【高考押题卷】2025年高考物理高频易错考前冲刺 传感器（含解析）
文档属性
| 名称 | 【高考押题卷】2025年高考物理高频易错考前冲刺 传感器（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.2MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-05-28 08:03:16 | ||
图片预览
文档简介
中小学教育资源及组卷应用平台
高考物理考前冲刺押题预测 传感器
一．选择题（共8小题）
1．（2024秋 武汉期末）如图（a）是某同学在自行车的气门芯上安装的“简易风火轮”，风火轮的感应装置内部结构如图（b）所示：一块重物套在一根光滑的杆上，当自行车静止时，LED灯不发光，当车轮达到一定转速时，由于离心运动，重物上的触点N与固定在A端的触点M接触后就会点亮LED灯。下列说法正确的是（ ）
A．自行车低速行驶时，LED灯一定能发光
B．安装时应该让感应装置的A端离车轮轴心更近
C．增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光
D．自行车匀速行驶时，若LED灯转到最低点时能发光，则在最高点时一定也能发光
2．（2024秋 丰台区期末）为了保证行车安全和乘客身体健康，动车上装有烟雾报警装置，其简化电路如图所示。其中R1为定值电阻，R2为烟感传感器（可等效为可变电阻），当环境中的烟雾浓度变化时，烟感传感器的电阻值会发生变化。a、b间为报警装置，当a、b两端的电压大于某一电压值时，报警装置将启动。下列说法正确的是（ ）
A．当环境中的烟雾浓度升高时，a、b间的电压将减小
B．当环境中的烟雾浓度升高时，定值电阻R1两端电压将增大
C．若定值电阻R1的阻值越小，启动报警装置时的烟雾浓度越大
D．若定值电阻R1的阻值越大，启动报警装置时的烟雾浓度越大
3．（2024秋 龙岗区期末）如图是一种呼气酒精测试仪的原理图，U恒定，酒精气体传感器的电阻值随接触到酒精气体浓度的变大而变小。下列说法正确的是（ ）
A．通过传感器的电流与酒精浓度无关
B．酒精浓度越大，通过传感器的电流越大
C．醉酒人员对传感器呼气时，电压表的示数变小
D．醉酒人员对传感器呼气时，电源输出功率变小
4．（2024秋 天津期末）图甲为交警常用酒精浓度检测仪，可对驾驶员进行酒精测试，其工作原理如图乙所示，R为气敏电阻，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，R0为定值电阻，且R0＝r。当酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法中正确的是（ ）
A．电流表的示数变大，电压表的示数变大
B．电源的输出功率变小
C．电压表示数U与电流表示数I之比保持不变
D．电压表示数变化量ΔU与电流表示数变化量ΔI之比的绝对值保持不变
5．（2024秋 房山区期末）某同学在研究性学习活动中自制电子秤，原理示意图如图所示。用理想电压表的示数指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0设变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力。在测量范围内，下列说法不正确的是（ ）
A．弹簧的形变量x与被测物体质量m成正比
B．电压表的示数U与被测物体质量m成正比
C．被测物体质量m变大，电路中总电流变小
D．保持弹簧长度不变，改变弹簧的劲度系数k，可以改变电子秤的测量范围
6．（2024秋 荥阳市期末）2025年1月1日消息，科研人员开发了一种新型复合材料，能够吸收99%以上的不同频率电磁波，从而显著提升智能手机和可穿戴设备的性能。关于无线电波、传感器、电磁振荡、电磁波谱，下列说法正确的是（ ）
A．已知河南新闻广播频道FM95.4的频率为95.4MHz，则该电磁波在空气中的波长约为3.14m
B．传感器能将电学量按一定规律转换成非电学量，电子秤应用的是光传感器
C．LC振荡电路中振荡电流最大时，电容器两极板间的电场强度最大
D．验钞机利用了红外线的荧光作用，医学上用透视来检查器官用到了γ射线
7．（2024秋 温州期末）关于教材中插图所涉及的物理知识，下列描述正确的是（ ）
A．图甲为电磁波调制过程中采用调频方法产生的波形图
B．图乙为可变电容器，通过改变铝片之间距离改变电容
C．图丙为真空冶炼炉，通入线圈的高频电流在线圈中产生热量，从而冶炼金属
D．图丁为应变片测力原理图，当梁受力向下弯曲，应变片a左右两端间的电阻变大
8．（2024秋 衡水期末）电饭锅的电路图如图1所示，S1是一个限温开关，其内部结构如图2所示，按下此开关按钮，两触点闭合，当温度达到居里点（103℃）时此开关会自动断开。S2是一个自动温控开关，当温度低于70℃时会自动闭合，温度高于80℃时会自动断开，R1是限流电阻，R2是加热电阻。下列说法正确的是（ ）
A．当感温磁体的温度达到居里点时，由于感温磁体失去了磁性，不能被永磁体吸引，在弹簧的作用下，两触点断开
B．开始煮饭时不按下限温开关S1一样可以把饭煮熟
C．用电饭锅烧水，当水沸腾后限温开关S1也会自动断开
D．电饭锅的饭煮熟后可以长时间保持米饭的温度在70℃到100℃之间
二．多选题（共4小题）
（多选）9．（2024秋 淄博期末）某同学设计了一种测定风速的装置，其原理如图所示，绝缘弹簧的一端固定，另一端与导电的迎风板（电阻不计）相连，弹簧套在水平放置的电阻率较大的均匀金属细杆上，迎风板与金属杆接触良好，并能在光滑的金属杆上自由滑动。电路的一端与迎风板相连，另一端与金属杆相连。弹簧的劲度系数k＝1300N/m，自然长度L0＝0.5m，迎风板面积S＝1m2，工作时总是正对着风吹来的方向，电路的限流电阻的阻值R＝2Ω，电源电动势E＝12V，内阻r＝1Ω，合上开关，没有风吹时，弹簧处于原长，电压传感器（内阻无穷大）的示数U1＝6V。假设风（运动的空气）与迎风板作用后的速度变为零，空气的密度为1.3kg/m3，如果某时刻风吹迎风板使其向左压缩弹簧，电压传感器的示数变为U2＝2V。则（ ）
A．金属杆每米长度的电阻为6Ω
B．金属杆每米长度的电阻为3Ω
C．作用在迎风板上的风力大小为540N
D．风速大小为20m/s
（多选）10．（2024秋 长春期末）如图所示为某种售货机硬币识别系统简图。虚线框内存在磁场，从入口A进入的硬币或非硬币沿斜面滚落，通过磁场区域后，由测速器测出其速度大小，若速度在某一合适范围，挡板B自动开启，硬币就会沿斜面进入接收装置；否则挡板C开启，非硬币进入拒绝通道。若非硬币为非金属材质，则下列说法正确的是（ ）
A．磁场能使硬币的速度增加得更快
B．由于磁场的作用，硬币的机械能增加
C．硬币进入磁场的过程会受到磁场对它的阻力
D．如果没有磁场，硬币通过测速器时，测速器的示数会更大一些
（多选）11．（2024秋 西青区期末）酒精测试仪常用于对机动车驾驶员是否酒后驾驶的现场检测，它利用了一种电阻随酒精气体浓度的变化而变化的二氧化锡半导体型酒精气体传感器。简化电路如图所示，若传感器电阻与酒精气体的浓度c成反比，且酒精气体的浓度c＝0时，传感器电阻极大。电流表A和电压表V均可视为理想电表。当吹入酒精气体时，下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡L变亮
B．电流表A的示数变小
C．电压表V的示数变小
D．电容器C上电荷量增多
（多选）12．（2023秋 许昌期末）如图所示，为某同学利用压力传感器设计的水库水位预警系统。电路中的R0是定值电阻，R是压力传感器（可等效为可变电阻），水位预警系统是一个电压表（右方虚线框内），图中水位控制开关（左方虚线框内）未画出。水位越高，水对压力传感器R的压力越大，压力传感器R的电阻值越小。下列说法正确的是（ ）
A．当水位逐渐降低、直到控制开关自动开启低水位预警的过程中，电压表示数逐渐增大
B．当水位逐渐降低，直到控制开关自动开启低水位预警的过程中，电压表示数逐渐减小
C．当水位逐渐升高，直到控制开关自动开启高水位预警的过程中，电压表示数逐渐增大
D．当水位逐渐升高，直到控制开关自动开启高水位预警的过程中。电压表示数逐渐减小
三．填空题（共4小题）
13．（2024春 龙岩期末）为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统。如图为街道路灯自动控制电路，利用直流电源E为电磁铁供电，照明电源为路灯供电，光控开关由光敏电阻R控制。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在 （填“AB”或“CD”）之间；清晨，天逐渐变亮，通过电磁铁螺线管的电流变（“大”或“小”） ，为了更加节能，让天色稍亮时，路灯熄灭，变阻器R'的阻值应适当调些 （选填“大”或“小”）。
14．（2023秋 黄浦区校级期末）一款补水提示器其工作原理如图所示，水量增加时滑片下移，电表可选择理想电流表或理想电压表。环保达人陈老师认为装置中选择使用电压表更好，理由是 。选择电压表时，若要提升电压表示数随水量变化的灵敏度，可以 R0。（选填“增大”或“减小”）
15．（2023秋 长宁区校级月考）如图所示是研究小车运动s﹣t图和v﹣t图的实验装置。信号发射器和信号接收器组成 传感器。若实验测得的x﹣t图像是 ，说明小车在轨道上做匀速直线运动；若继续增大轨道的倾斜角，小车会做 运动。
16．（2023秋 静安区校级月考）在测定小车运动的平均速度时选用的是 传感器，其中固定在小车上的是其 部分。如图所示是实验时记录的小车运动的位移随时间变化的图像，选择区域AB范围内平均速度为 m/s；选择区域AC范围内平均速度为 m/s。其中较接近A点瞬时速度为 （选填“前者”或“后者”）。
四．解答题（共4小题）
17．（2024秋 浦东新区期末）变阻器作为一种常用的电路元器件，可用于调节电路中的电流和电压，在电路设计和物理量的测量中扮演着重要角色。
（1）“测量金属丝的电阻率”的实验电路，如图1所示。若被测金属丝R的电阻值约为30Ω，则实验中选用的滑动变阻器最合理的阻值范围为 。
A.0～1Ω
B.0～50Ω
C.0～500Ω
（2）按如图2所示的电路研究小灯泡的U﹣I特性曲线。某同学实验得到的小灯泡I﹣U图像应该是 。
（3）“测量电源的电动势和内阻”的实验电路，如图3甲所示。已知R0＝1Ω，电压表和电流表均可认为是理想电表。由测得的数据作出了如图3乙所示的U﹣I图线，则该电池的电动势为 V，内电阻为 Ω。
（4）某种对车辆进行快速称重的电子秤重计原理图，如图4所示，下列说法正确的是 。
A.称重计在电路中相当于一个电压表
B.电路中的R1是没有作用的
C.当车辆越重时，流过称重计的电流越大
D.当车辆越重时，流过称重计的电流越小
18．（2023秋 宝山区期末）力传感器是一种将力信号转变为电信号的电子元件。图1中的金属丝是一种“应变片”，它将金属片在力F作用下的形变转换成电阻的变化。
（1）金属丝电阻大小的变化遵循了 。
A．欧姆定律
B．电阻定律
C．楞次定律
D．焦耳定律
（2）有一种测量物体重量的电子秤，其电路原理图如图2所示，主要由三部分构成：受压板、力传感器R和显示重量的仪表G（实质上是电流表）。不计受压板的质量，已知电流表的测量范围为0～3A，内阻不计；电源电动势为12V，内阻为1Ω；电阻R随压力F变化的函数式为R＝35﹣0.01F（F和R的单位分别是N和Ω）。
①当F在允许的测量范围内增大时，流过电流表的电流将 。
A．变大
B．不变
C．变小
②该秤能测量的最大重量是 。
A．3500N
B．3400N
C．3200N
D．3100N
③该秤将电流表的电流刻度I转换成重量刻度G，试问G的刻度是否均匀变化？请说明理由？
19．（2024秋 海淀区校级期中）某同学在研究性学习活动中自制电子秤，原理示意图如图所示。用理想电压表的示数指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0。设变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，重力加速度为g，不计一切摩擦和其他阻力。
（1）计算电压表的最大示数；
（2）计算该电子秤能测量的最大质量；
（3）电压表示数U与所称物体质量m的关系式。
20．（2024秋 泉州期中）如图甲是某同学在科技制作活动中自制的电子秤原理图，利用电信号来显示物体的质量，托盘与电阻可忽略的弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计。滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，电压表的示数为零，放上重物后当滑片从最上端滑到最下端过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示。已知滑动变阻器总长度L＝20cm，电源内阻不计，电压表、电流表均为理想电表，g取10m/s2，弹簧的劲度系数k＝10N/m，不计一切阻力。求：
（1）滑动变阻器R的最大阻值；
（2）电源电动势E和限流电阻R0的阻值；
（3）电压表示数Ux与所称物体质量m的关系式。
高考物理考前冲刺押题预测 传感器
参考答案与试题解析
一．选择题（共8小题）
1．（2024秋 武汉期末）如图（a）是某同学在自行车的气门芯上安装的“简易风火轮”，风火轮的感应装置内部结构如图（b）所示：一块重物套在一根光滑的杆上，当自行车静止时，LED灯不发光，当车轮达到一定转速时，由于离心运动，重物上的触点N与固定在A端的触点M接触后就会点亮LED灯。下列说法正确的是（ ）
A．自行车低速行驶时，LED灯一定能发光
B．安装时应该让感应装置的A端离车轮轴心更近
C．增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光
D．自行车匀速行驶时，若LED灯转到最低点时能发光，则在最高点时一定也能发光
【考点】常见传感器的工作原理及应用．
【专题】定性思想；推理法；圆周运动中的临界问题；推理论证能力．
【答案】C
【分析】当车轮达到一定转速时，重物上的触点N与固定在A端的触点M接触后就会被点亮，则速度越大需要的向心力越大，则触点N越容易与M点接触，弹力越大越容易点亮，根据竖直方向圆周运动的特点分析即可。
【解答】解：AB、当车轮达到一定转速时，重物上的触点N与固定在A端的触点M接触后就会被点亮，则转度越大需要的向心力就越大，触点N越容易与M点接触，所以感应装置的B端离车轮轴心更近，故AB错误；
C、转速较小时，向心力较小，则可以增加重物质量，在最低点等位置点亮风火轮，故C正确；
D、风火轮转至最低点时，更容易发生离心现象，更容易发光，若LED灯转到最低点时能发光，则在最高点时不一定也能发光，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查的是动力学的知识，要求学生能在具体生活案例中抽象出受力分析模型，能分析向心力的来源，难度适中。
2．（2024秋 丰台区期末）为了保证行车安全和乘客身体健康，动车上装有烟雾报警装置，其简化电路如图所示。其中R1为定值电阻，R2为烟感传感器（可等效为可变电阻），当环境中的烟雾浓度变化时，烟感传感器的电阻值会发生变化。a、b间为报警装置，当a、b两端的电压大于某一电压值时，报警装置将启动。下列说法正确的是（ ）
A．当环境中的烟雾浓度升高时，a、b间的电压将减小
B．当环境中的烟雾浓度升高时，定值电阻R1两端电压将增大
C．若定值电阻R1的阻值越小，启动报警装置时的烟雾浓度越大
D．若定值电阻R1的阻值越大，启动报警装置时的烟雾浓度越大
【考点】常见传感器的工作原理及应用；电路动态分析．
【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】D
【分析】当环境中的烟雾浓度升高时，a、b间的电压将增大，报警装置电压等于a、b间的电压，结合闭合电路欧姆定律分析。
【解答】解：AB.当环境中的烟雾浓度升高时，a、b间的电压将增大，当a、b两端的电压大于某一电压值时，报警装置将启动，总电压一定，定值电阻R1两端电压将减小，故AB错误；
C.若定值电阻R1的阻值越小，电路中电流相对较大，当环境中的烟雾浓度变化时，R2两端电压变化更加明显，启动报警装置时的烟雾浓度越小，故C错误；
D.若定值电阻R1的阻值越大，电路中电流相对小小，当环境中的烟雾浓度变化时，R2两端电压变化变得相对不明显，启动报警装置时的烟雾浓度越大，故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查了闭合电路欧姆定律的相关知识，属于电路的动态分析问题，难度中等。
3．（2024秋 龙岗区期末）如图是一种呼气酒精测试仪的原理图，U恒定，酒精气体传感器的电阻值随接触到酒精气体浓度的变大而变小。下列说法正确的是（ ）
A．通过传感器的电流与酒精浓度无关
B．酒精浓度越大，通过传感器的电流越大
C．醉酒人员对传感器呼气时，电压表的示数变小
D．醉酒人员对传感器呼气时，电源输出功率变小
【考点】常见传感器的工作原理及应用；电路动态分析．
【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】B
【分析】首先根据电路图分析电路的连接方式，分析酒精气体传感器的电阻的变化，然后根据欧姆定律判断串联电路中的电流和电压表示数的变化。酒精气体传感器是将非电信息转化为电信息的元件。
【解答】解：A.酒精气体传感器的电阻值随接触到酒精气体浓度的变大而变小，电阻变化导致电流变化，所以通过传感器的电流与酒精浓度有关，故A错误；
B.酒精浓度越大，酒精气体传感器的电阻值随接触到酒精气体浓度的变大而变小，通过传感器的电流变大，故B正确；
CD.醉酒人员对传感器呼气时，酒精气体传感器的电阻值随接触到酒精气体浓度的变大而变小，电路电流变大，U恒定，电源输出功率变大，电压表的示数变大，故CD错误。
故选：B。
【点评】此题考查了闭合电路欧姆定律的相关知识，实际上动态变化分析问题，要读懂题意，分析电路中电阻的变化，来分析电流的变化，从而判断电压表示数变化。
4．（2024秋 天津期末）图甲为交警常用酒精浓度检测仪，可对驾驶员进行酒精测试，其工作原理如图乙所示，R为气敏电阻，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，R0为定值电阻，且R0＝r。当酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法中正确的是（ ）
A．电流表的示数变大，电压表的示数变大
B．电源的输出功率变小
C．电压表示数U与电流表示数I之比保持不变
D．电压表示数变化量ΔU与电流表示数变化量ΔI之比的绝对值保持不变
【考点】常见传感器的工作原理及应用；电路动态分析．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】D
【分析】酒驾驾驶员吹气时，R的阻值减小，电路中的电流变大，根据闭合电路的欧姆定律分析电压表的示数变化；根据欧姆定律分析；根据闭合电路的欧姆定律分析；不知道外电阻与r的大小关系，无法判断输出功率的变化。
【解答】解：A、酒驾驾驶员吹气时，R的阻值减小，电路中的电流变大，根据闭合电路的欧姆定律有U＝E﹣I（r+R0）可知，电压表的示数减小，故A错误；
B、当电源的内阻等于外电阻时，电源的输出功率最大，由于不确定外电阻与r的大小关系，无法判断输出功率的变化，故B错误；
C、电压表与电流表的比值等于R，因此电压表与电流表的比值变小，故C错误；
D、由 U＝E﹣I（r+R0）可知，，不变，故D正确。
故选：D。
【点评】掌握闭合电路的欧姆定律是解题的基础，知道电源内阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大。
5．（2024秋 房山区期末）某同学在研究性学习活动中自制电子秤，原理示意图如图所示。用理想电压表的示数指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0设变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力。在测量范围内，下列说法不正确的是（ ）
A．弹簧的形变量x与被测物体质量m成正比
B．电压表的示数U与被测物体质量m成正比
C．被测物体质量m变大，电路中总电流变小
D．保持弹簧长度不变，改变弹簧的劲度系数k，可以改变电子秤的测量范围
【考点】常见传感器的工作原理及应用；电路动态分析．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】B
【分析】根据平衡条件列式，分析弹簧的形变量x与被测物体质量m。根据闭合电路欧姆定律、电阻定律和欧姆定律得到电压表示数U与所称物体质量m的关系式，再进行分析。
【解答】解：A、当托盘中没有放物体时，电压表示数为零，当物体质量为m时，设托盘下降x，由平衡条件有mg＝kx，则弹簧的形变量x与被测物体质量m成正比，故A正确；
BD、根据闭合电路的欧姆定律得，根据电阻定律有，由欧姆定律得U＝IRx，联立可得电压表示数U与所称物体质量m的关系式为，可知电压表的示数U与被测物体质量m不成正比，改变弹簧劲度系数k，可以改变电子秤的测量范围，故B错误，D正确；
C、由于金属弹簧的电阻可忽略，则当被测物体质量m变大，连接弹簧的滑片向下移，回路中的总电阻增大，则电路中电流减小，故C正确。
本题选不正确的，故选：B。
【点评】本题是力电综合题，两者联系的桥梁是弹簧的形变量x，根据闭合电路欧姆定律、电阻定律和欧姆定律得到U与m的关系式是关键，结合电路构造即可完成分析。
6．（2024秋 荥阳市期末）2025年1月1日消息，科研人员开发了一种新型复合材料，能够吸收99%以上的不同频率电磁波，从而显著提升智能手机和可穿戴设备的性能。关于无线电波、传感器、电磁振荡、电磁波谱，下列说法正确的是（ ）
A．已知河南新闻广播频道FM95.4的频率为95.4MHz，则该电磁波在空气中的波长约为3.14m
B．传感器能将电学量按一定规律转换成非电学量，电子秤应用的是光传感器
C．LC振荡电路中振荡电流最大时，电容器两极板间的电场强度最大
D．验钞机利用了红外线的荧光作用，医学上用透视来检查器官用到了γ射线
【考点】常见传感器的工作原理及应用；电磁振荡及过程分析；电磁波的波长、频率和波速的关系；紫外线的特点和应用．
【答案】A
【分析】根据电磁波、传感器、电磁振荡以及电磁波谱的相关知识逐一判断。
【解答】解：A.已知河南新闻广播频道FM95.4的频率为95.4MHz，即f＝95.4×106Hz。电磁波在空气中的传播速度近似为光速c＝3×108m/s。根据波长、波速和频率的关系λ，可以计算出该电磁波在空气中的波长λ≈3.14m，故A正确；
B.传感器的功能是将非电学量（如温度、压力、位移等）按一定规律转换成电学量（如电压、电流等），而不是将电学量转换成非电学量。电子秤应用的是压力传感器，将压力信号转换为电信号进行测量，故B错误；
C.在LC振荡电路中，振荡电流最大时，意味着电路中的磁场能最强，而电场能最弱，所以，当振荡电流最大时，电容器两极板间的电场强度应该是最小的，而不是最大的，故C错误；
D.验钞机利用的是紫外线的荧光作用，而不是红外线的荧光作用，紫外线能够使钞票上的荧光物质发光，从而辨别钞票的真伪。另外，医学上用透视来检查器官通常用到的是X射线，而不是γ射线。虽然γ射线也具有很强的穿透能力，但由于其辐射性强、对人体伤害大，所以一般不用于医学透视，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了电磁场基础知识，只要记住相关知识即可完成。
7．（2024秋 温州期末）关于教材中插图所涉及的物理知识，下列描述正确的是（ ）
A．图甲为电磁波调制过程中采用调频方法产生的波形图
B．图乙为可变电容器，通过改变铝片之间距离改变电容
C．图丙为真空冶炼炉，通入线圈的高频电流在线圈中产生热量，从而冶炼金属
D．图丁为应变片测力原理图，当梁受力向下弯曲，应变片a左右两端间的电阻变大
【考点】常见传感器的工作原理及应用；电容器的定义与常见的电容器；涡流的应用与防止；电磁波的发射和接收．
【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】D
【分析】根据电磁波调制、可变电容器、真空冶炼炉以及应变片测力原理等物理知识逐一分析判断。
【解答】解：A.图甲为电磁波调制过程中采用调幅方法产生的波形图，故A错误；
B.乙图中的可变电容器的原理是改变铝片间的正对面积从而达到改变电容的目的，故B错误；
C.真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，在金属块中会产生涡流，金属块中就会产生大量热量，从而冶炼金属，故C错误；
D.当梁受力向下弯曲，应变片a被拉长，当应变片被拉长时，电阻丝长度变大，横截面积变小，所以电阻变大，故D正确。
故选：D。
【点评】本题属于电学综合题，考查范围较广，基础题。
8．（2024秋 衡水期末）电饭锅的电路图如图1所示，S1是一个限温开关，其内部结构如图2所示，按下此开关按钮，两触点闭合，当温度达到居里点（103℃）时此开关会自动断开。S2是一个自动温控开关，当温度低于70℃时会自动闭合，温度高于80℃时会自动断开，R1是限流电阻，R2是加热电阻。下列说法正确的是（ ）
A．当感温磁体的温度达到居里点时，由于感温磁体失去了磁性，不能被永磁体吸引，在弹簧的作用下，两触点断开
B．开始煮饭时不按下限温开关S1一样可以把饭煮熟
C．用电饭锅烧水，当水沸腾后限温开关S1也会自动断开
D．电饭锅的饭煮熟后可以长时间保持米饭的温度在70℃到100℃之间
【考点】常见传感器的工作原理及应用．
【答案】A
【分析】根据电路的连接特点，并结合题干意思进行判断即可。
【解答】解：A．当感温磁体的温度达到居里点（103℃） 时，由于感温磁体失去了磁性，不能被永磁体吸引，从而在弹簧作用下，使得两触点断开，故A正确；
BD．如果开始煮饭时不按下限温开关S1，由于S2的作用，当锅内温度低于70℃时S2会自动闭合，从而对锅加热，但当温度高于80℃时S2会自动断开，使电饭锅处于保温状态，因此锅内的温度会控制在70℃到80℃之间，而无法将饭煮熟，同样道理，电饭锅的饭煮熟后可以长时间保持米饭的温度在70℃到80℃之间，故BD错误；
C．用电饭锅烧水，水沸腾后水的温度会保持100℃不变，锅底温度不能达到居里点（103℃），因此限温开关S1，不会自动断开，故C错误。
故选：A。
【点评】本题要注意结合电路的特点区分电饭锅保温和加热状态。
二．多选题（共4小题）
（多选）9．（2024秋 淄博期末）某同学设计了一种测定风速的装置，其原理如图所示，绝缘弹簧的一端固定，另一端与导电的迎风板（电阻不计）相连，弹簧套在水平放置的电阻率较大的均匀金属细杆上，迎风板与金属杆接触良好，并能在光滑的金属杆上自由滑动。电路的一端与迎风板相连，另一端与金属杆相连。弹簧的劲度系数k＝1300N/m，自然长度L0＝0.5m，迎风板面积S＝1m2，工作时总是正对着风吹来的方向，电路的限流电阻的阻值R＝2Ω，电源电动势E＝12V，内阻r＝1Ω，合上开关，没有风吹时，弹簧处于原长，电压传感器（内阻无穷大）的示数U1＝6V。假设风（运动的空气）与迎风板作用后的速度变为零，空气的密度为1.3kg/m3，如果某时刻风吹迎风板使其向左压缩弹簧，电压传感器的示数变为U2＝2V。则（ ）
A．金属杆每米长度的电阻为6Ω
B．金属杆每米长度的电阻为3Ω
C．作用在迎风板上的风力大小为540N
D．风速大小为20m/s
【考点】常见传感器的工作原理及应用．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】AD
【分析】定值电阻R与金属杆串联，当无风时，根据电压表示数，应用闭合欧姆定律求出电流，再根据公式求出金属杆接入电路的电阻，根据有风时电压表示数可用第1题的方法求出金属杆接入电路的电阻，由电阻再求出此时弹簧的长度，根据胡克定律 F＝Kx，求出风力，取极短时间内吹到迎风板上的空气为研究对象，应用动量定理和牛顿第三定律求出风速。
【解答】解：AB.当无风时，定值电阻R与金属杆串联，由欧姆定律得，电路中电流，此时金属杆接入电路中的电阻，故金属杆单位长度的电阻为，故A正确，B错误；
CD.当有风时，由欧姆定律得，电路中电流，此时金属杆接入电路中的电阻，此时金属杆的长度为L＝0.1m，根据胡克定律得作用在迎风板上的风力F＝K（L0﹣L）＝1300×（0.5﹣0.1）N＝520N，以在极短时间Δt内吹到迎风板上的空气为研究对象，取风的方向为正方向根据动量定理得：﹣F'Δt＝0﹣mv，又m＝pSvΔt，F′＝F，得到，故C错误，D正确。
故选：AD。
【点评】本题考查电压、电流、电阻的计算，关键是欧姆定律的公式及其变形的应用以及串联电路电压的规律。解决力电综合题，关键寻找力与电的桥梁，本题的桥梁是弹簧的长度。
（多选）10．（2024秋 长春期末）如图所示为某种售货机硬币识别系统简图。虚线框内存在磁场，从入口A进入的硬币或非硬币沿斜面滚落，通过磁场区域后，由测速器测出其速度大小，若速度在某一合适范围，挡板B自动开启，硬币就会沿斜面进入接收装置；否则挡板C开启，非硬币进入拒绝通道。若非硬币为非金属材质，则下列说法正确的是（ ）
A．磁场能使硬币的速度增加得更快
B．由于磁场的作用，硬币的机械能增加
C．硬币进入磁场的过程会受到磁场对它的阻力
D．如果没有磁场，硬币通过测速器时，测速器的示数会更大一些
【考点】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；推理论证能力．
【答案】CD
【分析】硬币进入磁场区域，硬币的磁通量变化，根据法拉第电磁感应定律可知会产生感应电流，会阻碍硬币的运动，使硬币的能量减小。
【解答】解：AC、根据题意可知，硬币进入磁场和离开磁场时，穿过硬币的磁通量发生变化，根据法拉第电磁感应定律可知硬币中产生感应电流，感应电流会阻碍硬币的相对运动，即硬币进入磁场的过程会受到来自磁场的阻力，若磁场阻力大于硬币重力沿斜面的分力，硬币将做减速运动，若磁场阻力等于硬币重力沿斜面的分力，硬币将匀速进入磁场，若磁场阻力小于硬币重力沿斜面的分力，硬币继续加速运动，但速度增加变慢，综上所述，磁场能使硬币的速度增大变慢，故A错误，C正确；
B、根据题意可知，硬币进入磁场和离开磁场时，穿过硬币的磁通量发生变化，根据法拉第电磁感应定律可知硬币中产生感应电流，感应电流会阻碍硬币的相对运动，对硬币做负功，使硬币的机械能减小，故B错误；
D、如果没有磁场，对硬币没有阻碍作用，由动能定理可知，硬币到达测速器位置时速度更大一些，故D正确。
故选：CD。
【点评】本题是对电磁感应定律的考查，明确感应电流会阻碍硬币的相对运动，从而减小物体的机械能的大小。
（多选）11．（2024秋 西青区期末）酒精测试仪常用于对机动车驾驶员是否酒后驾驶的现场检测，它利用了一种电阻随酒精气体浓度的变化而变化的二氧化锡半导体型酒精气体传感器。简化电路如图所示，若传感器电阻与酒精气体的浓度c成反比，且酒精气体的浓度c＝0时，传感器电阻极大。电流表A和电压表V均可视为理想电表。当吹入酒精气体时，下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡L变亮
B．电流表A的示数变小
C．电压表V的示数变小
D．电容器C上电荷量增多
【考点】常见传感器的工作原理及应用；电路动态分析．
【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题；理解能力．
【答案】AC
【分析】题目中提到的酒精测试仪利用了电阻随酒精气体浓度变化的原理，当酒精气体浓度增加时，传感器电阻减小。我们需要根据闭合电路的欧姆定律分析这种电阻变化对电路中各元件的影响。
【解答】解：当吹入酒精气体时，由于传感器电阻随酒精气体浓度增大而减小，故传感器的电阻减小，则回路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律，总电流变大，灯泡L变亮，电流表示数变大，灯泡和电源内阻上的电压变大，则传感器上的电压即电压表示数减小，根据C，电容器两板间电压减小，带电荷量减小，故BD错误，AC正确。
故选：AC。
【点评】本题的关键在于理解传感器电阻变化对电路中电流、电压以及电容器电荷量的影响。当传感器电阻减小时，电路中的总电流增加，导致小灯泡L变亮，电压表V的示数变大，以及电容器C上的电荷量增多。正确理解这些变化对于解答本题至关重要。
（多选）12．（2023秋 许昌期末）如图所示，为某同学利用压力传感器设计的水库水位预警系统。电路中的R0是定值电阻，R是压力传感器（可等效为可变电阻），水位预警系统是一个电压表（右方虚线框内），图中水位控制开关（左方虚线框内）未画出。水位越高，水对压力传感器R的压力越大，压力传感器R的电阻值越小。下列说法正确的是（ ）
A．当水位逐渐降低、直到控制开关自动开启低水位预警的过程中，电压表示数逐渐增大
B．当水位逐渐降低，直到控制开关自动开启低水位预警的过程中，电压表示数逐渐减小
C．当水位逐渐升高，直到控制开关自动开启高水位预警的过程中，电压表示数逐渐增大
D．当水位逐渐升高，直到控制开关自动开启高水位预警的过程中。电压表示数逐渐减小
【考点】常见的传感器及分类；电路动态分析．
【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】BC
【分析】根据水位越高，水对压力传感器R的压力越大，压力传感器R的电阻值越小来分析水位升高和降低时，压力传感器电阻的变化，进而可知电路中电流的变化，即可知道R0两端电压的变化。
【解答】解：AB.水位越高，水对压力传感器R的压力越大，压力传感器R的电阻值越小。所以当水位逐渐降低时，R变大。则回路电阻变大，总电流变小，R0两端电压变小，即电压表示数逐渐减小，故A错误，B正确；
CD.水位越高，水对压力传感器R的压力越大，压力传感器R的电阻值越小。所以当水位逐渐升高时，R变小。回路电阻变小，总电流变大，R0两端电压变大，即电压表示数逐渐增大，故D错误，C正确。
故选：BC。
【点评】能够看懂电路的结构，知道串并联电路中电流、电压、和电阻的特点是解题的基础。
三．填空题（共4小题）
13．（2024春 龙岩期末）为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统。如图为街道路灯自动控制电路，利用直流电源E为电磁铁供电，照明电源为路灯供电，光控开关由光敏电阻R控制。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在 AB （填“AB”或“CD”）之间；清晨，天逐渐变亮，通过电磁铁螺线管的电流变（“大”或“小”） 大 ，为了更加节能，让天色稍亮时，路灯熄灭，变阻器R'的阻值应适当调些 小 （选填“大”或“小”）。
【考点】常见传感器的工作原理及应用．
【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】AB，大，小。
【分析】光照强度越大，光敏电阻的阻值越小，可知电路中的电流越大，衔铁被吸下来，据此分析；清晨，光照强度逐渐变亮，光敏电阻的阻值逐渐变小，据此分析电流的变化；天色稍亮时，此时光敏电阻的阻值还比较大，据此分析。
【解答】解：由于天亮时光照强度较大，光敏电阻的阻值较小，根据欧姆定律可知电路中的电流较大，衔铁被吸下，AB间断开，CD间接通，为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在AB间。
清晨，天逐渐变亮，光敏电阻的阻值较小，通过电磁铁螺线管的电流变大。
为了更加节能，让天色稍亮时，路灯熄灭，可知熄灭时，光照强度还不太强，光敏电阻的阻值还比较大，则变阻器的阻值应适当调小些。
故答案为：AB，大，小。
【点评】知道光敏电阻的阻值随着光照强度的增加而逐渐变小是解题的关键，熟练掌握欧姆定律的应用是解题的基础。
14．（2023秋 黄浦区校级期末）一款补水提示器其工作原理如图所示，水量增加时滑片下移，电表可选择理想电流表或理想电压表。环保达人陈老师认为装置中选择使用电压表更好，理由是 如果选择电压表，滑动变阻器R和定值电阻R0串联，且电压表测R的滑片至最上端的电压，无论滑片如何移动，变阻器接入电路的阻值不变，电路中电流不变。与选择电压表相比，选择电流表设计电路的总电阻较小，电路电流较大，由P＝EI可知，电路的总功率较大，不节能 。选择电压表时，若要提升电压表示数随水量变化的灵敏度，可以 减小 R0。（选填“增大”或“减小”）
【考点】常见传感器的工作原理及应用；闭合电路欧姆定律的内容和表达式．
【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】如果选择电压表，滑动变阻器R和定值电阻R0串联，且电压表测R的滑片至最上端的电压，无论滑片如何移动，变阻器接入电路的阻值不变，电路中电流不变。与选择电压表相比，选择电流表设计电路的总电阻较小，电路电流较大，由P＝EI可知，电路的总功率较大，不节能；减小。
【分析】根据选择电压表和选择电流表接入电路进行对比分析电功率的消耗进行分析判断，结合增大电流在阻值改变相同的情况下电压变化更大进行解答。
【解答】解：装置中选择使用电压表更好，理由是如果选择电压表，滑动变阻器R和定值电阻R0串联，且电压表测R的滑片至最上端的电压，无论滑片如何移动，变阻器接入电路的阻值不变，电路中电流不变。与选择电压表相比，选择电流表设计电路的总电阻较小，电路电流较大，由P＝EI可知，电路的总功率较大，不节能；选择电压表，减小电阻R0，电路中电流增大，电阻变化相同时，电压变化变大，即灵敏度提高。
故答案为：如果选择电压表，滑动变阻器R和定值电阻R0串联，且电压表测R的滑片至最上端的电压，无论滑片如何移动，变阻器接入电路的阻值不变，电路中电流不变。与选择电压表相比，选择电流表设计电路的总电阻较小，电路电流较大，由P＝EI可知，电路的总功率较大，不节能；减小。
【点评】考查闭合电路的欧姆定律和电表的选择，会分析电路工作原理，根据题目要求作答。
15．（2023秋 长宁区校级月考）如图所示是研究小车运动s﹣t图和v﹣t图的实验装置。信号发射器和信号接收器组成 位移 传感器。若实验测得的x﹣t图像是 一条倾斜的直线 ，说明小车在轨道上做匀速直线运动；若继续增大轨道的倾斜角，小车会做 加速 运动。
【考点】常见传感器的工作原理及应用；利用x﹣t图像的斜率求解物体运动的速度．
【专题】定性思想；推理法；直线运动规律专题；理解能力．
【答案】位移；一条倾斜的直线；加速。
【分析】了解实验装置，明确实验原理，从而判断该装置为位移传感器，再根据位移与时间图像进行分析。
【解答】解：根据实验装置可知，信号发射器和信号接收器组成了位移传感器；因为x﹣t图像斜率代表速度，所以小车在轨道上做匀速直线运动，则图像是一条倾斜的直线；若继续增大轨道的倾斜角，则小车重力沿斜面向下的分量会大于摩擦力，小车会做加速运动。
故答案为：位移；一条倾斜的直线；加速。
【点评】掌握实验装置的基本结构和原理，考查学生灵活处理问题的能力。
16．（2023秋 静安区校级月考）在测定小车运动的平均速度时选用的是 位移 传感器，其中固定在小车上的是其 发射器 部分。如图所示是实验时记录的小车运动的位移随时间变化的图像，选择区域AB范围内平均速度为 1.2 m/s；选择区域AC范围内平均速度为 1.0 m/s。其中较接近A点瞬时速度为 后者 （选填“前者”或“后者”）。
【考点】常见的传感器及分类；平均速度（定义式方向）；瞬时速度；利用x﹣t图像的斜率求解物体运动的速度．
【专题】定量思想；推理法；直线运动规律专题；实验探究能力．
【答案】位移；发射器；1.2；1.0；后者
【分析】DIS由传感器、数据采集器和计算机组成．测定小车的平均速度时，选用的是位移传感器．测定小车的瞬时速度时常用光电门传感器；根据平均速度的定义进行求解。
【解答】解：在测定小车运动的平均速度时选用的是位移传感器，其中固定在小车上的是其发射器部分。
由题图可知，从A到B位移为
x＝2.0m﹣0.25m＝1.75m
所用时间为
t＝2.5s﹣1.0s＝1.5s
平均速度大小为
m/s≈1.2m/s
由题图可知，从A到C位移为
x′＝0.75m﹣0.25m＝0.5m
所用时间为
t′＝1.5s﹣1.0s＝0.5s
m/s＝1.0m/s
由图可知，小车做加速运动，根据极限思想法可知越靠近A点的平均速度越接近A点的瞬时速度，故答案为后者。
故答案为：位移；发射器；1.2；1.0；后者
【点评】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。
四．解答题（共4小题）
17．（2024秋 浦东新区期末）变阻器作为一种常用的电路元器件，可用于调节电路中的电流和电压，在电路设计和物理量的测量中扮演着重要角色。
（1）“测量金属丝的电阻率”的实验电路，如图1所示。若被测金属丝R的电阻值约为30Ω，则实验中选用的滑动变阻器最合理的阻值范围为 B 。
A.0～1Ω
B.0～50Ω
C.0～500Ω
（2）按如图2所示的电路研究小灯泡的U﹣I特性曲线。某同学实验得到的小灯泡I﹣U图像应该是 C 。
（3）“测量电源的电动势和内阻”的实验电路，如图3甲所示。已知R0＝1Ω，电压表和电流表均可认为是理想电表。由测得的数据作出了如图3乙所示的U﹣I图线，则该电池的电动势为 1.40 V，内电阻为 1 Ω。
（4）某种对车辆进行快速称重的电子秤重计原理图，如图4所示，下列说法正确的是 C 。
A.称重计在电路中相当于一个电压表
B.电路中的R1是没有作用的
C.当车辆越重时，流过称重计的电流越大
D.当车辆越重时，流过称重计的电流越小
【考点】常见传感器的工作原理及应用；导体电阻率的测量；伏安法测电阻；测量普通电源的电动势和内阻．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】（1）B：（2）C；（2）1.40；1（4）C。
【分析】（1）根据电路安全分析选择滑动变阻器；
（2）I﹣U图像与坐标原点连线的斜率逐渐表示电阻的倒数；
（3）由闭合电路欧姆定律结合图像求解；
（4）根据电路图结合欧姆定律分析。
【解答】解：（1）电路图滑动变阻器采用限流接法，为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选用阻值与待测电阻阻值接近的；若被测电阻丝的电阻在30Ω左右，实验中选用的滑动变阻器最合理的阻值范围为0～50Ω，故AC错误，B正确。
故选：B。
（2）随着小灯泡两端电压的增大，小灯泡的电阻随之增大，则I﹣U图像与坐标原点连线的斜率逐渐减小，故图像C满足题意，故C正确，ABD错误。
故选：C。
（3）由闭合电路欧姆定律E＝U+I（R0+r）化简可得U＝﹣（R0+r）l+E
由图像可知，E＝1.40V，所以该电池的电动势为1.40V，内电阻为r＝1Ω。
（4）A.称重计串联在电路中，相当于电流表，故A错误；
B.当车辆很重，滑片滑到最下端时，如果没有R1会造成电源短路，烧坏电源和电表，所以电路中的R1是起保护作用，故B错误；
CD.当车辆越重时，弹簧的压缩量越大，滑片越往下，电路中总电阻越小，电流越大，故C正确，D错误。
故选：C。
故答案为：（1）B：（2）C；（2）1.40；1（4）C。
【点评】此题主要考查闭合回路欧姆定律的理解，基础题。
18．（2023秋 宝山区期末）力传感器是一种将力信号转变为电信号的电子元件。图1中的金属丝是一种“应变片”，它将金属片在力F作用下的形变转换成电阻的变化。
（1）金属丝电阻大小的变化遵循了 B 。
A．欧姆定律
B．电阻定律
C．楞次定律
D．焦耳定律
（2）有一种测量物体重量的电子秤，其电路原理图如图2所示，主要由三部分构成：受压板、力传感器R和显示重量的仪表G（实质上是电流表）。不计受压板的质量，已知电流表的测量范围为0～3A，内阻不计；电源电动势为12V，内阻为1Ω；电阻R随压力F变化的函数式为R＝35﹣0.01F（F和R的单位分别是N和Ω）。
①当F在允许的测量范围内增大时，流过电流表的电流将 A 。
A．变大
B．不变
C．变小
②该秤能测量的最大重量是 C 。
A．3500N
B．3400N
C．3200N
D．3100N
③该秤将电流表的电流刻度I转换成重量刻度G，试问G的刻度是否均匀变化？请说明理由？
【考点】常见的传感器及分类．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】（1）B；（2）①A；②C；③G的刻度不均匀变化，理由见解析。
【分析】（1）金属丝电阻大小的变化遵循电阻定律；
（2）根据闭合电路欧姆定律分析解答。
【解答】解：（1）金属丝电阻大小的变化遵循电阻定律，故ACD错误，B正确；
故选：B。
（2）①当F在允许的测量范围内增大时，电阻减小，根据欧姆定律可知电流增大，故A正确，BC错误；
故选：A。
②根据欧姆定律可知I和 R＝35 0.01F 及已知量
推得 I
F＝3600
电流表最大为3A，代入可知F＝3200N
故C正确，ABD错误；
故选：C。
③根据上述分析可知F＝3600 ，则压力 F 和电流 I 不是线性关系，所以G的刻度不均匀变化。
故答案为：（1）B；（2）①A；②C；③G的刻度不均匀变化，理由见解析。
【点评】本题考查传感器的应用，解题关键掌握闭合电路欧姆定律的应用即可。
19．（2024秋 海淀区校级期中）某同学在研究性学习活动中自制电子秤，原理示意图如图所示。用理想电压表的示数指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0。设变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，重力加速度为g，不计一切摩擦和其他阻力。
（1）计算电压表的最大示数；
（2）计算该电子秤能测量的最大质量；
（3）电压表示数U与所称物体质量m的关系式。
【考点】常见传感器的工作原理及应用．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】（1）计算电压表的最大示数；
（2）计算该电子秤能测量的最大质量；
（3）电压表示数U与所称物体质量m的关系式为：。
【分析】（1）当滑片在R最下方时，电压表示数最大，根据闭合电路欧姆定律求解；
（2）根据共点力平衡条件求解；
（3）根据电阻定律及共点力的平衡求解。
【解答】解：（1）经分析知，当滑片在R最下方时，电压表示数最大，电路总电阻为：R′＝R+R0+r
由闭合电路欧姆定律可得
U′＝IR
解得：；
（2）又题意可知，电子秤测量得最小质量为0；电子秤测量最大质量时，弹簧形变量增加l，由胡克定律结合受力分析：
F增＝kl＝mg
解得：
电子秤测量范围：；
（3）由闭合电路得欧姆定律可得：
当弹簧形变量增加x时，由电阻定律得：
由受力分析知：
kx＝mg
U＝IRx
解得：；
答：（1）计算电压表的最大示数；
（2）计算该电子秤能测量的最大质量为；
（3）电压表示数U与所称物体质量m的关系式为：。
【点评】本题考查闭合电路欧姆定律及共点力的平衡条件的应用，解题的关键电路结构分析，注意电阻定律的运用。
20．（2024秋 泉州期中）如图甲是某同学在科技制作活动中自制的电子秤原理图，利用电信号来显示物体的质量，托盘与电阻可忽略的弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计。滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，电压表的示数为零，放上重物后当滑片从最上端滑到最下端过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示。已知滑动变阻器总长度L＝20cm，电源内阻不计，电压表、电流表均为理想电表，g取10m/s2，弹簧的劲度系数k＝10N/m，不计一切阻力。求：
（1）滑动变阻器R的最大阻值；
（2）电源电动势E和限流电阻R0的阻值；
（3）电压表示数Ux与所称物体质量m的关系式。
【考点】常见传感器的工作原理及应用；用闭合电路的欧姆定律计算电源的电动势和内阻；用闭合电路的欧姆定律计算电路中的电压、电流或电阻；电路动态分析．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；理解能力．
【答案】（1）滑动变阻器R的最大阻值为20Ω；
（2）电源电动势为9V和限流电阻的阻值为10Ω；
（3）电压表示数为Ux与所称物体质量m的关系式为Ux。
【分析】（1）根据题意和部分电路的欧姆定律可求；
（2）根据闭合电路欧姆定律可求电动势和电阻值；
（3）根据物体受力平衡再结合电路可求电压和物体质量的关系。
【解答】解：（1）滑动变阻器全部接入时U＝6V，I＝0.3A
由
（2）由图可知滑动变阻器不接入时I'＝0.9A
根据E＝U+IR0，E＝I'R0
代入数据解得E＝9V，R0＝10Ω
（3）当物体质量为m时，压缩量mg＝kΔx
电压表示数Ux
当电压最大时是6V，最大质量为0.2kg，代入数据解得，，m≤0.2kg。
答：（1）滑动变阻器R的最大阻值为20Ω；
（2）电源电动势为9V和限流电阻的阻值为10Ω；
（3）电压表示数为Ux与所称物体质量m的关系式为Ux。
【点评】明确闭合电路欧姆定律的内容，知道电路中电阻、电压和电流的关系。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
高考物理考前冲刺押题预测 传感器
一．选择题（共8小题）
1．（2024秋 武汉期末）如图（a）是某同学在自行车的气门芯上安装的“简易风火轮”，风火轮的感应装置内部结构如图（b）所示：一块重物套在一根光滑的杆上，当自行车静止时，LED灯不发光，当车轮达到一定转速时，由于离心运动，重物上的触点N与固定在A端的触点M接触后就会点亮LED灯。下列说法正确的是（ ）
A．自行车低速行驶时，LED灯一定能发光
B．安装时应该让感应装置的A端离车轮轴心更近
C．增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光
D．自行车匀速行驶时，若LED灯转到最低点时能发光，则在最高点时一定也能发光
2．（2024秋 丰台区期末）为了保证行车安全和乘客身体健康，动车上装有烟雾报警装置，其简化电路如图所示。其中R1为定值电阻，R2为烟感传感器（可等效为可变电阻），当环境中的烟雾浓度变化时，烟感传感器的电阻值会发生变化。a、b间为报警装置，当a、b两端的电压大于某一电压值时，报警装置将启动。下列说法正确的是（ ）
A．当环境中的烟雾浓度升高时，a、b间的电压将减小
B．当环境中的烟雾浓度升高时，定值电阻R1两端电压将增大
C．若定值电阻R1的阻值越小，启动报警装置时的烟雾浓度越大
D．若定值电阻R1的阻值越大，启动报警装置时的烟雾浓度越大
3．（2024秋 龙岗区期末）如图是一种呼气酒精测试仪的原理图，U恒定，酒精气体传感器的电阻值随接触到酒精气体浓度的变大而变小。下列说法正确的是（ ）
A．通过传感器的电流与酒精浓度无关
B．酒精浓度越大，通过传感器的电流越大
C．醉酒人员对传感器呼气时，电压表的示数变小
D．醉酒人员对传感器呼气时，电源输出功率变小
4．（2024秋 天津期末）图甲为交警常用酒精浓度检测仪，可对驾驶员进行酒精测试，其工作原理如图乙所示，R为气敏电阻，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，R0为定值电阻，且R0＝r。当酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法中正确的是（ ）
A．电流表的示数变大，电压表的示数变大
B．电源的输出功率变小
C．电压表示数U与电流表示数I之比保持不变
D．电压表示数变化量ΔU与电流表示数变化量ΔI之比的绝对值保持不变
5．（2024秋 房山区期末）某同学在研究性学习活动中自制电子秤，原理示意图如图所示。用理想电压表的示数指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0设变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力。在测量范围内，下列说法不正确的是（ ）
A．弹簧的形变量x与被测物体质量m成正比
B．电压表的示数U与被测物体质量m成正比
C．被测物体质量m变大，电路中总电流变小
D．保持弹簧长度不变，改变弹簧的劲度系数k，可以改变电子秤的测量范围
6．（2024秋 荥阳市期末）2025年1月1日消息，科研人员开发了一种新型复合材料，能够吸收99%以上的不同频率电磁波，从而显著提升智能手机和可穿戴设备的性能。关于无线电波、传感器、电磁振荡、电磁波谱，下列说法正确的是（ ）
A．已知河南新闻广播频道FM95.4的频率为95.4MHz，则该电磁波在空气中的波长约为3.14m
B．传感器能将电学量按一定规律转换成非电学量，电子秤应用的是光传感器
C．LC振荡电路中振荡电流最大时，电容器两极板间的电场强度最大
D．验钞机利用了红外线的荧光作用，医学上用透视来检查器官用到了γ射线
7．（2024秋 温州期末）关于教材中插图所涉及的物理知识，下列描述正确的是（ ）
A．图甲为电磁波调制过程中采用调频方法产生的波形图
B．图乙为可变电容器，通过改变铝片之间距离改变电容
C．图丙为真空冶炼炉，通入线圈的高频电流在线圈中产生热量，从而冶炼金属
D．图丁为应变片测力原理图，当梁受力向下弯曲，应变片a左右两端间的电阻变大
8．（2024秋 衡水期末）电饭锅的电路图如图1所示，S1是一个限温开关，其内部结构如图2所示，按下此开关按钮，两触点闭合，当温度达到居里点（103℃）时此开关会自动断开。S2是一个自动温控开关，当温度低于70℃时会自动闭合，温度高于80℃时会自动断开，R1是限流电阻，R2是加热电阻。下列说法正确的是（ ）
A．当感温磁体的温度达到居里点时，由于感温磁体失去了磁性，不能被永磁体吸引，在弹簧的作用下，两触点断开
B．开始煮饭时不按下限温开关S1一样可以把饭煮熟
C．用电饭锅烧水，当水沸腾后限温开关S1也会自动断开
D．电饭锅的饭煮熟后可以长时间保持米饭的温度在70℃到100℃之间
二．多选题（共4小题）
（多选）9．（2024秋 淄博期末）某同学设计了一种测定风速的装置，其原理如图所示，绝缘弹簧的一端固定，另一端与导电的迎风板（电阻不计）相连，弹簧套在水平放置的电阻率较大的均匀金属细杆上，迎风板与金属杆接触良好，并能在光滑的金属杆上自由滑动。电路的一端与迎风板相连，另一端与金属杆相连。弹簧的劲度系数k＝1300N/m，自然长度L0＝0.5m，迎风板面积S＝1m2，工作时总是正对着风吹来的方向，电路的限流电阻的阻值R＝2Ω，电源电动势E＝12V，内阻r＝1Ω，合上开关，没有风吹时，弹簧处于原长，电压传感器（内阻无穷大）的示数U1＝6V。假设风（运动的空气）与迎风板作用后的速度变为零，空气的密度为1.3kg/m3，如果某时刻风吹迎风板使其向左压缩弹簧，电压传感器的示数变为U2＝2V。则（ ）
A．金属杆每米长度的电阻为6Ω
B．金属杆每米长度的电阻为3Ω
C．作用在迎风板上的风力大小为540N
D．风速大小为20m/s
（多选）10．（2024秋 长春期末）如图所示为某种售货机硬币识别系统简图。虚线框内存在磁场，从入口A进入的硬币或非硬币沿斜面滚落，通过磁场区域后，由测速器测出其速度大小，若速度在某一合适范围，挡板B自动开启，硬币就会沿斜面进入接收装置；否则挡板C开启，非硬币进入拒绝通道。若非硬币为非金属材质，则下列说法正确的是（ ）
A．磁场能使硬币的速度增加得更快
B．由于磁场的作用，硬币的机械能增加
C．硬币进入磁场的过程会受到磁场对它的阻力
D．如果没有磁场，硬币通过测速器时，测速器的示数会更大一些
（多选）11．（2024秋 西青区期末）酒精测试仪常用于对机动车驾驶员是否酒后驾驶的现场检测，它利用了一种电阻随酒精气体浓度的变化而变化的二氧化锡半导体型酒精气体传感器。简化电路如图所示，若传感器电阻与酒精气体的浓度c成反比，且酒精气体的浓度c＝0时，传感器电阻极大。电流表A和电压表V均可视为理想电表。当吹入酒精气体时，下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡L变亮
B．电流表A的示数变小
C．电压表V的示数变小
D．电容器C上电荷量增多
（多选）12．（2023秋 许昌期末）如图所示，为某同学利用压力传感器设计的水库水位预警系统。电路中的R0是定值电阻，R是压力传感器（可等效为可变电阻），水位预警系统是一个电压表（右方虚线框内），图中水位控制开关（左方虚线框内）未画出。水位越高，水对压力传感器R的压力越大，压力传感器R的电阻值越小。下列说法正确的是（ ）
A．当水位逐渐降低、直到控制开关自动开启低水位预警的过程中，电压表示数逐渐增大
B．当水位逐渐降低，直到控制开关自动开启低水位预警的过程中，电压表示数逐渐减小
C．当水位逐渐升高，直到控制开关自动开启高水位预警的过程中，电压表示数逐渐增大
D．当水位逐渐升高，直到控制开关自动开启高水位预警的过程中。电压表示数逐渐减小
三．填空题（共4小题）
13．（2024春 龙岩期末）为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统。如图为街道路灯自动控制电路，利用直流电源E为电磁铁供电，照明电源为路灯供电，光控开关由光敏电阻R控制。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在 （填“AB”或“CD”）之间；清晨，天逐渐变亮，通过电磁铁螺线管的电流变（“大”或“小”） ，为了更加节能，让天色稍亮时，路灯熄灭，变阻器R'的阻值应适当调些 （选填“大”或“小”）。
14．（2023秋 黄浦区校级期末）一款补水提示器其工作原理如图所示，水量增加时滑片下移，电表可选择理想电流表或理想电压表。环保达人陈老师认为装置中选择使用电压表更好，理由是 。选择电压表时，若要提升电压表示数随水量变化的灵敏度，可以 R0。（选填“增大”或“减小”）
15．（2023秋 长宁区校级月考）如图所示是研究小车运动s﹣t图和v﹣t图的实验装置。信号发射器和信号接收器组成 传感器。若实验测得的x﹣t图像是 ，说明小车在轨道上做匀速直线运动；若继续增大轨道的倾斜角，小车会做 运动。
16．（2023秋 静安区校级月考）在测定小车运动的平均速度时选用的是 传感器，其中固定在小车上的是其 部分。如图所示是实验时记录的小车运动的位移随时间变化的图像，选择区域AB范围内平均速度为 m/s；选择区域AC范围内平均速度为 m/s。其中较接近A点瞬时速度为 （选填“前者”或“后者”）。
四．解答题（共4小题）
17．（2024秋 浦东新区期末）变阻器作为一种常用的电路元器件，可用于调节电路中的电流和电压，在电路设计和物理量的测量中扮演着重要角色。
（1）“测量金属丝的电阻率”的实验电路，如图1所示。若被测金属丝R的电阻值约为30Ω，则实验中选用的滑动变阻器最合理的阻值范围为 。
A.0～1Ω
B.0～50Ω
C.0～500Ω
（2）按如图2所示的电路研究小灯泡的U﹣I特性曲线。某同学实验得到的小灯泡I﹣U图像应该是 。
（3）“测量电源的电动势和内阻”的实验电路，如图3甲所示。已知R0＝1Ω，电压表和电流表均可认为是理想电表。由测得的数据作出了如图3乙所示的U﹣I图线，则该电池的电动势为 V，内电阻为 Ω。
（4）某种对车辆进行快速称重的电子秤重计原理图，如图4所示，下列说法正确的是 。
A.称重计在电路中相当于一个电压表
B.电路中的R1是没有作用的
C.当车辆越重时，流过称重计的电流越大
D.当车辆越重时，流过称重计的电流越小
18．（2023秋 宝山区期末）力传感器是一种将力信号转变为电信号的电子元件。图1中的金属丝是一种“应变片”，它将金属片在力F作用下的形变转换成电阻的变化。
（1）金属丝电阻大小的变化遵循了 。
A．欧姆定律
B．电阻定律
C．楞次定律
D．焦耳定律
（2）有一种测量物体重量的电子秤，其电路原理图如图2所示，主要由三部分构成：受压板、力传感器R和显示重量的仪表G（实质上是电流表）。不计受压板的质量，已知电流表的测量范围为0～3A，内阻不计；电源电动势为12V，内阻为1Ω；电阻R随压力F变化的函数式为R＝35﹣0.01F（F和R的单位分别是N和Ω）。
①当F在允许的测量范围内增大时，流过电流表的电流将 。
A．变大
B．不变
C．变小
②该秤能测量的最大重量是 。
A．3500N
B．3400N
C．3200N
D．3100N
③该秤将电流表的电流刻度I转换成重量刻度G，试问G的刻度是否均匀变化？请说明理由？
19．（2024秋 海淀区校级期中）某同学在研究性学习活动中自制电子秤，原理示意图如图所示。用理想电压表的示数指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0。设变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，重力加速度为g，不计一切摩擦和其他阻力。
（1）计算电压表的最大示数；
（2）计算该电子秤能测量的最大质量；
（3）电压表示数U与所称物体质量m的关系式。
20．（2024秋 泉州期中）如图甲是某同学在科技制作活动中自制的电子秤原理图，利用电信号来显示物体的质量，托盘与电阻可忽略的弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计。滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，电压表的示数为零，放上重物后当滑片从最上端滑到最下端过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示。已知滑动变阻器总长度L＝20cm，电源内阻不计，电压表、电流表均为理想电表，g取10m/s2，弹簧的劲度系数k＝10N/m，不计一切阻力。求：
（1）滑动变阻器R的最大阻值；
（2）电源电动势E和限流电阻R0的阻值；
（3）电压表示数Ux与所称物体质量m的关系式。
高考物理考前冲刺押题预测 传感器
参考答案与试题解析
一．选择题（共8小题）
1．（2024秋 武汉期末）如图（a）是某同学在自行车的气门芯上安装的“简易风火轮”，风火轮的感应装置内部结构如图（b）所示：一块重物套在一根光滑的杆上，当自行车静止时，LED灯不发光，当车轮达到一定转速时，由于离心运动，重物上的触点N与固定在A端的触点M接触后就会点亮LED灯。下列说法正确的是（ ）
A．自行车低速行驶时，LED灯一定能发光
B．安装时应该让感应装置的A端离车轮轴心更近
C．增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光
D．自行车匀速行驶时，若LED灯转到最低点时能发光，则在最高点时一定也能发光
【考点】常见传感器的工作原理及应用．
【专题】定性思想；推理法；圆周运动中的临界问题；推理论证能力．
【答案】C
【分析】当车轮达到一定转速时，重物上的触点N与固定在A端的触点M接触后就会被点亮，则速度越大需要的向心力越大，则触点N越容易与M点接触，弹力越大越容易点亮，根据竖直方向圆周运动的特点分析即可。
【解答】解：AB、当车轮达到一定转速时，重物上的触点N与固定在A端的触点M接触后就会被点亮，则转度越大需要的向心力就越大，触点N越容易与M点接触，所以感应装置的B端离车轮轴心更近，故AB错误；
C、转速较小时，向心力较小，则可以增加重物质量，在最低点等位置点亮风火轮，故C正确；
D、风火轮转至最低点时，更容易发生离心现象，更容易发光，若LED灯转到最低点时能发光，则在最高点时不一定也能发光，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查的是动力学的知识，要求学生能在具体生活案例中抽象出受力分析模型，能分析向心力的来源，难度适中。
2．（2024秋 丰台区期末）为了保证行车安全和乘客身体健康，动车上装有烟雾报警装置，其简化电路如图所示。其中R1为定值电阻，R2为烟感传感器（可等效为可变电阻），当环境中的烟雾浓度变化时，烟感传感器的电阻值会发生变化。a、b间为报警装置，当a、b两端的电压大于某一电压值时，报警装置将启动。下列说法正确的是（ ）
A．当环境中的烟雾浓度升高时，a、b间的电压将减小
B．当环境中的烟雾浓度升高时，定值电阻R1两端电压将增大
C．若定值电阻R1的阻值越小，启动报警装置时的烟雾浓度越大
D．若定值电阻R1的阻值越大，启动报警装置时的烟雾浓度越大
【考点】常见传感器的工作原理及应用；电路动态分析．
【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】D
【分析】当环境中的烟雾浓度升高时，a、b间的电压将增大，报警装置电压等于a、b间的电压，结合闭合电路欧姆定律分析。
【解答】解：AB.当环境中的烟雾浓度升高时，a、b间的电压将增大，当a、b两端的电压大于某一电压值时，报警装置将启动，总电压一定，定值电阻R1两端电压将减小，故AB错误；
C.若定值电阻R1的阻值越小，电路中电流相对较大，当环境中的烟雾浓度变化时，R2两端电压变化更加明显，启动报警装置时的烟雾浓度越小，故C错误；
D.若定值电阻R1的阻值越大，电路中电流相对小小，当环境中的烟雾浓度变化时，R2两端电压变化变得相对不明显，启动报警装置时的烟雾浓度越大，故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查了闭合电路欧姆定律的相关知识，属于电路的动态分析问题，难度中等。
3．（2024秋 龙岗区期末）如图是一种呼气酒精测试仪的原理图，U恒定，酒精气体传感器的电阻值随接触到酒精气体浓度的变大而变小。下列说法正确的是（ ）
A．通过传感器的电流与酒精浓度无关
B．酒精浓度越大，通过传感器的电流越大
C．醉酒人员对传感器呼气时，电压表的示数变小
D．醉酒人员对传感器呼气时，电源输出功率变小
【考点】常见传感器的工作原理及应用；电路动态分析．
【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】B
【分析】首先根据电路图分析电路的连接方式，分析酒精气体传感器的电阻的变化，然后根据欧姆定律判断串联电路中的电流和电压表示数的变化。酒精气体传感器是将非电信息转化为电信息的元件。
【解答】解：A.酒精气体传感器的电阻值随接触到酒精气体浓度的变大而变小，电阻变化导致电流变化，所以通过传感器的电流与酒精浓度有关，故A错误；
B.酒精浓度越大，酒精气体传感器的电阻值随接触到酒精气体浓度的变大而变小，通过传感器的电流变大，故B正确；
CD.醉酒人员对传感器呼气时，酒精气体传感器的电阻值随接触到酒精气体浓度的变大而变小，电路电流变大，U恒定，电源输出功率变大，电压表的示数变大，故CD错误。
故选：B。
【点评】此题考查了闭合电路欧姆定律的相关知识，实际上动态变化分析问题，要读懂题意，分析电路中电阻的变化，来分析电流的变化，从而判断电压表示数变化。
4．（2024秋 天津期末）图甲为交警常用酒精浓度检测仪，可对驾驶员进行酒精测试，其工作原理如图乙所示，R为气敏电阻，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，R0为定值电阻，且R0＝r。当酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法中正确的是（ ）
A．电流表的示数变大，电压表的示数变大
B．电源的输出功率变小
C．电压表示数U与电流表示数I之比保持不变
D．电压表示数变化量ΔU与电流表示数变化量ΔI之比的绝对值保持不变
【考点】常见传感器的工作原理及应用；电路动态分析．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】D
【分析】酒驾驾驶员吹气时，R的阻值减小，电路中的电流变大，根据闭合电路的欧姆定律分析电压表的示数变化；根据欧姆定律分析；根据闭合电路的欧姆定律分析；不知道外电阻与r的大小关系，无法判断输出功率的变化。
【解答】解：A、酒驾驾驶员吹气时，R的阻值减小，电路中的电流变大，根据闭合电路的欧姆定律有U＝E﹣I（r+R0）可知，电压表的示数减小，故A错误；
B、当电源的内阻等于外电阻时，电源的输出功率最大，由于不确定外电阻与r的大小关系，无法判断输出功率的变化，故B错误；
C、电压表与电流表的比值等于R，因此电压表与电流表的比值变小，故C错误；
D、由 U＝E﹣I（r+R0）可知，，不变，故D正确。
故选：D。
【点评】掌握闭合电路的欧姆定律是解题的基础，知道电源内阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大。
5．（2024秋 房山区期末）某同学在研究性学习活动中自制电子秤，原理示意图如图所示。用理想电压表的示数指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0设变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力。在测量范围内，下列说法不正确的是（ ）
A．弹簧的形变量x与被测物体质量m成正比
B．电压表的示数U与被测物体质量m成正比
C．被测物体质量m变大，电路中总电流变小
D．保持弹簧长度不变，改变弹簧的劲度系数k，可以改变电子秤的测量范围
【考点】常见传感器的工作原理及应用；电路动态分析．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】B
【分析】根据平衡条件列式，分析弹簧的形变量x与被测物体质量m。根据闭合电路欧姆定律、电阻定律和欧姆定律得到电压表示数U与所称物体质量m的关系式，再进行分析。
【解答】解：A、当托盘中没有放物体时，电压表示数为零，当物体质量为m时，设托盘下降x，由平衡条件有mg＝kx，则弹簧的形变量x与被测物体质量m成正比，故A正确；
BD、根据闭合电路的欧姆定律得，根据电阻定律有，由欧姆定律得U＝IRx，联立可得电压表示数U与所称物体质量m的关系式为，可知电压表的示数U与被测物体质量m不成正比，改变弹簧劲度系数k，可以改变电子秤的测量范围，故B错误，D正确；
C、由于金属弹簧的电阻可忽略，则当被测物体质量m变大，连接弹簧的滑片向下移，回路中的总电阻增大，则电路中电流减小，故C正确。
本题选不正确的，故选：B。
【点评】本题是力电综合题，两者联系的桥梁是弹簧的形变量x，根据闭合电路欧姆定律、电阻定律和欧姆定律得到U与m的关系式是关键，结合电路构造即可完成分析。
6．（2024秋 荥阳市期末）2025年1月1日消息，科研人员开发了一种新型复合材料，能够吸收99%以上的不同频率电磁波，从而显著提升智能手机和可穿戴设备的性能。关于无线电波、传感器、电磁振荡、电磁波谱，下列说法正确的是（ ）
A．已知河南新闻广播频道FM95.4的频率为95.4MHz，则该电磁波在空气中的波长约为3.14m
B．传感器能将电学量按一定规律转换成非电学量，电子秤应用的是光传感器
C．LC振荡电路中振荡电流最大时，电容器两极板间的电场强度最大
D．验钞机利用了红外线的荧光作用，医学上用透视来检查器官用到了γ射线
【考点】常见传感器的工作原理及应用；电磁振荡及过程分析；电磁波的波长、频率和波速的关系；紫外线的特点和应用．
【答案】A
【分析】根据电磁波、传感器、电磁振荡以及电磁波谱的相关知识逐一判断。
【解答】解：A.已知河南新闻广播频道FM95.4的频率为95.4MHz，即f＝95.4×106Hz。电磁波在空气中的传播速度近似为光速c＝3×108m/s。根据波长、波速和频率的关系λ，可以计算出该电磁波在空气中的波长λ≈3.14m，故A正确；
B.传感器的功能是将非电学量（如温度、压力、位移等）按一定规律转换成电学量（如电压、电流等），而不是将电学量转换成非电学量。电子秤应用的是压力传感器，将压力信号转换为电信号进行测量，故B错误；
C.在LC振荡电路中，振荡电流最大时，意味着电路中的磁场能最强，而电场能最弱，所以，当振荡电流最大时，电容器两极板间的电场强度应该是最小的，而不是最大的，故C错误；
D.验钞机利用的是紫外线的荧光作用，而不是红外线的荧光作用，紫外线能够使钞票上的荧光物质发光，从而辨别钞票的真伪。另外，医学上用透视来检查器官通常用到的是X射线，而不是γ射线。虽然γ射线也具有很强的穿透能力，但由于其辐射性强、对人体伤害大，所以一般不用于医学透视，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了电磁场基础知识，只要记住相关知识即可完成。
7．（2024秋 温州期末）关于教材中插图所涉及的物理知识，下列描述正确的是（ ）
A．图甲为电磁波调制过程中采用调频方法产生的波形图
B．图乙为可变电容器，通过改变铝片之间距离改变电容
C．图丙为真空冶炼炉，通入线圈的高频电流在线圈中产生热量，从而冶炼金属
D．图丁为应变片测力原理图，当梁受力向下弯曲，应变片a左右两端间的电阻变大
【考点】常见传感器的工作原理及应用；电容器的定义与常见的电容器；涡流的应用与防止；电磁波的发射和接收．
【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】D
【分析】根据电磁波调制、可变电容器、真空冶炼炉以及应变片测力原理等物理知识逐一分析判断。
【解答】解：A.图甲为电磁波调制过程中采用调幅方法产生的波形图，故A错误；
B.乙图中的可变电容器的原理是改变铝片间的正对面积从而达到改变电容的目的，故B错误；
C.真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，在金属块中会产生涡流，金属块中就会产生大量热量，从而冶炼金属，故C错误；
D.当梁受力向下弯曲，应变片a被拉长，当应变片被拉长时，电阻丝长度变大，横截面积变小，所以电阻变大，故D正确。
故选：D。
【点评】本题属于电学综合题，考查范围较广，基础题。
8．（2024秋 衡水期末）电饭锅的电路图如图1所示，S1是一个限温开关，其内部结构如图2所示，按下此开关按钮，两触点闭合，当温度达到居里点（103℃）时此开关会自动断开。S2是一个自动温控开关，当温度低于70℃时会自动闭合，温度高于80℃时会自动断开，R1是限流电阻，R2是加热电阻。下列说法正确的是（ ）
A．当感温磁体的温度达到居里点时，由于感温磁体失去了磁性，不能被永磁体吸引，在弹簧的作用下，两触点断开
B．开始煮饭时不按下限温开关S1一样可以把饭煮熟
C．用电饭锅烧水，当水沸腾后限温开关S1也会自动断开
D．电饭锅的饭煮熟后可以长时间保持米饭的温度在70℃到100℃之间
【考点】常见传感器的工作原理及应用．
【答案】A
【分析】根据电路的连接特点，并结合题干意思进行判断即可。
【解答】解：A．当感温磁体的温度达到居里点（103℃） 时，由于感温磁体失去了磁性，不能被永磁体吸引，从而在弹簧作用下，使得两触点断开，故A正确；
BD．如果开始煮饭时不按下限温开关S1，由于S2的作用，当锅内温度低于70℃时S2会自动闭合，从而对锅加热，但当温度高于80℃时S2会自动断开，使电饭锅处于保温状态，因此锅内的温度会控制在70℃到80℃之间，而无法将饭煮熟，同样道理，电饭锅的饭煮熟后可以长时间保持米饭的温度在70℃到80℃之间，故BD错误；
C．用电饭锅烧水，水沸腾后水的温度会保持100℃不变，锅底温度不能达到居里点（103℃），因此限温开关S1，不会自动断开，故C错误。
故选：A。
【点评】本题要注意结合电路的特点区分电饭锅保温和加热状态。
二．多选题（共4小题）
（多选）9．（2024秋 淄博期末）某同学设计了一种测定风速的装置，其原理如图所示，绝缘弹簧的一端固定，另一端与导电的迎风板（电阻不计）相连，弹簧套在水平放置的电阻率较大的均匀金属细杆上，迎风板与金属杆接触良好，并能在光滑的金属杆上自由滑动。电路的一端与迎风板相连，另一端与金属杆相连。弹簧的劲度系数k＝1300N/m，自然长度L0＝0.5m，迎风板面积S＝1m2，工作时总是正对着风吹来的方向，电路的限流电阻的阻值R＝2Ω，电源电动势E＝12V，内阻r＝1Ω，合上开关，没有风吹时，弹簧处于原长，电压传感器（内阻无穷大）的示数U1＝6V。假设风（运动的空气）与迎风板作用后的速度变为零，空气的密度为1.3kg/m3，如果某时刻风吹迎风板使其向左压缩弹簧，电压传感器的示数变为U2＝2V。则（ ）
A．金属杆每米长度的电阻为6Ω
B．金属杆每米长度的电阻为3Ω
C．作用在迎风板上的风力大小为540N
D．风速大小为20m/s
【考点】常见传感器的工作原理及应用．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】AD
【分析】定值电阻R与金属杆串联，当无风时，根据电压表示数，应用闭合欧姆定律求出电流，再根据公式求出金属杆接入电路的电阻，根据有风时电压表示数可用第1题的方法求出金属杆接入电路的电阻，由电阻再求出此时弹簧的长度，根据胡克定律 F＝Kx，求出风力，取极短时间内吹到迎风板上的空气为研究对象，应用动量定理和牛顿第三定律求出风速。
【解答】解：AB.当无风时，定值电阻R与金属杆串联，由欧姆定律得，电路中电流，此时金属杆接入电路中的电阻，故金属杆单位长度的电阻为，故A正确，B错误；
CD.当有风时，由欧姆定律得，电路中电流，此时金属杆接入电路中的电阻，此时金属杆的长度为L＝0.1m，根据胡克定律得作用在迎风板上的风力F＝K（L0﹣L）＝1300×（0.5﹣0.1）N＝520N，以在极短时间Δt内吹到迎风板上的空气为研究对象，取风的方向为正方向根据动量定理得：﹣F'Δt＝0﹣mv，又m＝pSvΔt，F′＝F，得到，故C错误，D正确。
故选：AD。
【点评】本题考查电压、电流、电阻的计算，关键是欧姆定律的公式及其变形的应用以及串联电路电压的规律。解决力电综合题，关键寻找力与电的桥梁，本题的桥梁是弹簧的长度。
（多选）10．（2024秋 长春期末）如图所示为某种售货机硬币识别系统简图。虚线框内存在磁场，从入口A进入的硬币或非硬币沿斜面滚落，通过磁场区域后，由测速器测出其速度大小，若速度在某一合适范围，挡板B自动开启，硬币就会沿斜面进入接收装置；否则挡板C开启，非硬币进入拒绝通道。若非硬币为非金属材质，则下列说法正确的是（ ）
A．磁场能使硬币的速度增加得更快
B．由于磁场的作用，硬币的机械能增加
C．硬币进入磁场的过程会受到磁场对它的阻力
D．如果没有磁场，硬币通过测速器时，测速器的示数会更大一些
【考点】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；推理论证能力．
【答案】CD
【分析】硬币进入磁场区域，硬币的磁通量变化，根据法拉第电磁感应定律可知会产生感应电流，会阻碍硬币的运动，使硬币的能量减小。
【解答】解：AC、根据题意可知，硬币进入磁场和离开磁场时，穿过硬币的磁通量发生变化，根据法拉第电磁感应定律可知硬币中产生感应电流，感应电流会阻碍硬币的相对运动，即硬币进入磁场的过程会受到来自磁场的阻力，若磁场阻力大于硬币重力沿斜面的分力，硬币将做减速运动，若磁场阻力等于硬币重力沿斜面的分力，硬币将匀速进入磁场，若磁场阻力小于硬币重力沿斜面的分力，硬币继续加速运动，但速度增加变慢，综上所述，磁场能使硬币的速度增大变慢，故A错误，C正确；
B、根据题意可知，硬币进入磁场和离开磁场时，穿过硬币的磁通量发生变化，根据法拉第电磁感应定律可知硬币中产生感应电流，感应电流会阻碍硬币的相对运动，对硬币做负功，使硬币的机械能减小，故B错误；
D、如果没有磁场，对硬币没有阻碍作用，由动能定理可知，硬币到达测速器位置时速度更大一些，故D正确。
故选：CD。
【点评】本题是对电磁感应定律的考查，明确感应电流会阻碍硬币的相对运动，从而减小物体的机械能的大小。
（多选）11．（2024秋 西青区期末）酒精测试仪常用于对机动车驾驶员是否酒后驾驶的现场检测，它利用了一种电阻随酒精气体浓度的变化而变化的二氧化锡半导体型酒精气体传感器。简化电路如图所示，若传感器电阻与酒精气体的浓度c成反比，且酒精气体的浓度c＝0时，传感器电阻极大。电流表A和电压表V均可视为理想电表。当吹入酒精气体时，下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡L变亮
B．电流表A的示数变小
C．电压表V的示数变小
D．电容器C上电荷量增多
【考点】常见传感器的工作原理及应用；电路动态分析．
【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题；理解能力．
【答案】AC
【分析】题目中提到的酒精测试仪利用了电阻随酒精气体浓度变化的原理，当酒精气体浓度增加时，传感器电阻减小。我们需要根据闭合电路的欧姆定律分析这种电阻变化对电路中各元件的影响。
【解答】解：当吹入酒精气体时，由于传感器电阻随酒精气体浓度增大而减小，故传感器的电阻减小，则回路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律，总电流变大，灯泡L变亮，电流表示数变大，灯泡和电源内阻上的电压变大，则传感器上的电压即电压表示数减小，根据C，电容器两板间电压减小，带电荷量减小，故BD错误，AC正确。
故选：AC。
【点评】本题的关键在于理解传感器电阻变化对电路中电流、电压以及电容器电荷量的影响。当传感器电阻减小时，电路中的总电流增加，导致小灯泡L变亮，电压表V的示数变大，以及电容器C上的电荷量增多。正确理解这些变化对于解答本题至关重要。
（多选）12．（2023秋 许昌期末）如图所示，为某同学利用压力传感器设计的水库水位预警系统。电路中的R0是定值电阻，R是压力传感器（可等效为可变电阻），水位预警系统是一个电压表（右方虚线框内），图中水位控制开关（左方虚线框内）未画出。水位越高，水对压力传感器R的压力越大，压力传感器R的电阻值越小。下列说法正确的是（ ）
A．当水位逐渐降低、直到控制开关自动开启低水位预警的过程中，电压表示数逐渐增大
B．当水位逐渐降低，直到控制开关自动开启低水位预警的过程中，电压表示数逐渐减小
C．当水位逐渐升高，直到控制开关自动开启高水位预警的过程中，电压表示数逐渐增大
D．当水位逐渐升高，直到控制开关自动开启高水位预警的过程中。电压表示数逐渐减小
【考点】常见的传感器及分类；电路动态分析．
【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】BC
【分析】根据水位越高，水对压力传感器R的压力越大，压力传感器R的电阻值越小来分析水位升高和降低时，压力传感器电阻的变化，进而可知电路中电流的变化，即可知道R0两端电压的变化。
【解答】解：AB.水位越高，水对压力传感器R的压力越大，压力传感器R的电阻值越小。所以当水位逐渐降低时，R变大。则回路电阻变大，总电流变小，R0两端电压变小，即电压表示数逐渐减小，故A错误，B正确；
CD.水位越高，水对压力传感器R的压力越大，压力传感器R的电阻值越小。所以当水位逐渐升高时，R变小。回路电阻变小，总电流变大，R0两端电压变大，即电压表示数逐渐增大，故D错误，C正确。
故选：BC。
【点评】能够看懂电路的结构，知道串并联电路中电流、电压、和电阻的特点是解题的基础。
三．填空题（共4小题）
13．（2024春 龙岩期末）为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统。如图为街道路灯自动控制电路，利用直流电源E为电磁铁供电，照明电源为路灯供电，光控开关由光敏电阻R控制。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在 AB （填“AB”或“CD”）之间；清晨，天逐渐变亮，通过电磁铁螺线管的电流变（“大”或“小”） 大 ，为了更加节能，让天色稍亮时，路灯熄灭，变阻器R'的阻值应适当调些 小 （选填“大”或“小”）。
【考点】常见传感器的工作原理及应用．
【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】AB，大，小。
【分析】光照强度越大，光敏电阻的阻值越小，可知电路中的电流越大，衔铁被吸下来，据此分析；清晨，光照强度逐渐变亮，光敏电阻的阻值逐渐变小，据此分析电流的变化；天色稍亮时，此时光敏电阻的阻值还比较大，据此分析。
【解答】解：由于天亮时光照强度较大，光敏电阻的阻值较小，根据欧姆定律可知电路中的电流较大，衔铁被吸下，AB间断开，CD间接通，为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在AB间。
清晨，天逐渐变亮，光敏电阻的阻值较小，通过电磁铁螺线管的电流变大。
为了更加节能，让天色稍亮时，路灯熄灭，可知熄灭时，光照强度还不太强，光敏电阻的阻值还比较大，则变阻器的阻值应适当调小些。
故答案为：AB，大，小。
【点评】知道光敏电阻的阻值随着光照强度的增加而逐渐变小是解题的关键，熟练掌握欧姆定律的应用是解题的基础。
14．（2023秋 黄浦区校级期末）一款补水提示器其工作原理如图所示，水量增加时滑片下移，电表可选择理想电流表或理想电压表。环保达人陈老师认为装置中选择使用电压表更好，理由是 如果选择电压表，滑动变阻器R和定值电阻R0串联，且电压表测R的滑片至最上端的电压，无论滑片如何移动，变阻器接入电路的阻值不变，电路中电流不变。与选择电压表相比，选择电流表设计电路的总电阻较小，电路电流较大，由P＝EI可知，电路的总功率较大，不节能 。选择电压表时，若要提升电压表示数随水量变化的灵敏度，可以 减小 R0。（选填“增大”或“减小”）
【考点】常见传感器的工作原理及应用；闭合电路欧姆定律的内容和表达式．
【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】如果选择电压表，滑动变阻器R和定值电阻R0串联，且电压表测R的滑片至最上端的电压，无论滑片如何移动，变阻器接入电路的阻值不变，电路中电流不变。与选择电压表相比，选择电流表设计电路的总电阻较小，电路电流较大，由P＝EI可知，电路的总功率较大，不节能；减小。
【分析】根据选择电压表和选择电流表接入电路进行对比分析电功率的消耗进行分析判断，结合增大电流在阻值改变相同的情况下电压变化更大进行解答。
【解答】解：装置中选择使用电压表更好，理由是如果选择电压表，滑动变阻器R和定值电阻R0串联，且电压表测R的滑片至最上端的电压，无论滑片如何移动，变阻器接入电路的阻值不变，电路中电流不变。与选择电压表相比，选择电流表设计电路的总电阻较小，电路电流较大，由P＝EI可知，电路的总功率较大，不节能；选择电压表，减小电阻R0，电路中电流增大，电阻变化相同时，电压变化变大，即灵敏度提高。
故答案为：如果选择电压表，滑动变阻器R和定值电阻R0串联，且电压表测R的滑片至最上端的电压，无论滑片如何移动，变阻器接入电路的阻值不变，电路中电流不变。与选择电压表相比，选择电流表设计电路的总电阻较小，电路电流较大，由P＝EI可知，电路的总功率较大，不节能；减小。
【点评】考查闭合电路的欧姆定律和电表的选择，会分析电路工作原理，根据题目要求作答。
15．（2023秋 长宁区校级月考）如图所示是研究小车运动s﹣t图和v﹣t图的实验装置。信号发射器和信号接收器组成 位移 传感器。若实验测得的x﹣t图像是 一条倾斜的直线 ，说明小车在轨道上做匀速直线运动；若继续增大轨道的倾斜角，小车会做 加速 运动。
【考点】常见传感器的工作原理及应用；利用x﹣t图像的斜率求解物体运动的速度．
【专题】定性思想；推理法；直线运动规律专题；理解能力．
【答案】位移；一条倾斜的直线；加速。
【分析】了解实验装置，明确实验原理，从而判断该装置为位移传感器，再根据位移与时间图像进行分析。
【解答】解：根据实验装置可知，信号发射器和信号接收器组成了位移传感器；因为x﹣t图像斜率代表速度，所以小车在轨道上做匀速直线运动，则图像是一条倾斜的直线；若继续增大轨道的倾斜角，则小车重力沿斜面向下的分量会大于摩擦力，小车会做加速运动。
故答案为：位移；一条倾斜的直线；加速。
【点评】掌握实验装置的基本结构和原理，考查学生灵活处理问题的能力。
16．（2023秋 静安区校级月考）在测定小车运动的平均速度时选用的是 位移 传感器，其中固定在小车上的是其 发射器 部分。如图所示是实验时记录的小车运动的位移随时间变化的图像，选择区域AB范围内平均速度为 1.2 m/s；选择区域AC范围内平均速度为 1.0 m/s。其中较接近A点瞬时速度为 后者 （选填“前者”或“后者”）。
【考点】常见的传感器及分类；平均速度（定义式方向）；瞬时速度；利用x﹣t图像的斜率求解物体运动的速度．
【专题】定量思想；推理法；直线运动规律专题；实验探究能力．
【答案】位移；发射器；1.2；1.0；后者
【分析】DIS由传感器、数据采集器和计算机组成．测定小车的平均速度时，选用的是位移传感器．测定小车的瞬时速度时常用光电门传感器；根据平均速度的定义进行求解。
【解答】解：在测定小车运动的平均速度时选用的是位移传感器，其中固定在小车上的是其发射器部分。
由题图可知，从A到B位移为
x＝2.0m﹣0.25m＝1.75m
所用时间为
t＝2.5s﹣1.0s＝1.5s
平均速度大小为
m/s≈1.2m/s
由题图可知，从A到C位移为
x′＝0.75m﹣0.25m＝0.5m
所用时间为
t′＝1.5s﹣1.0s＝0.5s
m/s＝1.0m/s
由图可知，小车做加速运动，根据极限思想法可知越靠近A点的平均速度越接近A点的瞬时速度，故答案为后者。
故答案为：位移；发射器；1.2；1.0；后者
【点评】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。
四．解答题（共4小题）
17．（2024秋 浦东新区期末）变阻器作为一种常用的电路元器件，可用于调节电路中的电流和电压，在电路设计和物理量的测量中扮演着重要角色。
（1）“测量金属丝的电阻率”的实验电路，如图1所示。若被测金属丝R的电阻值约为30Ω，则实验中选用的滑动变阻器最合理的阻值范围为 B 。
A.0～1Ω
B.0～50Ω
C.0～500Ω
（2）按如图2所示的电路研究小灯泡的U﹣I特性曲线。某同学实验得到的小灯泡I﹣U图像应该是 C 。
（3）“测量电源的电动势和内阻”的实验电路，如图3甲所示。已知R0＝1Ω，电压表和电流表均可认为是理想电表。由测得的数据作出了如图3乙所示的U﹣I图线，则该电池的电动势为 1.40 V，内电阻为 1 Ω。
（4）某种对车辆进行快速称重的电子秤重计原理图，如图4所示，下列说法正确的是 C 。
A.称重计在电路中相当于一个电压表
B.电路中的R1是没有作用的
C.当车辆越重时，流过称重计的电流越大
D.当车辆越重时，流过称重计的电流越小
【考点】常见传感器的工作原理及应用；导体电阻率的测量；伏安法测电阻；测量普通电源的电动势和内阻．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】（1）B：（2）C；（2）1.40；1（4）C。
【分析】（1）根据电路安全分析选择滑动变阻器；
（2）I﹣U图像与坐标原点连线的斜率逐渐表示电阻的倒数；
（3）由闭合电路欧姆定律结合图像求解；
（4）根据电路图结合欧姆定律分析。
【解答】解：（1）电路图滑动变阻器采用限流接法，为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选用阻值与待测电阻阻值接近的；若被测电阻丝的电阻在30Ω左右，实验中选用的滑动变阻器最合理的阻值范围为0～50Ω，故AC错误，B正确。
故选：B。
（2）随着小灯泡两端电压的增大，小灯泡的电阻随之增大，则I﹣U图像与坐标原点连线的斜率逐渐减小，故图像C满足题意，故C正确，ABD错误。
故选：C。
（3）由闭合电路欧姆定律E＝U+I（R0+r）化简可得U＝﹣（R0+r）l+E
由图像可知，E＝1.40V，所以该电池的电动势为1.40V，内电阻为r＝1Ω。
（4）A.称重计串联在电路中，相当于电流表，故A错误；
B.当车辆很重，滑片滑到最下端时，如果没有R1会造成电源短路，烧坏电源和电表，所以电路中的R1是起保护作用，故B错误；
CD.当车辆越重时，弹簧的压缩量越大，滑片越往下，电路中总电阻越小，电流越大，故C正确，D错误。
故选：C。
故答案为：（1）B：（2）C；（2）1.40；1（4）C。
【点评】此题主要考查闭合回路欧姆定律的理解，基础题。
18．（2023秋 宝山区期末）力传感器是一种将力信号转变为电信号的电子元件。图1中的金属丝是一种“应变片”，它将金属片在力F作用下的形变转换成电阻的变化。
（1）金属丝电阻大小的变化遵循了 B 。
A．欧姆定律
B．电阻定律
C．楞次定律
D．焦耳定律
（2）有一种测量物体重量的电子秤，其电路原理图如图2所示，主要由三部分构成：受压板、力传感器R和显示重量的仪表G（实质上是电流表）。不计受压板的质量，已知电流表的测量范围为0～3A，内阻不计；电源电动势为12V，内阻为1Ω；电阻R随压力F变化的函数式为R＝35﹣0.01F（F和R的单位分别是N和Ω）。
①当F在允许的测量范围内增大时，流过电流表的电流将 A 。
A．变大
B．不变
C．变小
②该秤能测量的最大重量是 C 。
A．3500N
B．3400N
C．3200N
D．3100N
③该秤将电流表的电流刻度I转换成重量刻度G，试问G的刻度是否均匀变化？请说明理由？
【考点】常见的传感器及分类．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】（1）B；（2）①A；②C；③G的刻度不均匀变化，理由见解析。
【分析】（1）金属丝电阻大小的变化遵循电阻定律；
（2）根据闭合电路欧姆定律分析解答。
【解答】解：（1）金属丝电阻大小的变化遵循电阻定律，故ACD错误，B正确；
故选：B。
（2）①当F在允许的测量范围内增大时，电阻减小，根据欧姆定律可知电流增大，故A正确，BC错误；
故选：A。
②根据欧姆定律可知I和 R＝35 0.01F 及已知量
推得 I
F＝3600
电流表最大为3A，代入可知F＝3200N
故C正确，ABD错误；
故选：C。
③根据上述分析可知F＝3600 ，则压力 F 和电流 I 不是线性关系，所以G的刻度不均匀变化。
故答案为：（1）B；（2）①A；②C；③G的刻度不均匀变化，理由见解析。
【点评】本题考查传感器的应用，解题关键掌握闭合电路欧姆定律的应用即可。
19．（2024秋 海淀区校级期中）某同学在研究性学习活动中自制电子秤，原理示意图如图所示。用理想电压表的示数指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0。设变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，重力加速度为g，不计一切摩擦和其他阻力。
（1）计算电压表的最大示数；
（2）计算该电子秤能测量的最大质量；
（3）电压表示数U与所称物体质量m的关系式。
【考点】常见传感器的工作原理及应用．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】（1）计算电压表的最大示数；
（2）计算该电子秤能测量的最大质量；
（3）电压表示数U与所称物体质量m的关系式为：。
【分析】（1）当滑片在R最下方时，电压表示数最大，根据闭合电路欧姆定律求解；
（2）根据共点力平衡条件求解；
（3）根据电阻定律及共点力的平衡求解。
【解答】解：（1）经分析知，当滑片在R最下方时，电压表示数最大，电路总电阻为：R′＝R+R0+r
由闭合电路欧姆定律可得
U′＝IR
解得：；
（2）又题意可知，电子秤测量得最小质量为0；电子秤测量最大质量时，弹簧形变量增加l，由胡克定律结合受力分析：
F增＝kl＝mg
解得：
电子秤测量范围：；
（3）由闭合电路得欧姆定律可得：
当弹簧形变量增加x时，由电阻定律得：
由受力分析知：
kx＝mg
U＝IRx
解得：；
答：（1）计算电压表的最大示数；
（2）计算该电子秤能测量的最大质量为；
（3）电压表示数U与所称物体质量m的关系式为：。
【点评】本题考查闭合电路欧姆定律及共点力的平衡条件的应用，解题的关键电路结构分析，注意电阻定律的运用。
20．（2024秋 泉州期中）如图甲是某同学在科技制作活动中自制的电子秤原理图，利用电信号来显示物体的质量，托盘与电阻可忽略的弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计。滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，电压表的示数为零，放上重物后当滑片从最上端滑到最下端过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示。已知滑动变阻器总长度L＝20cm，电源内阻不计，电压表、电流表均为理想电表，g取10m/s2，弹簧的劲度系数k＝10N/m，不计一切阻力。求：
（1）滑动变阻器R的最大阻值；
（2）电源电动势E和限流电阻R0的阻值；
（3）电压表示数Ux与所称物体质量m的关系式。
【考点】常见传感器的工作原理及应用；用闭合电路的欧姆定律计算电源的电动势和内阻；用闭合电路的欧姆定律计算电路中的电压、电流或电阻；电路动态分析．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；理解能力．
【答案】（1）滑动变阻器R的最大阻值为20Ω；
（2）电源电动势为9V和限流电阻的阻值为10Ω；
（3）电压表示数为Ux与所称物体质量m的关系式为Ux。
【分析】（1）根据题意和部分电路的欧姆定律可求；
（2）根据闭合电路欧姆定律可求电动势和电阻值；
（3）根据物体受力平衡再结合电路可求电压和物体质量的关系。
【解答】解：（1）滑动变阻器全部接入时U＝6V，I＝0.3A
由
（2）由图可知滑动变阻器不接入时I'＝0.9A
根据E＝U+IR0，E＝I'R0
代入数据解得E＝9V，R0＝10Ω
（3）当物体质量为m时，压缩量mg＝kΔx
电压表示数Ux
当电压最大时是6V，最大质量为0.2kg，代入数据解得，，m≤0.2kg。
答：（1）滑动变阻器R的最大阻值为20Ω；
（2）电源电动势为9V和限流电阻的阻值为10Ω；
（3）电压表示数为Ux与所称物体质量m的关系式为Ux。
【点评】明确闭合电路欧姆定律的内容，知道电路中电阻、电压和电流的关系。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
同课章节目录