【期末押题预测】期末核心考点 认识传感器(含解析)2024-2025学年高二下学期物理教科版(2019)

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名称 【期末押题预测】期末核心考点 认识传感器(含解析)2024-2025学年高二下学期物理教科版(2019)
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资源类型 试卷
版本资源 教科版(2019)
科目 物理
更新时间 2025-06-10 20:35:10

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期末核心考点 认识传感器
一.选择题(共10小题)
1.(2025 张店区校级一模)传感器的种类多种多样,其性能也各不相同,空调机在室内温度达到设定的温度后,会自动停止工作,空调机内使用了下列哪种传感器(  )
A.生物传感器 B.压电传感器
C.温度传感器 D.光电传感器
2.(2025春 海南期中)以下是教材中关于传感器的应用几幅图片,说法正确的是(  )
A.如图甲,是测量储罐中不导电液体高度的装置,当储罐中液面高度升高时,LC回路中振荡电流频率将增大
B.如图乙,是一种电感式微小位移传感器,当物体1向左移动时,线圈自感系数变大
C.如图丙,是电容式话筒的原理示意图,当膜片向左运动时,A点的电势比B点的低
D.如图丁,是霍尔元件工作原理示意图,在测定地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持水平
3.(2025春 北京校级月考)为了节能和环保,一些公共场所用光敏电阻制作光控开关来控制照明系统,如图为电路原理图。图中直流电源电动势为3V,内阻可不计,R为可变电阻,RG为光敏电阻,其在不同照度下的阻值如下表(照度是描述光的强弱的物理量,光越强照度越大,lx是它的单位)。若控制开关两端电压升至2V时将自动开启照明系统,则以下说法正确的是(  )
照度/lx 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
电阻RG/kΩ 75 40 28 23 20 18
A.若将R接入电路的阻值调整为20kΩ,则当照度降低到1.0时启动照明系统
B.若要使照明系统在照度降低到1.2时启动,则要将R接入电路的阻值调整为36kΩ
C.若要在光照更暗时启动照明系统,应将R接入电路的阻值调小
D.R接入电路的阻值不变时,照度越小,控制开关两端的电压越大
4.(2024春 河东区期中)如图中关于传感器的应用,下列说法正确的是(  )
A.干簧管是通过电流受到的安培力来控制电路的通断
B.火灾报警器利用的是光的散射原理来影响电阻变化
C.红外测温仪向人体发射红外线,从而测量人体温度
D.当被测物体向左移动时,电容式位移传感器的电容减小
5.(2024春 丰台区期中)某种感温式火灾报警器如图甲所示,其简化的工作电路如图乙所示。变压器原线圈接电压有效值恒定的交流电源,副线圈连接报警系统,其中RT为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,R0为滑动变阻器,R1为定值电阻。当警戒范围内发生火灾,环境温度升高达到预设值时,报警装置(图中未画出)通过检测R1的电流触发报警。下列说法正确的是(  )
A.警戒范围内出现火情时,通过定值电阻R1的电流减小
B.通过检测电阻R1的电流过小时,报警装置就会报警
C.若要调低预设的报警温度,可减小滑动变阻器R0的阻值
D.若要调高预设的报警温度,可减小定值电阻R1的阻值
6.(2024春 山西期中)关于传感器,下列说法正确的是(  )
A.所有传感器都是由塑料制成的
B.水银温度计是一种传感器
C.传感器主要是通过感温度的变化来传递信号的
D.金属材料也可以制成传感器
7.(2024春 吴江区校级月考)传感器的应用越来越广泛,以下关于传感器在生产生活中的实际应用,说法正确的是(  )
A.宾馆的自动门能“感受”到人走近,主要利用的是声音传感器
B.电梯能对超出负载作出“判断”,主要利用的是力传感器
C.交警使用的酒精测试仪是一种物理传感器,是靠吹气的压力来工作
D.红外测温枪向人体发射红外线,从而测量人体温度
8.(2024春 石景山区校级月考)下列关于传感器的说法正确的是(  )
A.话筒是一种常用的传感器,其作用是将电信号转换为声音信号
B.在天黑楼道里出现声音时,楼道里的灯才亮,它的控制电路中只需要用到声音传感器
C.光照越强光敏电阻的阻值越大
D.霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量
9.(2023秋 西安期末)某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绝缘小车上,中间放置一个绝缘光滑重球,力敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小。小车向右做直线运动的过程中,电流表的示数如图乙所示,下列判断正确的是(  )
A.小车在0 t1时间内小车的加速度变大
B.小车在t1 t2时间内做匀减速直线运动
C.小车在t1 t2时间内做加速度减小的加速运动
D.小车在t2 t3时间内一定做匀速直线运动
10.(2024春 武进区期中)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”时电路接通,其开关的功能是利用了电磁感应原理
D.如图丁,是一种电感式微小位移传感器,当物体1向左移动时,线圈自感系数变大
二.多选题(共5小题)
(多选)11.(2024秋 黄浦区校级期末)物理学中用照度描述光的强弱,光越强照度越大,照度的单位为Lx。某实验室采用光敏电阻制作光控开关来控制照明系统,光敏电阻在不同照度下的阻值如下表。控制电路原理如图所示,电路中的电阻R1和R2,其中一个是定值电阻,另一个是光敏电阻,已知直流电源电动势E=3V,内阻不计,实验室某日的光照强度随时间变化曲线如图,当控制开关两端电压U≥2V时,控制开关自动启动照明系统。则下列说法正确的是(  )
照度/Lx 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
电阻/kΩ 75 40 24 20 18 15
A.R1为定值电阻,R2为光敏电阻
B.照度越大,该电路控制开关两端的电压越小
C.若将定值电阻的阻值变为20kΩ,该天6:00后该系统即可工作
D.该电路中定值电阻阻值越大,该天的照明系统工作的时间越短
(多选)12.(2024春 杭州期中)如图为电熨斗构造的示意图,其中温度敏感元件是双金属片,在温度升高时上层金属的膨胀大于下层金属,可造成双金属片的形变,其形变达到一定程度后两触点便分开。通过调节调温旋钮,可使升降螺钉上下移动进而带动弹性铜片上下移动。则(  )
A.常温下,电熨斗的上下触点是接触的
B.温度升高时,双金属片会向下弯曲
C.需要更高温度熨烫时,要调节升降螺钉下移
D.需要更高温度熨烫时,要调节升降螺钉上移
(多选)13.(2024春 青羊区校级期中)为了节能环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统,天亮灯熄、天暗灯亮,如图甲所示,L1、L3为指示灯,L2为照明灯,电源提供的电压U恒定。光控开关可采用光敏电阻和电磁铁来控制,如图乙所示,当线圈中的电流大于I0时,继电器的衔铁将被吸合。光敏电阻R是阻值随光照强度增大而减小的元件,下列说法正确的是(  )
A.照明灯L2灯亮时,L1会变暗
B.照明灯L2灯亮时,L3会变暗
C.AB应该接入光控开关的CE端
D.为了让天色更暗时,路灯才被点亮,变阻器R'的阻值应适当调小
(多选)14.(2024春 朝阳区校级期中)如图所示为苹果自动分拣装置示意图,该装置可以把质量不同的苹果自动分拣后分别进入两通道。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,当电磁铁磁力达到某一阈值时,便可吸动分拣开关的衔铁,分拣板可绕O点转动,使苹果落入下通道,不计线圈导线的电阻。则下列说法正确的是(  )
A.经过分拣,质量小的苹果落入下通道
B.为了分拣出质量更大的苹果,可以减小电源的输出电压
C.为了分拣出质量更大的苹果,可以减少缠绕电磁铁线圈匝数
D.为了分拣出质量更大的苹果,可以减小电阻R2的阻值
(多选)15.(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
期末核心考点 认识传感器
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.(2025 张店区校级一模)传感器的种类多种多样,其性能也各不相同,空调机在室内温度达到设定的温度后,会自动停止工作,空调机内使用了下列哪种传感器(  )
A.生物传感器 B.压电传感器
C.温度传感器 D.光电传感器
【考点】常见的传感器及分类.
【专题】定性思想;推理法;恒定电流专题;推理论证能力.
【答案】C
【分析】传感器是将非电学量转变成电学量,如力传感器是将力学量转变成电学量.而温度传感器则是通过温度的变化转变成电学量。
【解答】解:空调机在室内温度达到设定的温度后,会自动停止工作,这是因为空调机使用温度传感器,故C正确,ABD错误。
故选:C。
【点评】热敏电阻是当温度变化时,导致电阻的阻值发生变化;而光敏电阻则是当有光时,其电阻的阻值发生变化.它们的电阻都是变小,而金属电阻则是变大。
2.(2025春 海南期中)以下是教材中关于传感器的应用几幅图片,说法正确的是(  )
A.如图甲,是测量储罐中不导电液体高度的装置,当储罐中液面高度升高时,LC回路中振荡电流频率将增大
B.如图乙,是一种电感式微小位移传感器,当物体1向左移动时,线圈自感系数变大
C.如图丙,是电容式话筒的原理示意图,当膜片向左运动时,A点的电势比B点的低
D.如图丁,是霍尔元件工作原理示意图,在测定地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持水平
【考点】常见的传感器及分类;霍尔效应与霍尔元件.
【专题】定量思想;推理法;电容器专题;推理论证能力.
【答案】B
【分析】首先要明确储罐中液面高度变化会影响电容大小,根据电容决定式判断电容变化情况,再依据LC回路频率公式分析频率的变化;根据电感式微小位移传感器的原理,分析物体移动时线圈匝数的变化,进而得出自感系数的变化;对于电容式话筒,先根据膜片移动判断电容的变化,再由电荷量不变结合电容电压公式分析电压变化,最后根据极板与电源的连接情况确定电势高低;考虑霍尔元件的工作条件是磁场垂直于工作面,以及地球赤道上方地磁场的方向,判断元件工作面应保持的方向。
【解答】解:A、图甲中,不导电液体为电介质,储罐中液面高度升高时,介电常数增大,根据
C
可知,电容器电容C增大,根据
可知,LC回路中振荡电流频率将减小,故A错误;
B、图乙中,当物体1向左移动时,铁芯插入的长度变大,线圈自感系数变大,故B正确;
C、图丙中,当膜片向左运动时,膜片与固定电极之间的间距增大,根据
C
可知电容C减小,由于极板电压不变,根据
可知,电容器电量Q减小,电容器放电,通过电阻R的电流方向由A到B,则A点的电势比B点的高,故C错误;
D、图丁中,霍尔元件工作时,要让磁场垂直于元件的工作面,地球赤道上方的地磁场方向是水平的,所以元件的工作面应保持竖直,故D错误。
故选:B。
【点评】本题主要考查传感器的工作原理,需要根据不同传感器的特点及相关物理知识来分析各选项。
3.(2025春 北京校级月考)为了节能和环保,一些公共场所用光敏电阻制作光控开关来控制照明系统,如图为电路原理图。图中直流电源电动势为3V,内阻可不计,R为可变电阻,RG为光敏电阻,其在不同照度下的阻值如下表(照度是描述光的强弱的物理量,光越强照度越大,lx是它的单位)。若控制开关两端电压升至2V时将自动开启照明系统,则以下说法正确的是(  )
照度/lx 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
电阻RG/kΩ 75 40 28 23 20 18
A.若将R接入电路的阻值调整为20kΩ,则当照度降低到1.0时启动照明系统
B.若要使照明系统在照度降低到1.2时启动,则要将R接入电路的阻值调整为36kΩ
C.若要在光照更暗时启动照明系统,应将R接入电路的阻值调小
D.R接入电路的阻值不变时,照度越小,控制开关两端的电压越大
【考点】常见的传感器及分类;闭合电路欧姆定律的内容和表达式.
【专题】定性思想;推理法;电磁感应与电路结合;分析综合能力.
【答案】D
【分析】根据题意,结合串联分压的原理,分析电路,结合题中数据求解;
若要使照明系统在照度降低到1.2时启动,根据表中的数据求解;
根据分析所得可知,启动照明系统时,光敏电阻阻值为电阻R阻值的2倍,结合表中数据求解;
根据串联分压的原理求解。
【解答】解:A.根据题意,由串联分压原理有,R0两端的电压为:
当U=2V时,此时照明系统会启动,若R=20kΩ,可得:
即解得:R0=40kΩ,对照表中数据可知,当光照强度降低到0.4时,照明系统启动,故A错误;
B.若要使照明系统在照度降低到1.2时启动,对照表中数据可知,此时:R0=18kΩ
根据A项的公式可得:
即解得:R=9kΩ,故B错误;
C.由选项A的分析可知,在启动照明系统的时候,光敏电阻的阻值为电阻R的阻值的2倍,
当光照更暗时,即光照强度更小是,对照表中数据可知,光敏电阻阻值较大,则此时应将R接入电路的阻值调大,故C错误;
D.当R接入电路的阻值不变时,光照强度越小,对照表中数据可知,R0阻值越大,再根据串联分压的原理可知,控制开关两端的电压越大,故D正确。
故选:D。
【点评】解答本题的关键是,能够读懂表格的信息,知道光照强度越大,光敏电阻的阻值越小,能够根据串联电路分压帮助分析。
4.(2024春 河东区期中)如图中关于传感器的应用,下列说法正确的是(  )
A.干簧管是通过电流受到的安培力来控制电路的通断
B.火灾报警器利用的是光的散射原理来影响电阻变化
C.红外测温仪向人体发射红外线,从而测量人体温度
D.当被测物体向左移动时,电容式位移传感器的电容减小
【考点】常见的传感器及分类.
【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】传感器是将其他信号转换为电信号的元件,根据各个传感器的工作原理逐一分析判断。红外测温仪是测量人体发射的红外线来测量人体温度的。
【解答】解:A.干簧管是利用磁极间的相互作用来控制电路的通断,故A错误;
B.火灾报警器是利用烟雾对光的散射或反射影响电阻变化的,故B正确;
C.红外测温枪是接受人体向外发射红外线的强弱,从而测量人体温度,故C错误;
D.当被测物体向左移动时,两极板之间介电常数变大,根据,可知电容变大,故D错误。
故选:B。
【点评】传感器的工作原理:通过对某一物理量敏感的元件,将感受到的物理量按一定规律转换成便于测量的量。例如,光电传感器利用光敏电阻将光信号转换成电信号;热电传感器利用热敏电阻将温度信号转换成电信号。
5.(2024春 丰台区期中)某种感温式火灾报警器如图甲所示,其简化的工作电路如图乙所示。变压器原线圈接电压有效值恒定的交流电源,副线圈连接报警系统,其中RT为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,R0为滑动变阻器,R1为定值电阻。当警戒范围内发生火灾,环境温度升高达到预设值时,报警装置(图中未画出)通过检测R1的电流触发报警。下列说法正确的是(  )
A.警戒范围内出现火情时,通过定值电阻R1的电流减小
B.通过检测电阻R1的电流过小时,报警装置就会报警
C.若要调低预设的报警温度,可减小滑动变阻器R0的阻值
D.若要调高预设的报警温度,可减小定值电阻R1的阻值
【考点】常见的传感器及分类;变压器的构造与原理.
【专题】定性思想;推理法;电学图象专题;推理论证能力.
【答案】C
【分析】因为原线圈电压恒定,所以副线圈电压恒定,假设副线圈的电压为U,当R1的电流为I时引起警报,此时副线圈电路的总电阻为R,副线圈总电阻R=RT+R0+R1。
【解答】解:A.出现火情时,RT阻值减小,因为原线圈两端电压不变,所以副线圈两端电压不变,R0和R1阻值不变,因此副线圈上电路的总阻值减小,电流增大,故A错误;
B.根据题意及上述分析可知,当发生火情时,RT电阻变小,此时流过R1的电流变大,报警器报警,因此电流过小时报警器不会报警,故B错误;
CD.假设副线圈两端的电压为U,当流过R1的电流为I时报警器报警,此时电路的总电阻为RRT+R0+R1,若要调低预设的报警温度,则需要引起警报时RT的电阻阻值下降较少,此时若要电路中的电流仍为I,则需要减小R0或R1的阻值,故C正确、D错误。
故选:C。
【点评】本题需要利用传感器及电路的相关知识求解。
6.(2024春 山西期中)关于传感器,下列说法正确的是(  )
A.所有传感器都是由塑料制成的
B.水银温度计是一种传感器
C.传感器主要是通过感温度的变化来传递信号的
D.金属材料也可以制成传感器
【考点】常见的传感器及分类.
【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】传感器作为一种将其它形式的信号与电信号之间的转换装置,在我们的日常生活中得到了广泛应用,不同传感器所转换的信号对象不同,我们应就它的具体原理进行分析。
【解答】解:AD.传感器材料分陶瓷材料、半导体材料、金属材料和有机材料,故A错误,D正确;
B.水银温度计没有转换为电学量,不是传感器,故B错误;
C.传感器一定是通过非电学量转换成电学量来传递信号的,故C错误;
故选:D。
【点评】本题考查对传感器的认识,要注意掌握传感器能够将其他信号转化为电信号,它们在生产生活中应用非常广泛,在学习中要注意体会。
7.(2024春 吴江区校级月考)传感器的应用越来越广泛,以下关于传感器在生产生活中的实际应用,说法正确的是(  )
A.宾馆的自动门能“感受”到人走近,主要利用的是声音传感器
B.电梯能对超出负载作出“判断”,主要利用的是力传感器
C.交警使用的酒精测试仪是一种物理传感器,是靠吹气的压力来工作
D.红外测温枪向人体发射红外线,从而测量人体温度
【考点】常见的传感器及分类.
【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】传感器是把非电学物理量(如位移、速度、压力、角度等)转换成电学物理量(如电压、电流、电量等)或者电路通断的一种元件。根据各个传感器的工作原理来分析。
【解答】解:A.宾馆的自动门能“感受”到人走近,是因为安装了红外线传感器,从而能感知红外线,导致门被打开,故A错误;
B.通过压力传感器,可以使电梯判断是否超出负载,即电梯能对超出负载作出“判断”,主要利用的是力传感器,故B正确;
C.酒精测试仪是气敏传感器,是靠化学反应来工作的,不是靠吹气的压力来工作,故C错误;
D.红外测温枪是通过接受人体向外辐射的红外线,从而测量人体温度,故D错误。
故选:B。
【点评】传感器能够将其他信号转化为电信号,它们在生产生活中应用非常广泛,在学习中要注意体会,理解其工作原理。
8.(2024春 石景山区校级月考)下列关于传感器的说法正确的是(  )
A.话筒是一种常用的传感器,其作用是将电信号转换为声音信号
B.在天黑楼道里出现声音时,楼道里的灯才亮,它的控制电路中只需要用到声音传感器
C.光照越强光敏电阻的阻值越大
D.霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量
【考点】常见的传感器及分类.
【专题】定性思想;归谬反证法;电磁学;理解能力.
【答案】D
【分析】传感器作为一种将其它形式的信号与电信号之间的转换装置,在我们的日常生活中得到了广泛应用,不同传感器所转换的信号对象不同,我们应就它的具体原理进行分析。
【解答】解:A.话筒是一种常用的声传感器,其作用是将声音信号转换为电流信号,故A错误;
B.楼道里的灯只有天黑时出现声音才亮,使用了光传感器与声传感器,故B错误;
C.光照越强光敏电阻的阻值越小,故C错误;
D.霍尔元件是能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量的传感器,故D正确;
故选:D。
【点评】传感器能够将其他信号转化为电信号,它们在生产生活中应用非常广泛,在学习中要注意体会。
9.(2023秋 西安期末)某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绝缘小车上,中间放置一个绝缘光滑重球,力敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小。小车向右做直线运动的过程中,电流表的示数如图乙所示,下列判断正确的是(  )
A.小车在0 t1时间内小车的加速度变大
B.小车在t1 t2时间内做匀减速直线运动
C.小车在t1 t2时间内做加速度减小的加速运动
D.小车在t2 t3时间内一定做匀速直线运动
【考点】常见的传感器及分类;牛顿第二定律的简单应用;闭合电路欧姆定律的内容和表达式.
【专题】定量思想;方程法;直线运动规律专题;理解能力.
【答案】C
【分析】根据电流表示数的变化判断力敏电阻受力情况,根据受力情况判断小车做何种运动。
【解答】解:A、在0~t1时间内电流不变,则压敏电阻的阻值不变,所受的压力不变,小车的加速度不变,故A错误;
B、在t1~t2时间内,电流减小,则压敏电阻的阻值变大,所受的压力减小,则小车的加速度减小,即小车做加速度减小的加速运动,故B错误,C正确;
D、在t2~t3时间内,电流不变,与0~t1时间内相比,电流变小了,则压敏电阻的阻值变大,所受的压力减小,加速度减小了,但是加速度不一定为0,则小车不一定做匀速直线运动,故D错误。
故选:C。
【点评】根据受力情况判断小车的运动情况。
10.(2024春 武进区期中)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”时电路接通,其开关的功能是利用了电磁感应原理
D.如图丁,是一种电感式微小位移传感器,当物体1向左移动时,线圈自感系数变大
【考点】常见的传感器及分类.
【专题】定性思想;推理法;电磁感应——功能问题;理解能力.
【答案】C
【分析】随着光照的增强,光敏电阻的载流子增多,导电性变好;电阻应变片的电阻随受外力而发生机械形变的变化而发生变化;“干簧管”能起到开关的作用是由于磁化;铁芯插入线圈的长度变大时,线圈自感系数变大。
【解答】解:A.如图甲,是一光敏电阻,随着光照的增强,载流子增多,电阻减小,导电性变好,故A正确;
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,故B正确;
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;
D.如图丁,是一种电感式微小位移传感器,当物体1向左移动时,铁芯插入的长度变大,线圈自感系数变大,故D正确。
本题选错误的,故选:C。
【点评】本题的关键要了解各种传感器的特点、工作原理。传感器能够将其他信号转化为电信号,在生产生活中应用非常广泛,在学习中要注意体会。
二.多选题(共5小题)
(多选)11.(2024秋 黄浦区校级期末)物理学中用照度描述光的强弱,光越强照度越大,照度的单位为Lx。某实验室采用光敏电阻制作光控开关来控制照明系统,光敏电阻在不同照度下的阻值如下表。控制电路原理如图所示,电路中的电阻R1和R2,其中一个是定值电阻,另一个是光敏电阻,已知直流电源电动势E=3V,内阻不计,实验室某日的光照强度随时间变化曲线如图,当控制开关两端电压U≥2V时,控制开关自动启动照明系统。则下列说法正确的是(  )
照度/Lx 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
电阻/kΩ 75 40 24 20 18 15
A.R1为定值电阻,R2为光敏电阻
B.照度越大,该电路控制开关两端的电压越小
C.若将定值电阻的阻值变为20kΩ,该天6:00后该系统即可工作
D.该电路中定值电阻阻值越大,该天的照明系统工作的时间越短
【考点】常见的传感器及分类;闭合电路欧姆定律的内容和表达式.
【专题】解题思想;定性思想;电磁感应与电路结合;分析综合能力.
【答案】BD
【分析】根据题意,分析实验电路结合表中数据推断电阻类型;
根据推断出的电阻类型及其特点分析即可;
若将定值电阻的阻值变为20kΩ,则控制开关自动启动时光敏电阻为40kΩ,此时对应照度为0.4 Lx,结合图乙可解;
根据光敏电阻的特性:光照强度越大,光敏电阻的阻值越小,结合表中数据求解。
【解答】解:AB.当控制开关两端电压U≥2V时,控制开关会自动启动照明系统,可知光照强度小时,控制开关两端的电压大;
根据表格的数据可知,当光照强度小时,光敏电阻的阻值大,则可推断R1为光敏电阻,R2为定值电阻;
光照强度越大,光敏电阻R1的阻值就越小,因此该电路控制开关两端的电压越小,故A错误,B正确;
C.如果将定值电阻的阻值变为20kΩ时,则控制开关自动启动时光敏电阻为40kΩ,根据表格数据可知此时对应的照度为0.4 Lx
结合图乙可知,该天系统工作时间段为:0~6:00、18:00~24:00,故C错误;
D.根据题意可知,该电路中的定值电阻的阻值越大,控制开关自动启动时,光敏电阻的阻值越大,此时对应的光照强度就越小,则可得该天照明系统工作的时间就越短,故D正确。
故选:BD。
【点评】解答本题的关键是,能够读懂表格的信息,知道光照强度越大,光敏电阻的阻值越小,能够根据串联电路分压帮助分析。
(多选)12.(2024春 杭州期中)如图为电熨斗构造的示意图,其中温度敏感元件是双金属片,在温度升高时上层金属的膨胀大于下层金属,可造成双金属片的形变,其形变达到一定程度后两触点便分开。通过调节调温旋钮,可使升降螺钉上下移动进而带动弹性铜片上下移动。则(  )
A.常温下,电熨斗的上下触点是接触的
B.温度升高时,双金属片会向下弯曲
C.需要更高温度熨烫时,要调节升降螺钉下移
D.需要更高温度熨烫时,要调节升降螺钉上移
【考点】常见的传感器及分类.
【专题】应用题;定量思想;推理法;恒定电流专题;分析综合能力.
【答案】ABC
【分析】根据双金属片的工作原理分析常温状态下触点的情况及温度过高时双金属片的形变情况;根据双金属片的工作原理可知,温度过高时,触点的变化情况,再分析应该如何调节调温旋钮。
【解答】解:AB、在温度升高时上层金属的膨胀大于下层金属,当温度过高,由于上层金属的膨胀大于下层金属,使双金属片向下弯曲,弯曲到一定程度时,触点分离,电路断开,电热丝不在加热,当温度降低后,双金属片恢复原状,电熨斗的上下触点接触,则常温下电熨斗的上下触点是接触的,故AB正确;
CD、需要设定较高的温度,调温旋钮应该向下旋,使得双金属片弯曲较大时,触点点才分离,这样保证了较高的温度,故C正确,D错误。
故选:ABC。
【点评】本题考查学生的分析能力,解题关键是正确分析出传感器的作用,以及原理,即度升高到某值,由于上层金属的膨胀大于下层金属,触电断开,停止加热。
(多选)13.(2024春 青羊区校级期中)为了节能环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统,天亮灯熄、天暗灯亮,如图甲所示,L1、L3为指示灯,L2为照明灯,电源提供的电压U恒定。光控开关可采用光敏电阻和电磁铁来控制,如图乙所示,当线圈中的电流大于I0时,继电器的衔铁将被吸合。光敏电阻R是阻值随光照强度增大而减小的元件,下列说法正确的是(  )
A.照明灯L2灯亮时,L1会变暗
B.照明灯L2灯亮时,L3会变暗
C.AB应该接入光控开关的CE端
D.为了让天色更暗时,路灯才被点亮,变阻器R'的阻值应适当调小
【考点】常见的传感器及分类;闭合电路欧姆定律的内容和表达式;变压器的动态分析——原线圈无负载.
【专题】定性思想;推理法;电学图象专题;推理论证能力.
【答案】BD
【分析】图甲中,L2与L3并联,二者互不影响,流过L1的电流随副线圈所接电路功率的变化而变化,图乙中光敏电阻R的变化,引起电磁铁电流的变化,进而控制衔铁。
【解答】解:AB.L1位于原线圈,L2、L3位于副线圈且二者并联,当L2灯亮时,L2、L3与副线圈并联,副线圈电流增大,同时原线圈电流增大,U保持不变,因为原线圈与电源、L1成串联关系,因此原线圈电路电流增大,L1分压增大,因此L1亮度增大,原线圈电压减小,副线圈电压减小,L3与副线圈并联,所以L3两端电压减小,亮度变暗,故A错误,B正确;
C.外部光照减弱时,电阻R增大,电磁铁电流减小,因此磁性减弱,衔铁连接D端,所以AB接口应接CD接口,故C错误;
D.减小R′电阻之后,为了让电磁铁磁性减弱至衔铁可以连接到D端,需要R的电阻比之前更大,因此需要更暗的光线,所以如果需要天色更暗时路灯点亮,需要减小R′的阻值,故D正确。
故选:BD。
【点评】本题需要利用电路、变压器以及传感器等相关知识求解。
(多选)14.(2024春 朝阳区校级期中)如图所示为苹果自动分拣装置示意图,该装置可以把质量不同的苹果自动分拣后分别进入两通道。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,当电磁铁磁力达到某一阈值时,便可吸动分拣开关的衔铁,分拣板可绕O点转动,使苹果落入下通道,不计线圈导线的电阻。则下列说法正确的是(  )
A.经过分拣,质量小的苹果落入下通道
B.为了分拣出质量更大的苹果,可以减小电源的输出电压
C.为了分拣出质量更大的苹果,可以减少缠绕电磁铁线圈匝数
D.为了分拣出质量更大的苹果,可以减小电阻R2的阻值
【考点】常见的传感器及分类.
【专题】应用题;定量思想;推理法;恒定电流专题;分析综合能力.
【答案】BC
【分析】根据题意分析控制电路接通的条件。根据压力传感器的特性和串并联电路的分压特点解答。
【解答】解:A、质量越大的苹果会使R1受到的压力越大,R1电阻会越小,电路总电阻越小,电路电流越大,电磁铁的磁力越大,电磁铁吸动分拣板的衔铁,分拣板与下通道连接,质量大的苹果将进入下通道,故A错误;
B、将电源的输出电压减小,在电路总电阻更小的情况下电磁铁才可吸动分拣开关,电路总电阻越小,即R1的电阻更小,苹果质量更大,可知选出质量更大的苹果,故B正确;
C、线圈匝数越少,电磁铁要产生相等的磁力需要更大的电流,电路总电阻更小,R1阻值更小,苹果质量更大,可以分拣出质量更大的苹果,故C正确;
D、在其它条件不变的情况下,减小增大R2的阻值,在R1阻值更大的情况下即可吸动分拣开关,分拣的苹果质量更小,故D错误。
故选:BC。
【点评】本题考查了传感器的应用及工作原理,本题应用压力传感器制作了苹果自动分拣装置,解答时要根据题意分析清楚其工作原理,关键是找到电磁铁工作的条件。
(多选)15.(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。
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