2025年高考物理復(fù)習(xí)之傳感器

2025年高考物理復(fù)習(xí)熱搜題速遞之傳感器（2024年7月）

選擇題（共10小題）

1.壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，有位同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了判斷小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置，

其工作原理如圖（a）所示，將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上，中間放置一個(gè)絕緣重球。小車

向右做直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電流表示數(shù)如圖（b）所示，下列判斷正確的是（）

B.從tl到t2時(shí)間內(nèi),小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

C.從t2到t3時(shí)間內(nèi)，小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)

D.從t2到t3時(shí)間內(nèi)，小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

2.如圖所示為一種常見(jiàn)的身高體重測(cè)量?jī)x。測(cè)量?jī)x頂部向下發(fā)射波速為v的超聲波，超聲波經(jīng)反射后返

回，被測(cè)量?jī)x接收，測(cè)量?jī)x記錄發(fā)射和接收的時(shí)間間隔。質(zhì)量為Mo的測(cè)重臺(tái)置于壓力傳感器上，傳感

器輸出電壓與作用在其上的壓力成正比。當(dāng)測(cè)重臺(tái)沒(méi)有站人時(shí)，測(cè)量?jī)x記錄的時(shí)間間隔為to,輸出電壓

為Uo,某同學(xué)站上測(cè)重臺(tái)，測(cè)量?jī)x記錄的時(shí)間間隔為t,輸出電壓為U,則該同學(xué)的身高和質(zhì)量分別為

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.圖1是某同學(xué)設(shè)計(jì)的電容式速度傳感器原理圖，其中上板為固定極板，下板為待測(cè)物體，在兩極板間

電壓恒定的條件下，極板上所帶電量Q將隨待測(cè)物體的上下運(yùn)動(dòng)而變化，若Q隨時(shí)間t的變化關(guān)系為

(2=點(diǎn)(a、b為大于零的常數(shù))，其圖象圖2所示，那么圖3、圖4中反映極板間場(chǎng)強(qiáng)大小E和物體速

率v隨t變化的圖線可能是()

4.某同學(xué)利用壓力傳感器設(shè)計(jì)水庫(kù)水位預(yù)警系統(tǒng)。如圖所示，電路中的R1和R2,其中一個(gè)是定值電阻,

另一個(gè)是壓力傳感器(可等效為可變電阻)。水位越高，對(duì)壓力傳感器的壓力越大，壓力傳感器的電阻

值越小。當(dāng)a、b兩端的電壓大于Ui時(shí)，控制開(kāi)關(guān)自動(dòng)開(kāi)啟低水位預(yù)警；當(dāng)a、b兩端的電壓小于U2CU1、

U2為定值)時(shí)，控制開(kāi)關(guān)自動(dòng)開(kāi)啟高水位預(yù)警。下列說(shuō)法正確的是()

A.Ui<U2

B.R2為壓力傳感器

C.若定值電阻的阻值越大，開(kāi)啟高水位預(yù)警時(shí)的水位越低

D.若定值電阻的阻值越大，開(kāi)啟低水位預(yù)警時(shí)的水位越高

5.監(jiān)控系統(tǒng)控制電路如圖所示，電鍵S閉合時(shí)，系統(tǒng)白天和晚上都工作；電鍵S斷開(kāi)時(shí)，系統(tǒng)僅晚上工

作。在電路中虛框處分別接入光敏電阻（受光照時(shí)阻值減?。┖投ㄖ惦娮?，則電路中（）

A.C是“與門”，A是光敏電阻

B.C是“與門”，B是光敏電阻

C.C是“或門”，A是光敏電阻

D.C是“或門”，B是光敏電阻

6.傳感器是把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的一種元件。如圖所示，乙、丙是兩種常見(jiàn)的電容式傳感器，現(xiàn)將

乙、丙兩種傳感器分別接到圖甲的電路中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（電流從電流表正接線柱流入時(shí)指針向右偏），下列

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中正確的是（）

金屬芯線

A.當(dāng)乙傳感器接入電路實(shí)驗(yàn)時(shí)，若F變小，則電流表指針向右偏轉(zhuǎn)

B.當(dāng)乙傳感器接入電路實(shí)驗(yàn)時(shí)，若F變大，則電流表指針向左偏轉(zhuǎn)

C.當(dāng)丙傳感器接入電路實(shí)驗(yàn)時(shí)，若液體深度h變大，則電流表指針向左偏

D.當(dāng)丙傳感器接入電路實(shí)驗(yàn)時(shí)，若液體深度h變小，則電流表指針向左偏

7.下列應(yīng)用了溫度傳感器的是（）

A.商場(chǎng)里的自動(dòng)玻璃門

B.夜間自動(dòng)打開(kāi)的路燈

C.自動(dòng)恒溫冰箱

D.樓梯口的夜間有聲音時(shí)就亮的燈

8.2007年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了法國(guó)和德國(guó)的兩位科學(xué)家，以表彰他們發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻效應(yīng)”.基于巨

磁電阻效應(yīng)開(kāi)發(fā)的用于讀取硬盤數(shù)據(jù)的技術(shù)，被認(rèn)為是納米技術(shù)的第一次真正應(yīng)用.在下列有關(guān)其它電

阻應(yīng)用的說(shuō)法中.錯(cuò)誤的是（）

A.熱敏電阻可應(yīng)用于溫度測(cè)控裝置中

B.光敏電阻是一種光電傳感器

C.電阻絲可應(yīng)用于電熱設(shè)備中

D.電阻在電路中主要起到通過(guò)直流、阻礙交流的作用

9.關(guān)于傳感器工作的一般流程，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.非電學(xué)量一敏感元件一轉(zhuǎn)換電路一電學(xué)量一轉(zhuǎn)換元件

B.電學(xué)量一敏感元件一轉(zhuǎn)換電路一轉(zhuǎn)換元件一非電學(xué)量

C.非電學(xué)量一敏感元件一轉(zhuǎn)換元件一轉(zhuǎn)換電路一電學(xué)量

D.非電學(xué)量一轉(zhuǎn)換電路一轉(zhuǎn)換元件一敏感元件一電學(xué)量

10.關(guān)于傳感器，下列說(shuō)法正確的是（）

A.霍爾元件能把光學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量

B.干簧管是根據(jù)熱脹冷縮的原理制成的

C.話筒中的傳感器將電信號(hào)轉(zhuǎn)化成聲音信號(hào)

D.傳感器是把非電信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的主要元件

二.多選題（共5小題）

（多選）11.某同學(xué)設(shè)計(jì)的家庭電路保護(hù)裝置如圖所示，鐵芯左側(cè)線圈Li由火線和零線并行繞成。當(dāng)右側(cè)

線圈L2中產(chǎn)生電流時(shí)，電流經(jīng)放大器放大后，使電磁鐵吸起鐵質(zhì)開(kāi)關(guān)K,從而切斷家庭電路。僅考慮

Li,在鐵芯中產(chǎn)生的磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的有（）

A.家庭電路正常工作時(shí)，L2中的磁通量為零

B.家庭電路中使用的電器增多時(shí)，L2中的磁通量不變

C.家庭電路發(fā)生短路時(shí)，開(kāi)關(guān)K將被電磁鐵吸起

D.地面上的人接觸火線發(fā)生觸電時(shí)，開(kāi)關(guān)K將被電磁鐵吸起

（多選）12.圖是測(cè)試熱敏電阻R的實(shí)驗(yàn)電路圖，滑動(dòng)變阻器已調(diào)節(jié)到某一適當(dāng)?shù)闹?實(shí)驗(yàn)中觀察到當(dāng)溫

度升高時(shí)燈更亮.對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析正確的有（）

R

敏電『

A.溫度升高，電路中的電流減小

B.溫度升高，電路中的電流增大

C.溫度升高，熱敏電阻的阻值增大

D.溫度升高，熱敏電阻的阻值減小

（多選）13.美國(guó)科學(xué)家WillardS.Boyle與GeorgeE.Snith因電荷耦合器件（CCD）的重要發(fā)明獲得

2009年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).CCD是將光學(xué)量轉(zhuǎn)變成電學(xué)量的傳感器.下列器件可作為傳感器的有（）

A.發(fā)光二極管B.熱敏電阻

C.霍爾元件D.干電池

（多選）14.電子眼系統(tǒng)通過(guò)路面下埋設(shè)的感應(yīng)線來(lái)感知汽車的壓力。感應(yīng)線是一個(gè)壓電薄膜傳感器，壓

電薄膜在受壓時(shí)兩端產(chǎn)生電壓，壓力越大電壓越大，壓電薄膜與電容器C和電阻R組成圖甲所示的回

路，紅燈亮?xí)r，如果汽車的前、后輪先后經(jīng)過(guò)感應(yīng)線，回路中產(chǎn)生兩脈沖電流，如圖乙所示，即現(xiàn)為“闖

紅燈”，電子眼拍照，則紅燈亮?xí)r（）

—

壓

電0

薄

—

膜

甲乙

A.車輪停在感應(yīng)線上時(shí)，電阻R上有恒定電流

B.車輪經(jīng)過(guò)感應(yīng)線的過(guò)程中，電容器先充電后放電

C.車輪經(jīng)過(guò)感應(yīng)線的過(guò)程中，電阻R上的電流先增加后減小

D.汽車前輪剛越過(guò)感應(yīng)線，又倒回到線內(nèi)，仍會(huì)被電子眼拍照

（多選）15.如圖所示是火警報(bào)警裝置的一部分電路示意圖，其中R2是半導(dǎo)體熱敏傳感器，它的阻值隨

溫度升高而減小，a、b接報(bào)警器，則（）

A.R2處發(fā)生火情時(shí)，電流表示數(shù)變小

B.R2處發(fā)生火情時(shí)，電流表示數(shù)變大

C.當(dāng)a、b兩點(diǎn)間電壓顯著變大，報(bào)警器開(kāi)始報(bào)警

D.當(dāng)a、b兩點(diǎn)間電壓顯著變小，報(bào)警器開(kāi)始報(bào)警

三.實(shí)驗(yàn)題（共1小題）

16.傳感器是把非電學(xué)量（如速度、溫度、壓力等）的變化轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的一種元件，在自動(dòng)控制中有著

相當(dāng)廣泛的應(yīng)用.有一種測(cè)量人體重的電子秤，其測(cè)量部分的原理圖如圖中的虛線框所示，它主要由壓

力傳感器R（電阻會(huì)隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻），顯示體重大小的儀表A（實(shí)質(zhì)是理想的電

流表）組成，壓力傳感器表面能承受的最大壓強(qiáng)為IXKfPa,且已知壓力傳感器R的電阻與所受壓力

的關(guān)系如下表所示.設(shè)踏板和壓桿的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，接通電源后，壓力傳感器兩端的電壓恒為4.8V,

請(qǐng)回答：

壓力F/N0250500750100012501500…

電阻R/Q300270240210180150120…

①把R寫成關(guān)于F的函數(shù)關(guān)系：R=.

②該秤零起點(diǎn)（即踏板空載時(shí)）的刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤上示數(shù)為mA處.

③如果某人站在該秤踏板上，電流表刻度盤的示數(shù)為20mA,這個(gè)人的體重是N.

四.解答題（共4小題）

17.一水平放置的圓盤繞豎直固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤上沿半徑開(kāi)有一條寬度為2mm的均勻狹縫。將激光器

與傳感器上下對(duì)準(zhǔn)，使二者間連線與轉(zhuǎn)軸平行，分別置于圓盤的上下兩側(cè)，且可以同步地沿圓盤半徑方

向勻速移動(dòng)，激光器連續(xù)向下發(fā)射激光束。在圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)狹縫經(jīng)過(guò)激光器與傳感器之間時(shí)，傳

感器接收到一個(gè)激光信號(hào)，并將其輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)處理后畫出相應(yīng)圖線。圖（a）為該裝置示意圖，圖

(b)為所接收的光信號(hào)隨時(shí)間變化的圖線，橫坐標(biāo)表示時(shí)間，縱坐標(biāo)表示接收到的激光信號(hào)強(qiáng)度，圖

(1)利用圖(b)中的數(shù)據(jù)求Is時(shí)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度；

(2)說(shuō)明激光器和傳感器沿半徑移動(dòng)的方向；

(3)求圖(b)中第三個(gè)激光信號(hào)的寬度At3。

18.某學(xué)生為了測(cè)量一物體的質(zhì)量，找到一個(gè)力電轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器的輸出電壓正比于受壓面的壓力(比

例系數(shù)為k),如圖所示。測(cè)量時(shí)先調(diào)節(jié)輸入端的電壓。使轉(zhuǎn)換器空載時(shí)的輸出電壓為0；而后在其受壓

面上放一物體，即可測(cè)得與物體的質(zhì)量成正比的輸出電壓U.現(xiàn)有下列器材：力電轉(zhuǎn)換器、質(zhì)量為mo

的祛碼、電壓表、滑動(dòng)變阻器、干電池各一個(gè)、電鍵及導(dǎo)線若干、待測(cè)物體(可置于力電轉(zhuǎn)換器的受壓

面上)。

請(qǐng)完成對(duì)該物體質(zhì)量的測(cè)量。

(1)設(shè)計(jì)一個(gè)電路，要求力電轉(zhuǎn)換器的輸入電壓可調(diào)，并且使電壓的調(diào)節(jié)范圍盡可能大，在方框中畫

出完整的測(cè)量電路圖。

(2)簡(jiǎn)要說(shuō)明測(cè)量步驟，求出比例系數(shù)k,并測(cè)出待測(cè)物體的質(zhì)量m。

(3)請(qǐng)?jiān)O(shè)想實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)出現(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題。

受壓圈

輸入輸出

力電轉(zhuǎn)換器

圖2

19.青島奧運(yùn)會(huì)帆船賽場(chǎng)采用風(fēng)力發(fā)電給蓄電池充電，為路燈提供電能.用光敏電阻作為傳感器控制路燈

電路的開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制.

光敏電阻的阻值隨照射光的強(qiáng)弱而變化，作為簡(jiǎn)化模型，可以近似認(rèn)為，照射光較強(qiáng)(如白天)時(shí)電阻

幾乎為0;照射光較弱(如黑天)時(shí)電阻接近于無(wú)窮大.利用光敏電阻作為傳感器，借助電磁開(kāi)關(guān)，可

以實(shí)現(xiàn)路燈自動(dòng)在白天關(guān)閉，黑天打開(kāi).電磁開(kāi)關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如

圖所示.1、2兩接線柱之間是勵(lì)磁線圈，3、4兩接線柱分別與彈簧片和觸點(diǎn)連接.當(dāng)勵(lì)磁線圈中電流

大于50mA時(shí)，電磁鐵吸合鐵片，彈簧片和觸點(diǎn)分離3、4斷開(kāi)；電流小于50mA時(shí)，3、4接通.勵(lì)磁

線圈中允許通過(guò)的最大電流為100mA.

(1)利用以下器材設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)控制路燈的電路，畫出電路原理圖.光敏電阻R1,符號(hào)凡

0

燈泡L,額定功率40W,額定電壓36V,符合L

保護(hù)電阻R2,符號(hào)R1

葫

電磁開(kāi)關(guān)，符號(hào)丁丁

蓄電池E,電壓36V,內(nèi)阻很?。婚_(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線若干.

(2)回答下列問(wèn)題.

①如果勵(lì)磁線圈的電阻為200。，勵(lì)磁線圈允許加的最大電壓為V,保護(hù)電阻R2的阻值范圍

為C.

②在有些應(yīng)用電磁開(kāi)關(guān)的場(chǎng)合，為了安全，往往需要在電磁鐵吸合鐵片時(shí)，接線柱3、4之間從斷開(kāi)變

為接通.為此，電磁開(kāi)關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)如何改造？請(qǐng)結(jié)合本題中電磁開(kāi)關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖說(shuō)明.

答：_______________________

③任意舉出一個(gè)其它的電磁鐵應(yīng)用的例子.

答：.

電磁開(kāi)關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

20.光強(qiáng)傳感器對(duì)接收到的光信號(hào)會(huì)產(chǎn)生衰減，且對(duì)于不同波長(zhǎng)的光衰減程度不同，可以用力表示衰減程

度，其定義為輸出強(qiáng)度與輸入強(qiáng)度之比，e=1出"入，右圖表示力與波長(zhǎng)入之間的關(guān)系。當(dāng)用此傳感器

分別接收A、B兩束光時(shí)，傳感器的輸出強(qiáng)度正好相同，已知A光的波長(zhǎng)入A=625nm,B光由Mi=605nm

和人B2=665nm兩種單色光組成,且這兩種單色光的強(qiáng)度之比IBI：IB2=2：3,由圖可知4)A=;

A光強(qiáng)度與B光強(qiáng)度之比IA：IB=。

2025年高考物理復(fù)習(xí)熱搜題速遞之傳感器（2024年7月）

參考答案與試題解析

一.選擇題（共10小題）

1.壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，有位同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了判斷小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置，

其工作原理如圖（a）所示，將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上，中間放置一個(gè)絕緣重球。小車

向右做直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電流表示數(shù)如圖（b）所示，下列判斷正確的是（）

(b)

A.從ti到t2時(shí)間內(nèi)，小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B.從tl到t2時(shí)間內(nèi)，小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

C.從t2到t3時(shí)間內(nèi)，小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)

D.從t2到t3時(shí)間內(nèi)，小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

【考點(diǎn)】常見(jiàn)的傳感器及分類；牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式.

【專題】壓軸題；恒定電流專題.

【答案】D

【分析】壓敏電阻的阻值會(huì)隨所受壓力的增大而減小，而電流變大說(shuō)明電阻變小，故電流變大說(shuō)明壓力

變大；反之，電流變小說(shuō)明壓力變??；電流不變說(shuō)明壓力不變。

【解答】解：A、在ti?t2內(nèi)，I變大，阻值變小，壓力變大，小車做變加速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

B、在ti?t2內(nèi)，I變大，阻值變小，壓力變大，小車做變加速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；

C、在t2?t3內(nèi)，I不變，壓力恒定，小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)錯(cuò)誤；

D、在t2?t3內(nèi)，I不變，壓力恒定，小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故D正確；

故選：D。

【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵是根據(jù)電流變化情況判斷壓力變化情況，根據(jù)牛頓第二定律判斷加速度變化情況，從

而判斷小車的可能運(yùn)動(dòng)情況。

2.如圖所示為一種常見(jiàn)的身高體重測(cè)量?jī)x。測(cè)量?jī)x頂部向下發(fā)射波速為v的超聲波，超聲波經(jīng)反射后返

回，被測(cè)量?jī)x接收，測(cè)量?jī)x記錄發(fā)射和接收的時(shí)間間隔。質(zhì)量為Mo的測(cè)重臺(tái)置于壓力傳感器上，傳感

器輸出電壓與作用在其上的壓力成正比。當(dāng)測(cè)重臺(tái)沒(méi)有站人時(shí)，測(cè)量?jī)x記錄的時(shí)間間隔為to,輸出電壓

為Uo,某同學(xué)站上測(cè)重臺(tái)，測(cè)量?jī)x記錄的時(shí)間間隔為t,輸出電壓為U,則該同學(xué)的身高和質(zhì)量分別為

()

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

【考點(diǎn)】常見(jiàn)的傳感器及分類.

【專題】定量思想；推理法；恒定電流專題.

【答案】D

【分析】由速度與時(shí)間可確定出距離，距離之差為人的高度；由輸出電壓與作用在其上的壓力成正比知

U=KG總，確定出K即可確定重力G,從而確定質(zhì)量。

、111

【解答】解：IWJ度：h=vXto—uX2t-t)

輸出電壓與作用在其上的壓力成正比知：Uo=KMog又U=K(Mo+M)g

由以上兩式可得：M=^(U-Uo),則D正確，ABC錯(cuò)誤。

故選：D。

【點(diǎn)評(píng)】求身高要注意取單程時(shí)間，求質(zhì)量要明確壓力等于重力。不難。

3.圖1是某同學(xué)設(shè)計(jì)的電容式速度傳感器原理圖，其中上板為固定極板，下板為待測(cè)物體，在兩極板間

電壓恒定的條件下，極板上所帶電量Q將隨待測(cè)物體的上下運(yùn)動(dòng)而變化，若Q隨時(shí)間t的變化關(guān)系為

Q=±(a、b為大于零的常數(shù))，其圖象圖2所示，那么圖3、圖4中反映極板間場(chǎng)強(qiáng)大小E和物體速

率V隨t變化的圖線可能是（）

【考點(diǎn)】常見(jiàn)傳感器的工作原理及應(yīng)用；電容的概念與物理意義.

【專題】壓軸題.

【答案】C

【分析】某同學(xué)設(shè)計(jì)的電容式速度傳感器原理圖，隨待測(cè)物體的上下運(yùn)動(dòng)而變化，導(dǎo)致間距變化，由于

電壓恒定，電量在變化，所以其電容也在變化，從而判斷出電場(chǎng)強(qiáng)度的變化，再由Q隨時(shí)間t的變化關(guān)

系為Q=島可推導(dǎo)出位移與時(shí)間的關(guān)系.

【解答】解：電容式速度傳感器原理圖，其中上板為固定極板，下板為待測(cè)物體，

由Q=CU、與E=當(dāng)?shù)茫篞與C成正比，而C與d成反比，則E與d成反比，所以E與Q成

4rTi/vu.Lt

正比。

則由Q與t關(guān)系可得，E與t的關(guān)系：選第②；

Q隨時(shí)間t的變化關(guān)系為Q=J又由于Q與d成反比，所以d與t成線性關(guān)系，再由d=vt,可知,

物體速率v與時(shí)間t無(wú)關(guān)。故選第③

故選：Co

【點(diǎn)評(píng)】運(yùn)用各公式去尋找變量間的關(guān)系，最終得出正確答案.

4.某同學(xué)利用壓力傳感器設(shè)計(jì)水庫(kù)水位預(yù)警系統(tǒng)。如圖所示，電路中的R1和R2,其中一個(gè)是定值電阻,

另一個(gè)是壓力傳感器（可等效為可變電阻）。水位越高，對(duì)壓力傳感器的壓力越大，壓力傳感器的電阻

值越小。當(dāng)a、b兩端的電壓大于U1時(shí)，控制開(kāi)關(guān)自動(dòng)開(kāi)啟低水位預(yù)警；當(dāng)a、b兩端的電壓小于U2（Ui、

U2為定值）時(shí)，控制開(kāi)關(guān)自動(dòng)開(kāi)啟高水位預(yù)警。下列說(shuō)法正確的是（）

A.Ui<U2

B.R2為壓力傳感器

C.若定值電阻的阻值越大，開(kāi)啟高水位預(yù)警時(shí)的水位越低

D.若定值電阻的阻值越大，開(kāi)啟低水位預(yù)警時(shí)的水位越高

【考點(diǎn)】常見(jiàn)傳感器的工作原理及應(yīng)用；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式.

【專題】定性思想；推理法；恒定電流專題；推理能力.

【答案】C

【分析】根據(jù)題目條件得出壓力傳感器的位置，結(jié)合壓力的大小關(guān)系分析出電壓的大小關(guān)系；

根據(jù)電路構(gòu)造結(jié)合電阻的變化分析出水位預(yù)警的變化。

【解答】解：AB、當(dāng)a、b兩端的電壓大于Ui時(shí)，控制開(kāi)關(guān)自動(dòng)開(kāi)啟低水位預(yù)警，說(shuō)明R1為壓力傳感

器。當(dāng)水位比較低時(shí)，R1的電阻比較大，則此時(shí)的電壓更大，即Ui>U2,故AB錯(cuò)誤；

CD、若定值電阻的阻值越大，則R1分到的電壓越小，所以開(kāi)啟高水位預(yù)警時(shí)的水位越低，而開(kāi)啟低水

位預(yù)警時(shí)的水位越低，故C正確，D錯(cuò)誤；

故選：Co

【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了閉合電路的歐姆定律，熟悉電路構(gòu)造的分析，理解壓力傳感器電阻的變化，熟

悉串聯(lián)電路中的電阻兩端電壓的變化即可完成分析。

5.監(jiān)控系統(tǒng)控制電路如圖所示，電鍵S閉合時(shí)，系統(tǒng)白天和晚上都工作；電鍵S斷開(kāi)時(shí)，系統(tǒng)僅晚上工

作。在電路中虛框處分別接入光敏電阻（受光照時(shí)阻值減?。┖投ㄖ惦娮?，則電路中（)

A.C是“與門”，A是光敏電阻

B.C是“與門”，B是光敏電阻

C.C是“或門”，A是光敏電阻

D.C是“或門”，B是光敏電阻

【考點(diǎn)】常見(jiàn)的傳感器及分類.

【答案】D

【分析】光線較暗，報(bào)警系統(tǒng)自動(dòng)開(kāi)始工作，光線不暗時(shí)不工作，此電路與光照有關(guān)；只要合上電鍵S,

報(bào)警系統(tǒng)24小時(shí)都能工作，所以電鍵與定值電阻相連，兩個(gè)條件有一個(gè)滿足就工作，所以是或門

【解答】解：由題意可知：S斷開(kāi)時(shí)報(bào)警系統(tǒng)自動(dòng)開(kāi)始工作，光線不暗時(shí)不工作，所以滑動(dòng)變阻器與光

敏電阻相連；S閉合時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)24小時(shí)都能工作，所以電鍵應(yīng)與定值電阻相連，兩個(gè)條件有一個(gè)滿

足就工作，所以是或門。

電路圖如圖所示：

故選：D。

【點(diǎn)評(píng)】傳感器在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，要注意掌握分析電路并能正確掌握對(duì)應(yīng)的邏輯關(guān)系。

6.傳感器是把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的一種元件。如圖所示，乙、丙是兩種常見(jiàn)的電容式傳感器，現(xiàn)將

乙、丙兩種傳感器分別接到圖甲的電路中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（電流從電流表正接線柱流入時(shí)指針向右偏），下列

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中正確的是（）

金屬芯線

A.當(dāng)乙傳感器接入電路實(shí)驗(yàn)時(shí)，若F變小，則電流表指針向右偏轉(zhuǎn)

B.當(dāng)乙傳感器接入電路實(shí)驗(yàn)時(shí)，若F變大，則電流表指針向左偏轉(zhuǎn)

C.當(dāng)丙傳感器接入電路實(shí)驗(yàn)時(shí)，若液體深度h變大，則電流表指針向左偏

D.當(dāng)丙傳感器接入電路實(shí)驗(yàn)時(shí)，若液體深度h變小，則電流表指針向左偏

【考點(diǎn)】常見(jiàn)傳感器的工作原理及應(yīng)用；常見(jiàn)的傳感器及分類.

【專題】定性思想；推理法；電容器專題；實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?

【答案】D

【分析】根據(jù)電容的決定式分析F、h與電容器所帶電量的關(guān)系，分析電路中電流的方向，判斷電流表

指針偏轉(zhuǎn)方向。

【解答】解：A、當(dāng)乙傳感器接入電路實(shí)驗(yàn)時(shí)，若F變小，電容器兩極板間的距離增大，根據(jù)電容的決

定式得知，電容減小，而電壓不變，則由Q=CU可知，電容器所帶的電量減小，電容器放電，

電路中有順時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎瑒t電流表指針向左偏轉(zhuǎn)，故A錯(cuò)誤；

B、當(dāng)乙傳感器接入電路實(shí)驗(yàn)時(shí)，若F變大，電容器兩極板間的距離減小，根據(jù)電容的決定式C=^

得知，電容增大，而電壓不變，則由Q=CU可知，電容器所帶的電量增加，電容器充電，電路中有逆

時(shí)針?lè)较虻碾娏?，則電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，故B錯(cuò)誤；

C、當(dāng)丙傳感器接入電路實(shí)驗(yàn)時(shí)，若導(dǎo)電溶液深度h變大，兩電極正對(duì)面積增大，電容增大，而電壓不

變，則電容器充電，電路中有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?，則電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，故C錯(cuò)誤；

D、當(dāng)丙傳感器接入電路實(shí)驗(yàn)時(shí)，若導(dǎo)電溶液深度h變小，兩電極正對(duì)面積減小，電容減小，而電壓不

變，則電容器放電，電路中有順時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎瑒t電流表指針向左偏轉(zhuǎn)，故D正確。

故選：D。

【點(diǎn)評(píng)】本題是電容器的動(dòng)態(tài)變化分析問(wèn)題，根據(jù)電容的決定式和定義式結(jié)合進(jìn)行分析。

7.下列應(yīng)用了溫度傳感器的是（)

A.商場(chǎng)里的自動(dòng)玻璃門

B.夜間自動(dòng)打開(kāi)的路燈

C.自動(dòng)恒溫冰箱

D.樓梯口的夜間有聲音時(shí)就亮的燈

【考點(diǎn)】常見(jiàn)傳感器的工作原理及應(yīng)用.

【答案】C

【分析】傳感器是把溫度、力、聲音等非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量.

【解答】解：A、商場(chǎng)里的自動(dòng)玻璃門是應(yīng)用了紅外線傳感器，A錯(cuò)誤；

B、夜間自動(dòng)打開(kāi)的路燈是利用了光傳感器，B錯(cuò)誤；

C、自動(dòng)恒溫冰箱是利用了溫度傳感器，C正確；

D、夜間有聲音時(shí)就亮的樓梯燈是利用了聲音傳感器，D錯(cuò)誤；

故選：C?

【點(diǎn)評(píng)】傳感器是把非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的裝置，要了解一些常見(jiàn)自動(dòng)控制設(shè)備的原理.

8.2007年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了法國(guó)和德國(guó)的兩位科學(xué)家，以表彰他們發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻效應(yīng)”.基于巨

磁電阻效應(yīng)開(kāi)發(fā)的用于讀取硬盤數(shù)據(jù)的技術(shù)，被認(rèn)為是納米技術(shù)的第一次真正應(yīng)用.在下列有關(guān)其它電

阻應(yīng)用的說(shuō)法中.錯(cuò)誤的是（）

A.熱敏電阻可應(yīng)用于溫度測(cè)控裝置中

B.光敏電阻是一種光電傳感器

C.電阻絲可應(yīng)用于電熱設(shè)備中

D.電阻在電路中主要起到通過(guò)直流、阻礙交流的作用

【考點(diǎn)】常見(jiàn)傳感器的工作原理及應(yīng)用；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式.

【專題】恒定電流專題.

【答案】D

【分析】根據(jù)熱敏電阻、光敏電阻的特性分析各傳感器，電阻通過(guò)電流時(shí)能發(fā)熱，電阻對(duì)任何電流都阻

礙.

【解答】解：A、熱敏電阻的原理是通過(guò)已知某電阻的電阻值與溫度的函數(shù)關(guān)系，測(cè)得該熱敏電阻的值

即可獲取溫度，從而應(yīng)用于溫度測(cè)控裝置中，A說(shuō)法正確；

B、光敏電阻是將光信號(hào)與電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的傳感器，B說(shuō)法正確；

C、電阻絲通過(guò)電流會(huì)產(chǎn)生熱效應(yīng)，可應(yīng)用于電熱設(shè)備中，C說(shuō)法正確；

D、電阻對(duì)直流和交流均起到阻礙的作用，D說(shuō)法錯(cuò)誤。

故選：D。

【點(diǎn)評(píng)】考查基本物理常識(shí)，應(yīng)根據(jù)具體的題目分析具體的原因.

9.關(guān)于傳感器工作的一般流程，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.非電學(xué)量一敏感元件一轉(zhuǎn)換電路一電學(xué)量一轉(zhuǎn)換元件

B.電學(xué)量一敏感元件一轉(zhuǎn)換電路一轉(zhuǎn)換元件一非電學(xué)量

C.非電學(xué)量一敏感元件一轉(zhuǎn)換元件一轉(zhuǎn)換電路一電學(xué)量

D.非電學(xué)量一轉(zhuǎn)換電路一轉(zhuǎn)換元件一敏感元件一電學(xué)量

【考點(diǎn)】常見(jiàn)傳感器的工作原理及應(yīng)用.

【專題】理解能力.

【答案】C

【分析】傳感器作為一種將其它形式的信號(hào)與電信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換裝置，在我們的日常生活中得到了廣泛

應(yīng)用，不同傳感器所轉(zhuǎn)換的信號(hào)對(duì)象不同，我們應(yīng)就它的具體原理進(jìn)行分析。

【解答】解：傳感器一定是通過(guò)非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量來(lái)傳遞信號(hào)的，傳感器工作的一般流程為：非電

學(xué)量被敏感元件感知，然后通過(guò)轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再通過(guò)轉(zhuǎn)換電路將此信號(hào)轉(zhuǎn)換成易于傳輸或測(cè)

量的電學(xué)量。所以C正確，ABD錯(cuò)誤。

故選：Co

【點(diǎn)評(píng)】傳感器能夠?qū)⑵渌盘?hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，它們?cè)谏a(chǎn)生活中應(yīng)用非常廣泛，在學(xué)習(xí)中要注意體會(huì)。

10.關(guān)于傳感器，下列說(shuō)法正確的是（）

A.霍爾元件能把光學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量

B.干簧管是根據(jù)熱脹冷縮的原理制成的

C.話筒中的傳感器將電信號(hào)轉(zhuǎn)化成聲音信號(hào)

D.傳感器是把非電信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的主要元件

【考點(diǎn)】常見(jiàn)傳感器的工作原理及應(yīng)用；常見(jiàn)的傳感器及分類.

【專題】定性思想；推理法；交流電專題；實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?

【答案】D

【分析】傳感器作為一種將其它形式的信號(hào)與電信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換裝置，在我們的日常生活中得到了廣泛

應(yīng)用，不同傳感器所轉(zhuǎn)換的信號(hào)對(duì)象不同；當(dāng)干簧管處在磁場(chǎng)中，彈性舌簧閉合，電路接通，以實(shí)現(xiàn)自

動(dòng)控制，我們應(yīng)就它的具體原理進(jìn)行分析。

【解答】解：A、霍爾元件能把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量，故A錯(cuò)誤；

B、當(dāng)干簧管處在磁場(chǎng)中，彈性舌簧閉合，電路接通，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。所以干簧管接入電路中相當(dāng)于

開(kāi)關(guān)的作用；它利用的原理是磁化現(xiàn)象，與熱脹冷縮無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；

C、話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，故C錯(cuò)誤；

D、傳感器是通過(guò)非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量來(lái)傳遞信號(hào)的，傳感器擔(dān)負(fù)著信息采集的任務(wù)。故D正確。

故選：Do

【點(diǎn)評(píng)】傳感器能夠?qū)⑵渌盘?hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，而干簧管就是將磁場(chǎng)的變化轉(zhuǎn)化成電路的通斷的電控元

件，它們?cè)谏a(chǎn)生活中應(yīng)用非常廣泛，在學(xué)習(xí)中要注意體會(huì)。

二.多選題（共5小題）

（多選）11.某同學(xué)設(shè)計(jì)的家庭電路保護(hù)裝置如圖所示，鐵芯左側(cè)線圈Li由火線和零線并行繞成。當(dāng)右側(cè)

線圈L2中產(chǎn)生電流時(shí)，電流經(jīng)放大器放大后，使電磁鐵吸起鐵質(zhì)開(kāi)關(guān)K,從而切斷家庭電路。僅考慮

Li,在鐵芯中產(chǎn)生的磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的有（）

A.家庭電路正常工作時(shí)，L2中的磁通量為零

B.家庭電路中使用的電器增多時(shí)，L2中的磁通量不變

C.家庭電路發(fā)生短路時(shí)，開(kāi)關(guān)K將被電磁鐵吸起

D.地面上的人接觸火線發(fā)生觸電時(shí)，開(kāi)關(guān)K將被電磁鐵吸起

【考點(diǎn)】常見(jiàn)的傳感器及分類.

【專題】交流電專題.

【答案】ABD

【分析】火線和零線并行繞制，所以在家庭電路正常工作時(shí)、火線和零線的電流大小相等，方向相反,

因此合磁通量為零，L2中的磁通量為零，地面上的人接觸火線發(fā)生觸電時(shí)，火線的電流突然變大，即

Li中的磁場(chǎng)發(fā)生變化，導(dǎo)致L2中的磁通量變化，L2中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電磁鐵將開(kāi)關(guān)K吸起.

【解答】解：A、由于火線和零線并行繞制，所以在家庭電路正常工作時(shí)，火線和零線的電流大小相等，

方向相反，因此合磁通量為零，L2中的磁通量為零，A項(xiàng)正確；

B、當(dāng)家庭電路中使用的電器增多時(shí)，火線和零線的電流仍然大小相等，方向相反，L2中的磁通量不變，

B項(xiàng)正確；

C、家庭電路發(fā)生短路時(shí)，火線和零線的電流同時(shí)增大，合磁通量仍然為零，因此開(kāi)關(guān)K不會(huì)被電磁鐵

吸起，C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D、當(dāng)?shù)孛嫔系娜私佑|火線發(fā)生觸電時(shí)，火線的電流突然變大，即Li中的磁場(chǎng)發(fā)生變化，導(dǎo)致L2中的

磁通量變化，L2中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電磁鐵將開(kāi)關(guān)K吸起，D項(xiàng)正確。

故選：ABDo

【點(diǎn)評(píng)】本題考查了變壓器的構(gòu)造和原理，難點(diǎn)在于火線和零線并行繞制，要理解為什么副線圈中的磁

通量為零.

（多選）12.圖是測(cè)試熱敏電阻R的實(shí)驗(yàn)電路圖，滑動(dòng)變阻器已調(diào)節(jié)到某一適當(dāng)?shù)闹?實(shí)驗(yàn)中觀察到當(dāng)溫

度升高時(shí)燈更亮.對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析正確的有（）

R

I~?敏電『

A.溫度升高，電路中的電流減小

B.溫度升高，電路中的電流增大

C.溫度升高，熱敏電阻的阻值增大

D.溫度升高，熱敏電阻的阻值減小

【考點(diǎn)】常見(jiàn)傳感器的工作原理及應(yīng)用；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式.

【答案】BD

【分析】熱敏電阻在受熱時(shí)阻值變化，由閉合電路歐姆定律可知電路中的電流變化情況，從而確定燈泡

的亮暗程度.

【解答】解：當(dāng)溫度升高時(shí)，電路中的熱敏電阻的阻值減小，由閉合電路歐姆定律可知：電路中的電流

增大，導(dǎo)致燈泡變亮。

故選：BDo

【點(diǎn)評(píng)】為何要將滑動(dòng)變阻器調(diào)到某一適當(dāng)值，按常規(guī)應(yīng)該調(diào)為0,隨著熱敏電阻減小，電流變大，燈

泡功率更大嗎？其實(shí)不然，當(dāng)電源輸出功率越大，燈泡才可能越亮，所以將滑動(dòng)變阻器與電源組合一個(gè)

新電源，當(dāng)外電阻與內(nèi)電阻阻值相等時(shí)，電源輸出功率最大.

（多選）13.美國(guó)科學(xué)家WillardS.Boyle與GeorgeE.Snith因電荷耦合器件（CCD）的重要發(fā)明獲得

2009年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).CCD是將光學(xué)量轉(zhuǎn)變成電學(xué)量的傳感器.下列器件可作為傳感器的有（）

A.發(fā)光二極管B.熱敏電阻

C.霍爾元件D.干電池

【考點(diǎn)】常見(jiàn)的傳感器及分類.

【答案】BC

【分析】傳感器是將非電學(xué)量轉(zhuǎn)變成電學(xué)量，如力傳感器是將力學(xué)量轉(zhuǎn)變成電學(xué)量.

【解答】解：A選項(xiàng)：發(fā)光二極管兩極達(dá)到一定電壓時(shí)就會(huì)正向?qū)?，所以不是傳感器。故A不正確；

B選項(xiàng)、C選項(xiàng)：熱敏電阻可以把溫度轉(zhuǎn)化為電學(xué)量，而霍爾元件可以把磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度轉(zhuǎn)化為電學(xué)

量，故BC均正確

D選項(xiàng)：干電池是電源，能給兩極提供電勢(shì)差的設(shè)備。故不正確；

故選：BCo

【點(diǎn)評(píng)】本題考查傳感器的概念判斷.

（多選）14.電子眼系統(tǒng)通過(guò)路面下埋設(shè)的感應(yīng)線來(lái)感知汽車的壓力。感應(yīng)線是一個(gè)壓電薄膜傳感器，壓

電薄膜在受壓時(shí)兩端產(chǎn)生電壓，壓力越大電壓越大，壓電薄膜與電容器C和電阻R組成圖甲所示的回

路，紅燈亮?xí)r，如果汽車的前、后輪先后經(jīng)過(guò)感應(yīng)線，回路中產(chǎn)生兩脈沖電流，如圖乙所示，即現(xiàn)為“闖

紅燈”，電子眼拍照，則紅燈亮?xí)r（）

—

壓

電0

薄

—

膜

甲乙

A.車輪停在感應(yīng)線上時(shí)，電阻R上有恒定電流

B.車輪經(jīng)過(guò)感應(yīng)線的過(guò)程中，電容器先充電后放電

C.車輪經(jīng)過(guò)感應(yīng)線的過(guò)程中，電阻R上的電流先增加后減小

D.汽車前輪剛越過(guò)感應(yīng)線，又倒回到線內(nèi)，仍會(huì)被電子眼拍照

【考點(diǎn)】常見(jiàn)的傳感器及分類.

【專題】定性思想；推理法；電容器專題.

【答案】BD

【分析】根據(jù)電流和電路圖分析電容器的充放電過(guò)程，并根據(jù)工作原理明確汽車前輪剛越過(guò)感應(yīng)線，又

倒回到線內(nèi)是否符合拍照條件。

【解答】解：A、車輪停在感應(yīng)線上時(shí)，壓力不變，則電壓不變，電容器不充電，也不放電，電阻R上

沒(méi)有電流，故A錯(cuò)誤；

BC、由乙圖可知，當(dāng)車輪經(jīng)過(guò)時(shí)電流先增大后減小，然后再反向增大減小；因電壓是在受壓時(shí)產(chǎn)生的；

故說(shuō)明電容器先充電后放電；故B正確，C錯(cuò)誤；

D、若汽車前輪越過(guò)感應(yīng)線，又倒回線內(nèi)，則前輪兩次壓線，仍形成兩個(gè)脈沖電流，符合拍照條件，電

子眼仍可拍照；故D正確；

故選：BDo

【點(diǎn)評(píng)】本題考查傳感器的應(yīng)用及電容器的使用，要注意對(duì)于未知事物能有效建立物理模型，應(yīng)用所學(xué)

過(guò)的物理規(guī)律求解。

（多選）15.如圖所示是火警報(bào)警裝置的一部分電路示意圖，其中R2是半導(dǎo)體熱敏傳感器，它的阻值隨

溫度升高而減小，a、b接報(bào)警器，則（）

A.R2處發(fā)生火情時(shí)，電流表示數(shù)變小

B.R2處發(fā)生火情時(shí)，電流表示數(shù)變大

C.當(dāng)a、b兩點(diǎn)間電壓顯著變大，報(bào)警器開(kāi)始報(bào)警

D.當(dāng)a、b兩點(diǎn)間電壓顯著變小，報(bào)警器開(kāi)始報(bào)警

【考點(diǎn)】常見(jiàn)傳感器的工作原理及應(yīng)用；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式.

【答案】BD

【分析】發(fā)生火情時(shí)，熱敏電阻的阻值減小，外電路總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可分析出總電

流和路端電壓的變化情況；則可得出電源功率的變化；由R1的兩端的電壓變化可得出d點(diǎn)的電勢(shì)變化；

【解答】解：A、當(dāng)R2處發(fā)生火情時(shí)，則R2阻值減小，則總阻值減?。挥砷]合電路歐姆定律可知，電

路中電流增大；故A錯(cuò)誤；B正確；

C、因電路中電流增大，則由Uab=E-Ir-IRi可知，ab兩端的電壓減小，報(bào)警器開(kāi)始報(bào)警，故C錯(cuò)誤，

D正確；

故選：BDo

【點(diǎn)評(píng)】本題中考查閉合電路歐姆定律的應(yīng)用，注意分析的思路為局部-整體-局部；同時(shí)注意本題中

關(guān)于電路中關(guān)于電勢(shì)的掌握.

三.實(shí)驗(yàn)題（共1小題）

16.傳感器是把非電學(xué)量（如速度、溫度、壓力等）的變化轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的一種元件，在自動(dòng)控制中有著

相當(dāng)廣泛的應(yīng)用.有一種測(cè)量人體重的電子秤，其測(cè)量部分的原理圖如圖中的虛線框所示，它主要由壓

力傳感器R（電阻會(huì)隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻），顯示體重大小的儀表A（實(shí)質(zhì)是理想的電

流表）組成，壓力傳感器表面能承受的最大壓強(qiáng)為IXl（）7pa,且已知壓力傳感器R的電阻與所受壓力

的關(guān)系如下表所示.設(shè)踏板和壓桿的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，接通電源后，壓力傳感器兩端的電壓恒為4.8V,

請(qǐng)回答：

壓力F/N0250500750100012501500

電阻R/Q300270240210180150120

①把R寫成關(guān)于F的函數(shù)關(guān)系：R=300—各?

②該秤零起點(diǎn)（即踏板空載時(shí)）的刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤上示數(shù)為16mA處.

③如果某人站在該秤踏板上，電流表刻度盤的示數(shù)為20mA,這個(gè)人的體重是500N.

【考點(diǎn)】常見(jiàn)的傳感器及分類；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式.

【專題】實(shí)驗(yàn)題；定量思想；方程法；恒定電流專題.

【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容

【分析】壓力傳感器R（電阻值會(huì)隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻）且已知壓力傳感器R的電阻與

所受壓力的關(guān)系如中表所示，可得出其函數(shù)關(guān)系，有閉合電路歐姆定律可求電流與力的關(guān)系.

【解答】解：（l）F=0時(shí)，R=300（1；當(dāng)F=1000N時(shí)，R=180（1

?,4F100025

所以：—二--------=一

AR180-3003

得：R=300一看。

（2）由壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關(guān)系如中表所示，可得：F=0,R=300H,由閉合電路歐姆

定律：/=§=1.6X10-2A=i6mA

即該秤零起點(diǎn)（即踏板空載時(shí)）的刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤16mA處

（3）由閉合電路歐姆定律：R=4=—”’=2400

120x10—

由表中數(shù)據(jù)得，F(xiàn)=500N,

如果某人站在該秤踏板上，電流表刻度盤的示數(shù)為20mA,則此人的體重是500N

故答案為：①R=300-壽；②16；③500

【點(diǎn)評(píng)】該題屬于休息給予的題目，考查了壓力傳感器的原理及應(yīng)用，解答的關(guān)鍵是正確理解該測(cè)量的

原理和信號(hào)的轉(zhuǎn)換的關(guān)系.

四.解答題(共4小題)

17.一水平放置的圓盤繞豎直固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤上沿半徑開(kāi)有一條寬度為2mm的均勻狹縫。將激光器

與傳感器上下對(duì)準(zhǔn)，使二者間連線與轉(zhuǎn)軸平行，分別置于圓盤的上下兩側(cè)，且可以同步地沿圓盤半徑方

向勻速移動(dòng)，激光器連續(xù)向下發(fā)射激光束。在圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)狹縫經(jīng)過(guò)激光器與傳感器之間時(shí)，傳

感器接收到一個(gè)激光信號(hào)，并將其輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)處理后畫出相應(yīng)圖線。圖(a)為該裝置示意圖，圖

(b)為所接收的光信號(hào)隨時(shí)間變化的圖線，橫坐標(biāo)表示時(shí)間，縱坐標(biāo)表示接收到的激光信號(hào)強(qiáng)度，圖

中Ati=1.0Xl()-3s,At2=0.8X10-3So

(1)利用圖(b)中的數(shù)據(jù)求Is時(shí)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度；

(2)說(shuō)明激光器和傳感器沿半徑移動(dòng)的方向；

(3)求圖(b)中第三個(gè)激光信號(hào)的寬度At3。

【考點(diǎn)】常見(jiàn)的傳感器及分類；勻速圓周運(yùn)動(dòng)；線速度的物理意義及定義式.

【專題】壓軸題.

【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容

【分析】當(dāng)圓盤的均勻狹縫轉(zhuǎn)到激光器正下方時(shí)，傳感器接收到信號(hào)。到下次接收到信號(hào)，正好轉(zhuǎn)動(dòng)一

圈。從而由周期可求出角速度。由圖象中的光信號(hào)能通過(guò)狹縫的時(shí)間逐漸減少，說(shuō)明激光器與傳感器在

移動(dòng)，相對(duì)而言圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)速度在發(fā)生變化。根據(jù)前兩個(gè)光信號(hào)的時(shí)間，可求出激光器與傳感器移動(dòng)速

度，從而可算出第三個(gè)光信號(hào)的時(shí)間

【解答】解：(1)由圖線讀得，轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)周期T=0.8s

角速度3=爺=^^-rad/s=7.85rad/s

(2)激光器和探測(cè)器沿半徑由中心向邊緣移動(dòng)(理由為：由于脈沖寬度在逐漸變窄，表明光信號(hào)能通

過(guò)狹縫的時(shí)間逐漸減少，即圓盤上對(duì)應(yīng)探測(cè)器所在位置的線速度逐漸增加，因此激光器和探測(cè)器沿半徑

由中心向邊緣移動(dòng))。

(3)設(shè)狹縫寬度為d,探測(cè)器接收到第i個(gè)脈沖時(shí)距轉(zhuǎn)軸的距離為ri,第i個(gè)脈沖的寬度為Ati,激光器

和探測(cè)器沿半徑的運(yùn)動(dòng)速度為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

【點(diǎn)評(píng)】考查圓周運(yùn)動(dòng)的角速度與周期的關(guān)系，及半徑越大線速度越快。

18.某學(xué)生為了測(cè)量一物體的質(zhì)量，找到一個(gè)力電轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器的輸出電壓正比于受壓面的壓力(比

例系數(shù)為k),如圖所示。測(cè)量時(shí)先調(diào)節(jié)輸入端的電壓。使轉(zhuǎn)換器空載時(shí)的輸出電壓為0；而后在其受壓

面上放一物體，即可測(cè)得與物體的質(zhì)量成正比的輸出電壓U.現(xiàn)有下列器材：力電轉(zhuǎn)換器、質(zhì)量為mo

的祛碼、電壓表、滑動(dòng)變阻器、干電池各一個(gè)、電鍵及導(dǎo)線若干、待測(cè)物體(可置于力電轉(zhuǎn)換器的受壓

面上)。

請(qǐng)完成對(duì)該物體質(zhì)量的測(cè)量。

(1)設(shè)計(jì)一個(gè)電路，要求力電轉(zhuǎn)換器的輸入電壓可調(diào)，并且使電壓的調(diào)節(jié)范圍盡可能大，在方框中畫

出完整的測(cè)量電路圖。

(2)簡(jiǎn)要說(shuō)明測(cè)量步驟，求出比例系數(shù)k,并測(cè)出待測(cè)物體的質(zhì)量m。

(3)請(qǐng)?jiān)O(shè)想實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)出現(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題。

受壓圈

輸久工輸出

受壓圈力電轉(zhuǎn)換器;

輸入；輸出

二|力電轉(zhuǎn)換器匚

圖1圖2

【考點(diǎn)】常見(jiàn)的傳感器及分類；伏安法測(cè)電阻.

【專題】壓軸題；恒定電流專題.

【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容

【分析】（1）根據(jù)題意確定輸入端電路，在輸出端接測(cè)量輸出電壓的電壓表。

（2）先調(diào)節(jié)輸入電壓，使輸出電壓為零，然后測(cè)量物體質(zhì)量；根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)求出系數(shù)k。

（3）從電源電壓與量程等角度分析可能出現(xiàn)的問(wèn)題。

【解答】解：（1）根據(jù)“可測(cè)得與物體的質(zhì)量成正比的輸出電壓U”可知：輸出端應(yīng)接電壓表。又根據(jù)

“為了使輸入電路的電壓調(diào)節(jié)范圍盡可能大”可知：必須用滑動(dòng)變阻器在輸入端組成分壓電路。設(shè)計(jì)的

電路圖如圖所示。

（2）測(cè)量步驟與結(jié)果：

①調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使轉(zhuǎn)換器的輸出電壓為零；

②將祛碼放在轉(zhuǎn)換器上，記下輸出電壓Uo；

③將待測(cè)物放在轉(zhuǎn)換器上，記下輸出電壓U1；

由Uo=kmog,得

測(cè)得U=kmg,所以m=顰。

（3）①因電源電壓不夠而輸出電壓調(diào)不到零；

②待測(cè)物體質(zhì)量超出轉(zhuǎn)換器量程。

答：（1）電路圖如圖所示；（2）實(shí)驗(yàn)步驟如上所述；待測(cè)物體的質(zhì)量01=顰.（3）實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)出現(xiàn)

uo

的問(wèn)題有：①因電源電壓不夠而輸出電壓調(diào)不到零；

②待測(cè)物體質(zhì)量超出轉(zhuǎn)換器量程。

受壓圈

輸入，，，輸手

馬力電轉(zhuǎn)就G

【點(diǎn)評(píng)】這是一道設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)題，屬開(kāi)放型試題中重要的一種。力電轉(zhuǎn)換器是學(xué)生沒(méi)有用過(guò)的新儀器,

能不能在試題所提供的各種信息中抓住最關(guān)鍵的有用信息，對(duì)學(xué)生的處理信息、電路設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能

力提出了較高要求。

19.青島奧運(yùn)會(huì)帆船賽場(chǎng)采用風(fēng)力發(fā)電給蓄電池充電，為路燈提供電能.用光敏電阻作為傳感器控制路燈

電路的開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制.

光敏電阻的阻值隨照射光的強(qiáng)弱而變化，作為簡(jiǎn)化模型，可以近似認(rèn)為，照射光較強(qiáng)（如白天）時(shí)電阻

幾乎為0；照射光較弱（如黑天）時(shí)電阻接近于無(wú)窮大.利用光敏電阻作為傳感器，借助電磁開(kāi)關(guān)，可

以實(shí)現(xiàn)路燈自動(dòng)在白天關(guān)閉，黑天打開(kāi).電磁開(kāi)關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如

圖所示.1、2兩接線柱之間是勵(lì)磁線圈，3、4兩接線柱分別與彈簧片和觸點(diǎn)連接.當(dāng)勵(lì)磁線圈中電流

大于50mA時(shí)，電磁鐵吸合鐵片，彈簧片和觸點(diǎn)分離3、4斷開(kāi)；電流小于50mA時(shí)，3、4接通.勵(lì)磁

線圈中允許通過(guò)的最大電流為100mA.

(1)利用以下器材設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)控制路燈的電路，畫出電路原理圖.光敏電阻R1,符號(hào)以

O

燈泡L,額定功率40W,額定電壓36V,符合L

—i

保護(hù)電阻R2,符號(hào)電

林

電磁開(kāi)關(guān)，符號(hào)丁丁

蓄電池E,電壓36V,內(nèi)阻很??；開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線若干.

(2)回答下列問(wèn)題.

①如果勵(lì)磁線圈的電阻為200Q,勵(lì)磁線圈允許加的最大電壓為20V,保護(hù)電阻R2的阻值范圍為

160?520C.

②在有些應(yīng)用電磁開(kāi)關(guān)的場(chǎng)合，為了安全，往往需要在電磁鐵吸合鐵片時(shí)，接線柱3、4之間從斷開(kāi)變

為接通.為此，電磁開(kāi)關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)如何改造？請(qǐng)結(jié)合本題中電磁開(kāi)關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖說(shuō)明.

答：把觸點(diǎn)從彈簧片右側(cè)移到彈簧片左側(cè)，保證當(dāng)電磁鐵吸合鐵片時(shí)，3、4之間接通：不吸合時(shí)，3、

4之間斷開(kāi).

③任意舉出一個(gè)其它的電磁鐵應(yīng)用的例子.

答：電磁起重機(jī)..

電磁開(kāi)關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

【考點(diǎn)】常見(jiàn)傳感器的工作原理及應(yīng)用.

【專題】恒定電流專題.

【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容

【分析】(1)根據(jù)光敏電阻的阻值與照射光的強(qiáng)弱的關(guān)系，將光敏電阻與保護(hù)電阻R2與電磁開(kāi)關(guān)1、2

間、電源串聯(lián)，起控制作用；將燈泡L與電源、電磁開(kāi)關(guān)3、4間串聯(lián).

(2)①己知?jiǎng)?lì)磁線圈中允許通過(guò)的最大電流為100mA和電阻為200Q,由歐姆定律求出最大電壓；已

知?jiǎng)?lì)磁線圈中電流大于50mA時(shí)電磁鐵吸合鐵片，最大電流為100mA,則勵(lì)磁線圈電流