中小学教育资源及组卷应用平台
高中物理选择性必修二单元复习检测
第五章 传感器单元复习检测卷
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题（本题共14小题，每小题5分，共70分）
1. .下列关于传感器元件说法正确的是( )
A.如图甲，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
B.如图乙，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向右发生微小位移时，线圈自感系数变大
C.如图丙是一光敏电阻，当强光照射时，电阻变大
D.如图丁，当力F越大，金属梁弯曲形变越大，应变片的电阻变化就越大
.答案：D
解析：.干簧管是一种能够感知磁场的传感器，经常被用于控制电路的通断，A错误；
.当物体1向右发生微小位移时，铁芯插入的长度变小，线圈自感系数变小，B错误；
.光敏电阻，当强光照射时，电阻变小，C错误；.当力F越大，金属梁弯曲形变越大，应变片的电阻变化就越大，D正确。
2. . (2025河北十县联考)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R1上. R1所受压力越大阻值越小，当R2两端电压超过某一值时，使控制电路接通，电磁铁吸动分拣开关的衔铁.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（ ）
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R2的阻值
D.质量大的苹果将进入上通道
答案：B
解析： D.大苹果通过托盘秤时，R1的阻值较小，R2两端的电压达到放大电路的激励电压，使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，大苹果进入下面的通道，故D错误；A.增加缠绕电磁铁线圈的匝数，不影响控制电路的接通，无法区分大苹果，故A错误；B.为了选出质量更大的苹果，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A的输出电压，故B正确；C.为了选出质量更大的苹果，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，可以适当减小R2的阻值，故C错误.故选B.
3. （2024年新蔡县一高9月质检）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，、、是定值电阻，，，是对拉力敏感的应变片电阻，其电阻值随拉力变化的图像如图乙所示，已知料斗重，没装料时，g取。下列说法中正确的是（ ）
A. 阻值为
B. 装料时，的阻值逐渐变大，的值逐渐变小
C. 拉力越大应变片电阻阻值也变大，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
【解析】电路中，当没装料时，此时拉力等于料斗重，为，故应变片电阻为20kΩ，根据串并联电压关系，有
解得
故A错误；
装料时，则拉力逐渐变大，应变片电阻的阻值逐渐变大，则两端电压逐渐增加，b点电势升高，故的值逐渐增加，故B错误，C正确；
应变片作用是把物体拉力这个力学量转换为电压这个电学量，故D错误。
4.（2025甘肃张掖名校开学联考）某学校气象兴趣小组的同学利用所学物理知识设计了一个电容式风力传感器。如图所示，将电容器与静电计组成回路，可动电极在风力作用下向右移动，引起电容的变化，风力越大，移动距离越大（两电极不接触）。若极板上电荷量保持不变，在受到风力作用时，则（ ）
A．电容器电容变小
B．极板间电场强度不变
C．极板间电压变大
D．静电计指针张角越小，风力越小
【答案】B
【解析】在受到风力作用时，两极板距离减小，电容器电容变大，A错误；由于极板上电荷量保持不变，极板正对面积不变，所以极板间电场强度不变，B正确；由U=Ed可知极板间电压变小，C错误。风力越小，两极板之间距离越大，两极板之间电压越大，静电计指针张角越大，D错误。
5.（2024武汉新洲期末）如图所示是会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图，罩内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板。平时光电三极管接收不到LED发出的光，呈现高电阻状态。发生火灾时，下列说法正确的是（ ）
A. 进入罩内的烟雾遮挡了光线，使光电三极管电阻更大，检测电路检测出变化发出警报
B. 光电三极管温度升高，电阻变小，检测电路检测出变化发出警报
C. 进入罩内的烟雾对光有散射作用，部分光线照到光电三极管上，电阻变小，检测电路检测出变化发出警报
D. 以上说法均不正确
【答案】C
【解析】发生火灾时，烟雾进入罩内后对光有散射作用，使部分光线照射到光电三极管上，其电阻变小，与传感器连接的电路检测出这种变化，就会发出警报。故选C。
6．（2024北京朝阳4月模拟）电路过载时电流一般比额定电流大一些，而短路时则可能达到额定电流的十几倍以上。空气开关是一种常见的电气设备，可用于保护电气线路和设备避免过载或短路的破坏，如图1所示。空气开关内部有电磁脱扣器和热脱扣器两种断开结构，如图2所示。在过载或短路发生的情况下，电路中的强电流流过电磁线圈，线圈内的金属顶针在电磁力的作用下压缩弹簧撞击弹片使电路断开；热脱扣器则是利用双金属片热胀冷缩的原理，当强电流流过双金属片时，材料不同的双金属片发热形变程度不同，金属片带动连杆开关使电路断开。
一般家庭电路中用电器往往启动瞬间电流较大，为保证用电器顺利启动，多采用脱扣特征曲线如图3所示的空气开关。脱扣特征曲线的横轴表示线路实际电流相对于额定电流的倍数（部分刻度值未画出），纵轴（t/s）表示电流持续时间，曲线①左下方区域表示空气开关不脱扣，曲线②右上方区域表示脱扣，①、②曲线所夹的区域为不确定区域，在此区域中脱扣器可能是脱扣状态或未脱扣状态。根据以上信息，下列说法正确的是（ ）
A．电路发生过载情况时，更易发生电磁脱扣
B．实际电流为额定电流2倍时，线路设备可持续工作至少10秒
C．实际电流为额定电流7倍时，一定是电磁脱扣器执行断开电路动作
D．线路设备在工作条件下，电磁脱扣器不产生焦耳热
【参考答案】B
【名师解析】根据图3，可知电路发生过载情况时，更易发生热脱扣，A错误；实际电流为额定电流2倍时，线路设备可持续工作至少10秒，B正确；实际电流为额定电流7倍时，可能是热脱扣器执行断开电路动作，C错误；线路设备在工作条件下，电路中的电流流过电磁线圈，电磁脱扣器产生焦耳热，D错误。
7．(2024湖南部分重点高中3月联考)某物理兴趣小组利用废弃电饭煲的部分器材自制简易电饭煲，设计电路如图所示．选用的器材有：限温开关（手动将其按下，开始持续加热煮饭，当锅内温度高于103℃时自动断开，之后不能自动闭合）；保温开关（当锅内温度高于80℃时自动断开，温度低于70℃时自动闭合）；自备元件有：加热电阻丝R（阻值为60，用于加热煮饭）；限流电阻和（阻值均为1）；指示灯和（2.5V，0.6W，当电流低于30mA时可视为熄灭）；保险丝T．关于电饭煲，下列说法正确的是
A．因为电热丝直接与电源相连，所以只要接通电源，即便、都断开电热丝R也可以直接进行加热功能
B．若被短路不发光，即便其他电路正常，该电饭煲的加热和保温功能也将无法使用
C．当锅内温度高于103℃时，自动断开，和均发光
D．当锅内温度低于70℃时，自动闭合，发光，熄灭
【参考答案】D
【名师解析】虽然电热丝直接与电源相连，但是两个开关都断开时，通过电热丝R的电流非常小，无法对食物进行加热，A错误；被短路不发光，其他电路正常，则只影响加热指示灯，该电饭锅的加热和保温功能可以正常使用，B错误；当锅内温度高于103℃时，自动断开，发光，而通过的电流过小无法发光，C错误；当锅内温度低于70℃时，自动闭合，发光，熄灭，D正确．故选D．
8. （2024广东佛山2月质检）如图甲所示，计算机键盘为电容式传感器，每个键下面由相互平行、间距为d的活动金属片和固定金属片组成，两金属片间有空气间隙，两金属片组成一个平行板电容器，如图乙所示．其内部电路如图丙所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 按键的过程中，电容器间的电场强度减小
B. 按键的过程中，电容器储存的电能增多
C. 按键的过程中，图丙中电流方向从a经电流计流向b
D. 按键的过程中，电容器上极板电势低于下极板电势
【参考答案】B
【名师解析】
根据，
按键的过程中，由于电压不变，减小，则电容增大，电容器间的电场强度增大，电容器所带电荷量增大，则电容器储存的电能增多，故A错误，B正确；
按键的过程中，由于电容器所带电荷量增大，电容器充电，图丙中电流方向从b经电流计流向a，电容器上极板电势高于下极板电势，故CD错误。
9. （2024江苏苏州期末）“干簧管”是常见的传感器，如图所示，电流表、电压表为理想电表。闭合开关S，待电路稳定。移去磁体，与移去前相比较，下列说法正确的是 （ ）
A. 电流表的示数变小，电压表的示数变大
B. 电阻的功率变小
C. 电源的输出功率一定变大
D. 电源的效率变低
【参考答案】B
【名师解析】
移去磁体，则干簧管内部开关断开，则相当于电阻变大，则总电阻变大，总电流减小，路端电压变大，则电压表读数变大，R1上的电压减小且功率减小，则R2电压变大，则电流表读数变大，选项A错误，B正确；
当外电阻等于电源内阻时输出功率最大，因外电阻与内电阻的变化关系不确定，则不能确定输出功率如何变化，选项C错误；
电源效率为
因外电阻变大，则电源效率变大，选项D错误。
10. （2024河北沧州市1月质检）手机软件中运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的，如图所示为其工作原理的简化示意图。质量块左侧连接轻质弹簧，右侧连接电介质，弹簧与电容器固定在外框上，质量块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动（不能上下移动）以改变电容器的电容。下列说法正确的是（ ）
A. 传感器匀速向左做直线运动时，电容器两极板所带电荷量将多于静止状态时
B. 传感器匀减速向右做直线运动时，电流表中有由b向a的电流
C. 传感器运动时向右的加速度逐渐增大，则电流表中有由b向a的电流
D. 传感器运动时向左的加速度逐渐减小，则电流表中有由a向b的电流
【参考答案】D
【名师解析】
传感器匀速运动时弹簧长度与静止时相同，电容器两极板所带电荷量与静止状态时相同，故A错误；
匀减速向右运动时，弹簧的伸长量保持不变，电介质插入电容器长度不变，电容器的电容不变，所带电荷量不变，故电路中无电流，故B错误；
传感器运动时向右的加速度逐渐增大以及向左的加速度逐渐减小，此时弹簧的长度都会逐渐变短，电介质插入电容器的长度变短，由可知电容器的电容变小，电容器两端的电压不变等于电源电动势，根据可知，电容器的电荷量减小，电容器放电，电路中有由向的电流，故C错误，D正确。
11. .（2024江苏南京期末）半导体指纹传感器如图所示。当手指的指纹一面与绝缘表面接触时，指纹上凸点处与凹点处分别与半导体基板上的小极板形成正对面积相同的电容器。现使电容器的电压保持不变，手指挤压绝缘表面过程中，电容器（ ）
A. 电容变小 B. 带电量变小
C. 处于充电状态 D. 内部场强大小不变
【参考答案】C
【名师解析】
根据
手指挤压绝缘表面过程中，电容器两极板间的间距减小，电容变大，故A错误；
电容器的电压保持不变，根据
电容器电容变大，则电容器带电量变大，处于充电状态，故B错误，C正确；
电容器内部场强大小为，手指挤压绝缘表面过程中，电容器两极板间间距减小，内部场强大小变大，故D错误。
12. （2024陕西渭南一模）手机触摸屏多数采用的是电容式触摸屏，其原理可简化为如图所示的电路。平行板电容器的上、下两极板A、B分别接在一恒压直流电源的两端，上极板A为两端固定的可动电极，下极板B为固定电极。当用手指触压屏幕上某个部位时，可动电极的极板会发生形变，从而改变电容器的电容。当压力F增大时（ ）
A. 电容器的电容变小
B. 电容器所带电荷量不变
C. 电阻R上有从a到b的电流
D. 极板间的电场强度不变
【参考答案】C
【名师解析】由公式可知，当压力F增大时，两板间距减小，电容增大，故A错误；
由公式可知，电容器所带电荷量增大，即直流电源对电容器充电，电阻R上有从从a到b的电流，故B错误，C正确；由公式可知，极板间的电场强度增大，故D错误。
13. （2024山东济南历城二中质检）如图甲所示，计算机键盘为电容式传感器，每个键下面由相互平行间距为d的活动金属片和固定金属片组成，两金属片间有空气间隙，两金属片组成一个平行板电容器，如图乙所示。其内部电路如图丙所示，已知平行板电容器的电容可用公式计算，式中k为静电力常量，为相对介电常数，S表示金属片的正对面积，d表示两金属片间的距离，只有当该键的电容改变量大于或等于原电容的50%时，传感器才有感应，则下列说法正确的是（ ）
A. 按键的过程中，电容器的电容减小
B. 按键的过程中，图丙中电流方向从b流向a
C. 欲使传感器有感应，按键需至少按下
D. 欲使传感器有感应，按键需至少按下
【参考答案】B
【名师解析】
根据电容计算公式得，按键过程中，d减小，C增大，故A错误；
因C增大，U不变，根据得Q增大，电容器充电，电流方向从b流向a，故B正确；
按键过程中，d减小，电容C增大，当电容至少增大为原来的倍时，传感器才有感应，根据得，板间距离至少为，所以按键需至少按下，故CD错误。
14. （2024江西1月联考）柔性可穿戴设备导电复合材料电阻率的测量需要使用一种非接触式传感器．如图（a）所示，传感器探头线圈置于被测材料上方，给线圈通正弦交变电流如图（b）所示，电路中箭头为电流正方向。在时间内关于涡旋电流的大小和方向（俯视），下列说法正确的是（ ）
A. 不断增大，逆时针 B. 不断增大，顺时针
C. 不断减小，逆时针 D. 不断减小，顺时针
【参考答案】D
【名师解析】
由题意可知，在时间内电路中的电流与原电流方向相反，且不断增大，被测材料的原磁场方向竖直向上，根据楞次定律可知，被测材料的感应磁场方向竖直向下，由安培定则可知，在被测材料上的涡流方向为顺时针（俯视）；又因为时间内图像的斜率不断减小，则感应磁场变化率不断减小，由法拉第电磁感应定律及欧姆定律可知，被测材料上的涡流大小不断减小。故选D。
15 .电饭锅的结构如图所示，如果感温磁体的“居里温度”为103℃时，下列说法中正确的是( )
A.常温下感温磁体具有较强的磁性
B.当温度超过103℃时，感温磁体的磁性较强
C.饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会达到103℃，这时开关按钮会跳起
D.常压下只要锅内有水，锅内的温度就不可能达到103℃，开关按钮就不会自动跳起
10.答案：ACD
解析：.常温下感温磁体具有较强的磁性，当温度超过103℃时，感温磁铁就会失去磁性，故A正确，B错误；.饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会达到103℃，这时开关按钮会跳起，故C正确；
.常压下只要锅内有水，锅内的温度就不可能达到103℃，开关按钮就不会自动跳起，故D正确。
16 .如图是一种电感式微小位移传感器的原理图。1是待测位移的物体，3是空心线圈，软铁芯2插在线圈3中并且可以随着物体1在线圈中左右平移。关于这种传感器的工作原理，下列说法正确的是( )
A.这种传感器输入的物理量是位移，输出的物理量是自感系数
B.通过这种传感器线圈的电流是交流电
C.软铁芯是敏感元件，线圈是转换元件
D.当物体1向右移动时，线圈的自感系数增大
13.答案：BC
解析：.这种传感器输入的物理量是位移，输出的物理量是电流，选项A错误；
.当软铁芯插入或拔出线圈时，在线圈中产生方向相反的电流，则通过这种传感器线圈的电流是交流电，选项B正确；.因软铁芯的移动导致线圈中产生感应电流，则软铁芯是敏感元件，线圈是转换元件，选项C正确；.当物体1向右移动时，软铁芯插入线圈的深度减小，则线圈的自感系数减小，选项D错误。
17 .传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输乃至家庭生活等多种领域。如图所示为三种电容式传感器。下列说法正确的是( )
A.图甲是测定液面高度h的传感器，液面高度h发生变化时，两电极之间的距离发生变化，从而使电容发生变化
B.图乙是测定压力的传感器，压力发生变化时，两电极之间的距离发生变化，从而使电容发生变化
C.图丙是测定角度θ的传感器，角度θ发生变化时，两电极之间的正对面积发生变化，从而使电容发生变化
D.三个图中传感器都是通过改变两电极之间的正对面积来改变电容的
14.答案：BC
解析：.题图甲中液面高度h发生变化时，两个电极间的正对面积发生了变化，从而使电容发生变化，故A错误；.题图乙中当待测压力作用在可动电极上且发生变化时，两电极之间的距离发生变化，从而使电容发生变化，故B正确；
.题图丙中当角度θ发生变化时，两电极之间的正对面积发生变化，从而使电容发生变化，故C正确；
.因为题图乙是通过改变两电极之间的距离来改变电容的，故D错误。
18. （2024广东佛山一模）在自行车上安装码表可记录骑行情况。如图，码表由强磁铁、霍尔传感器及显示器组成。霍尔传感器固定在自行车前叉一侧，强磁铁固定在车轮的一根辐条上。车轮半径为，霍尔传感器到车轴的距离为。强磁铁每次经过霍尔传感器时，端均输出一次电信号，若每秒强磁铁次经过霍尔传感器，同时显示器数据更新一次，则（ ）
A. 显示器上的里程是指骑行的位移大小
B. 磁铁如图经过传感器时，导电的电子向端汇聚
C. 上图中两端电势的高低，与磁铁运动的方向有关
D. 自行车速度是由换算得来的
【参考答案】B
【名师解析】
显示器上的里程是指骑行的路程，故A错误；
电子移动的方向与电流相反，根据左手定则可知，电子的安培力方向是由P指向Q的，则导电的电子向端汇聚，故B正确；
无论磁铁是顺时针还是逆时针，通过霍尔元件的磁感应强度方向不变，导电的电子仍向Q端汇聚，则当稳定之后，有电场力和洛伦兹力平衡，即
解得
可知，与磁铁运动的方向无关，故C错误；
根据圆周运动各个物理量之间关系，自行车的线速度为，故D错误。
二、实验题
19、. （2024年2月广东大联考） 某同学利用下列实验器材设计一个电路来研究某压敏电阻的压阻效应，然后将该压敏电阻改装为压力传感器测量压力。已知该电阻的阻值变化范围为50Ω~250Ω。供选择的实验器材如下：
A．电源E（电动势为3V，内阻不计）
B．电流表（量程为3mA，内阻）
C．电流表（量程为30mA，内阻约为1Ω）
D．电压表V（量程为15V，内阻约为5kΩ）
E．电阻箱（0~9999.9Ω）
F．定值电阻
G．开关S及导线若干
（1）为了较准确地测量电阻，请在图甲中虚线框内将测量电阻的实验电路图补充完整，并在图中标出所选器材的符号。________
（2）要测量电阻，在电阻上加一个竖直向下的力F，闭合开关S后，根据所设计的电路需要测量和记录的物理量有________。
A．通过电流表的电流 B．通过电流表的电流I2
C．电压表V两端的电压U D．电阻箱的电阻
（3）该同学根据实验测量结果，作出压敏电阻随所加外力F的–F图像，如图乙所示。该同学将这种压敏电阻与一个量程为3V的理想电压表按如图丙所示电路改装成测量压力的仪表，已知电源，内阻不计，为了使改装后的压力表的量程为0~100N，压力为100N时对应电压表3V的刻度，则定值电阻________Ω，电压表2V刻度对应压力表________的刻度。
【参考答案】 （1） ①. （2） ②. ABD
（3）③. 150 ④. 50N
【名师解析】
（1）[1]由于器材中所给电压表的量程远大于电源电压，所以需要用电流表与电阻箱串联改装成电压表，实验电路如下图所示
（2）[2]由实验原理可知，电流表A1和R1串联后和Rx并联，根据欧姆定律得
所以需要读取的数据为电流表A1和A2的读数I1、I2，电阻箱的阻值R1，故ABD正确，C错误。
故选ABD
（3）[3]由图乙可知
由图丙利用欧姆定律得
由题意，F=100N时，U=3V可得
[4]将U=2V代入，得 F=50N
20 (12分) (武汉高中联合体2024--2025学年下学期期中联考)
小明设计了一种“自动限重器”，如图甲所示。该装置由控制电路和工作电路组成，其主要元件有电磁继电器、货物装载机(实质是电动机)、压敏电阻R1和滑动变阻器R2等。压敏电阻R1的阻值随压力F变化的关系如图乙所示。当货架承受的压力达到限定值，电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品。已知控制电路的电源电压U＝6 V，电磁继电器线圈的阻值忽略不计。请你解答下列问题：
甲 乙
(1)由图乙的图像可知，随着压力F的增大，压敏电阻R1的阻值将___________。
(2)用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整。
(3)随着控制电路电流的增大，电磁铁的磁性将_________，当电磁继电器线圈中的电流大小为30 mA时，衔铁被吸下。若货架能承受的最大压力为800 N，则所选滑动变阻器R2的最大阻值至少为_________Ω。
解析：(1)由图乙中的图像可知，压敏电阻R1的阻值随压力的增大而减小。
(2)将货物装载机和上触点串联组成工作电路，将R1、滑动变阻器R2、电磁铁串联接入控制电路；补充电路如图所示。
(3)随着控制电路电流的增大，电磁铁的磁性将增强。R1与R2串联I1＝I2＝Imax＝30 mA＝0.03 A，由图乙可知F＝800 N时，R1＝80 Ω，由I＝得U1＝I1R1＝0.03 A×80 Ω＝2.4 V，U2＝U－U1＝6 V－2.4 V＝3.6 V，R2＝＝＝120 Ω，即滑动变阻器R2的最大阻值至少为120 Ω。
答案：(1)减小 (2)见解析图 (3)增强 120
21．（2025年3月广东江门质检）智能化育苗蔬菜基地对环境要求严格，其中包括对光照强度的调控，光照强度简称照度，反映光照的强弱，光越强，照度越大，单位为勒克斯（lx）。为了控制照度，科技人员设计了图甲所示的智能光控电路。
智能光控电路的核心元件是光敏电阻，某同学用如图乙所示电路测量光敏电阻在不同照度时的阻值，实验所用器材：电源，滑动变阻器（最大阻值为），电压表（量程为，内阻为），毫安表（量程为，内阻不计），定值电阻，开关和导线若干。
(1)在闭合开关前，应把的滑片移到 （选填“左”或“右”）端；
(2)某次测量时电压表的示数如图丙所示，电压表的读数为 V，电流表读数为，此时光敏电阻的阻值为 Ω；
(3)该同学通过测量得到了6组数据，他作出光敏电阻的阻值随照度变化的图像如图丁所示，由图丁可初步判断光敏电阻的阻值与照度 反比例函数关系（选填“满足”或“不满足"）；
(4)该同学用上述光敏电阻接入图甲所示的电路，其中电源电动势，内阻忽略不计，电阻，电阻箱的阻值调节范围是，光敏电阻的电压增加到时光照系统开始工作，为了使照度降低到4klx时，自动控制系统开始补光，则的阻值应该调节为 ：
(5)要加快蔬菜的生长，适度提高光照时间，可调节的方法是 。
【答案】．(1)左 (2) 1.80 3.6×10
(3)不满足 (4) (5)减小
【解析】（1）为了保证电路的安全应将滑动变阻器滑到左端，从而使光敏电阻两端的电压为零。
（2）[1]电压表的最小刻度值为0.1V，如图丙所示，电压表的读数为1.80V；
[2]根据串联电路电压与电阻成正比的关系，光敏电阻两端的电压为V
电流表读数为1.5mA，故此时光敏电阻的阻值为
（3）根据图像可知纵坐标与横坐标的乘积不是一个常数，所以光敏电阻的阻值与照度不满足反比例函数关系。
（4）根据闭合电路欧姆定律
根据图像可知在照度降低到4klx时，对应的阻值为又由
其中U=2V联立可得
（5）减小R2的阻值，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流变大，R两端的电压变大，从而导致自动控制系统正常工作时的最小照度高于4000lx，加快蔬菜的生长。
22.（15分）传感器在现代生活中有着广泛的应用。某学习小组利用压力传感器设计了一个测量压力大小的电路。压敏电阻的阻值R与所受压力大小F的对应关系如图甲所示，压力F在0~200N范围内时图线为直线。先利用如图乙所示的电路，测量时压敏电阻的阻值R，再在电流表相应刻度处标记对应的压力值。主要器材如下：
压敏电阻R（时，阻值在90～110Ω之间）
电源（电动势，内阻不计）
电流表（量程10mA，内阻）
电流表（量程50mA，内阻约为100Ω）
定值电阻
滑动变阻器
开关及导线若干
请完成下列问题：
（1）要求尽量准确测量压敏电阻的电阻值，导线c端应与_____（选填“a”或“b”）点连接；
（2）滑动变阻器有两种规格，本实验中应选择_____的；
A.最大阻值为20Ω B.最大阻值为100Ω
（3）闭合开关，调节滑动变阻器接入电路部分的阻值从最大值逐渐减小，电流表读数为40mA时，电流表读数为8.0mA，可知_____Ω；
（4）断开开关，继续调节滑动变阻器，使电流表达到满偏，满偏电流刻度处标记。此时滑动变阻器接入电路部分的阻值和内阻之和为_____Ω。保持滑动变阻器阻值不变，当压力时，电流表示数为_____mA。
15.答案：（1）a （2）B
（3）100
（4）140；30
解析：（1）导线c端应接a，和定值电阻串联可当成电压表测量压敏电阻R两端的电压，和的电流之差是通过压敏电阻R的电流，若接b，因的内阻未知，不能准确测量R两端的电压值；
（2）时，滑动变阻器若选择最大阻值为20Ω的，全部接入电路时，电路总电阻，则干路电流约为，超过的量程，所以应选择最大阻值为100Ω的滑动变阻器，以确保安全；
I1（Rgl+RL）=100Q；
（3）闭合开关，当两电流表的示数分别为时，有；
（4）断开开关，继续调节滑动变阻器，使电流表达到满偏，有，可得，图像的斜率为，由线性关系知，当压力时，，电流表示数为。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
高中物理选择性必修二单元复习检测
第五章 传感器单元复习检测卷
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题（本题共14小题，每小题5分，共70分）
1. .下列关于传感器元件说法正确的是( )
A.如图甲，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
B.如图乙，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向右发生微小位移时，线圈自感系数变大
C.如图丙是一光敏电阻，当强光照射时，电阻变大
D.如图丁，当力F越大，金属梁弯曲形变越大，应变片的电阻变化就越大
2. . (2025河北十县联考)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R1上. R1所受压力越大阻值越小，当R2两端电压超过某一值时，使控制电路接通，电磁铁吸动分拣开关的衔铁.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（ ）
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R2的阻值
D.质量大的苹果将进入上通道
3. （2024年新蔡县一高9月质检）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，、、是定值电阻，，，是对拉力敏感的应变片电阻，其电阻值随拉力变化的图像如图乙所示，已知料斗重，没装料时，g取。下列说法中正确的是（ ）
A. 阻值为
B. 装料时，的阻值逐渐变大，的值逐渐变小
C. 拉力越大应变片电阻阻值也变大，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
4.（2025甘肃张掖名校开学联考）某学校气象兴趣小组的同学利用所学物理知识设计了一个电容式风力传感器。如图所示，将电容器与静电计组成回路，可动电极在风力作用下向右移动，引起电容的变化，风力越大，移动距离越大（两电极不接触）。若极板上电荷量保持不变，在受到风力作用时，则（ ）
A．电容器电容变小
B．极板间电场强度不变
C．极板间电压变大
D．静电计指针张角越小，风力越小
5.（2024武汉新洲期末）如图所示是会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图，罩内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板。平时光电三极管接收不到LED发出的光，呈现高电阻状态。发生火灾时，下列说法正确的是（ ）
A. 进入罩内的烟雾遮挡了光线，使光电三极管电阻更大，检测电路检测出变化发出警报
B. 光电三极管温度升高，电阻变小，检测电路检测出变化发出警报
C. 进入罩内的烟雾对光有散射作用，部分光线照到光电三极管上，电阻变小，检测电路检测出变化发出警报
D. 以上说法均不正确
6．（2024北京朝阳4月模拟）电路过载时电流一般比额定电流大一些，而短路时则可能达到额定电流的十几倍以上。空气开关是一种常见的电气设备，可用于保护电气线路和设备避免过载或短路的破坏，如图1所示。空气开关内部有电磁脱扣器和热脱扣器两种断开结构，如图2所示。在过载或短路发生的情况下，电路中的强电流流过电磁线圈，线圈内的金属顶针在电磁力的作用下压缩弹簧撞击弹片使电路断开；热脱扣器则是利用双金属片热胀冷缩的原理，当强电流流过双金属片时，材料不同的双金属片发热形变程度不同，金属片带动连杆开关使电路断开。
一般家庭电路中用电器往往启动瞬间电流较大，为保证用电器顺利启动，多采用脱扣特征曲线如图3所示的空气开关。脱扣特征曲线的横轴表示线路实际电流相对于额定电流的倍数（部分刻度值未画出），纵轴（t/s）表示电流持续时间，曲线①左下方区域表示空气开关不脱扣，曲线②右上方区域表示脱扣，①、②曲线所夹的区域为不确定区域，在此区域中脱扣器可能是脱扣状态或未脱扣状态。根据以上信息，下列说法正确的是（ ）
A．电路发生过载情况时，更易发生电磁脱扣
B．实际电流为额定电流2倍时，线路设备可持续工作至少10秒
C．实际电流为额定电流7倍时，一定是电磁脱扣器执行断开电路动作
D．线路设备在工作条件下，电磁脱扣器不产生焦耳热
7．(2024湖南部分重点高中3月联考)某物理兴趣小组利用废弃电饭煲的部分器材自制简易电饭煲，设计电路如图所示．选用的器材有：限温开关（手动将其按下，开始持续加热煮饭，当锅内温度高于103℃时自动断开，之后不能自动闭合）；保温开关（当锅内温度高于80℃时自动断开，温度低于70℃时自动闭合）；自备元件有：加热电阻丝R（阻值为60，用于加热煮饭）；限流电阻和（阻值均为1）；指示灯和（2.5V，0.6W，当电流低于30mA时可视为熄灭）；保险丝T．关于电饭煲，下列说法正确的是
A．因为电热丝直接与电源相连，所以只要接通电源，即便、都断开电热丝R也可以直接进行加热功能
B．若被短路不发光，即便其他电路正常，该电饭煲的加热和保温功能也将无法使用
C．当锅内温度高于103℃时，自动断开，和均发光
D．当锅内温度低于70℃时，自动闭合，发光，熄灭
8. （2024广东佛山2月质检）如图甲所示，计算机键盘为电容式传感器，每个键下面由相互平行、间距为d的活动金属片和固定金属片组成，两金属片间有空气间隙，两金属片组成一个平行板电容器，如图乙所示．其内部电路如图丙所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 按键的过程中，电容器间的电场强度减小
B. 按键的过程中，电容器储存的电能增多
C. 按键的过程中，图丙中电流方向从a经电流计流向b
D. 按键的过程中，电容器上极板电势低于下极板电势
9. （2024江苏苏州期末）“干簧管”是常见的传感器，如图所示，电流表、电压表为理想电表。闭合开关S，待电路稳定。移去磁体，与移去前相比较，下列说法正确的是 （ ）
A. 电流表的示数变小，电压表的示数变大
B. 电阻的功率变小
C. 电源的输出功率一定变大
D. 电源的效率变低
10. （2024河北沧州市1月质检）手机软件中运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的，如图所示为其工作原理的简化示意图。质量块左侧连接轻质弹簧，右侧连接电介质，弹簧与电容器固定在外框上，质量块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动（不能上下移动）以改变电容器的电容。下列说法正确的是（ ）
A. 传感器匀速向左做直线运动时，电容器两极板所带电荷量将多于静止状态时
B. 传感器匀减速向右做直线运动时，电流表中有由b向a的电流
C. 传感器运动时向右的加速度逐渐增大，则电流表中有由b向a的电流
D. 传感器运动时向左的加速度逐渐减小，则电流表中有由a向b的电流
11. .（2024江苏南京期末）半导体指纹传感器如图所示。当手指的指纹一面与绝缘表面接触时，指纹上凸点处与凹点处分别与半导体基板上的小极板形成正对面积相同的电容器。现使电容器的电压保持不变，手指挤压绝缘表面过程中，电容器（ ）
A. 电容变小 B. 带电量变小
C. 处于充电状态 D. 内部场强大小不变
12. （2024陕西渭南一模）手机触摸屏多数采用的是电容式触摸屏，其原理可简化为如图所示的电路。平行板电容器的上、下两极板A、B分别接在一恒压直流电源的两端，上极板A为两端固定的可动电极，下极板B为固定电极。当用手指触压屏幕上某个部位时，可动电极的极板会发生形变，从而改变电容器的电容。当压力F增大时（ ）
A. 电容器的电容变小
B. 电容器所带电荷量不变
C. 电阻R上有从a到b的电流
D. 极板间的电场强度不变
13. （2024山东济南历城二中质检）如图甲所示，计算机键盘为电容式传感器，每个键下面由相互平行间距为d的活动金属片和固定金属片组成，两金属片间有空气间隙，两金属片组成一个平行板电容器，如图乙所示。其内部电路如图丙所示，已知平行板电容器的电容可用公式计算，式中k为静电力常量，为相对介电常数，S表示金属片的正对面积，d表示两金属片间的距离，只有当该键的电容改变量大于或等于原电容的50%时，传感器才有感应，则下列说法正确的是（ ）
A. 按键的过程中，电容器的电容减小
B. 按键的过程中，图丙中电流方向从b流向a
C. 欲使传感器有感应，按键需至少按下
D. 欲使传感器有感应，按键需至少按下
14. （2024江西1月联考）柔性可穿戴设备导电复合材料电阻率的测量需要使用一种非接触式传感器．如图（a）所示，传感器探头线圈置于被测材料上方，给线圈通正弦交变电流如图（b）所示，电路中箭头为电流正方向。在时间内关于涡旋电流的大小和方向（俯视），下列说法正确的是（ ）
A. 不断增大，逆时针 B. 不断增大，顺时针
C. 不断减小，逆时针 D. 不断减小，顺时针
15 .电饭锅的结构如图所示，如果感温磁体的“居里温度”为103℃时，下列说法中正确的是( )
A.常温下感温磁体具有较强的磁性
B.当温度超过103℃时，感温磁体的磁性较强
C.饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会达到103℃，这时开关按钮会跳起
D.常压下只要锅内有水，锅内的温度就不可能达到103℃，开关按钮就不会自动跳起
16 .如图是一种电感式微小位移传感器的原理图。1是待测位移的物体，3是空心线圈，软铁芯2插在线圈3中并且可以随着物体1在线圈中左右平移。关于这种传感器的工作原理，下列说法正确的是( )
A.这种传感器输入的物理量是位移，输出的物理量是自感系数
B.通过这种传感器线圈的电流是交流电
C.软铁芯是敏感元件，线圈是转换元件
D.当物体1向右移动时，线圈的自感系数增大
17 .传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输乃至家庭生活等多种领域。如图所示为三种电容式传感器。下列说法正确的是( )
A.图甲是测定液面高度h的传感器，液面高度h发生变化时，两电极之间的距离发生变化，从而使电容发生变化
B.图乙是测定压力的传感器，压力发生变化时，两电极之间的距离发生变化，从而使电容发生变化
C.图丙是测定角度θ的传感器，角度θ发生变化时，两电极之间的正对面积发生变化，从而使电容发生变化
D.三个图中传感器都是通过改变两电极之间的正对面积来改变电容的
18. （2024广东佛山一模）在自行车上安装码表可记录骑行情况。如图，码表由强磁铁、霍尔传感器及显示器组成。霍尔传感器固定在自行车前叉一侧，强磁铁固定在车轮的一根辐条上。车轮半径为，霍尔传感器到车轴的距离为。强磁铁每次经过霍尔传感器时，端均输出一次电信号，若每秒强磁铁次经过霍尔传感器，同时显示器数据更新一次，则（ ）
A. 显示器上的里程是指骑行的位移大小
B. 磁铁如图经过传感器时，导电的电子向端汇聚
C. 上图中两端电势的高低，与磁铁运动的方向有关
D. 自行车速度是由换算得来的
二、实验题
19、. （2024年2月广东大联考） 某同学利用下列实验器材设计一个电路来研究某压敏电阻的压阻效应，然后将该压敏电阻改装为压力传感器测量压力。已知该电阻的阻值变化范围为50Ω~250Ω。供选择的实验器材如下：
A．电源E（电动势为3V，内阻不计）
B．电流表（量程为3mA，内阻）
C．电流表（量程为30mA，内阻约为1Ω）
D．电压表V（量程为15V，内阻约为5kΩ）
E．电阻箱（0~9999.9Ω）
F．定值电阻
G．开关S及导线若干
（1）为了较准确地测量电阻，请在图甲中虚线框内将测量电阻的实验电路图补充完整，并在图中标出所选器材的符号。________
（2）要测量电阻，在电阻上加一个竖直向下的力F，闭合开关S后，根据所设计的电路需要测量和记录的物理量有________。
A．通过电流表的电流 B．通过电流表的电流I2
C．电压表V两端的电压U D．电阻箱的电阻
（3）该同学根据实验测量结果，作出压敏电阻随所加外力F的–F图像，如图乙所示。该同学将这种压敏电阻与一个量程为3V的理想电压表按如图丙所示电路改装成测量压力的仪表，已知电源，内阻不计，为了使改装后的压力表的量程为0~100N，压力为100N时对应电压表3V的刻度，则定值电阻________Ω，电压表2V刻度对应压力表________的刻度。
20 (12分) (武汉高中联合体2024--2025学年下学期期中联考)
小明设计了一种“自动限重器”，如图甲所示。该装置由控制电路和工作电路组成，其主要元件有电磁继电器、货物装载机(实质是电动机)、压敏电阻R1和滑动变阻器R2等。压敏电阻R1的阻值随压力F变化的关系如图乙所示。当货架承受的压力达到限定值，电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品。已知控制电路的电源电压U＝6 V，电磁继电器线圈的阻值忽略不计。请你解答下列问题：
甲 乙
(1)由图乙的图像可知，随着压力F的增大，压敏电阻R1的阻值将___________。
(2)用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整。
(3)随着控制电路电流的增大，电磁铁的磁性将_________，当电磁继电器线圈中的电流大小为30 mA时，衔铁被吸下。若货架能承受的最大压力为800 N，则所选滑动变阻器R2的最大阻值至少为_________Ω。
21．（2025年3月广东江门质检）智能化育苗蔬菜基地对环境要求严格，其中包括对光照强度的调控，光照强度简称照度，反映光照的强弱，光越强，照度越大，单位为勒克斯（lx）。为了控制照度，科技人员设计了图甲所示的智能光控电路。
智能光控电路的核心元件是光敏电阻，某同学用如图乙所示电路测量光敏电阻在不同照度时的阻值，实验所用器材：电源，滑动变阻器（最大阻值为），电压表（量程为，内阻为），毫安表（量程为，内阻不计），定值电阻，开关和导线若干。
(1)在闭合开关前，应把的滑片移到 （选填“左”或“右”）端；
(2)某次测量时电压表的示数如图丙所示，电压表的读数为 V，电流表读数为，此时光敏电阻的阻值为 Ω；
(3)该同学通过测量得到了6组数据，他作出光敏电阻的阻值随照度变化的图像如图丁所示，由图丁可初步判断光敏电阻的阻值与照度 反比例函数关系（选填“满足”或“不满足"）；
(4)该同学用上述光敏电阻接入图甲所示的电路，其中电源电动势，内阻忽略不计，电阻，电阻箱的阻值调节范围是，光敏电阻的电压增加到时光照系统开始工作，为了使照度降低到4klx时，自动控制系统开始补光，则的阻值应该调节为 ：
(5)要加快蔬菜的生长，适度提高光照时间，可调节的方法是 。
22.（15分）传感器在现代生活中有着广泛的应用。某学习小组利用压力传感器设计了一个测量压力大小的电路。压敏电阻的阻值R与所受压力大小F的对应关系如图甲所示，压力F在0~200N范围内时图线为直线。先利用如图乙所示的电路，测量时压敏电阻的阻值R，再在电流表相应刻度处标记对应的压力值。主要器材如下：
压敏电阻R（时，阻值在90～110Ω之间）
电源（电动势，内阻不计）
电流表（量程10mA，内阻）
电流表（量程50mA，内阻约为100Ω）
定值电阻
滑动变阻器
开关及导线若干
请完成下列问题：
（1）要求尽量准确测量压敏电阻的电阻值，导线c端应与_____（选填“a”或“b”）点连接；
（2）滑动变阻器有两种规格，本实验中应选择_____的；
A.最大阻值为20Ω B.最大阻值为100Ω
（3）闭合开关，调节滑动变阻器接入电路部分的阻值从最大值逐渐减小，电流表读数为40mA时，电流表读数为8.0mA，可知_____Ω；
（4）断开开关，继续调节滑动变阻器，使电流表达到满偏，满偏电流刻度处标记。此时滑动变阻器接入电路部分的阻值和内阻之和为_____Ω。保持滑动变阻器阻值不变，当压力时，电流表示数为_____mA。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)
