高三物理一轮复习：传感器巩固训练（含解析）

2024-2025学年图三物理一轮复习：传感器巩固训练

一、单选题（本大题共5小题）

1.某磁敏电阻R的阻值随外加磁场的磁感应强度B的增大而增大。有一位同学

利用该磁敏电阻设计了一款可以测量小车加速度的实验装置，如图所示，条形磁

铁的左、右两端分别连接两根相同的轻质弹簧，两弹簧的另一端固定在小车两侧

的竖直挡板上，磁铁可以相对小车无摩擦左右移动。下列说法正确的是（）

磁

敏

电

阻

R

A.小车向右做匀速直线运动的过程中，电流表示数变大

B.小车向右做匀减速直线运动的过程中，电压表示数变小

C.小车向左做加速度逐渐增大的加速直线运动过程中，电流表示数变大

D.小车向左做匀减速直线运动的过程中，电压表示数变小

2.如图甲所示，半导体薄膜压力传感器利用了半导体材料的"压阻效应"。图乙

是某一压力传感器电阻R随压力F变化的图像。下列说法正确的是（）

A.该传感器的工作原理是将电学量转化为力学量

B.随着压力的增大，传感器的电阻不断增加

C.压力为1N时曲线的斜率约为29kC/N

D.小于1.5N的区间内传感器的灵敏度较大

3.如图电路中，电阻R随温度升高均匀增大，用这个电阻做探头测温，把电流

表的刻度改为相应的温度刻度。下列说法正确的是（）

R

EO

A.低温对应电流较大的刻度上，且温度刻度均匀

B.低温对应电流较大的刻度上，且温度刻度不均匀

C.高温对应电流较大的刻度上，且温度刻度均匀

D.高温对应电流较大的刻度上，且温度刻度不均匀

4.在用位移传感器做实验时，下列说法中正确的是（）

A.位移传感器的发射窗口应对准接收器的信号接收窗口

B.位移传感器的发射窗口不一定要对准接收器的信号接收窗口

C.连接到数据采集器上的是发射器部分

D.实验开始后，必须先打开发射器的电源开关

5.如图所示是电熨斗的结构图，下列说法正确的是

升降螺丝

绝缘支架

触点二寸

电

双金属片;源

金属底板T

A.常温上图中上下触点是分离的

B.当温度升高时，双金属片上层的膨胀系数比下层大

C.若需要设定更高的温度，则应该向上调节升降螺丝

D.电熨斗中装有双金属片温度传感器，其作用是把电信号转换成热信号

二、多选题（本大题共3小题）

6.如图所示，在电路中接一段鸨丝，闭合开关，灯泡正常发光，当用打火机给

鸨丝加热时灯泡亮度明显变暗，根据鸨丝的上述特性，可用鸨丝来制作一个温度

传感器。下面说法中正确的是（）

|鸨丝灯泡

A.该传感器利用了鸨丝的化学性质

B.该传感器利用了鸨丝电阻随温度变化而变化的特性

C.该传感器能够把热学量（温度）转换为电学量（电阻）

D.该传感器能够把电学量（电阻）转换为热学量（温度）

7.如图所示为某商厦安装的光敏电阻自动计数器的示意图。其中A为光源，B

为由电动机带动匀速运行的自动扶梯，为为光敏电阻，%为定值电阻。每当扶梯

上有顾客经过挡住由4射向尾的光线时，计数器就计数一次。下列说法正确的是

信号处

理系统

A.当有光照射与时，信号处理系统获得低电压

B.当有光照射尾时，信号处理系统获得高电压

C.信号处理系统每获得一次低电压就计数一次

D.信号处理系统每获得一次高电压就计数一次

8.电动自行车已成为大家出行的便捷交通工具。某型号电动自行车使用磁铁和

霍尔元件来实现改变车速。当转动转把时，施加在霍尔元件上的磁场的磁感应强

度B大小发生变化，霍尔元件产生的电压（霍尔电压）。大小就随之变化，从而

改变车速。如图所示，该霍尔元件是一块厚度为白，宽度为d的矩形截面半导

体，元件内的导电粒子是自由电子。霍尔元件处于垂直于前表面、方向向里的匀

强磁场中，通入方向向右的恒定电流/。下列说法正确的是（）

A.霍尔元件上表面的电势低于下表面的电势

B.增大磁感应强度B时，霍尔电压。减小

C.霍尔电压。与磁感应强度B成正比

D.霍尔电压U与厚度/?无关

三、实验题（本大题共2小题）

9.某些固体材料受到外力作用后，除了产生形变，其电阻率也会发生变化，这

种现象称为“压阻效应"。已知某压敏电阻号的阻值变化范围约为60~400。，某

实验小组在室温下用伏安法探究该电阻阻值此随压力F变化的规律，实验室提供

了如下器材可供选择：

A.压敏电阻，无压力时阻值为400Q；

B.直流电源，电动势6V,内阻不计；

C.电压表V],量程为0~3V,内阻为3kQ；

D.电流表A1，量程为0~0.6A,内阻忽略不计；

E.电流表A2,量程为0~100mA,内阻忽略不计；

F.定值电阻K=3k。；

G.定值电阻&=12k。；

H.滑动变阻器R,最大电阻值约为50Q；

I.开关与导线若干。

⑴某同学设计了如图甲所示的实验电路原理图，其中电流表应选择，定

值电阻应选择o（选填实验器材前序号）。

⑵请在图乙中将实物连线补充完整_______O

⑶某次压力测试，在电阻凡上施加力F,闭合开关S,测得两个电表的读数分别

为。=2.10V和/=42.0mA,则压敏电阻阻值&=Q。（计算结果保留3位

有效数字）

⑷改变F的大小，测得不同的段值，绘成图像如图丙所示。按图甲实验电路进

行实验，调节滑动变阻器使电压表保持满偏，在电阻凡上施加力F,当电流表满

偏时，压力F为N„（计算结果保留3位有效数字）

10.热敏电阻应用广泛，某热敏电阻R在不同温度下的阻值如下表：

温度/℃60708090100

电阻/kQ9.25.63.42.41.6

⑴根据表中数据，在图甲所示的坐标系中描绘出阻值随温度变化的曲线。

甲乙

⑵将该热敏电阻用于如图乙所示的火灾报警器电路中，其中R为滑动变阻器，

R2、R3为定值电阻，阻值分别为lkQ、3kQ,E为电源，内阻不计。报警器接在

A、B两点之间，当A点的电势低于B点的电势时报警器开始报警。闭合S后，

若出现火灾，要求热敏电阻的温度为75℃时报警器开始报警，滑动变阻器的阻

值应调节为kQo（结果保留两位有效数字）。

⑶若想降低报警温度，只需将滑动变阻器的滑片向（填"左"或"右"）

移动即可。

⑷若电源的内阻不能忽略，（填"会"或"不会"）影响报警温度。

四、解答题（本大题共2小题）

11.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，在充有窗气的玻璃泡内，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。敲碎覆泡的玻璃，调节两触点之间的距离，使温

度升高到60T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。

12.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:、L的两点，哪个应该标在电流比较大

的刻度上？

甲乙

参考答案

1.【答案】C

【详解】A.当小车向右做匀速直线运动的过程中，磁铁没有加速度，受力平

衡，与磁敏电阻距离保持不变，磁敏电阻阻值不变，电路中电流不变，A错误；

B.当小车向右匀减速时，磁铁具有向左的加速度，受到的合力向左，左侧的弹

簧拉伸，右侧的弹簧压缩，因为小车做匀减速直线运动，加速度恒定，弹簧形变

量保持不变，磁铁与磁敏电阻距离保持不变，磁敏电阻阻值不变，电路中电流不

变，电压表示数不变，B错误；

C.当小车向左做加速度逐渐增大的加速直线运动过程中，磁铁具有向左的加速

度，受到的合力向左，左侧的弹簧拉伸，右侧的弹簧压缩，因为磁铁加速度逐渐

增大，弹簧形变量逐渐增大，磁铁向右远离磁敏电阻R,R阻值减小，电路中的

电流增大，电流表的示数变大，C正确；

D.当小车向左匀减速时，磁铁具有向右的加速度，受到的合力向右，右侧的弹

簧拉伸，左侧的弹簧压缩，因为小车做匀减速直线运动，加速度恒定，弹簧形变

量保持不变，磁铁与磁敏电阻距离保持不变，磁敏电阻阻值不变，电路中电流不

变，电压表示数不变，D错误。选C。

2.【答案】D

【详解】A.该传感器的工作原理是将力学量转化为电学量，A错误；

B.根据图乙可知，随着压力的增大，传感器的电阻不断减小，B错误；

C.根据图乙可知，压力为1N时曲线的斜率约为型53kO/N=24kO/N,C错

误；

D.根据图乙可知，压力下在0~L5N区间内变化时，电阻阻值随压力大小变化

快，可知，小于1.5N的区间内传感器的灵敏度较大，D正确。选D。

3.【答案】B

【详解】根据图示，电路是串联电路，根据题意，当温度高时，电阻R增大，电

路中总电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律，电路中的电流减小，即高温对应电

流较小的刻度上；当温度低时，电阻R减小，电路中总电阻减小，根据闭合电路

的欧姆定律，电路中的电流增大，即低温对应电流较大的刻度上。由题意电阻R

随温度升高均匀增大可得R=Ro+kt,根据闭合电路得欧姆定律

EE

好记；，/与温度不成线性关系，所以电阻温度计得刻度是不均匀

R+rt

的，所以ACD错误，B正确。选Bo

4.【答案】A

【详解】AB.位移传感器的发射窗口应对准接收器的信号接收窗口，A正确；B

错误；

C.连接到数据采集器上的是接收器部分，C错误；

D.实验开始前，必须先打开发射器的电源开关，D错误。选A。

5.【答案】B

【思路点拨】温度低时，双金属片都不变，触点接触；当温度高时膨胀系数不一样使金

属片向下弯曲，触点断开，使电熨斗温度不会很高，通过螺丝的升降控制温度的高低.

【详解】平常温度低，双金属片都不变，上下触点接触在一起，A错误；电热丝

通电加热，双金属片温度升高，双金属片膨胀系数上层大、下层小，温度升到一

定时双金属片向下弯曲使触点断开，B正确；需要较高温度熨烫时，要调节调温

旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性钢片下移，使双金属片稍向下弯曲，这时使触

点断开双金属片向下弯曲程度要大一些，温度要更高一些，C错误；电熨斗中装

有双金属片温度传感器，其作用是把温度的高低转化成电信号，D错误；故选

B.

6.【答案】BC

【详解】

由题目中的现象可知鸨丝的电阻随温度的升高而增大，随温度的降低而减小，利

用该特性可以制成温度传感器，该传感器能够把温度这个热学量转换为电阻这个

电学量

故选BCo

7.【答案】BC

【分析】

【详解】

AB.当光线照射与时，与阻值减小，4减小，且电源电压不变，由闭合电路欧

姆定律得

电路中的电流增大，均是定值电阻，

=码

&两端电压增大，信号处理系统获得高电压，故A错误；B正确；

CD.根据前面分析可知，每当有人经过时，即没有光照时，信号处理系统获得低

电压，信号处理系统计数一次，即信号处理系统每获得一次低电压就计数一次，

故C正确；D错误。

故选BC„

8.【答案】ACD

【详解】A.电子运动方向向左，根据左手定则，电子受向上的洛伦兹力，则上

表面带负电，霍尔元件上表面的电势低于下表面的电势，A正确；

BC.根据

evB=e—

h

得

U=vhB

增大磁感应强度B时，霍尔电压。增大，霍尔电压U与磁感应强度B成正比，

BC错误；

D.由

I=nehdv

联立得

u-

ned

则霍尔电压U与厚度h无关,D正确。

故选ACDo

9.【答案】(1)E；F,(2),(3)100,(4)189

【详解】(1)⑴R,阻值变化范围从60。到400Q,流经电流表的电流大概在几

十毫安，电流表选E

［2］串联定值电阻，相当于扩大电压表量程，扩大到6V即可，电压表内阻为

3kQ,定值电阻选F

(2)如图所示

(3)根据欧姆定律可得凡=7=100。

(4)由图丙可得，图线斜率绝对值为左=%40*0-Q0/N=L8Q/N,电压表满偏时,

有&=也=2x3c=60Q,则去=4。0_&一］89N

*I100x10-3k

10.【答案】(1)见解析

(2)1.4

⑶左

(4)不会

【详解】(1)根据表中数据，在图甲所示的坐标系中描绘出阻值随温度变化的

曲线如下

八R/kQ

0"1111N~~~1mmm-------►

5060708090100/C

（2）由图甲可得当温度为75°C时，热敏电阻阻值为4.2"1。假设当A、B两点电

势相等时，刚好等于报警温度。根据电桥法测电阻的实验原理有