高考物理一轮复习：传感器
一、选择题
1．（2021·贵州会考）光电门能够记录遮光条的挡光时间，应用的传感器是（ ）
A．光传感器 B．温度传感器 C．声音传感器 D．压力传感器
【答案】A
【知识点】传感器
【解析】【解答】光电门能够记录遮光条的挡光时间，是应用了把光信号转化为电信号，从而控制计时器计时的工作原理，应用的传感器是光传感器，
故答案为：A。
【分析】根据光电门的原理得出应用的传感器。
2．（2015高二下·上饶期中）在生活中，许多地方都应用了传感器，像路灯的自动控制就要用到（ ）
A．位移传感器 B．光传感器 C．温度传感器 D．压力传感器
【答案】B
【知识点】传感器
【解析】【解答】解：灯要求夜晚亮、白天熄．则白天有光，黑夜没有光，则是由光导致电路的电流变化，所以电路中光传感器导致电阻变化，实现动控制，因此是利用半导体的光敏性，即为光电传感器，故B正确，ACD错误．
故选：B
【分析】传感器的作用是将温度、力、光、声音等非电学量转换为电学量．然后结合路灯的自动控制的原理分析即可．
3．（高中物理选修1-1第三章第七节课题研究电在我家同步训练）在现代生活中，许多地方需要传感器，例如，电冰箱制冷系统的自动控制就要用到( )
A．压力传感器 B．声传感器 C．光传感器 D．温度传感器
【答案】D
【知识点】传感器；简单逻辑电路
【解析】【解答】解：电冰箱制冷系统需要根据温度的高低进行自动调温控制的，因此需要用温度传感器，故D正确。
【分析】考查了对传感器的理解。
4．（2024高二下·桂林期末）全自动洗衣机设有多段式水位自动感应装置，该装置采用的传感器可能是（ ）
A．温度传感器 B．气体传感器 C．生物传感器 D．压力传感器
【答案】D
【知识点】常见传感器的工作原理及应用
【解析】【解答】洗衣机可以根据压力大小来分析水位的高低，故采用压力传感器。
故选D。
【分析】传感器是一种检测装置，是实现自动检测和自动控制的首要环节。
5．（2024高二下·徐州期末）在公共场所装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就会开通电热器加热，喷出热空气将手烘干。自动干手机使用的传感器应该是（ ）
A．磁传感器 B．红外线传感器
C．力传感器 D．声传感器
【答案】B
【知识点】常见传感器的工作原理及应用
【解析】【解答】红外线传感器通过身体表面辐射出来或反射回来的红外线来启动装置工作，故B正确。【分析】 手靠近干手机时， 红外线传感器通过接收身体表面辐射出来或反射回来的红外线来工作。
6．（2021高二下·宁波期末）如图所示， 、 是监测交流高压输电参数的互感器，一个用来测高压电流，一个用来测高压电压，则下列说法正确的是（ ）
A． 是测交流电压的仪器 B． 是测交流电流的仪器
C．a是电流表，b是电压表 D．a是电压表，b是电流表
【答案】C
【知识点】传感器
【解析】【解答】A． 是测交流电流的仪器，A不符合题意；
B． 是测交流电压的仪器，B不符合题意；
CD．a的原线圈与高压线串联，a是电流表，b的原线圈与高压线并联，b是电压表，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用传感器在电路中的接法可以判别其a为电流表其b为电压表。
7．（2024高二下·射洪月考）如图甲所示，条形码扫描笔的原理是扫描笔头在条形码上匀速移动时，遇到黑色线条，发光二极管发出的光线将被吸收，光敏三极管接收不到反射光，呈高阻抗；遇到白色间隔，光线被反射到光敏三极管，三极管呈低阻抗.光敏三极管将条形码变成一个个电脉冲信号，信号经信号处理系统处理，即完成对条形码信息的识别，等效电路图如图乙所示，其中R为光敏三极管的等效电阻，为定值电阻，下列判断正确的是（ ）
甲 乙
A．当扫描笔头在白色间隔上移动时，信号处理系统获得高电压
B．当扫描笔头在黑色线条上移动时，信号处理系统获得高电压
C．扫描速度对信号处理系统接收到的电压信号无影响
D．扫描笔头外壳出现破损时仍然能正常工作
【答案】A
【知识点】生活中常见的传感器
【解析】【解答】AB．当扫描笔头在黑色线条上移动时，光敏三极管呈高阻抗，处于断路状态，所以两端的电压为零，信号处理系统获得低电压，同理，在白色间隔上移动时信号处理系统时电路总电阻小而电流大因此两端电压高而获得高电压，A正确，B错误；
C．扫描速度不同，信号处理系统接收到的因同一黑色线条（白色间隔）产生的低（高）电压时间不同，C错误；
D．外壳破损，外界光线可能会照到光敏三极管上，导致信息读取错误，D错误。
故答案为：A。
【分析】 根据遇到黑色线条 ，光敏三极管接收不到反射光，呈高阻抗，串联分压分得电压越大。
8．（2024高二下·舟山月考） 图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上。当大苹果通过托盘秤时，所受的压力较大因而电阻较小，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，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，要求进入下面通道的大苹果的最小质量大于，其他条件不变的情况下，下面操作可行的是（ ）
A．只适当减小的阻值
B．只增大电源E1的电动势
C．只增加缠绕电磁铁线圈的匝数
D．只将托盘秤压在杠杆上de 位置向左移动一些
【答案】A
【知识点】生活中常见的传感器；常见传感器的工作原理及应用
【解析】【解答】A、因要达到题中的要求，就要使得R2两端电压保持不变，因压力越大，电阻R1越小，此时回路中的电流就越大，R2的电压就会变得更大，则要想保持R2的电压和原来一致，则只适当减小R2的阻值，故A正确；
B、因要达到题中的要求，就要使得R2两端电压保持不变，因R1减小，而其他条件不变的情况下，只能减小和传感器R1相连接电路中电源电动势E，故B错误；
C、因要达到题中的要求，就要保持电磁铁的磁性不变，而因压力越大，电阻R1越小，此时回路中的电流就越大，而要保持电磁铁的磁性不变，只需要减小缠绕电磁铁线圈的匝数，故C错误；
D、要求进入下面通道的大苹果的最小质量M大于M0，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D错误。
故答案为：A。
【分析】电路中电流越大，则流过线圈的电流越大，线圈产生的磁感应强度越大，当磁感应强度达到一定值，电磁铁将衔铁吸下从而实现通道的转换。再根据闭合电路欧姆定律及压敏电阻的特性和电磁铁磁性与匝数的关系进行分析。
9．（2024高二下·舟山月考） 下列关于传感器元件说法错误的是（ ）
A．如图甲，是一光敏电阻，随着光照的增强，载流子增多，导电性变好
B．如图乙，是一电阻应变片，其电阻随受外力而发生机械形变的变化而发生变化
C．如图丙，当磁体靠近“干簧管”时，“干簧管”能起到开关的作用是由于电磁感应
D．如图丁，是一种电感式微小位移传感器，物体1连接软铁芯2插在空心线圈3中，当物体1向左发生微小位移时，线圈自感系数变大
【答案】C
【知识点】生活中常见的传感器；常见传感器的工作原理及应用
【解析】【解答】A、光敏电阻，当强光照射时，电阻变小，导电性增强，故A正确，不符合题意；
B、电阻应变片，其电阻随受外力而发生机械形变的变化而发生变化，故B正确，不符合题意；
C、干簧管是一种能够感知磁场的传感器，当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化相互吸引而接通，当磁体远离干簧管时，软磁性材料制成的簧片失去磁性，两簧片又分开，经常被用于控制电路的通断，不是电磁感应原理，故C错误，符合题意；
D、当物体1向左发生微小位移时，铁芯插入的长度变大，线圈自感系数变大，故D正确，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】熟练掌握生活中常见的传感器，以及各种传感器的工作原理及其应用情况。 载流子越多，导电性越好 。干簧管是一种能够感知磁场的传感器。
10．（2024高二下·大名月考）力敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小．有一位同学利用力敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图甲所示．将力敏电阻和一块挡板固定在水平光滑绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球．小车在水平面内向右做直线运动的过程中，电流表示数如图乙所示，时间内小车向右做匀速直线运动，下列判断正确的是（ ）
A．时间内，小车做匀速直线运动
B．时间内，小车做匀加速直线运动
C．时间内，小车做匀速直线运动
D．时间内，小车做匀加速直线运动
【答案】D
【知识点】牛顿第二定律；常见传感器的工作原理及应用
【解析】【解答】AB.由图示图象可知，在内，I变大，说明压敏电阻阻值减小，压敏电阻受到的压力增大，绝缘球受到向右的力增大，因为时间内小车向右做匀速运动，小球受到的合力为零，所以小球受到的合力向右，且球的合力增大，球的加速度增大，小车向右做加速度增大的加速运动，AB不符合题意；
CD.由图示图象可知，在内，I不变，压力恒定，但该时间段的电流大于时间段的电流，所以球在该时间段比时间段内受到的作用力大，故绝缘球受到恒定的向右的合力，具有向右的恒定加速度，所以小车向右做匀加速直线运动，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据乙图分析各时间段电流的变化情况且与时间段内的电流比较大小，得出各时间段内小球受力大小与时间段内小球受力大小的关系及力的变化情况，得出小球加速度的变化情况，从而得出小车的运动性质。
11．（2024高二下·新蔡月考）某学习小组利用传感器制作简单的自动控制装置的实验中选择了智能扶手电梯课题，设计如下原理图，其中R是压敏电阻，电梯上无乘客时，电动机转动变慢，使电梯运动变慢；电梯上有乘客时，电动机转动变快，使电梯运动变快，下列说法正确的是（ ）
A．电磁继电器与发电机工作原理相同
B．电磁铁上端是N极
C．电梯上无乘客时，衔铁与触点1接触
D．电梯上有乘客时，压敏电阻R的阻值增大
【答案】C
【知识点】常见传感器的工作原理及应用
【解析】【解答】A．电磁继电器的主要结构是电磁铁，电磁铁是根据电流的磁效应工作的，通电流之后具有磁性，而发电机是根据电磁感应原理制成的，故A错误。
B．由图可知，电流从电磁铁的上端流入、下端流出，根据安培定则可判断出，电磁铁的下端是N极、上端是S极，故B错误。
C．当电梯上无乘客时，电阻R1和电动机都接入电路，电动机转速较慢，电动机两端的电压较小，此时衔铁和上面的静触头1接通，故C正确。
D．电梯上有乘客时，衔铁和下面的静触头2接通，说明线圈中电流增加，磁性增加而吸引触头2，此时压敏电阻R的阻值减小，选项D错误。
故选C。
【分析】根据电磁感应和电路分析。
1.了解电磁继电器和发电机的工作原理。
2.熟悉电流的磁效应和右手螺旋定则。
3.掌握电路的动态分析，结合电梯上是否有乘客与电动机转动快慢的关系，分析电路电流、电压的变化情况。
12．（2024高二下·朝阳期末）可变差动变压器（LVDT）是一种常用的直线位移传感器，简化模型如图所示。它内部主要结构包括一个初级线圈和一对匝数相等的次级线圈，初级线圈位于中间，次级线圈则沿相反方向串联，对称缠绕在初级线圈的两侧；导磁铁芯可以在空心管（图中未画出）中移动，连接到要测量位移的物体上，初始时铁芯恰好位于空心管的中央，运动中铁芯始终有一端在副线圈中。在ab端输入有效值为的正弦式交变电压，cd端输出电压的有效值记为，则（ ）
A．铁芯从中央位置开始向上移动时，增加
B．铁芯从中央位置开始的移动量越大，越小
C．铁芯向上移动一定距离后，若增大，会减小
D．可变差动变压器无法反映物体的运动方向
【答案】A
【知识点】变压器原理；常见传感器的工作原理及应用
【解析】【解答】负线圈反向接，当铁芯在中央时上下方次级线圈的磁通量相同，此时副线圈电压为零。即铁芯移动时会因铁芯的移动导致的磁通量的变化产生感应电动势。
A．当铁芯向上移动时，它会使得上方的次级线圈中的磁通量增加，下方的次级线圈中的磁通量减少。因为次级线圈是沿相反方向串联的，所以上方的次级线圈产生的感应电动势会与下方的次级线圈产生的感应电动势相加。因此，cd端输出电压的有效值U2会增加，故A正确；
B．当铁芯从中央位置开始的移动量越大时，它改变穿过次级线圈的磁通量也越多，从而导致次级线圈中产生的感应电动势也越大。因此，U2会越大，故B错误；
C．当铁芯向上移动一定距离后，若增大，则初级线圈中产生的交变电流会增大，进而产生的交变磁场也会增强。这个增强的交变磁场会穿过次级线圈，并在次级线圈中产生更大的感应电动势。因此，会增大，故C错误；
D．由于可变差动变压器的输出电压与铁芯的移动方向有关，如果此时输入端的的磁通量向上增加，磁铁向上移动导致上方的磁通量向上增加而下方的减少，如果此时副线圈的电压为正，而此时向下移动则会导致副线圈电压为负，即可以通过电压的正负反应物体的运动方向，故D错误；
故选：A。
【分析】根据题干中差动变压器式位移传感器的工作原理进行分析判断。
二、多项选择题
13．（2017·舒城模拟）自行车速度计利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率．如图甲所示，自行车前轮上安装一块磁铁，轮子每转一圈，这块磁铁就靠近传感器一次，传感器会输出一个脉冲电压．图乙为霍尔元件的工作原理图．当磁场靠近霍尔元件时，导体内定向运动的自由电荷在磁场力作用下偏转，最终使导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现电势差，即为霍尔电势差．下列说法正确的是（ ）
A．根据单位时间内的脉冲数和自行车车轮的半径即可获知车速大小
B．自行车的车速越大，霍尔电势差越高
C．图乙中霍尔元件的电流I是由正电荷定向运动形成的
D．如果长时间不更换传感器的电源，霍尔电势差将减小
【答案】A,D
【知识点】传感器；霍尔元件
【解析】【解答】解：A、根据单位时间内的脉冲数，可求得车轮转动周期，从而求得车轮的角速度，最后由线速度公式，结合车轮半径，即可求解车轮的速度大小．故A正确．
B、根据qvB=q 得，UH= ，
由电流的微观定义式：I=nesv，n是单位体积内的电子数，e是单个导电粒子所带的电量，s是导体的横截面积，v是导电粒子运动的速度．
整理得：v= ．
联立解得：UH= ，可知用霍尔元件可以测量地磁场的磁感应强度，保持电流不变，霍尔电压UH与车速大小无关．故B错误．
C、霍尔元件的电流I是由负电荷定向运动形成的．故C错误．
D、由公式UH= ，若长时间不更换传感器的电源，那么电流I减小，则霍尔电势差将减小，故D正确；
故选：AD．
【分析】依据单位时间内的脉冲数，即可知转动周期，再结合角速度与周期，与线速度与角速度关系，即可求解；
根据左手定则得出电子的偏转方向，抓住电子所受的电场力和洛伦兹力平衡得出霍尔电压的表达式，从而进行分析．
14．（2024高二下·佛山期末）图甲是氯化锂湿敏电阻原理示意图，当空气湿度升高时，其电阻率变大。某同学设计图乙的电路来监测空气湿度变化，其中是氯化锂湿敏电阻，是定值电阻，在环境温度一定时，闭合开关，以下说法正确的是（ ）
A．空气湿度越高，阻值越小
B．空气湿度越低，电路中电流越大
C．空气湿度越高，电压表的示数越大
D．空气湿度越低，电源两端电压越大
【答案】B,C
【知识点】电阻定律；闭合电路的欧姆定律；生活中常见的传感器
【解析】【解答】A．空气湿度越高，其电阻率越大，阻值越大。故A错误；
BD．同理，空气湿度越低，阻值越小，电路中电流越大，电源两端电压越小。故B正确；D错误；
C．同理，可知，空气湿度越高，阻值越大，串联分压，可知电压表的示数越大。故C正确。
故选BC。
【分析】根据分析电阻大小变化，串联分压，电阻越大，分得电压越大。
15．（2024高二下·广州月考） 压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小。某同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，如图所示，光滑小球夹在压敏电阻与挡板之间。小车在水平面上静止时，电流表示数为，小车运动状态变化会引起电流表示数变化。某次实验中，电流表示数变化如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．在时间内可能做匀速运动
B．在时间内做变速运动
C．在内肯定静止
D．在内压敏电阻所受压力减小
【答案】A,B,D
【知识点】生活中常见的传感器；常见传感器的工作原理及应用
【解析】【解答】AC、由图示图像可知，在0~t1内和在t2~t3内，I=I0，根据题意，小球的运动状态是平衡状态，有可能静止，也有可能匀速直线运动，故A正确，C错误；
B、由图示图像可知，在t1~t2内，I变大，说明压敏电阻阻值减小，压敏电阻受到的压力增大，绝缘球受到的合力不为零，且增大，小车做变速运动，故B正确；
D、由图示图像可知，在t3~t4内，I变小，说明压敏电阻阻值增大，压敏电阻受到的压力减少，故D正确。
故答案为：ABD。
【分析】根据电流的变化情况，结合闭合电路欧姆定律确定电路中总电阻的变化情况，再结合压敏电阻特性确定小球对电阻压力的变化情况。再结合牛顿第二定律分析小车的运动状态。
16．（2024高二下·新蔡月考）压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小。校园艺术节上有一位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图甲所示，将压敏电阻和一块挡板固定在水平光滑绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球，小车在水平面内向右做直线运动的过程中，电流表示数如图乙所示，时间内小车向右做匀速直线运动，下列判断正确的是（ ）
A．小车速度越大，电流表示数越大
B．在到时间内，小车做匀加速直线运动
C．该装置不适宜判断小车向右减速的运动状态
D．在到时间内，小车做匀加速直线运动
【答案】C,D
【知识点】电路动态分析；常见传感器的工作原理及应用
【解析】【解答】A．电流表示数越大，说明压敏电阻的阻值越小，也就是说压敏电阻受到的压力越大，故可进一步说明电流大小和压敏电阻压力大小有关，因此可推断电流大小和向右的加速度有关，而跟速度没有必然联系，A错误。
B．由图乙可知，在时间段，电流增大，说明图甲中压敏电阻的阻值减小，即压敏电阻受到的压力增大，因此小车在向右做加速度增大的加速运动，B错误。
C．若小车向右做减速运动时，压力都作用在挡板上，压敏电阻不会受到压力，故该装置判断不了小车向右减速的运动状态，C正确。
D．在~时间内，电流不变，说明图甲中压敏电阻的阻值不变，即压敏电阻收到的压力大小不变，因此可推断小车做匀加速直线运动，D正确。
故选CD。
【分析】根据电流变化情况分析推断压力变化情况。
1.熟练掌握根据小车的运动性质判断加速度变化情况，分析小车可能的运动情况。
2.明白电路电流变大说明压敏电阻变小，即压力变大，反之亦然。
17．（2024高二下·杭州月考） 下列关于四幅图的说法正确的有（ ）
A．图甲中的两位摇绳的同学沿东西方向站立摇着柔软的导线绳，闭合的导线绳中将会产生方向变化的电流
B．图乙是法拉第圆盘发电机模型。导电圆盘按如图方向转动，C点的电势高于D点的电势
C．图丙是动圈式扬声器的结构示意图，这样的扬声器也能当话筒使。
D．图丁是磁电式电表。线圈常用铝框做骨架，当线圈中有电流时，铝框随着线圈转动，而产生感应电流，铝框将受到安培力的作用而加速线圈的转动使指针能够迅速指到位
【答案】A,C
【知识点】磁流体发电机；法拉第电磁感应定律；利用传感器制作简单的自动控制装置
【解析】【解答】A．导线切割磁场的方向不断的变化，产生的电流方向也变化，故A正确。
B．根据右手定则可以判断，D点电势高于C点电势，故B错误。
C．对着锥形纸盒讲话，锥形纸盒振动，产生随声音信号变化的交变电流，所以可以当话筒使用，故C正确。
D．铝框随着转动，会产生涡流，阻碍线圈转动，可以避免指针来回振动，故D错误。
故答案为：AC。
【分析】根据导线切割磁场的方向判断出感应电流方向不断变化；
根据右手定则判断；
锥形纸盒振动，产生随声音信号变化的交变电流；
框随着转动，会产生涡流，阻碍线圈转动。
三、非选择题
18．（2022高二下·揭阳期末）传感器可以感受光强、温度、力、磁感应强度等非电学量，并把它们转换为与之有确定对应关系的电学量输出。
（1）热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中，在图甲中，热敏电阻的阻值随温度变化对应的图线是 （选填“1”或“2”）线。
（2）利用压敏电阻制作的传感器，可用于设计制作“车辆闯红灯违规记录仪”，仪器主要由控制电路和工作电路组成，如图乙所示，控制电路中的光控开关接收到红光时会自动闭合，接收到绿光或黄光时会自动断开。将控制电路中的压敏电阻埋在路面停止线前侧，压敏电阻阻值随压力的变化如图丙所示。控制电路中电源的电动势为，内阻为，继电器线圈电阻为，滑动变阻器连入电路的电阻为；当控制电路中的电流大于时，衔铁会被吸引，从而启动工作电路，电控照相机拍照记录违规车辆。
①当红灯亮时，若车辆越过停止线，电流表的示数会变 （选填“小”或“大”）。
②只有车辆对压敏电阻的压力超过 后，车辆闯红灯时才会被拍照记录。
【答案】（1）2
（2）大；
【知识点】传感器
【解析】【解答】（1）热敏电阻阻值随温度的升高而减小，热敏电阻的阻值随温度变化对应的图线是2线；
（2）①当红灯亮时，若车辆越过停止线，压敏电阻所受压力增大，阻值减小，控制电路中总电阻减小，电流增大，电流表的示数会变大。
②压敏电阻阻值为R时，控制电路中的电流等于0.06A，则
解得
则
由题图甲可知，此时压敏电阻受到的压力为5000N，所以车辆对压敏电阻的压力超过N后，车辆闯红灯时才会被拍照记录。
【分析】（1）热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，从而得出热敏电阻阻值随温度的变化图像；
（2）根据压敏电阻的阻值随压力的变化情况以及欧姆定律得出电流表示数的变化情况；利用欧姆定律以及串联电路的电阻得出压敏电阻的阻值，结合图甲得出会被拍照记录的最小压力。
19．（2024高二下·江岸期末）我国《道路交通安全法》规定驾驶员的血液酒精含量达到20mg/m3（含 20mg/m3）属于酒驾，达到80mg/m3（含80mg/m3）属于醉驾。只要酒驾就属于违法行为，可能被处以行政拘留或者罚款，如果醉驾，就要追究刑事责任。半导体型呼气酒精测试仪采用氧化锡半导体作为传感器。如图甲所示是该测试仪的原理图，图中电源电动势为4.8V，内阻可忽略不计；电压表V的量程为5V，内阻很大；定值电阻R1的阻值为 60Ω；实验测得酒精气体传感器R2的电阻值随酒精气体浓度变化的关系曲线如图乙所示。（计算结果均保留2位有效数字）。
（1）当时，该血液中酒精含量属于 （选填“酒驾”或“醉驾”）。
（2）按图甲所示电路图把电压表改装成酒精浓度表，则酒精气体浓度为0的刻度线应刻在电压刻度线为 V处；刚好醉驾时应刻在电压刻度线为 V处；该酒精浓度表刻度 （选填“均匀”或“不均匀”）。
【答案】（1）酒驾
（2）2.4；3.2；不均匀
【知识点】闭合电路的欧姆定律；生活中常见的传感器
【解析】【解答】（1）由图可知，当时，该血液中酒精含量约为50mg/m3，达到酒驾标准；故答案为：酒驾
（2）当浓度为0时，，则电压表示数为，刚好达到醉驾时酒精含量为80mg/m3，，此时，由，结合图像中酒精浓度与阻值关系，可判断电压表示数与浓度不成线性关系，该酒精浓度表刻度不均匀。故答案为：2.4，3.2，不均匀。
【分析】根据图像可判断对应阻值的酒精浓度，根据闭合电路欧姆定律可判断不同酒精浓度下电阻的阻值。
（1）由图可知，当时，该血液中酒精含量约为50mg/m3，即达到酒驾；
（2）[1]当浓度为0时，，则电压表示数为
[2]刚好醉驾时酒精含量为80mg/m3，，此时
[3]根据
结合图像中酒精浓度与阻值关系，可判断电压表示数与浓度不成线性关系，该酒精浓度表刻度不均匀。
20．（2024高三下·重庆市月考） “围炉煮茶”是近几年广受追捧的休闲项目，曾有媒体报道了多起围炉煮茶时的一氧化碳中毒事故。某学习小组想设计一款“一氧化碳报警器”，经查阅资料，发现当人体所处环境中的一氧化碳浓度超过时，便容易发生一氧化碳中毒。该小组同学购买了一款气敏电阻，其产品说明书中提供了该气敏电阻的阻值随一氧化碳浓度变化的关系图像，如图所示。
（1）该小组同学将一量程为“0~6V”的理想电压表的表盘上“0~1V”的区域涂成红色，并将其和气敏电阻、直流电源（电动势，内阻不计）、调好阻值的电阻箱R、开关S一起按照图2所示电路连接起来，然后将整个电路置于密闭容器中，缓慢充入一氧化碳气体。
①随着一氧化碳浓度的增加，电压表的示数逐渐 （选填“增大”“减小”）；
②当一氧化碳浓度为时，电压表指针恰好指到表盘红色区的右边缘（即1V处），则调好的电阻箱R的阻值为 （保留三位有效数字）；
③若要使一氧化碳浓度更低时，电压表指针就指到红色区，应将电阻箱R的阻值适当 （选填“调大”“调小”）。
（2）为了使报警效果更好，该小组同学去掉了电压表，改用绿色灯泡指示灯L、蜂鸣报警器和光控开关P，并设计了如图所示电路（其中气敏电阻和电阻箱R未画出）。已知灯泡L电阻为，当其两端的电压达到1.0V及以上时才会发光，光控开关P正对灯泡L，有光照时开关断开，无光照时开关接通。要实现“当一氧化碳浓度小于时灯泡L亮，当一氧化碳浓度达到及以上时灯泡L灭、蜂鸣器报警”的功能：
①请补全图中所示电路图 ；
②电阻箱R的阻值应调为 （保留三位有效数字）。
【答案】（1）减小；767；调小
（2）；45.9
【知识点】利用传感器制作简单的自动控制装置
【解析】【解答】（1）①随着一氧化碳浓度增加，变大，由闭合电路欧姆定律知，干路电流变小，电阻箱分压
减小，所以电压表示数逐渐减小。
②由图1可知，当一氧化碳浓度为时，气敏电阻阻值
此时电阻箱R两端的电压U=1V，由闭合电路欧姆定律可得
解得电阻箱的阻值
③当一氧化碳浓度更低时，更小，而要求此时电阻箱两端的电压仍为1V，所以两端电压不变，则电流中电流更大，由欧姆定律可知，R应变小，即需要调小电阻箱的阻值。
（2）①当灯泡L两端的电压小于或等于1V时，灯泡L不发光，光控开关接通，蜂鸣报警器报警，此时虚线框两端的电压大于或等于3V，虚线框内的等效电阻
当一氧化碳浓度为时，气敏电阻
因此需要将气敏电阻与电阻箱R并联，补充电路图如图所示。
②当一氧化碳浓度为时，小灯泡电压为1.0V，并联电路部分分压则为3V，故虚线框内的并联总电阻
由
可得
【分析】（1）①根据闭合电路欧姆定律，分析随着一氧化碳浓度的增加，电压表的示数的变化情况；②③根据闭合电路欧姆定律分析求解；（2）①根据题目要求分析实验电路；②根据灯泡L和并联电路的电压比值，得出并联电路的电阻，再求出电阻箱R的阻值。
21．（2024高二下·成都期中） 某实验小组利用传感器来探究弹力与弹簧伸长的关系。如图甲所示，先将轻弹簧上端通过力传感器固定在水平的长木板A上，下端自由下垂，将距离传感器轻轻靠近轻弹簧下端。当力传感器示数为零时，距离传感器的示数为x0；然后再将轻弹簧下端与距离传感器固定，下面连接轻质木板B，距离传感器可以测量出其到力传感器的距离x，木板B下面用轻细绳挂住一小桶C。
（1）逐渐往小桶C内添加细沙，记录相应的力传感器的示数F和距离传感器的示数x。作出图像如图乙所示。由图及相关信息可知，弹簧的劲度系数k= N/m。
（2）将该弹簧应用到电子秤上，如图丙所示（两根弹簧）。闭合开关S，称不同物体的质量时，滑片P上下滑动，通过电子显示器得到示数。弹簧处于自然伸长状态时，滑片P位于R的最上端，通过验证可知，电子显示器的示数I与物体质量m的关系为（a、b均为常数，k为轻弹簧的劲度系数），则滑动变阻器R的长度L= ，电源电动势E= 。（保护电阻和滑动变阻器最大阻值均为R0，电源内阻不计，已知当地重力加速度为g）
【答案】（1）100
（2）；
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系；利用传感器制作简单的自动控制装置
【解析】【解答】（1）弹簧的原长为x0，由弹簧的弹力与其形变量的关系可得
可知F-x图像的斜率表示弹簧的劲度系数，则有
（2）当所称的物体质量为零时，有
此时由电路结构可得
联立解得电源电动势
当所称的物体质量最大时，弹簧被压缩L，此时有
联立解得
【分析】根据胡可定律确定图像的函数表达式，再结合图像确定弹簧的劲度系数。明确点弹簧处于原长时，电路的连接情况，再结合题意及闭合电路的欧姆定律确定电源电动势的大小。重物越重，滑动变阻滑片向下移动，质量达到最大时，滑片移至滑动变阻器最下端，此时滑动变阻器接入电阻为零。根据此时电路连接情况及闭合电路欧姆定律及所给表达式确定此时重物的质量，再结合平衡条件确定此时弹簧的形变量，弹簧的形变量即为滑动变阻器的长度。
22．（2024高二下·东坡期末）学习了传感器之后，某物理兴趣小组找到了一个热敏电阻R，想利用热敏电阻的阻值随温度升高而减小的特点来制作一个简易的温度计。兴趣小组查到了该热敏电阻的阻值随温度变化的一些信息如图甲所示。他们准备的实验器材如下：干电池（电动势为1.5V，内阻不计），毫安表（量程为15mA、内阻为5Ω），滑动变阻器，开关、导线若干。
（1）根据图甲，当温度，热敏电阻的阻值为 Ω；
（2）若直接将干电池、开关、毫安表、热敏电阻R串接成一个电路如题图乙所示，作为测温装置，则该电路能测得的最高温度为 ℃；
（3）现在该兴趣小组想让测温范围大一些，使该电路能测得的最高温度为100℃，他们又设计了如图丙所示的电路图，请同学们帮他们完善下列实验步骤中空白处的内容；
a.将该热敏电阻R做防水处理后放入100℃的沸水中，一段时间后闭合开关，调节滑动变阻器，使毫安表指针满偏；
b.保持滑动变阻器接入电路的电阻不变，他们在实验室中找来了一杯水，把热敏电阻R放入水中，一段时间后闭合开关，发现毫安表的示数为12.0mA，则测得水的温度为 ℃；
c.毫安表的电流值I（单位：A）和温度t（单位：℃）的关系式为 ；
d.根据关系式将毫安表刻度盘上的电流值改写为温度值。
【答案】120；90；50；
【知识点】常见传感器的工作原理及应用
【解析】【解答】（1）根据
当温度，得
（2）电流表的量程为15mA，所以电路的总电阻最小值为
解得
（3）使毫安表指针满偏此时
当毫安表的示数为12.0mA时，热敏电阻的阻值为
可得温度为
由题意可得
毫安表的电流值I（单位：A）和温度t（单位：℃）的关系式为
【分析】（1）根据求解热敏电阻的阻值；
（2）根据图像可知，温度越高，热敏电阻的阻值越小；
（3）根据热敏电阻的阻值求解温度，根据温度与电阻关系求解毫安表的电流值I和温度t的关系式。
23．（2022高二下·莲湖期末）传感器担负着信息的采集任务，在自动控制中发挥着重要作用。例如温度传感器，可将温度转换为电信号。制作温度传感器的材料有热敏电阻和金属热电阻两种。
（1）某研究性学习小组为探究这两种电阻特性而进行了如下实验，分若干次向烧杯中倒入开水，测量不同温度下两种电阻的阻值，根据实验数据描绘出它们的阻值R随温度t变化的图像如图甲所示，由图可知，热敏电阻在温度上升时导电能力 （选填“增强”或“减弱”）；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的影响更 （选填“敏感”或“不敏感”）；
（2）该小组利用热敏电阻作为传感器制作的简单自动报警器线路图如图乙所示，则：
①为了使温度过高时报警器铃响，应接在 （选填“a”或“b”）；
②若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片Р点向 （选填“左”或“右”）移动；
③直流电源电动势为18V（内阻不计），热敏电阻达到100℃电阻大小为600Ω。流过热敏电阻的电流超过时就会报警，为10mA，则滑动变阻器应选择 。（填正确选项前的字母）
A． B． C．
【答案】（1）增强；敏感
（2）a；左；C
【知识点】传感器
【解析】【解答】（1）由图甲可知热敏电阻在温度上升时电阻减小，导电能力增强；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的影响更敏感。
（2）温度过高时，热敏电阻阻值减小，电磁铁中电流增大，磁性变强，衔铁被吸向a侧，C应接在a侧。
电磁铁中电流不变，使启动报警的温度提高些，滑动变阻器接入电路阻值变大，应向左移动。
报警时，控制电路总电阻为
热敏电阻达到100℃电阻大小为600Ω，滑动变阻器电阻超过1000Ω，应选择C。
【分析】（1）根据电阻和温度的关系从而得出对两种电阻温度的敏感程度：
（2）根据电路的动态分析以及欧姆定律得出控制的总电阻，从而得出滑动变阻器的电阻。
24．（2024·河北）某种花卉喜光，但阳光太强时易受损伤。某兴趣小组决定制作简易光强报警器，以便在光照过强时提醒花农。该实验用到的主要器材如下：学生电源、多用电表、数字电压表、数字电流表、滑动变阻器R（最大阻值）、白炽灯、可调电阻、发光二极管LED、光敏电阻、NPN型三极管VT、开关和若干导线等。
（1）判断发光二极管的极性使用多用电表的“”欧姆挡测量二极管的电阻。如图1所示，当黑表笔与接线端M接触、红表笔与接线端N接触时，多用电表指针位于表盘中a位置（见图2）；对调红、黑表笔后指针位于表盘中b位置（见图（2），由此判断M端为二极管的 （填“正极”或“负极”）。
（2）研究光敏电阻在不同光照条件下的伏安特性
①采用图3中的器材进行实验，部分实物连接已完成。要求闭合开关后电压表和电流表的读数从0开始。导线和的另一端应分别连接滑动变阻器的 、 、 接线柱（以上三空选填接线柱标号“A”“B”“C”或“D”）。
②图4为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性图3曲线，图中曲线Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ对应光敏电阻受到的光照由弱到强。由图像可知，光敏电阻的阻值随其表面受到光照的增强而 （填“增大”或“减小”）。
（3）组装光强报警器电路并测试其功能图5为利用光敏电阻、发光二极管、三极管（当b、e间电压达到一定程度后，三极管被导通）等元件设计的电路。组装好光强报警器后，在测试过程中发现，当照射到光敏电阻表面的光强达到报警值时，发光二极管并不发光，为使报警器正常工作，应 （填“增大”或“减小”）可调电阻的阻值，直至发光二极管发光。
【答案】（1）负极
（2）A；A；D/C；减小
（3）增大
【知识点】生活中常见的传感器；研究热敏、光敏、压敏等可变电阻的特性；练习使用多用电表
【解析】【解答】 （1）欧姆挡的黑表笔是电流流出的接线柱，即其与内接电源的正极相接，由题意可知黑表笔与M相接时，电阻为无穷大，所以此种情况为二极管反向连接，故M端为二极管的负极；
（2）根据题意要求滑动变阻器采用分压接法，故导线L1、L2和L3的另一端应分别连接滑动变阻器的A、A、D（或C）端。
I-U图像上点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，从题图的光敏电阻的伏安特性曲线可以看出：RⅠ＞RⅡ＞RⅢ，根据题意可知，光敏电阻的阻值随其表面受到光照的增强而减小；
（3）由题意可知，当b、e间电压达到一定程度后，三极管被导通，结合光敏电阻RG与R1的串联关系，要增大基极电流，则要增大be间的电压，则必须增大R1的电阻。
故答案为：（1）负极；（2）①A、A、D（或C）；②减小；（3）增大。
【分析】 （1）二极管正向偏压时电阻很小，二极管反向偏压时内阻很大，根据题意确定二极管的正负极；
（2）根据实验要求光敏电阻两端的电压从0开始调节．可知滑动变阻器采用分压接法，从而得到各接线柱的接端，并根据图像的特征判断电阻值随光照的强度变化情况；
（3）使用该电路实现报警，—要使三极管导通，使电路获得足够的基极电流，从而确定R1的变化。
25．（2024高二下·武汉月考） 小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示（虚线框内的连接没有画出）。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压U1=3V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0=30Ω。当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。
（1）由图乙可知，当环境温度为40℃时，热敏电阻阻值为 。
（2）由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将 ，继电器的磁性将 （均选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）图甲中警铃的接线柱D应与接线柱 相连。（选填“A”或“B”）。
（4）请计算说明，环境温度在大于等于 范围内时，警铃报警。
【答案】（1）70
（2）减小；增大
（3）B
（4）80℃
【知识点】闭合电路的欧姆定律；生活中常见的传感器；伏安法测电阻
【解析】【解答】（1）由图乙可知，当环境温度为40℃时，热敏电阻阻值为。
（2）由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将减小；根据
可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值减小，通过线圈的电流增大，继电器的磁性将增大。
（3）由于当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮，即此时指示灯的接线柱C与接线柱A相连，可知，图甲中警铃的接线柱D应与接线柱B相连。
（4）由于线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响，根据
解得
根据图乙可知，环境温度在大于等于80℃范围内时，警铃报警。
【分析】（1）根据图乙中信息得出环境温度为40℃时，热敏电阻阻值；
（2）根据图乙分析热敏电阻随温度的变化情况，再由欧姆定律推导温度升高后电流的变化，从而得出继电器磁性的变化情况；
（3）由题干中“闭合开关S后，当环境温度正常时，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，警铃响”判断出警铃和指示灯的连接情况；
（4）根据欧姆定律求出线圈中的电流等于50mA时热敏电阻的阻值，再根据图乙得出警铃报警时温度的范围。
26．（2024高三下·宁波模拟） 1911年荷兰物理学家昂纳斯首次发现当温度降到时，汞的电阻突然降到零。此后，科学家们持续开展超导研究，不断提升超导材料的转变温度。2023年3月杂志发表了美国罗切斯特大学研究团队的成果，他们宣布在（1万大气压）下实现了材料近室温超导转变，随后我国研究人员也在杂志上发文，否定了的高压室温超导的结论。室温超导一旦实现，将会引起一场新的科技革命，推动人类文明的进步。超导体在临界温度下会进入超导态，表现出零电阻、完全抗磁性等性质。
（1）一般通过超导材料的电阻—温度关系确定超导体的临界温度。本题图是某种超导材料的电阻—温度曲线。通常把将样品电阻降至时的温度定义为超导转变临界温度是超导转变开始时样品的正常态电阻，如本题图a所示。本题图b是一种材料的升降温曲线（升降温速率），本题图c是其局部放大曲线。请在本题图c上用上、下箭头标注对应的升、降温测量曲线 ，并选择升温的电阻—温度曲线，确定该材料的超导转变临界温度 。
（2）本题图是超导体处于超导态的曲线。进入超导态后，超导体可承受的电流是否有上限____
A．有上限； B．无上限
（3）测量超导材料的电阻—温度曲线时温度变化范围大，常采用热电偶测温。
热电偶测温的工作原理如下：金属导线和的一端焊在一起用作测温端。它们的另一端各与同种材料的两根导线连接，并将连接点放入温度已知的恒温槽里，用作参考端。用高精度电压表或电位差计从材料导线的两个引出端即可测量热电偶由下式表示的温差电动势：，式中是塞贝克系数，由材料组分决定，是测温端温度，是参考端温度。实验室常用的低温热电偶是型热电偶，由铜和铜镍合金两种材料组成。根据事先标定好的数据，由温差电动势可以获得待测端温度。
（4）在实验过程中，测温端经常会断开，是否可以使用电烙铁及焊锡将两端焊在一起进行汞的超导转变温度测量____
A．可以； B．不可以。
（5）厂家一般提供的是基于参考端为的热电偶的温差电势—温度转换表，实际应用时，参考端一般浸入冰水混合物。如果在高、低海拔地区分别用该热电偶测量同样的温度，测量误差哪个大____
A．高海拔地区； B．低海拔地区
（6）参考端的温度还可用测量精度高但范围窄的热敏电阻温度计进行测量。本题图是一种热敏电阻的伏安曲线，选用该电阻制作的温度计，应该让其工作在什么电流区间？本题图b是该热敏电阻的电阻—温度特性曲线，该热敏电阻具有下列哪些特点____
A．正电阻温度系数； B．负电阻温度系数；
C．低温区对温度灵敏； D．高温区对温度灵敏
【答案】（1）；
（2）A
（3）无
（4）B
（5）A
（6）B；C
【知识点】生活中常见的传感器；研究热敏、光敏、压敏等可变电阻的特性
【解析】【解答】 （1）在下图中用上、下箭头标注对应的升、降温测温曲线
选择升温R-T曲线，根据题图a的定义，确定该材料的超导转变温度：83.1K～83.9K
（2）从图2可以看出，当电压增大的一定程度时，电流无限接近某一值，所以该导体的超导电流有上限。故选：A。
（3）磁场对超导材料的作用结果是：强磁场破坏超导态，具有临界磁场。
（4）由于温度的测量通过测量电势差而精确测量温度的，若用锡焊在一起，将直接电势差的测量，故选：B。
（5）高海拔地区的测温的误差在，故选：A。
（6）图4是一种热敏电阻的伏安曲线，选用该电阻制作的温度计，应该让其工作在ab段的电流区间。因为该段电压是电压增函数。
图4b是该热敏电阻的电阻-温度特性曲线，该热敏电阻具有下随之温度的升高而电阻减小，所以是负温度系数。而曲线下降得越来越平缓，所以在低温区更加灵敏。故选：BC。
故答案为：（1）标注如解答图所示， 83.1K-83.9K；（2）A；（4）B；（5）A；（6）BC。
【分析】 （1）根据热敏电阻的特点，在图1c中标注相应的箭头，并根据定义从图像中找到超导转变温度的值；
（2）（3）由图2图3的测温原理选择；
（4）（5）（6）根据热敏电阻的阻值随温度的变化特点和相应的物理特点进行选择。
1 / 1高考物理一轮复习：传感器
一、选择题
1．（2021·贵州会考）光电门能够记录遮光条的挡光时间，应用的传感器是（ ）
A．光传感器 B．温度传感器 C．声音传感器 D．压力传感器
2．（2015高二下·上饶期中）在生活中，许多地方都应用了传感器，像路灯的自动控制就要用到（ ）
A．位移传感器 B．光传感器 C．温度传感器 D．压力传感器
3．（高中物理选修1-1第三章第七节课题研究电在我家同步训练）在现代生活中，许多地方需要传感器，例如，电冰箱制冷系统的自动控制就要用到( )
A．压力传感器 B．声传感器 C．光传感器 D．温度传感器
4．（2024高二下·桂林期末）全自动洗衣机设有多段式水位自动感应装置，该装置采用的传感器可能是（ ）
A．温度传感器 B．气体传感器 C．生物传感器 D．压力传感器
5．（2024高二下·徐州期末）在公共场所装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就会开通电热器加热，喷出热空气将手烘干。自动干手机使用的传感器应该是（ ）
A．磁传感器 B．红外线传感器
C．力传感器 D．声传感器
6．（2021高二下·宁波期末）如图所示， 、 是监测交流高压输电参数的互感器，一个用来测高压电流，一个用来测高压电压，则下列说法正确的是（ ）
A． 是测交流电压的仪器 B． 是测交流电流的仪器
C．a是电流表，b是电压表 D．a是电压表，b是电流表
7．（2024高二下·射洪月考）如图甲所示，条形码扫描笔的原理是扫描笔头在条形码上匀速移动时，遇到黑色线条，发光二极管发出的光线将被吸收，光敏三极管接收不到反射光，呈高阻抗；遇到白色间隔，光线被反射到光敏三极管，三极管呈低阻抗.光敏三极管将条形码变成一个个电脉冲信号，信号经信号处理系统处理，即完成对条形码信息的识别，等效电路图如图乙所示，其中R为光敏三极管的等效电阻，为定值电阻，下列判断正确的是（ ）
甲 乙
A．当扫描笔头在白色间隔上移动时，信号处理系统获得高电压
B．当扫描笔头在黑色线条上移动时，信号处理系统获得高电压
C．扫描速度对信号处理系统接收到的电压信号无影响
D．扫描笔头外壳出现破损时仍然能正常工作
8．（2024高二下·舟山月考） 图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上。当大苹果通过托盘秤时，所受的压力较大因而电阻较小，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，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，要求进入下面通道的大苹果的最小质量大于，其他条件不变的情况下，下面操作可行的是（ ）
A．只适当减小的阻值
B．只增大电源E1的电动势
C．只增加缠绕电磁铁线圈的匝数
D．只将托盘秤压在杠杆上de 位置向左移动一些
9．（2024高二下·舟山月考） 下列关于传感器元件说法错误的是（ ）
A．如图甲，是一光敏电阻，随着光照的增强，载流子增多，导电性变好
B．如图乙，是一电阻应变片，其电阻随受外力而发生机械形变的变化而发生变化
C．如图丙，当磁体靠近“干簧管”时，“干簧管”能起到开关的作用是由于电磁感应
D．如图丁，是一种电感式微小位移传感器，物体1连接软铁芯2插在空心线圈3中，当物体1向左发生微小位移时，线圈自感系数变大
10．（2024高二下·大名月考）力敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小．有一位同学利用力敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图甲所示．将力敏电阻和一块挡板固定在水平光滑绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球．小车在水平面内向右做直线运动的过程中，电流表示数如图乙所示，时间内小车向右做匀速直线运动，下列判断正确的是（ ）
A．时间内，小车做匀速直线运动
B．时间内，小车做匀加速直线运动
C．时间内，小车做匀速直线运动
D．时间内，小车做匀加速直线运动
11．（2024高二下·新蔡月考）某学习小组利用传感器制作简单的自动控制装置的实验中选择了智能扶手电梯课题，设计如下原理图，其中R是压敏电阻，电梯上无乘客时，电动机转动变慢，使电梯运动变慢；电梯上有乘客时，电动机转动变快，使电梯运动变快，下列说法正确的是（ ）
A．电磁继电器与发电机工作原理相同
B．电磁铁上端是N极
C．电梯上无乘客时，衔铁与触点1接触
D．电梯上有乘客时，压敏电阻R的阻值增大
12．（2024高二下·朝阳期末）可变差动变压器（LVDT）是一种常用的直线位移传感器，简化模型如图所示。它内部主要结构包括一个初级线圈和一对匝数相等的次级线圈，初级线圈位于中间，次级线圈则沿相反方向串联，对称缠绕在初级线圈的两侧；导磁铁芯可以在空心管（图中未画出）中移动，连接到要测量位移的物体上，初始时铁芯恰好位于空心管的中央，运动中铁芯始终有一端在副线圈中。在ab端输入有效值为的正弦式交变电压，cd端输出电压的有效值记为，则（ ）
A．铁芯从中央位置开始向上移动时，增加
B．铁芯从中央位置开始的移动量越大，越小
C．铁芯向上移动一定距离后，若增大，会减小
D．可变差动变压器无法反映物体的运动方向
二、多项选择题
13．（2017·舒城模拟）自行车速度计利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率．如图甲所示，自行车前轮上安装一块磁铁，轮子每转一圈，这块磁铁就靠近传感器一次，传感器会输出一个脉冲电压．图乙为霍尔元件的工作原理图．当磁场靠近霍尔元件时，导体内定向运动的自由电荷在磁场力作用下偏转，最终使导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现电势差，即为霍尔电势差．下列说法正确的是（ ）
A．根据单位时间内的脉冲数和自行车车轮的半径即可获知车速大小
B．自行车的车速越大，霍尔电势差越高
C．图乙中霍尔元件的电流I是由正电荷定向运动形成的
D．如果长时间不更换传感器的电源，霍尔电势差将减小
14．（2024高二下·佛山期末）图甲是氯化锂湿敏电阻原理示意图，当空气湿度升高时，其电阻率变大。某同学设计图乙的电路来监测空气湿度变化，其中是氯化锂湿敏电阻，是定值电阻，在环境温度一定时，闭合开关，以下说法正确的是（ ）
A．空气湿度越高，阻值越小
B．空气湿度越低，电路中电流越大
C．空气湿度越高，电压表的示数越大
D．空气湿度越低，电源两端电压越大
15．（2024高二下·广州月考） 压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小。某同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，如图所示，光滑小球夹在压敏电阻与挡板之间。小车在水平面上静止时，电流表示数为，小车运动状态变化会引起电流表示数变化。某次实验中，电流表示数变化如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．在时间内可能做匀速运动
B．在时间内做变速运动
C．在内肯定静止
D．在内压敏电阻所受压力减小
16．（2024高二下·新蔡月考）压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小。校园艺术节上有一位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图甲所示，将压敏电阻和一块挡板固定在水平光滑绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球，小车在水平面内向右做直线运动的过程中，电流表示数如图乙所示，时间内小车向右做匀速直线运动，下列判断正确的是（ ）
A．小车速度越大，电流表示数越大
B．在到时间内，小车做匀加速直线运动
C．该装置不适宜判断小车向右减速的运动状态
D．在到时间内，小车做匀加速直线运动
17．（2024高二下·杭州月考） 下列关于四幅图的说法正确的有（ ）
A．图甲中的两位摇绳的同学沿东西方向站立摇着柔软的导线绳，闭合的导线绳中将会产生方向变化的电流
B．图乙是法拉第圆盘发电机模型。导电圆盘按如图方向转动，C点的电势高于D点的电势
C．图丙是动圈式扬声器的结构示意图，这样的扬声器也能当话筒使。
D．图丁是磁电式电表。线圈常用铝框做骨架，当线圈中有电流时，铝框随着线圈转动，而产生感应电流，铝框将受到安培力的作用而加速线圈的转动使指针能够迅速指到位
三、非选择题
18．（2022高二下·揭阳期末）传感器可以感受光强、温度、力、磁感应强度等非电学量，并把它们转换为与之有确定对应关系的电学量输出。
（1）热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中，在图甲中，热敏电阻的阻值随温度变化对应的图线是 （选填“1”或“2”）线。
（2）利用压敏电阻制作的传感器，可用于设计制作“车辆闯红灯违规记录仪”，仪器主要由控制电路和工作电路组成，如图乙所示，控制电路中的光控开关接收到红光时会自动闭合，接收到绿光或黄光时会自动断开。将控制电路中的压敏电阻埋在路面停止线前侧，压敏电阻阻值随压力的变化如图丙所示。控制电路中电源的电动势为，内阻为，继电器线圈电阻为，滑动变阻器连入电路的电阻为；当控制电路中的电流大于时，衔铁会被吸引，从而启动工作电路，电控照相机拍照记录违规车辆。
①当红灯亮时，若车辆越过停止线，电流表的示数会变 （选填“小”或“大”）。
②只有车辆对压敏电阻的压力超过 后，车辆闯红灯时才会被拍照记录。
19．（2024高二下·江岸期末）我国《道路交通安全法》规定驾驶员的血液酒精含量达到20mg/m3（含 20mg/m3）属于酒驾，达到80mg/m3（含80mg/m3）属于醉驾。只要酒驾就属于违法行为，可能被处以行政拘留或者罚款，如果醉驾，就要追究刑事责任。半导体型呼气酒精测试仪采用氧化锡半导体作为传感器。如图甲所示是该测试仪的原理图，图中电源电动势为4.8V，内阻可忽略不计；电压表V的量程为5V，内阻很大；定值电阻R1的阻值为 60Ω；实验测得酒精气体传感器R2的电阻值随酒精气体浓度变化的关系曲线如图乙所示。（计算结果均保留2位有效数字）。
（1）当时，该血液中酒精含量属于 （选填“酒驾”或“醉驾”）。
（2）按图甲所示电路图把电压表改装成酒精浓度表，则酒精气体浓度为0的刻度线应刻在电压刻度线为 V处；刚好醉驾时应刻在电压刻度线为 V处；该酒精浓度表刻度 （选填“均匀”或“不均匀”）。
20．（2024高三下·重庆市月考） “围炉煮茶”是近几年广受追捧的休闲项目，曾有媒体报道了多起围炉煮茶时的一氧化碳中毒事故。某学习小组想设计一款“一氧化碳报警器”，经查阅资料，发现当人体所处环境中的一氧化碳浓度超过时，便容易发生一氧化碳中毒。该小组同学购买了一款气敏电阻，其产品说明书中提供了该气敏电阻的阻值随一氧化碳浓度变化的关系图像，如图所示。
（1）该小组同学将一量程为“0~6V”的理想电压表的表盘上“0~1V”的区域涂成红色，并将其和气敏电阻、直流电源（电动势，内阻不计）、调好阻值的电阻箱R、开关S一起按照图2所示电路连接起来，然后将整个电路置于密闭容器中，缓慢充入一氧化碳气体。
①随着一氧化碳浓度的增加，电压表的示数逐渐 （选填“增大”“减小”）；
②当一氧化碳浓度为时，电压表指针恰好指到表盘红色区的右边缘（即1V处），则调好的电阻箱R的阻值为 （保留三位有效数字）；
③若要使一氧化碳浓度更低时，电压表指针就指到红色区，应将电阻箱R的阻值适当 （选填“调大”“调小”）。
（2）为了使报警效果更好，该小组同学去掉了电压表，改用绿色灯泡指示灯L、蜂鸣报警器和光控开关P，并设计了如图所示电路（其中气敏电阻和电阻箱R未画出）。已知灯泡L电阻为，当其两端的电压达到1.0V及以上时才会发光，光控开关P正对灯泡L，有光照时开关断开，无光照时开关接通。要实现“当一氧化碳浓度小于时灯泡L亮，当一氧化碳浓度达到及以上时灯泡L灭、蜂鸣器报警”的功能：
①请补全图中所示电路图 ；
②电阻箱R的阻值应调为 （保留三位有效数字）。
21．（2024高二下·成都期中） 某实验小组利用传感器来探究弹力与弹簧伸长的关系。如图甲所示，先将轻弹簧上端通过力传感器固定在水平的长木板A上，下端自由下垂，将距离传感器轻轻靠近轻弹簧下端。当力传感器示数为零时，距离传感器的示数为x0；然后再将轻弹簧下端与距离传感器固定，下面连接轻质木板B，距离传感器可以测量出其到力传感器的距离x，木板B下面用轻细绳挂住一小桶C。
（1）逐渐往小桶C内添加细沙，记录相应的力传感器的示数F和距离传感器的示数x。作出图像如图乙所示。由图及相关信息可知，弹簧的劲度系数k= N/m。
（2）将该弹簧应用到电子秤上，如图丙所示（两根弹簧）。闭合开关S，称不同物体的质量时，滑片P上下滑动，通过电子显示器得到示数。弹簧处于自然伸长状态时，滑片P位于R的最上端，通过验证可知，电子显示器的示数I与物体质量m的关系为（a、b均为常数，k为轻弹簧的劲度系数），则滑动变阻器R的长度L= ，电源电动势E= 。（保护电阻和滑动变阻器最大阻值均为R0，电源内阻不计，已知当地重力加速度为g）
22．（2024高二下·东坡期末）学习了传感器之后，某物理兴趣小组找到了一个热敏电阻R，想利用热敏电阻的阻值随温度升高而减小的特点来制作一个简易的温度计。兴趣小组查到了该热敏电阻的阻值随温度变化的一些信息如图甲所示。他们准备的实验器材如下：干电池（电动势为1.5V，内阻不计），毫安表（量程为15mA、内阻为5Ω），滑动变阻器，开关、导线若干。
（1）根据图甲，当温度，热敏电阻的阻值为 Ω；
（2）若直接将干电池、开关、毫安表、热敏电阻R串接成一个电路如题图乙所示，作为测温装置，则该电路能测得的最高温度为 ℃；
（3）现在该兴趣小组想让测温范围大一些，使该电路能测得的最高温度为100℃，他们又设计了如图丙所示的电路图，请同学们帮他们完善下列实验步骤中空白处的内容；
a.将该热敏电阻R做防水处理后放入100℃的沸水中，一段时间后闭合开关，调节滑动变阻器，使毫安表指针满偏；
b.保持滑动变阻器接入电路的电阻不变，他们在实验室中找来了一杯水，把热敏电阻R放入水中，一段时间后闭合开关，发现毫安表的示数为12.0mA，则测得水的温度为 ℃；
c.毫安表的电流值I（单位：A）和温度t（单位：℃）的关系式为 ；
d.根据关系式将毫安表刻度盘上的电流值改写为温度值。
23．（2022高二下·莲湖期末）传感器担负着信息的采集任务，在自动控制中发挥着重要作用。例如温度传感器，可将温度转换为电信号。制作温度传感器的材料有热敏电阻和金属热电阻两种。
（1）某研究性学习小组为探究这两种电阻特性而进行了如下实验，分若干次向烧杯中倒入开水，测量不同温度下两种电阻的阻值，根据实验数据描绘出它们的阻值R随温度t变化的图像如图甲所示，由图可知，热敏电阻在温度上升时导电能力 （选填“增强”或“减弱”）；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的影响更 （选填“敏感”或“不敏感”）；
（2）该小组利用热敏电阻作为传感器制作的简单自动报警器线路图如图乙所示，则：
①为了使温度过高时报警器铃响，应接在 （选填“a”或“b”）；
②若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片Р点向 （选填“左”或“右”）移动；
③直流电源电动势为18V（内阻不计），热敏电阻达到100℃电阻大小为600Ω。流过热敏电阻的电流超过时就会报警，为10mA，则滑动变阻器应选择 。（填正确选项前的字母）
A． B． C．
24．（2024·河北）某种花卉喜光，但阳光太强时易受损伤。某兴趣小组决定制作简易光强报警器，以便在光照过强时提醒花农。该实验用到的主要器材如下：学生电源、多用电表、数字电压表、数字电流表、滑动变阻器R（最大阻值）、白炽灯、可调电阻、发光二极管LED、光敏电阻、NPN型三极管VT、开关和若干导线等。
（1）判断发光二极管的极性使用多用电表的“”欧姆挡测量二极管的电阻。如图1所示，当黑表笔与接线端M接触、红表笔与接线端N接触时，多用电表指针位于表盘中a位置（见图2）；对调红、黑表笔后指针位于表盘中b位置（见图（2），由此判断M端为二极管的 （填“正极”或“负极”）。
（2）研究光敏电阻在不同光照条件下的伏安特性
①采用图3中的器材进行实验，部分实物连接已完成。要求闭合开关后电压表和电流表的读数从0开始。导线和的另一端应分别连接滑动变阻器的 、 、 接线柱（以上三空选填接线柱标号“A”“B”“C”或“D”）。
②图4为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性图3曲线，图中曲线Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ对应光敏电阻受到的光照由弱到强。由图像可知，光敏电阻的阻值随其表面受到光照的增强而 （填“增大”或“减小”）。
（3）组装光强报警器电路并测试其功能图5为利用光敏电阻、发光二极管、三极管（当b、e间电压达到一定程度后，三极管被导通）等元件设计的电路。组装好光强报警器后，在测试过程中发现，当照射到光敏电阻表面的光强达到报警值时，发光二极管并不发光，为使报警器正常工作，应 （填“增大”或“减小”）可调电阻的阻值，直至发光二极管发光。
25．（2024高二下·武汉月考） 小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示（虚线框内的连接没有画出）。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压U1=3V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0=30Ω。当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。
（1）由图乙可知，当环境温度为40℃时，热敏电阻阻值为 。
（2）由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将 ，继电器的磁性将 （均选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）图甲中警铃的接线柱D应与接线柱 相连。（选填“A”或“B”）。
（4）请计算说明，环境温度在大于等于 范围内时，警铃报警。
26．（2024高三下·宁波模拟） 1911年荷兰物理学家昂纳斯首次发现当温度降到时，汞的电阻突然降到零。此后，科学家们持续开展超导研究，不断提升超导材料的转变温度。2023年3月杂志发表了美国罗切斯特大学研究团队的成果，他们宣布在（1万大气压）下实现了材料近室温超导转变，随后我国研究人员也在杂志上发文，否定了的高压室温超导的结论。室温超导一旦实现，将会引起一场新的科技革命，推动人类文明的进步。超导体在临界温度下会进入超导态，表现出零电阻、完全抗磁性等性质。
（1）一般通过超导材料的电阻—温度关系确定超导体的临界温度。本题图是某种超导材料的电阻—温度曲线。通常把将样品电阻降至时的温度定义为超导转变临界温度是超导转变开始时样品的正常态电阻，如本题图a所示。本题图b是一种材料的升降温曲线（升降温速率），本题图c是其局部放大曲线。请在本题图c上用上、下箭头标注对应的升、降温测量曲线 ，并选择升温的电阻—温度曲线，确定该材料的超导转变临界温度 。
（2）本题图是超导体处于超导态的曲线。进入超导态后，超导体可承受的电流是否有上限____
A．有上限； B．无上限
（3）测量超导材料的电阻—温度曲线时温度变化范围大，常采用热电偶测温。
热电偶测温的工作原理如下：金属导线和的一端焊在一起用作测温端。它们的另一端各与同种材料的两根导线连接，并将连接点放入温度已知的恒温槽里，用作参考端。用高精度电压表或电位差计从材料导线的两个引出端即可测量热电偶由下式表示的温差电动势：，式中是塞贝克系数，由材料组分决定，是测温端温度，是参考端温度。实验室常用的低温热电偶是型热电偶，由铜和铜镍合金两种材料组成。根据事先标定好的数据，由温差电动势可以获得待测端温度。
（4）在实验过程中，测温端经常会断开，是否可以使用电烙铁及焊锡将两端焊在一起进行汞的超导转变温度测量____
A．可以； B．不可以。
（5）厂家一般提供的是基于参考端为的热电偶的温差电势—温度转换表，实际应用时，参考端一般浸入冰水混合物。如果在高、低海拔地区分别用该热电偶测量同样的温度，测量误差哪个大____
A．高海拔地区； B．低海拔地区
（6）参考端的温度还可用测量精度高但范围窄的热敏电阻温度计进行测量。本题图是一种热敏电阻的伏安曲线，选用该电阻制作的温度计，应该让其工作在什么电流区间？本题图b是该热敏电阻的电阻—温度特性曲线，该热敏电阻具有下列哪些特点____
A．正电阻温度系数； B．负电阻温度系数；
C．低温区对温度灵敏； D．高温区对温度灵敏
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】传感器
【解析】【解答】光电门能够记录遮光条的挡光时间，是应用了把光信号转化为电信号，从而控制计时器计时的工作原理，应用的传感器是光传感器，
故答案为：A。
【分析】根据光电门的原理得出应用的传感器。
2．【答案】B
【知识点】传感器
【解析】【解答】解：灯要求夜晚亮、白天熄．则白天有光，黑夜没有光，则是由光导致电路的电流变化，所以电路中光传感器导致电阻变化，实现动控制，因此是利用半导体的光敏性，即为光电传感器，故B正确，ACD错误．
故选：B
【分析】传感器的作用是将温度、力、光、声音等非电学量转换为电学量．然后结合路灯的自动控制的原理分析即可．
3．【答案】D
【知识点】传感器；简单逻辑电路
【解析】【解答】解：电冰箱制冷系统需要根据温度的高低进行自动调温控制的，因此需要用温度传感器，故D正确。
【分析】考查了对传感器的理解。
4．【答案】D
【知识点】常见传感器的工作原理及应用
【解析】【解答】洗衣机可以根据压力大小来分析水位的高低，故采用压力传感器。
故选D。
【分析】传感器是一种检测装置，是实现自动检测和自动控制的首要环节。
5．【答案】B
【知识点】常见传感器的工作原理及应用
【解析】【解答】红外线传感器通过身体表面辐射出来或反射回来的红外线来启动装置工作，故B正确。【分析】 手靠近干手机时， 红外线传感器通过接收身体表面辐射出来或反射回来的红外线来工作。
6．【答案】C
【知识点】传感器
【解析】【解答】A． 是测交流电流的仪器，A不符合题意；
B． 是测交流电压的仪器，B不符合题意；
CD．a的原线圈与高压线串联，a是电流表，b的原线圈与高压线并联，b是电压表，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】利用传感器在电路中的接法可以判别其a为电流表其b为电压表。
7．【答案】A
【知识点】生活中常见的传感器
【解析】【解答】AB．当扫描笔头在黑色线条上移动时，光敏三极管呈高阻抗，处于断路状态，所以两端的电压为零，信号处理系统获得低电压，同理，在白色间隔上移动时信号处理系统时电路总电阻小而电流大因此两端电压高而获得高电压，A正确，B错误；
C．扫描速度不同，信号处理系统接收到的因同一黑色线条（白色间隔）产生的低（高）电压时间不同，C错误；
D．外壳破损，外界光线可能会照到光敏三极管上，导致信息读取错误，D错误。
故答案为：A。
【分析】 根据遇到黑色线条 ，光敏三极管接收不到反射光，呈高阻抗，串联分压分得电压越大。
8．【答案】A
【知识点】生活中常见的传感器；常见传感器的工作原理及应用
【解析】【解答】A、因要达到题中的要求，就要使得R2两端电压保持不变，因压力越大，电阻R1越小，此时回路中的电流就越大，R2的电压就会变得更大，则要想保持R2的电压和原来一致，则只适当减小R2的阻值，故A正确；
B、因要达到题中的要求，就要使得R2两端电压保持不变，因R1减小，而其他条件不变的情况下，只能减小和传感器R1相连接电路中电源电动势E，故B错误；
C、因要达到题中的要求，就要保持电磁铁的磁性不变，而因压力越大，电阻R1越小，此时回路中的电流就越大，而要保持电磁铁的磁性不变，只需要减小缠绕电磁铁线圈的匝数，故C错误；
D、要求进入下面通道的大苹果的最小质量M大于M0，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D错误。
故答案为：A。
【分析】电路中电流越大，则流过线圈的电流越大，线圈产生的磁感应强度越大，当磁感应强度达到一定值，电磁铁将衔铁吸下从而实现通道的转换。再根据闭合电路欧姆定律及压敏电阻的特性和电磁铁磁性与匝数的关系进行分析。
9．【答案】C
【知识点】生活中常见的传感器；常见传感器的工作原理及应用
【解析】【解答】A、光敏电阻，当强光照射时，电阻变小，导电性增强，故A正确，不符合题意；
B、电阻应变片，其电阻随受外力而发生机械形变的变化而发生变化，故B正确，不符合题意；
C、干簧管是一种能够感知磁场的传感器，当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化相互吸引而接通，当磁体远离干簧管时，软磁性材料制成的簧片失去磁性，两簧片又分开，经常被用于控制电路的通断，不是电磁感应原理，故C错误，符合题意；
D、当物体1向左发生微小位移时，铁芯插入的长度变大，线圈自感系数变大，故D正确，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】熟练掌握生活中常见的传感器，以及各种传感器的工作原理及其应用情况。 载流子越多，导电性越好 。干簧管是一种能够感知磁场的传感器。
10．【答案】D
【知识点】牛顿第二定律；常见传感器的工作原理及应用
【解析】【解答】AB.由图示图象可知，在内，I变大，说明压敏电阻阻值减小，压敏电阻受到的压力增大，绝缘球受到向右的力增大，因为时间内小车向右做匀速运动，小球受到的合力为零，所以小球受到的合力向右，且球的合力增大，球的加速度增大，小车向右做加速度增大的加速运动，AB不符合题意；
CD.由图示图象可知，在内，I不变，压力恒定，但该时间段的电流大于时间段的电流，所以球在该时间段比时间段内受到的作用力大，故绝缘球受到恒定的向右的合力，具有向右的恒定加速度，所以小车向右做匀加速直线运动，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据乙图分析各时间段电流的变化情况且与时间段内的电流比较大小，得出各时间段内小球受力大小与时间段内小球受力大小的关系及力的变化情况，得出小球加速度的变化情况，从而得出小车的运动性质。
11．【答案】C
【知识点】常见传感器的工作原理及应用
【解析】【解答】A．电磁继电器的主要结构是电磁铁，电磁铁是根据电流的磁效应工作的，通电流之后具有磁性，而发电机是根据电磁感应原理制成的，故A错误。
B．由图可知，电流从电磁铁的上端流入、下端流出，根据安培定则可判断出，电磁铁的下端是N极、上端是S极，故B错误。
C．当电梯上无乘客时，电阻R1和电动机都接入电路，电动机转速较慢，电动机两端的电压较小，此时衔铁和上面的静触头1接通，故C正确。
D．电梯上有乘客时，衔铁和下面的静触头2接通，说明线圈中电流增加，磁性增加而吸引触头2，此时压敏电阻R的阻值减小，选项D错误。
故选C。
【分析】根据电磁感应和电路分析。
1.了解电磁继电器和发电机的工作原理。
2.熟悉电流的磁效应和右手螺旋定则。
3.掌握电路的动态分析，结合电梯上是否有乘客与电动机转动快慢的关系，分析电路电流、电压的变化情况。
12．【答案】A
【知识点】变压器原理；常见传感器的工作原理及应用
【解析】【解答】负线圈反向接，当铁芯在中央时上下方次级线圈的磁通量相同，此时副线圈电压为零。即铁芯移动时会因铁芯的移动导致的磁通量的变化产生感应电动势。
A．当铁芯向上移动时，它会使得上方的次级线圈中的磁通量增加，下方的次级线圈中的磁通量减少。因为次级线圈是沿相反方向串联的，所以上方的次级线圈产生的感应电动势会与下方的次级线圈产生的感应电动势相加。因此，cd端输出电压的有效值U2会增加，故A正确；
B．当铁芯从中央位置开始的移动量越大时，它改变穿过次级线圈的磁通量也越多，从而导致次级线圈中产生的感应电动势也越大。因此，U2会越大，故B错误；
C．当铁芯向上移动一定距离后，若增大，则初级线圈中产生的交变电流会增大，进而产生的交变磁场也会增强。这个增强的交变磁场会穿过次级线圈，并在次级线圈中产生更大的感应电动势。因此，会增大，故C错误；
D．由于可变差动变压器的输出电压与铁芯的移动方向有关，如果此时输入端的的磁通量向上增加，磁铁向上移动导致上方的磁通量向上增加而下方的减少，如果此时副线圈的电压为正，而此时向下移动则会导致副线圈电压为负，即可以通过电压的正负反应物体的运动方向，故D错误；
故选：A。
【分析】根据题干中差动变压器式位移传感器的工作原理进行分析判断。
13．【答案】A,D
【知识点】传感器；霍尔元件
【解析】【解答】解：A、根据单位时间内的脉冲数，可求得车轮转动周期，从而求得车轮的角速度，最后由线速度公式，结合车轮半径，即可求解车轮的速度大小．故A正确．
B、根据qvB=q 得，UH= ，
由电流的微观定义式：I=nesv，n是单位体积内的电子数，e是单个导电粒子所带的电量，s是导体的横截面积，v是导电粒子运动的速度．
整理得：v= ．
联立解得：UH= ，可知用霍尔元件可以测量地磁场的磁感应强度，保持电流不变，霍尔电压UH与车速大小无关．故B错误．
C、霍尔元件的电流I是由负电荷定向运动形成的．故C错误．
D、由公式UH= ，若长时间不更换传感器的电源，那么电流I减小，则霍尔电势差将减小，故D正确；
故选：AD．
【分析】依据单位时间内的脉冲数，即可知转动周期，再结合角速度与周期，与线速度与角速度关系，即可求解；
根据左手定则得出电子的偏转方向，抓住电子所受的电场力和洛伦兹力平衡得出霍尔电压的表达式，从而进行分析．
14．【答案】B,C
【知识点】电阻定律；闭合电路的欧姆定律；生活中常见的传感器
【解析】【解答】A．空气湿度越高，其电阻率越大，阻值越大。故A错误；
BD．同理，空气湿度越低，阻值越小，电路中电流越大，电源两端电压越小。故B正确；D错误；
C．同理，可知，空气湿度越高，阻值越大，串联分压，可知电压表的示数越大。故C正确。
故选BC。
【分析】根据分析电阻大小变化，串联分压，电阻越大，分得电压越大。
15．【答案】A,B,D
【知识点】生活中常见的传感器；常见传感器的工作原理及应用
【解析】【解答】AC、由图示图像可知，在0~t1内和在t2~t3内，I=I0，根据题意，小球的运动状态是平衡状态，有可能静止，也有可能匀速直线运动，故A正确，C错误；
B、由图示图像可知，在t1~t2内，I变大，说明压敏电阻阻值减小，压敏电阻受到的压力增大，绝缘球受到的合力不为零，且增大，小车做变速运动，故B正确；
D、由图示图像可知，在t3~t4内，I变小，说明压敏电阻阻值增大，压敏电阻受到的压力减少，故D正确。
故答案为：ABD。
【分析】根据电流的变化情况，结合闭合电路欧姆定律确定电路中总电阻的变化情况，再结合压敏电阻特性确定小球对电阻压力的变化情况。再结合牛顿第二定律分析小车的运动状态。
16．【答案】C,D
【知识点】电路动态分析；常见传感器的工作原理及应用
【解析】【解答】A．电流表示数越大，说明压敏电阻的阻值越小，也就是说压敏电阻受到的压力越大，故可进一步说明电流大小和压敏电阻压力大小有关，因此可推断电流大小和向右的加速度有关，而跟速度没有必然联系，A错误。
B．由图乙可知，在时间段，电流增大，说明图甲中压敏电阻的阻值减小，即压敏电阻受到的压力增大，因此小车在向右做加速度增大的加速运动，B错误。
C．若小车向右做减速运动时，压力都作用在挡板上，压敏电阻不会受到压力，故该装置判断不了小车向右减速的运动状态，C正确。
D．在~时间内，电流不变，说明图甲中压敏电阻的阻值不变，即压敏电阻收到的压力大小不变，因此可推断小车做匀加速直线运动，D正确。
故选CD。
【分析】根据电流变化情况分析推断压力变化情况。
1.熟练掌握根据小车的运动性质判断加速度变化情况，分析小车可能的运动情况。
2.明白电路电流变大说明压敏电阻变小，即压力变大，反之亦然。
17．【答案】A,C
【知识点】磁流体发电机；法拉第电磁感应定律；利用传感器制作简单的自动控制装置
【解析】【解答】A．导线切割磁场的方向不断的变化，产生的电流方向也变化，故A正确。
B．根据右手定则可以判断，D点电势高于C点电势，故B错误。
C．对着锥形纸盒讲话，锥形纸盒振动，产生随声音信号变化的交变电流，所以可以当话筒使用，故C正确。
D．铝框随着转动，会产生涡流，阻碍线圈转动，可以避免指针来回振动，故D错误。
故答案为：AC。
【分析】根据导线切割磁场的方向判断出感应电流方向不断变化；
根据右手定则判断；
锥形纸盒振动，产生随声音信号变化的交变电流；
框随着转动，会产生涡流，阻碍线圈转动。
18．【答案】（1）2
（2）大；
【知识点】传感器
【解析】【解答】（1）热敏电阻阻值随温度的升高而减小，热敏电阻的阻值随温度变化对应的图线是2线；
（2）①当红灯亮时，若车辆越过停止线，压敏电阻所受压力增大，阻值减小，控制电路中总电阻减小，电流增大，电流表的示数会变大。
②压敏电阻阻值为R时，控制电路中的电流等于0.06A，则
解得
则
由题图甲可知，此时压敏电阻受到的压力为5000N，所以车辆对压敏电阻的压力超过N后，车辆闯红灯时才会被拍照记录。
【分析】（1）热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，从而得出热敏电阻阻值随温度的变化图像；
（2）根据压敏电阻的阻值随压力的变化情况以及欧姆定律得出电流表示数的变化情况；利用欧姆定律以及串联电路的电阻得出压敏电阻的阻值，结合图甲得出会被拍照记录的最小压力。
19．【答案】（1）酒驾
（2）2.4；3.2；不均匀
【知识点】闭合电路的欧姆定律；生活中常见的传感器
【解析】【解答】（1）由图可知，当时，该血液中酒精含量约为50mg/m3，达到酒驾标准；故答案为：酒驾
（2）当浓度为0时，，则电压表示数为，刚好达到醉驾时酒精含量为80mg/m3，，此时，由，结合图像中酒精浓度与阻值关系，可判断电压表示数与浓度不成线性关系，该酒精浓度表刻度不均匀。故答案为：2.4，3.2，不均匀。
【分析】根据图像可判断对应阻值的酒精浓度，根据闭合电路欧姆定律可判断不同酒精浓度下电阻的阻值。
（1）由图可知，当时，该血液中酒精含量约为50mg/m3，即达到酒驾；
（2）[1]当浓度为0时，，则电压表示数为
[2]刚好醉驾时酒精含量为80mg/m3，，此时
[3]根据
结合图像中酒精浓度与阻值关系，可判断电压表示数与浓度不成线性关系，该酒精浓度表刻度不均匀。
20．【答案】（1）减小；767；调小
（2）；45.9
【知识点】利用传感器制作简单的自动控制装置
【解析】【解答】（1）①随着一氧化碳浓度增加，变大，由闭合电路欧姆定律知，干路电流变小，电阻箱分压
减小，所以电压表示数逐渐减小。
②由图1可知，当一氧化碳浓度为时，气敏电阻阻值
此时电阻箱R两端的电压U=1V，由闭合电路欧姆定律可得
解得电阻箱的阻值
③当一氧化碳浓度更低时，更小，而要求此时电阻箱两端的电压仍为1V，所以两端电压不变，则电流中电流更大，由欧姆定律可知，R应变小，即需要调小电阻箱的阻值。
（2）①当灯泡L两端的电压小于或等于1V时，灯泡L不发光，光控开关接通，蜂鸣报警器报警，此时虚线框两端的电压大于或等于3V，虚线框内的等效电阻
当一氧化碳浓度为时，气敏电阻
因此需要将气敏电阻与电阻箱R并联，补充电路图如图所示。
②当一氧化碳浓度为时，小灯泡电压为1.0V，并联电路部分分压则为3V，故虚线框内的并联总电阻
由
可得
【分析】（1）①根据闭合电路欧姆定律，分析随着一氧化碳浓度的增加，电压表的示数的变化情况；②③根据闭合电路欧姆定律分析求解；（2）①根据题目要求分析实验电路；②根据灯泡L和并联电路的电压比值，得出并联电路的电阻，再求出电阻箱R的阻值。
21．【答案】（1）100
（2）；
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系；利用传感器制作简单的自动控制装置
【解析】【解答】（1）弹簧的原长为x0，由弹簧的弹力与其形变量的关系可得
可知F-x图像的斜率表示弹簧的劲度系数，则有
（2）当所称的物体质量为零时，有
此时由电路结构可得
联立解得电源电动势
当所称的物体质量最大时，弹簧被压缩L，此时有
联立解得
【分析】根据胡可定律确定图像的函数表达式，再结合图像确定弹簧的劲度系数。明确点弹簧处于原长时，电路的连接情况，再结合题意及闭合电路的欧姆定律确定电源电动势的大小。重物越重，滑动变阻滑片向下移动，质量达到最大时，滑片移至滑动变阻器最下端，此时滑动变阻器接入电阻为零。根据此时电路连接情况及闭合电路欧姆定律及所给表达式确定此时重物的质量，再结合平衡条件确定此时弹簧的形变量，弹簧的形变量即为滑动变阻器的长度。
22．【答案】120；90；50；
【知识点】常见传感器的工作原理及应用
【解析】【解答】（1）根据
当温度，得
（2）电流表的量程为15mA，所以电路的总电阻最小值为
解得
（3）使毫安表指针满偏此时
当毫安表的示数为12.0mA时，热敏电阻的阻值为
可得温度为
由题意可得
毫安表的电流值I（单位：A）和温度t（单位：℃）的关系式为
【分析】（1）根据求解热敏电阻的阻值；
（2）根据图像可知，温度越高，热敏电阻的阻值越小；
（3）根据热敏电阻的阻值求解温度，根据温度与电阻关系求解毫安表的电流值I和温度t的关系式。
23．【答案】（1）增强；敏感
（2）a；左；C
【知识点】传感器
【解析】【解答】（1）由图甲可知热敏电阻在温度上升时电阻减小，导电能力增强；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的影响更敏感。
（2）温度过高时，热敏电阻阻值减小，电磁铁中电流增大，磁性变强，衔铁被吸向a侧，C应接在a侧。
电磁铁中电流不变，使启动报警的温度提高些，滑动变阻器接入电路阻值变大，应向左移动。
报警时，控制电路总电阻为
热敏电阻达到100℃电阻大小为600Ω，滑动变阻器电阻超过1000Ω，应选择C。
【分析】（1）根据电阻和温度的关系从而得出对两种电阻温度的敏感程度：
（2）根据电路的动态分析以及欧姆定律得出控制的总电阻，从而得出滑动变阻器的电阻。
24．【答案】（1）负极
（2）A；A；D/C；减小
（3）增大
【知识点】生活中常见的传感器；研究热敏、光敏、压敏等可变电阻的特性；练习使用多用电表
【解析】【解答】 （1）欧姆挡的黑表笔是电流流出的接线柱，即其与内接电源的正极相接，由题意可知黑表笔与M相接时，电阻为无穷大，所以此种情况为二极管反向连接，故M端为二极管的负极；
（2）根据题意要求滑动变阻器采用分压接法，故导线L1、L2和L3的另一端应分别连接滑动变阻器的A、A、D（或C）端。
I-U图像上点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，从题图的光敏电阻的伏安特性曲线可以看出：RⅠ＞RⅡ＞RⅢ，根据题意可知，光敏电阻的阻值随其表面受到光照的增强而减小；
（3）由题意可知，当b、e间电压达到一定程度后，三极管被导通，结合光敏电阻RG与R1的串联关系，要增大基极电流，则要增大be间的电压，则必须增大R1的电阻。
故答案为：（1）负极；（2）①A、A、D（或C）；②减小；（3）增大。
【分析】 （1）二极管正向偏压时电阻很小，二极管反向偏压时内阻很大，根据题意确定二极管的正负极；
（2）根据实验要求光敏电阻两端的电压从0开始调节．可知滑动变阻器采用分压接法，从而得到各接线柱的接端，并根据图像的特征判断电阻值随光照的强度变化情况；
（3）使用该电路实现报警，—要使三极管导通，使电路获得足够的基极电流，从而确定R1的变化。
25．【答案】（1）70
（2）减小；增大
（3）B
（4）80℃
【知识点】闭合电路的欧姆定律；生活中常见的传感器；伏安法测电阻
【解析】【解答】（1）由图乙可知，当环境温度为40℃时，热敏电阻阻值为。
（2）由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将减小；根据
可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值减小，通过线圈的电流增大，继电器的磁性将增大。
（3）由于当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮，即此时指示灯的接线柱C与接线柱A相连，可知，图甲中警铃的接线柱D应与接线柱B相连。
（4）由于线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响，根据
解得
根据图乙可知，环境温度在大于等于80℃范围内时，警铃报警。
【分析】（1）根据图乙中信息得出环境温度为40℃时，热敏电阻阻值；
（2）根据图乙分析热敏电阻随温度的变化情况，再由欧姆定律推导温度升高后电流的变化，从而得出继电器磁性的变化情况；
（3）由题干中“闭合开关S后，当环境温度正常时，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，警铃响”判断出警铃和指示灯的连接情况；
（4）根据欧姆定律求出线圈中的电流等于50mA时热敏电阻的阻值，再根据图乙得出警铃报警时温度的范围。
26．【答案】（1）；
（2）A
（3）无
（4）B
（5）A
（6）B；C
【知识点】生活中常见的传感器；研究热敏、光敏、压敏等可变电阻的特性
【解析】【解答】 （1）在下图中用上、下箭头标注对应的升、降温测温曲线
选择升温R-T曲线，根据题图a的定义，确定该材料的超导转变温度：83.1K～83.9K
（2）从图2可以看出，当电压增大的一定程度时，电流无限接近某一值，所以该导体的超导电流有上限。故选：A。
（3）磁场对超导材料的作用结果是：强磁场破坏超导态，具有临界磁场。
（4）由于温度的测量通过测量电势差而精确测量温度的，若用锡焊在一起，将直接电势差的测量，故选：B。
（5）高海拔地区的测温的误差在，故选：A。
（6）图4是一种热敏电阻的伏安曲线，选用该电阻制作的温度计，应该让其工作在ab段的电流区间。因为该段电压是电压增函数。
图4b是该热敏电阻的电阻-温度特性曲线，该热敏电阻具有下随之温度的升高而电阻减小，所以是负温度系数。而曲线下降得越来越平缓，所以在低温区更加灵敏。故选：BC。
故答案为：（1）标注如解答图所示， 83.1K-83.9K；（2）A；（4）B；（5）A；（6）BC。
【分析】 （1）根据热敏电阻的特点，在图1c中标注相应的箭头，并根据定义从图像中找到超导转变温度的值；
（2）（3）由图2图3的测温原理选择；
（4）（5）（6）根据热敏电阻的阻值随温度的变化特点和相应的物理特点进行选择。
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