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文档简介

2025年高考物理解密之传感器

一.选择题(共18小题)

1.(2024•金东区校级模拟)工业生产中需要物料配比的地方常用“吊斗式”电子秤,图甲所示的是“吊

斗式”电子秤的结构图,其中实现称质量的关键性元件是拉力传感器。拉力传感器的内部电路如图所示,

&、4、&是定值电阻,&=20kQ,鸟=10左O,凡是对拉力敏感的应变片电阻,其电阻值随拉力变化

g取107"/S,下列说法中正确的是()

20.05

20.00

1.001.20F/(X10'N)

B.装料时,凡的阻值逐渐变大,义.的值逐渐变小

C.拉力越大应变片电阻阻值也变大,a.传感器的示数也变大

D.应变片作用是把物体形变这个力学量转换为电压这个电学量

2.(2024•全国)如图为“电流天平”实验装置的示意图,将U形电路PQKS放入螺线管内,其中长度为L

的QK段约位于螺线管内的中央位置。螺线管所载电流为人,通过。形电路尸QRS的电流为心,天平右臂

受有磁力的作用,而左臂末端挂有小重物。下列有关此电流天平的叙述何者正确?()

A.U形电路所受的总磁力正比于L与的乘积

B.。形电路上所受的总磁力正比于U形电路于螺线管内的总长度

C.螺线管电路必须与U形电路串联,形成电流通路

D.电流天平的两臂达平衡时,若增加螺线管线圈匝数,不会改变其平衡状态

E.若小重物之重量不管如何调整,天平左臂一直下垂,则同时改变人和的电流方向,可使天平趋于

水平

3.(2024•黄州区校级二模)电熨斗在达到设定温度后就不再升温,当温度降低时又会继续加热,使它与

设定温度差不多,在熨烫不同织物时,通过如图所示双金属片温度传感器控制电路的通断,从而自动调节

温度,双金属片上层金属的热膨胀系数大于下层金属。下列说法正确的是()

调温旋钮

弹性铜片'一升降螺丝

\,广绝缘支架

触占二'岂;;:0

V~J

H-/I——电热丝

।、i

、金属底板

A.温度升高时,双金属片会向上弯曲

B.调节“调温旋钮”,使螺钉微微上升,可以使设定温度降低

C.调节“调温旋钮”,使螺钉微微上升,可以使设定温度升高

D.适当增加输入电压,可以使设定温度升高

4.(2024•青羊区校级模拟)小明利用压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小的特点,设计了一个判断

升降机运动状态的装置。其工作原理图如图所示,虚线框内是连接压敏电阻的电路,压敏电阻固定在升降

机底板上,其上放置着一个物块,在升降机运动过程中的某一段时间内,发现电流表的示数/恒定不变,

且/小于升降机静止时电流表的示数/。,则这段时间内()

A.升降机可能匀速下降B.升降机可能匀减速下降

C,升降机可能匀加速下降D.升降机可能变加速上升

5.(2024•顺义区二模)如图所示为苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果,按一定质量

标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在压力传感器与上。与所受压力越大阻值越小,当&

两端电压超过某一定值时,使控制电路接通,电磁铁吸动分拣板的衔铁。该控制电路中包含保持电路,能

够确保苹果在分拣板上运动时电磁铁始终保持吸动状态。下列说法正确的是()

分拣板”铁

「q匚上通道

■下通道

〜JZL

T电

制W

电f

Ab微

路电源B-

A.为了选出质量更大的苹果可以增加缠绕电磁铁线圈的匝数

B.为了选出质量更大的苹果可以将电源A的输出电压减小

C.为了选出质量更大的苹果可以增大&的阻值

D.质量大的苹果将进入上通道

6.(2024•浙江模拟)一个加速度传感器(如图1),较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移,滑块两侧

某同学设计了连接两相同的弹簧,R为滑动变阻器,4是与滑块2相连的滑动片,两个电池的电压相等。

已知电压表指针的零刻度线位于表盘中央,哪端电势高向哪端偏转。用该传感器得到的图像如图2所

示,规定向右为正方向。分析可知()

a/(m-s-2)

20——A

A.%时刻滑块加速度向右

B.乙时刻滑块向左压缩弹簧

C.tr~t2滑块的加速度一直增大

D.t2时刻电压表的指针将偏向。端

7.(2024•门头沟区一模)如图是小京设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路,电源两端电压保持

不变,电阻叫、R,中的一个是定值电阻,另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部,其阻值随油箱中

油量的减少而增大,当电压表示数大于某一值U时,就会触发报警。电压表示数为U时,油箱中的油量为

警戒油量。下列说法正确的是()

----------11——---------

S

A.凡为压敏电阻

B.若换用电压更大的电源,警戒油量将变小

C.若换用阻值更大的定值电阻,警戒油量将变小

D.随着油箱的油量减少,通过定值电阻的电流变大

8.(2024•泉州二模)“中国天眼”用到光电倍增管这种光敏仪器对遥远星体进行光度测量。现在把一个睇

锚光阴极倍增管的信号输出端与一个300的标准电阻串联,测得电阻两端的电压与时间的关系如图所示,

则睇能光阴极倍增管输出信号的脉冲电量大小约为()

9.(2024•河北模拟)电梯是高层住宅用户必不可少的日常工具,但有些小朋友不懂事,总做出一些危险

行为。某小朋友在电梯门口放了一障碍物,发现电梯门不停地开关,这是电梯门上安装了传感器的结果,

他以此为乐,殊不知这种行为有一定的危险性。下列说法中正确的是()

A.电梯门上安装了温度传感器

B.电梯门上安装了光传感器

C.电梯门上的传感器将温度信号转变为电信号

D.电梯门上的传感器将电信号转化为光信号

10.(2023•宁波二模)某种光电式火灾报警器的原理如图所示,由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.增大电阻箱用的阻值B.增大电阻箱&的阻值

C.增大电源外的电动势D.增大干簧管上线圈的匝数

11.(2023•西城区校级三模)某种光电式火灾报警器的原理如图所示,由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.增大电源4的电动势B.增大干簧管上线圈的匝数

C.增大电阻箱尺的阻值D.增大电阻箱&的阻值

12.(2023•汕头二模)如图所示为无人机高度预警系统电路图。电路中的与和A?,其中一个是定值电阻,

另一个是气压传感器(可等效为可变电阻)。飞行高度越低,对气压传感器的压力越大,气压传感器的电

阻值越小。当。、6两端的电压大于q时,控制开关自动开启高位预警;当6两端的电压小于〃2(q、

%为定值)时,控制开关自动开启低位预警。下列说法正确的是()

A.UX<U2

B.[/]=U2

C.凡为定值电阻

D.若定值电阻的阻值越大,开启高位预警时的位置越低

13.(2023•九龙坡区模拟)如图是一种身高、体重测量仪。其顶部探头向下发射波速为v的超声波,超声

波遇障碍物经反射后返回,被探头接收,从而记录从发射到接收的时间间隔。其底部有一质量未知的测重

面板置于压力传感器上,传感器输出电压与作用其上的压力满足。=妒伏为比例常数)。当测重台没有站

人时,测量仪记录的时间间隔为/。,输出电压为u。。当某同学站上测重台时,测量仪记录的时间间隔为%,

探头输出电压为q。g为重力加速度,贝1()

|探头

测重面板

A.该仪器能测量的最大高度为为

B.该同学的身高为-%)

C.测重面板的质量为4

kg

D.该同学的质量为5

kg

14.(2023•海淀区校级三模)如图所示为苹果自动分拣装置,可以把质量大小不同的苹果,自动分拣开。

该装置的托盘秤压在一个以。为转动轴的杠杆上,杠杆末端压在压力传感器与上。当大苹果通过托盘秤时,

与所受的压力较大因而电阻较小,鸟两端获得较大电压,该电压激励放大电路并保持一段时间,使电磁铁

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;当小苹果通过托盘秤时,冬两端的电压不

足以激励放大电路,分拣开关在弹簧向上弹力作用下处于水平状态,小苹果进入上面通道。托盘停在图示

位置时,设进入下面通道的大苹果最小质量为/。,若提高分拣标准,要求能够进入下面通道的大苹果的

最低质量增大,下面操作可行的是()

A.其他条件不变的情况下,只将托盘秤压在杠杆上的位置向左移动一些

B.其他条件不变的情况下,只适当减小&的阻值

C.其他条件不变的情况下,只改变放大电路中电磁铁部分导线绕行的方向

D.其他条件不变的情况下,只增大和传感器与相连接电路中电源电动势

15.(2023•海淀区二模)如图所示为某小组设计的电子秤原理图。轻质托盘与竖直放置的轻弹簧相连。Ro

为定值电阻,滑动变阻器R的滑片与弹簧上端连接。当盘中没有放物体时,滑片刚好位于滑动变阻器的最

上端。该小组用理想电压表的示数U反映待测物体的质量7";用单位质量变化下,电压表示数变化量的绝

卫|描述电子秤的灵敏度。不计一切摩擦,弹簧始终于弹性限度内,下列说法正确的是()

对值I

m

A.仅更换阻值更大的定值电阻电子秤灵敏度会下降

B.电子秤的灵敏度会随待测物体质量的增大而增大

C.弹簧的劲度系数越小,电子秤的量程越大

D.电压表示数与待测物体质量成非线性关系

16.(2023•济南模拟)如图甲所示为某同学设计的磁报警装置的示意图。勺是磁敏电阻,其阻值随磁感应

强度变化的图线如图乙所示。为和凡为两个电阻箱,。、6两端接报警器,当电压增大到某一值时,会触

发报警器报警。下列说法正确的是()

A.当勺处的磁场增强时,电流表示数增大

B.当此处的磁场增强时,。、6两端的电压减小

C.增大&的阻值,更容易触发报警器报警

D.增大k的阻值,更容易触发报警器报警

17.(2022•北京)某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示,电路中的鸟和凡,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。、6两端的电压大于q时,控制开关自动开启低水位预警;当。、。两端的电压

小于心(1、%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.U.<U2

B.此为压力传感器

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

18.(2022•阜宁县校级模拟)为了做好新冠疫情防控工作,小区物业利用红外测温仪对出入人员进行体温

检测。下列关于红外测温枪的说法中正确的是()

A.红外测温枪接收到的是身体的热量信号

B.体温越高,测温枪接受到最强辐射频率越低

C.体温越高,测温枪接受到最强辐射波长越短

D.红外线属于电磁波,其波长小于紫外线的波长

—.多选题(共5小题)

19.(2024•长安区一模)如今智能中普遍安装了陀螺仪,它是一种加速度传感器,尺寸目前可以做到

(3x3x1)/〃,“,可集成于内部,用来检测的姿态。其工作原理如图所示,当运动状态改变时,固

连在上的A部分随一起运动时,质量块3是通过弹性物体连接,由于惯性,不会随立刻发生

变化,出现运动滞后,这样电容器电容值就发生了变化,变化的电容值会通过电信号传输给处理单元,就

可测量的姿态,铺三层这种结构,就可以测出的前后左右和上下以及旋转,这样就可以360。无死角

检测运动。以下说法中正确的是()

B质量块固连手机

A

■感应电极

A

A.在外太空,完全失重的情况下,这种传感器仍然可以使用

B.可以测量出任意情况下相对地面的速度

C.这种探测器可以测量地磁场强度,进而进行GPS定位

D.改变电容的值是通过改变正对面积和板间距d来实现的

20.(2023•荔湾区校级三模)如图所示是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,超声波遇障碍物经反射后返回,被测量仪接收,测量仪记录发射和接收的时间间隔。测量仪底部有

一质量为的测重面板置于压力传感器上,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力,此时输出电压为依l0g(g是重力加速度,左是比例常数)。当某

同学站上测重台时,测量仪记录的时间间隔为人输出电压为U,则()

A.该同学的身IWJ为以JT)

B.该同学的身高为:

C.该同学的质量为竺名

U。

D.该同学的质量为必(U-U。)

21.(2023•佛山二模)某种驻极体自身总带有定量的电荷,且所带电荷无法自由移动,利用驻极体可实现

力电转换,进而解决可穿戴电子设备的供电难题。如图为某种可发生弹性形变的驻极体,其内部带有负电

荷,闭合开关,按压驻极体,下方金属板上的自由电子在静电力作用下发生如图所示的移动。则闭合开关

()

初始状态按压状态

A.在向下按压驻极体的过程中,电流自左向右流经电阻A

B.在向下按压驻极体的过程中,机械能转化为电能

C.周期性按压驻极体,有交变电流流经电阻A

D.若断开开关S,按压驻极体,则下方金属板上的P点电势升高

22.(2023•汕头一模)有款市面上流行的指针式恒温“温奶器”,如图是其内部调温的工作示意图,温度

的敏感元件是双金属片,在温度升高时上层金属的膨胀大于下层金属,可造成双金属片的形变。则关于该

装置,下列说法正确的是()

调温旋钮

A.传感器工作的一般流程:电信息一敏感元件-处理电路一非电信息

B.电源刚接通时上下触点是接触的

C.若要提高温奶的温度,则应使调温旋钮下移一些

D.若要提高温奶的温度,则应使调温旋钮上移一些

23.(2023•重庆模拟)传感器的使用使我们的生活更加方便、安全和舒适,下列应用了力传感器的是(

A.无人管理自动灌溉系统B.商场使用的电子秤

C.酒店大厅的自动门D.给货车称重的地磅

三.填空题(共2小题)

24.(2023•松江区二模)如图为某同学设计的森林火灾预警装置。%是金属热电阻,其阻值随温度升高而

变大,为和耳为两个滑动变阻器,6接报警器,当电压增大到某一值时,会触发报警。当温度升高时

电流表示数—(选填“增大”、“减小”或“不变”);冬季为了安全适当降低报警温度,可采取的方

25.(2016•景洪市校级模拟)自动化控制是目前比较热门的研究方向,实现自动化控制较为常用的元件是

一些能将其它信号转化为电信号的元件,例如实现光控的电路一般都采用光敏电阻,其特点是,制

作这种元件一般采用的材料是

2025年高考物理解密之传感器

参考答案与试题解析

选择题(共18小题)

1.(2024•金东区校级模拟)工业生产中需要物料配比的地方常用“吊斗式”电子秤,图甲所示的是“吊

斗式”电子秤的结构图,其中实现称质量的关键性元件是拉力传感器。拉力传感器的内部电路如图所示,

川、&、%是定值电阻,舄=20左O,&=10kQ,&是对拉力敏感的应变片电阻,其电阻值随拉力变化

的图象如图乙所示,已知料斗重IxlO^N,没装料时。打=0,g取10根/S2。下列说法中正确的是()

1.001.20F/(X10'N)

B.装料时,的阻值逐渐变大,U瓦的值逐渐变小

C.拉力越大应变片电阻阻值也变大,U3传感器的示数也变大

D.应变片作用是把物体形变这个力学量转换为电压这个电学量

【答案】C

【考点】闭合电路欧姆定律的内容和表达式;常见的传感器及分类

【专题】推理法;定量思想;推理能力;恒定电流专题

【分析】根据串并联电路的电压与电阻关系列方程求解;当应片电阻受拉力增大时,电阻增大,根据电压

随电阻变化规律分析;应变片作用是把物体拉力这个力学量转换为电阻这个电学量。

【解答】解:A、电路中,当没装料时。应=0,此时拉力等于料斗重,为:故应变片电阻为20左O,

根据串并联电压关系,有:丑=&,解得:居=4OH1,A错误;

BC、根据乙图可知,装料时,&的阻值逐渐变大,&两端电压增大,则6点电势升高,故。2的值逐渐

增加,故3错误,C正确;

D,应变片作用是把物体拉力这个力学量转换为电阻这个电学量,故。错误。

故选:C。

【点评】能够看懂电路的结构,知道。、6两点间的电压关系是解题的关键。

2.(2024•全国)如图为“电流天平”实验装置的示意图,将U形电路尸QKS放入螺线管内,其中长度为L

的QK段约位于螺线管内的中央位置。螺线管所载电流为右,通过。形电路尸QRS的电流为心,天平右臂

受有磁力的作用,而左臂末端挂有小重物。下列有关此电流天平的叙述何者正确?()

A.。形电路所受的总磁力正比于人与的乘积

B.。形电路上所受的总磁力正比于U形电路于螺线管内的总长度

C.螺线管电路必须与U形电路串联,形成电流通路

D.电流天平的两臂达平衡时,若增加螺线管线圈匝数,不会改变其平衡状态

E.若小重物之重量不管如何调整,天平左臂一直下垂,则同时改变人和八的电流方向,可使天平趋于

水平

【答案】A

【考点】环形电流或通电螺线管周围的磁场;常见传感器的工作原理及应用

【专题】定性思想;归纳法;磁场磁场对电流的作用;推理能力

【分析】根据尸=5〃分析;知道L的长度是0R的长度,不是U形电路的总长度;知道乙和乙的作用;

螺线管的匝数越多,在电流不变时内部的磁感应强度就越大;根据左手定则分析。

【解答】解:A、U形电路所受的总磁力为尸=出2乙,其中3是螺线管所产生的磁场的磁感应强度大小,

通过螺线管的电流I越大,3就越大,即3与人成正比,所以磁场力尸正比于人与的乘积,故A正确;

B、U形电路所受的总磁力为尸=5/2乙,所以总磁力厂正比于L,即沙的长度,而不是U形电路于螺线

管内的总长度,故3错误;

C、螺线管电路和U形电路是两个相对独立的电路,里面的电流不相等,故C错误;

。、电流天平的两臂达平衡时,若增加螺线管线圈匝数,则会增加螺线管内部的磁感应强度,天平就不会

保持平衡了,故D错误;

E、若小重物之重量不管如何调整,天平左臂一直下垂,说明右臂受安培力方向竖直向上,则同时改变人

和A的电流方向,则螺线管内部的磁场方向和QR中的电流方向都改变则不会改变QR变边的受力方向,

天平仍然不会平衡,故E错误。

故选:Ao

【点评】熟练掌握安培力公式和左手定则以及安培定则是解题的基础。

3.(2024•黄州区校级二模)电熨斗在达到设定温度后就不再升温,当温度降低时又会继续加热,使它与

设定温度差不多,在熨烫不同织物时,通过如图所示双金属片温度传感器控制电路的通断,从而自动调节

温度,双金属片上层金属的热膨胀系数大于下层金属。下列说法正确的是()

调温旋钮

弹性铜片升降螺丝

绝缘支架

触点

双金属片一'_二Z3

、金属底板

A.温度升高时,双金属片会向上弯曲

B.调节“调温旋钮”,使螺钉微微上升,可以使设定温度降低

C.调节“调温旋钮”,使螺钉微微上升,可以使设定温度升高

D.适当增加输入电压,可以使设定温度升高

【答案】B

【考点】常见的传感器及分类

【专题】归纳法;恒定电流专题;定性思想;理解能力

【分析】当温度升高时,金属片向膨胀系数小的方向发生弯曲;调节调温旋钮,使螺丝上移并推动弹性铜

片上移,使双金属片只要稍向下弯曲,就能使触点断开,据此分析;设定的温度与电压无关。

【解答】解:A、当温度升高时,金属片向膨胀系数小的方向发生弯曲,双金属片上层金属的膨胀系数大

于下层金属片,所以温度升高时,双金属片会向下弯曲,触点断开,故A错误;

BC,调节调温旋钮,使螺丝上移并推动弹性铜片上移,使双金属片只要稍向下弯曲,就能使触点断开,

调节前后对比,双金属片向下弯曲程度要小一些,温度要更低一些。故3正确,C错误;

D、电压不影响设定温度,故。错误。

故选:Bo

【点评】知道温度升高时,双金属片的上下部分都会发生膨胀,但会向膨胀系数小的那一侧弯曲是解题的

关键。

4.(2024•青羊区校级模拟)小明利用压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小的特点,设计了一个判断

升降机运动状态的装置。其工作原理图如图所示,虚线框内是连接压敏电阻的电路,压敏电阻固定在升降

机底板上,其上放置着一个物块,在升降机运动过程中的某一段时间内,发现电流表的示数/恒定不变,

且/小于升降机静止时电流表的示数/。,则这段时间内()

A.升降机可能匀速下降B.升降机可能匀减速下降

C.升降机可能匀加速下降D.升降机可能变加速上升

【答案】B

【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;牛顿第二定律的简单应用

【专题】推理法;定性思想;牛顿运动定律综合专题

【分析】根据电流表示数判断升降机可能的运动状态,再根据/小于升降机静止时电流表的示数/。,进一

步确定升降机加速度,从而确定压敏电阻变化,根据压敏电阻变化判断压力变化情况,最终确定升降机运

动状态。

【解答】解:在升降机运动过程中发现电流表不变,说明是匀变速运动或匀速运动,且小于升降机静止时

电流表的示数,说明是匀变速运动,电流表示数变小,可知压敏电阻阻值变小,则知压力变大,因此加速

度方向向上,可能向上匀加速,也可能向下匀减速。故ACD错误,3正确;

故选:Bo

【点评】本题主要考查传感器在生活中的应用,确定升降机的运动性质是解题关键。

5.(2024•顺义区二模)如图所示为苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果,按一定质量

标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在压力传感器与上。与所受压力越大阻值越小,当此

两端电压超过某一定值时,使控制电路接通,电磁铁吸动分拣板的衔铁。该控制电路中包含保持电路,能

够确保苹果在分拣板上运动时电磁铁始终保持吸动状态。下列说法正确的是()

----►----►

05户分拣板一铁

1()(1上通道

托盘秤

=

1下通道

A源

路电源B

A.为了选出质量更大的苹果可以增加缠绕电磁铁线圈的匝数

B.为了选出质量更大的苹果可以将电源A的输出电压减小

C.为了选出质量更大的苹果可以增大冬的阻值

D.质量大的苹果将进入上通道

【答案】B

【考点】闭合电路欧姆定律的内容和表达式;常见传感器的工作原理及应用

【专题】定性思想;推理法;磁场磁场对电流的作用;推理能力;恒定电流专题

【分析】根据题意分析控制电路接通的条件。根据压力传感器的特性和串并联电路的分压特点解答。

【解答】解:A,由题意:当&两端电压超过某一定值时,使控制电路接通,电磁铁吸动分拣板的衔铁。

可知控制电路是否接通是由此两端电压决定的,与电磁铁线圈的匝数无关,故只改变缠绕电磁铁线圈的匝

数不能选出质量更大的苹果,故A错误;

D、质量越大的苹果会使与受到的压力越大,用电阻会越小,用两端的电压越小,&两端的电压越大,

当&两端电压超过某一定值时,使控制电路接通,电磁铁吸动分拣板的衔铁,分拣板与下通道连接,质量

大的苹果将进入下通道,故。错误;

B、在用、凡的阻值不变的情况下,将电源A的输出电压减小,&两端的电压会变小,为了使控制电路

接通,根据D选项的分析,可知需要质量较大的苹果,故将电源A的输出电压减小,可知选出质量更大的

苹果,故3正确;

C、在其它条件不变的情况下,增大国的阻值,会使&两端的电压变大,可知苹果质量较小时也会使控

制电路接通,故增大凡的阻值会选出质量较小的苹果,故C错误。

故选:Bo

【点评】本题考查了传感器的应用及工作原理,本题应用压力传感器制作了苹果自动分拣装置,解答时要

根据题意分析清楚其工作原理,关键是找到电磁铁工作的条件,根据串并联点的分压特点解答。

6.(2024•浙江模拟)一个加速度传感器(如图1),较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移,滑块两侧

某同学设计了连接两相同的弹簧,R为滑动变阻器,4是与滑块2相连的滑动片,两个电池的电压相等。

已知电压表指针的零刻度线位于表盘中央,哪端电势高向哪端偏转。用该传感器得到的图像如图2所

示,规定向右为正方向。分析可知()

A.乙时刻滑块加速度向右

B.4时刻滑块向左压缩弹簧

C.%~4滑块的加速度一直增大

D.?2时刻电压表的指针将偏向。端

【答案】D

【考点】常见的传感器及分类;牛顿第二定律的简单应用

【专题】推理法;恒定电流专题;推理能力;定性思想

【分析】这是一个加速度传感器,这种传感器输入量是加速度,输出量是电压;根据加速度传感器的工作

原理结合电路图进行分析。

【解答】解:至、6时刻加速度是负的,由题意可知,此时加速度的方向向左,滑块受到的合力向左,

滑块向右压缩弹簧,故4?错误;

C、由图像可知乙加速度先减小后增大,故C错误;

。、芍时刻加速度为正,即加速度方向向右,滑块向左压缩弹簧,分析电路可知,P端电势为负,。端电

势为正,故电压表的指针将偏向。端,故。正确。

故选:Do

【点评】本题主要考查传感器的应用。本题中的加速度计体现了一种重要的实验设计思想一转换思想,即

把难以直接测量的力学量转换为容易测量的电学量。这类题目是力与电综合题,关键要寻找力电联系的桥

梁。

7.(2024•门头沟区一模)如图是小京设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路,电源两端电压保持

不变,电阻叫、&中的一个是定值电阻,另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部,其阻值随油箱中

油量的减少而增大,当电压表示数大于某一值。时,就会触发报警。电压表示数为U时,油箱中的油量为

警戒油量。下列说法正确的是()

---11—―---

S

A.4为压敏电阻

B.若换用电压更大的电源,警戒油量将变小

C.若换用阻值更大的定值电阻,警戒油量将变小

D.随着油箱的油量减少,通过定值电阻的电流变大

【答案】C

【考点】闭合电路欧姆定律的内容和表达式;常见的传感器及分类

【专题】定量思想;推理法;分析综合能力;恒定电流专题

【分析】通过分析压敏电阻的阻止变化规律,根据阻值情况可得出电压情况,根据电压变化情况得出哪个

是压敏电阻;根据3c选项中的条件,根据电压和电流的变化情况进行分析;根据压敏电阻的性质,可得

出通过定值电阻的电流情况。

【解答】解:A压敏电阻阻值随油箱中油量的减少而增大,则电路总电阻最大,电路电流减小,定值电阻

两端电压减小,压敏电阻两端电压增大,由于当电压表示数大于某一值。时,就会触发报警,则电压表应

与压敏电阻并联,即与为压敏电阻,故A错误;

B.若换用电压更大的电源,触发警报时,定值阻两端的电压增大,电路中电流增大,压敏电阻的阻值减小,

警戒油量将变大,故3错误;

C.若换用阻值更大的定值电阻,触发警报时,电路中电流更小,压敏电阻的阻值更大,警戒油量将变小,

故C正确;

D随着油箱的油量减少,电路中的总电阻变大电路中电流减小,则通过定值电阻的电流变小,故。错误。

故选:C。

【点评】学生在解答本题时,应注意对于电路进行分析,能够根据题目中的信息,对电路中电压、电流和

电阻的变化情况进行分析。

8.(2024•泉州二模)“中国天眼”用到光电倍增管这种光敏仪器对遥远星体进行光度测量。现在把一个睇

葩光阴极倍增管的信号输出端与一个300的标准电阻串联,测得电阻两端的电压与时间的关系如图所示,

则睇他光阴极倍增管输出信号的脉冲电量大小约为()

U/mV

C.10-11CD.1072c

【答案】B

【考点】常见的传感器及分类

【专题】恒定电流专题;推理能力;推理法;定量思想

【分析】根据欧姆定律结合电流的定义式与图像的意义解答。

【解答】解:根据欧姆定律可知/=且

R

根据q=It

可得4=g

-x200xl0与x(50-20)x10-9

结合U-f图像面积可知电量为q=2------------------------C=1010C

30

故3正确,ACD错误;

故选:B。

【点评】本题考查图像的认识,解题关键掌握电荷量的计算公式,注意图像面积的物理意义。

9.(2024•河北模拟)电梯是高层住宅用户必不可少的日常工具,但有些小朋友不懂事,总做出一些危险

行为。某小朋友在电梯门口放了一障碍物,发现电梯门不停地开关,这是电梯门上安装了传感器的结果,

他以此为乐,殊不知这种行为有一定的危险性。下列说法中正确的是()

A.电梯门上安装了温度传感器

B.电梯门上安装了光传感器

C.电梯门上的传感器将温度信号转变为电信号

D.电梯门上的传感器将电信号转化为光信号

【答案】B

【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】理解能力;定性思想;推理法;物理光学综合专题

【分析】光传感器通常是指能由能敏锐感应紫外光到红外光的光能量,并将光能量转换成电信号的器件。

【解答】解:AB、电梯门上安装了光传感器,当有障碍物阻挡光信号时,电梯门不停地开关,故A错误,

3正确;

CD、电梯门上的传感器将光信号转变为电信号,故CD错误。

故选:Bo

【点评】本题考查了传感器在日常生活中的应用,属于基础题。

10.(2023•宁波二模)某种光电式火灾报警器的原理如图所示,由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.增大电阻箱用的阻值B.增大电阻箱凡的阻值

C.增大电源区的电动势D.增大干簧管上线圈的匝数

【答案】D

【考点】常见的传感器及分类;电路动态分析;闭合电路欧姆定律的内容和表达式

【专题】推理法;定性思想;推理能力;恒定电流专题

【分析】根据报警器的工作原理,结合电路的动态分析即可。

【解答】解:ABC、根据阻值随光强的增大而减小,可知为了能在更低的烟雾浓度下触发报警,浓度越低,

光敏电阻接收的光强越小,光敏电阻的阻值越大,所以需要将电路中其他电阻的总电阻减小,或者增大电

源区的电动势,ABC错误;

D,增大干簧管的匝数,干簧管的磁性会变强,会在电阻较大,电流较小的情况下两个簧片被磁化而接通

电路,故。正确。

故选D。

【点评】本题考查了报警器的工作原理,解决本题的关键是理解工作原理,找到烟雾浓度与光敏电阻的阻

值之间的关系。

11.(2023•西城区校级三模)某种光电式火灾报警器的原理如图所示,由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.增大电源外的电动势B.增大干簧管上线圈的匝数

C.增大电阻箱鸟的阻值D.增大电阻箱&的阻值

【答案】B

【考点】常见的传感器及分类;电路动态分析;闭合电路欧姆定律的内容和表达式

【专题】恒定电流专题;推理法;推理能力;定性思想

【分析】根据报警器的工作原理,结合电路的结构,根据闭合电路欧姆定律进行动态分析即可。

【解答】解:ACD、根据光敏电阻的阻值随光强的增大而减小,可知为了能在更低的烟雾浓度下触发报

警,浓度越低,光敏电阻接收的光强越小,光敏电阻的阻值越大,所以需要增大电源旦的电动势,或减小

电阻箱用的阻值,或减小电阻箱R2的阻值,故ABC错误;

3、增大干簧管的匝数,干簧管的磁性会变强,会在电阻较大,电流较小的情况下两个簧片被磁化而接通

电路,故3正确。

故选:B。

【点评】本题考查报警器的工作原理,解决本题的关键是理解工作原理,找到烟雾浓度与光敏电阻的阻值

之间的关系。

12.(2023•汕头二模)如图所示为无人机高度预警系统电路图。电路中的凡和A?,其中一个是定值电阻,

另一个是气压传感器(可等效为可变电阻)。飞行高度越低,对气压传感器的压力越大,气压传感器的电

阻值越小。当6两端的电压大于q时,控制开关自动开启高位预警;当。、。两端的电压小于。2(以、

%为定值)时,控制开关自动开启低位预警。下列说法正确的是()

A.U、<U2

B.[/]=U2

C.凡为定值电阻

D.若定值电阻的阻值越大,开启高位预警时的位置越低

【答案】C

【考点】欧姆定律的简单应用;常见传感器的工作原理及应用

【专题】推理法;定量思想;推理能力;电学图象专题

【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高度预警的变化。

【解答】解:ABC,当。、6两端的电压大于q时,控制开关自动开启高位预警,说明用为气压传感器,

则凡为定值电阻;当飞行高度高时,与的电阻比较大,则此时的电压更大,即故错误,C正

确;

D,若定值电阻的阻值越大,则与分到的电压越小,所以开启高位预警时的位置越高,故。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。

13.(2023•九龙坡区模拟)如图是一种身高、体重测量仪。其顶部探头向下发射波速为v的超声波,超声

波遇障碍物经反射后返回,被探头接收,从而记录从发射到接收的时间间隔。其底部有一质量未知的测重

面板置于压力传感器上,传感器输出电压与作用其上的压力满足。=妒(人为比例常数)。当测重台没有站

人时,测量仪记录的时间间隔为,输出电压为U。。当某同学站上测重台时,测量仪记录的时间间隔为「

探头输出电压为U1。g为重力加速度,贝1()

探头

测重面板

A.该仪器能测量的最大高度为%

B.该同学的身高为v(%-%)

C.测重面板的质量为幺

kg

D.该同学的质量为

kg

【答案】D

【考点】常见的传感器及分类

【专题】定量思想;推理法;分析综合能力;恒定电流专题

【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息,根据两次输出电压,联立求解确定测重面板和人的质量。

【解答】解:A.当测重台没有站人时,测量仪记录的时间间隔为超声波往复的时间,所以该仪器能测量

的最大高度为:

/7=四,故A错误;

2

B.当某同学站上测重台时,测量仪记录的时间间隔为4,则同学的头顶距离测量仪的距离为:

2

所以,同学的身高为:

h=h'-d

联立解得:〃JLG,故3错误;

2

CD.当测重台没有站人时,测重面板的重力等于对传感器的压力,根据题意,有

Uo=板板g

当同学站在上去之后,传感器受到的压力等于测重面板和人的重力之和,即

q=左(帆板+“)g

联立解得:

m板=三,国人=吐风,故C错误,。正确。

kgkg

故选:Do

【点评】本题为传感器类问题的应用,解题的关键在于明确题意,由题找出对应的信息再结合所学物理规

律即可求解,注意在求身高要注意取单程时间,求质量要明确压力等于重力。

14.(2023•海淀区校级三模)如图所示为苹果自动分拣装置,可以把质量大小不同的苹果,自动分拣开。

该装置的托盘秤压在一个以a为转动轴的杠杆上,杠杆末端压在压力传感器与上。当大苹果通过托盘秤时,

与所受的压力较大因而电阻较小,鸟两端获得较大电压,该电压激励放大电路并保持一段时间,使电磁铁

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;当小苹果通过托盘秤时,此两端的电压不

足以激励放大电路,分拣开关在弹簧向上弹力作用下处于水平状态,小苹果进入上面通道。托盘停在图示

位置时,设进入下面通道的大苹果最小质量为"。,若提高分拣标准,要求能够进入下面通道的大苹果的

最低质量增大,下面操作可行的是()

A.其他条件不变的情况下,只将托盘秤压在杠杆上的位置向左移动一些

B.其他条件不变的情况下,只适当减小&的阻值

C.其他条件不变的情况下,只改变放大电路中电磁铁部分导线绕行的方向

D.其他条件不变的情况下,只增大和传感器与相连接电路中电源电动势

【答案】B

【考点】闭合电路欧姆定律的内容和表达式;常见的传感器及分类

【专题】应用题;信息给予题;恒定电流专题;推理法;定性思想;理解能力

【分析】根据杠杆原理分析出需要移动的方向;

根据闭合电路欧姆定律结合电路构造完成分析;

改变导线的绕行方向无法改变磁性的大小,结合选项描述完成分析。

【解答】解:A.要求进入下面通道的大苹果的最小质量M大于M。,则要求当此大苹果通过托盘时压力

传感器的压力与原来一致,可知其他条件不变的情况下,只需要将托盘秤压在杠杆上的位置向右移动一些,

故A错误;

B.因要达到题中的要求,就要使得凡两端电压保持不变,因压力越大,电阻与越小,此时回路中的电

流就越大,国的电压就会变得更大,则要想&的电压和原来一致,则只适当减小凡的阻值,故3正确;

C.其他条件不变的情况下,只改变放大电路中电磁部分导线绕行的方向对磁性大小无影响,故C错误;

D.因要达到题中的要求,就要使得&两端电压保持不变,因用减小,而其他条件不变的情况下,只能

减小和传感器与相连接电路中电源电动势,故。错误。

故选:Bo

【点评】本题主要考查了闭合电路欧姆定律的相关应用,根据设计要求,结合欧姆定律和杠杆原理完成分

析。

15.(2023•海淀区二模)如图所示为某小组设计的电子秤原理图。轻质托盘与竖直放置的轻弹簧相连。Ro

为定值电阻,滑动变阻器R的滑片与弹簧上端连接。当盘中没有放物体时,滑片刚好位于滑动变阻器的最

上端。该小组用理想电压表的示数U反映待测物体的质量〃?;用单位质量变化下,电压表示数变化量的绝

对值1描述电子秤的灵敏度。不计一切摩擦,弹簧始终于弹性限度内,下列说法正确的是()

m

A.仅更换阻值更大的定值电阻舄,电子秤灵敏度会下降

B.电子秤的灵敏度会随待测物体质量的增大而增大

C.弹簧的劲度系数越小,电子秤的量程越大

D.电压表示数与待测物体质量成非线性关系

【答案】A

【考点】胡克定律及其应用;闭合电路欧姆定律的内容和表达式;常见的传感器及分类

【专题】定量思想;推理法;推理能力

【分析】结合欧姆定律求电压表的示数,进而可判断电压表示数与待测物体质量的关系;由电压表的示数

可知弹簧的劲度系数越小,机的最大值越小,电子秤的量程越小;由电压表的示数可得电子秤的灵敏度,

进而可知更换阻值更大的定值电阻品,电子秤灵敏度会下降;电子秤的灵敏度与待测物体质量无关。

【解答】解:D由图可知:滑动变阻器与几串联,滑动变阻器的电阻全部连入电路;电压表测量滑片上

半部分电阻两端的电压;当滑动变阻器滑片P向下移动时,电路中的电阻不变,由欧姆定律可知

1=—--,电路中的电流不变;电压表的示数

H+厂+RQ

F

U=IR=------R--'

7?+F+RQ

又R=p三,mg=kL,

解得U=------七。8------m

(F+7?+R^)kS

即电压表示数与待测物体质量成线性关系,故。错误;

《由。=—皿—m,可知弹簧的劲度系数越小,加的最大值越小,电子秤的量程越小,故C错误;

(F+7?+RQ)RS

AB.^U=—曲—机可知电子秤的灵敏度|—1=—2—

(r+R+^kSm(r+R+RJkS

可知仅更换阻值更大的定值电阻电子秤灵敏度会下降;电子秤的灵敏度与待测物体质量无关;故A正

确,3错误。

故选:Ao

【点评】本题首先结合欧姆定律求电压表的示数,进而结合电压表示数分析解答各选项。

16.(2023•济南模拟)如图甲所示为某同学设计的磁报警装置的示意图。勺是磁敏电阻,其阻值随磁感应

强度变化的图线如图乙所示。用和&为两个电阻箱,。、6两端接报警器,当电压增大到某一值时,会触

发报警器报警。下列说法正确的是()

RB

XXX

―斗xK---(^)-

一接报警器l

Qb

A.当勺处的磁场增强时,电流表示数增大

B.当仆处的磁场增强时,a、。两端的电压减小

C.增大&的阻值,更容易触发报警器报警

D.增大凡的阻值,更容易触发报警器报警

【答案】C

【考点】常见传感器的工作原理及应用;欧姆定律的简单应用;电路动态分析

【专题】定量思想;推理法;恒定电流专题;推理能力

【分析】根据图乙可分析电阻随磁场的变化情况,根据闭合电路欧姆定律分析判断各选项。

【解答】解:B.当七处的磁场增强时,由此-8图像可知其阻值变大,则电路的总电阻增大,由/=$

可知总电流变小,a、6两端的电压为=£-/(厂+用)

则。、。两端的电压增大,故5错误;

A.根据并联分压可知,电流表的电流为也,由于总电流/变小,电流表示数减小,故A错误;

C.因。"越大越容易触发报警器报警;而增大国的阻值,总电阻增大,总电流变小,内阻厂和与的电压

变小,则。、6两端的电压变大,故更容易触发报警器报警;故C正确;

。.增大凡的阻值,总电阻增大,总电流变小,

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