR180-3003

得：R=300一看。

（2）由压力传感器R的电阻与所受压力的关系如中表所示，可得：F=0,R=300H,由闭合电路欧姆

定律：/=§=1.6X10-2A=i6mA

即该秤零起点（即踏板空载时）的刻度线应标在电流表刻度盘16mA处

（3）由闭合电路欧姆定律：R=4=—”’=2400

120x10—

由表中数据得，F=500N,

如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20mA,则此人的体重是500N

故答案为：①R=300-寿；②16；③500

【点评】该题属于休息给予的题目，考查了压力传感器的原理及应用，解答的关键是正确理解该测量的

原理和信号的转换的关系.

四.解答题(共4小题)

17.一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动，在圆盘上沿半径开有一条宽度为2mm的均匀狭缝。将激光器

与传感器上下对准，使二者间连线与转轴平行，分别置于圆盘的上下两侧，且可以同步地沿圆盘半径方

向匀速移动，激光器连续向下发射激光束。在圆盘转动过程中，当狭缝经过激光器与传感器之间时，传

感器接收到一个激光信号，并将其输入计算机，经处理后画出相应图线。图(a)为该装置示意图，图

(b)为所接收的光信号随时间变化的图线，横坐标表示时间，纵坐标表示接收到的激光信号强度，图

中Ati=1.0Xl()-3s,At2=0.8X10-3So

(1)利用图(b)中的数据求Is时圆盘转动的角速度；

(2)说明激光器和传感器沿半径移动的方向；

(3)求图(b)中第三个激光信号的宽度At3。

【考点】常见的传感器及分类；匀速圆周运动；线速度的物理意义及定义式.

【专题】压轴题.

【答案】见试题解答内容

【分析】当圆盘的均匀狭缝转到激光器正下方时，传感器接收到信号。到下次接收到信号，正好转动一

圈。从而由周期可求出角速度。由图象中的光信号能通过狭缝的时间逐渐减少，说明激光器与传感器在

移动，相对而言圆盘的转动速度在发生变化。根据前两个光信号的时间，可求出激光器与传感器移动速

度，从而可算出第三个光信号的时间

【解答】解：(1)由图线读得，转盘的转动周期T=0.8s

角速度3=爷=^^-rad/s=7.85rad/s

(2)激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动(理由为：由于脉冲宽度在逐渐变窄，表明光信号能通

过狭缝的时间逐渐减少，即圆盘上对应探测器所在位置的线速度逐渐增加，因此激光器和探测器沿半径

由中心向边缘移动)。

(3)设狭缝宽度为d,探测器接收到第i个脉冲时距转轴的距离为ri,第i个脉冲的宽度为Ati,激光器

和探测器沿半径的运动速度为v.At^-T

1i=/Try.

13-12=12-ri=vT④

由④、⑤、⑥式解得:

山山21.0x10—3x0.8x10-3

4t3~0.67x10-3s

2dti—21^22xl.0xl0-3-0.8xl0-3

【点评】考查圆周运动的角速度与周期的关系，及半径越大线速度越快。

18.某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比

例系数为k),如图所示。测量时先调节输入端的电压。使转换器空载时的输出电压为0；而后在其受压

面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U.现有下列器材：力电转换器、质量为mo

的祛码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测物体(可置于力电转换器的受压

面上)。

请完成对该物体质量的测量。

(1)设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在方框中画

出完整的测量电路图。

(2)简要说明测量步骤，求出比例系数k,并测出待测物体的质量m。

(3)请设想实验中可能会出现的一个问题。

受压圈

输久工输出

受压圈力电转换器;

输入；输出

二|力电转换器匚

图1图2

【考点】常见的传感器及分类；伏安法测电阻.

【专题】压轴题；恒定电流专题.

【答案】见试题解答内容

【分析】（1）根据题意确定输入端电路，在输出端接测量输出电压的电压表。

（2）先调节输入电压，使输出电压为零，然后测量物体质量；根据测量数据求出系数k。

（3）从电源电压与量程等角度分析可能出现的问题。

【解答】解：（1）根据“可测得与物体的质量成正比的输出电压U”可知：输出端应接电压表。又根据

“为了使输入电路的电压调节范围尽可能大”可知：必须用滑动变阻器在输入端组成分压电路。设计的

电路图如图所示。

（2）测量步骤与结果：

①调节滑动变阻器，使转换器的输出电压为零；

②将祛码放在转换器上，记下输出电压Uo；

③将待测物放在转换器上，记下输出电压U1；

由Uo=kmog,得

测得U=kmg,所以m=颦。

（3）①因电源电压不够而输出电压调不到零；

②待测物体质量超出转换器量程。

答：（1）电路图如图所示；（2）实验步骤如上所述；待测物体的质量01=颦.（3）实验中可能会出现

uo

的问题有：①因电源电压不够而输出电压调不到零；

②待测物体质量超出转换器量程。

受压圈

输入，，，输手

马力电转就G

【点评】这是一道设计型实验题，属开放型试题中重要的一种。力电转换器是学生没有用过的新仪器,

能不能在试题所提供的各种信息中抓住最关键的有用信息，对学生的处理信息、电路设计和实验创新能

力提出了较高要求。

19.青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电，为路灯提供电能.用光敏电阻作为传感器控制路灯

电路的开关，实现自动控制.

光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，作为简化模型，可以近似认为，照射光较强（如白天）时电阻

几乎为0；照射光较弱（如黑天）时电阻接近于无穷大.利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可

以实现路灯自动在白天关闭，黑天打开.电磁开关的内部结构如

图所示.1、2两接线柱之间是励磁线圈，3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接.当励磁线圈中电流

大于50mA时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离3、4断开；电流小于50mA时，3、4接通.励磁

线圈中允许通过的最大电流为100mA.

(1)利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路，画出电路原理图.光敏电阻R1,符号以

O

灯泡L,额定功率40W,额定电压36V,符合L

—i

保护电阻R2,符号电

林

电磁开关，符号丁丁

蓄电池E,电压36V,内阻很小；开关S,导线若干.

(2)回答下列问题.

①如果励磁线圈的电阻为200Q,励磁线圈允许加的最大电压为20V,保护电阻R2的阻值范围为

160〜520C.

②在有些应用电磁开关的场合，为了安全，往往需要在电磁铁吸合铁片时，接线柱3、4之间从断开变

为接通.为此，电磁开关内部结构应如何改造？请结合本题中电磁开关内部结构图说明.

答：把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，保证当电磁铁吸合铁片时，3、4之间接通：不吸合时，3、

4之间断开.

③任意举出一个其它的电磁铁应用的例子.

答：电磁起重机..

电磁开关内部结构图

【考点】常见传感器的工作原理及应用.

【专题】恒定电流专题.

【答案】见试题解答内容

【分析】(1)根据光敏电阻的阻值与照射光的强弱的关系，将光敏电阻与保护电阻R2与电磁开关1、2

间、电源串联，起控制作用；将灯泡L与电源、电磁开关3、4间串联.

(2)①己知励磁线圈中允许通过的最大电流为100mA和电阻为200Q,由欧姆定律求出最大电压；已

知励磁线圈中电流大于50mA时电磁铁吸合铁片，最大电流为100mA,则励磁线圈电流