2026年高考物理一轮复习 传感器（含解析）
文档属性
| 名称 | 2026年高考物理一轮复习 传感器（含解析） |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.6MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-09-01 22:05:31 | ||
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文档简介
中小学教育资源及组卷应用平台
高考物理一轮复习 传感器
一．选择题（共8小题）
1．（2025 江苏模拟）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，是测量储罐中绝缘液体高度的装置，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，线圈自感系数变小
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点的高
D．如图丁，是霍尔元件工作原理示意图，干簧管也有相同的功能
2．（2025 大兴区校级模拟）压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有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（a）所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球，小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图（b）所示，下列判断正确的是（ ）
A．从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动
B．从t1到t2时间内，小车做变加速直线运动
C．从t2到t3时间内，小车做变加速直线运动
D．从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动
3．（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
4．（2025春 工业园区校级期中）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，两个簧片被磁化而接通，干簧管起到开关作用
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，随着光照增强，光敏电阻变大
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小
5．（2025春 西城区校级期中）图1是某高温自动报警器的电路示意图，左边电源电动势大小可调，弹簧处于原长。R1为热敏电阻，其阻值随温度变化的关系如图2所示，下列说法正确的是（ ）
A．为使温度过高时报警器响铃，c应接在b处
B．要提高启动报警器的温度，可将左边电源的电动势调小一些
C．要提高启动报警器的温度，可将滑动变阻器滑片P向右移动
D．要提高启动报警器的温度，可将弹簧更换为劲度系数更小的弹簧
6．（2025 海淀区校级模拟）光点式检流计是一种可以测量微小电流的仪器，其简化的工作原理示意图如图所示。图中A为轻质绝缘弹簧，C为位于纸面上的线圈，虚线框内有与纸面垂直的匀强磁场；M为置于平台上的轻质小平面反射镜，轻质刚性细杆D的一端与M固连且与镜面垂直、另一端与弹簧下端相连，PQ为圆弧形的、带有刻度的透明读数条，PQ的圆心位于M的中心。使用前需调零：使线圈内没有电流通过时，M竖直且与纸面垂直；入射细光束沿水平方向经PQ上的O点射到M上后沿原路反射。线圈通入电流后弹簧长度改变，使M发生倾斜，入射光束在M上的入射点仍近似处于PQ的圆心，通过读取反射光射到PQ上的位置，可以测得电流的大小。已知弹簧的劲度系数为k，磁场磁感应强度大小为B，线圈C的匝数为N，线圈C沿水平方向的长度为l，细杆D的长度为d，圆弧PQ的半径为r，r d，d远大于弹簧长度改变量的绝对值。下列说法中错误的是（ ）
A．该检流计不仅能测量电流的大小，而且可以测量电流的方向
B．读数条PQ上的刻度是均匀的
C．当线圈中通入的微小电流大小为I时，PQ上反射光点与O点间的弧长为
D．该检流计的设计原理体现了小量放大的思想
7．（2025 泰州模拟）门窗防盗报警装置的电路图如图所示，闭合开关S1，磁铁M靠近干簧管SA，继电器线圈K通电，开关S2自动与a接通，LED二极管发光；继电器线圈K断电时，S2自动与b接通，蜂鸣器H报警。若门窗打开，磁铁M远离干簧管SA，则（ ）
A．二极管不发光，蜂鸣器报警
B．二极管不发光，蜂鸣器不报警
C．二极管发光，蜂鸣器报警
D．二极管发光，蜂鸣器不报警
8．（2025春 鼓楼区校级期中）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，铁芯2是敏感元件，线圈3是转换元件
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
二．多选题（共4小题）
（多选）9．（2025 嘉兴模拟）如图所示为一个加速度计的原理图。滑块可沿光滑杆移动，滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接；固定在滑块上的滑动片M下端与滑动变阻器R接触良好，且不计摩擦；两个电源的电动势E相同，内阻不计。两弹簧处于原长时，M位于R的中点，理想电压表的指针位于表盘中央。当P端电势高于Q端时，指针位于表盘右侧。将加速度计固定在水平运动的被测物体上，则下列说法正确的是（ ）
A．若M位于R的中点右侧，P端电势高于Q端
B．电压表的示数随物体加速度的增大而增大，但不成正比
C．若电压表指针位于表盘左侧，则物体速度方向一定向右
D．若电压表指针位于表盘左侧，则物体加速度方向向右
（多选）10．（2025春 海南期中）电熨斗构造示意图如图所示，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。观察电熨斗的构造，以下说法正确的是（ ）
A．双金属片的作用是控制电路的通断
B．常温下，电熨斗的上下触点是分开的
C．当温度过高时，双金属片向上弯曲
D．熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，调温旋钮应该向下旋
（多选）11．（2025春 烟台期中）图甲是某型号的热敏电阻R1的阻值随温度t变化的图像（已做近似处理），图乙是用R1做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图，其中电源电压可在0.6V～1.8V之间调节，R0为170Ω的定值电阻。该电路工作原理是：将R1放入待测温度处，闭合开关，调节电源电压，使电路中电流保持3mA不变，可直接从温度计表盘上得出待测温度。下列说法正确的是（ ）
A．温度计表盘上显示18℃时，电源电压为1.5V
B．温度计表盘上显示18℃时，电源电压为1.4V
C．该热敏电阻温度计的测温范围为3～56℃
D．该热敏电阻温度计的测温范围为6℃～54℃
（多选）12．（2025春 泰安期中）传感器的功能与人的视觉、听觉、触觉、嗅觉等功能相似。不只在科研领域，在人们的日常生活中，也会用到传感器以实现某种功能。关于图中应用传感器的实际情景，下列说法正确的是（ ）
A．甲图传感器用来测量位移的微小变化，是电容式位移传感器
B．乙图光电计数器用到了光敏电阻这个传感元件，是光传感器
C．丙图利用霍尔元件可以测量微小位移，是利用电磁驱动原理
D．丁图干簧管是利用电磁感应的原理控制电路的通断
三．填空题（共4小题）
13．（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”）
14．（2023春 城关区校级期中）如图是一种街道路灯的自动控制开关，能够实现“日出路灯熄， ”。图中A为光敏二极管，B为电磁继电器，C为照明电路，D为路灯。其工作原理是：日落天黑后，光敏二极管受到的照射光很弱，电阻变 （“大”或“小”），通过电磁铁螺线管的电流变 （“大”或“小”），电磁铁的磁性变 （填“强”或“弱”）， （填“会”或“不会”）将衔铁吸引下来，因而触点和与照明电路火线 （填“接触”或“分开”），路灯发光。
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．（2025 乌鲁木齐模拟）全自动洗衣机中采用了很多传感器。如图所示是安装在排水管两侧的浊度传感器，它用于检测洗净程度。洗涤前，排水管中充满清水，光敏电阻的阻值较小。当洗涤开始后，衣物上的污垢不断地扩散到水中。简述全自动洗衣机利用“光控”从开始洗涤到判断何时结束洗涤的设计思路。
18．（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
19．（2024春 长寿区校级期中）有一种测量压力的电子秤，其原理图如图所示。E是内阻不计、电动势为6V的电源。R0是一个阻值为400Ω的限流电阻。G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器。R是一个压敏电阻，其阻值可随压力大小变化而变化，其关系如表所示。C是一个用来保护显示器的电容器。秤台的重力忽略不计。试分析：
压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 …
电阻R/Ω 300 280 260 240 220 200 180 …
（1）利用表中的数据归纳出电阻R随压力F变化的函数式。
（2）若电容器的耐压值为5V，该电子秤的最大称量值为多大。
（3）如果把电流表中电流的刻度变换成压力刻度，试通过寻求压力与电流表中电流的函数关系式，说明该测力显示器的刻度是否均匀。
20．（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？
高考物理一轮复习 传感器
参考答案与试题解析
一．选择题（共8小题）
1．（2025 江苏模拟）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，是测量储罐中绝缘液体高度的装置，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，线圈自感系数变小
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点的高
D．如图丁，是霍尔元件工作原理示意图，干簧管也有相同的功能
【考点】常见传感器的工作原理及应用．
【专题】定性思想；推理法．
【答案】C
【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，再由电压不变结合电容电压公式分析电荷量变化，最后根据极板与电源的连接情况确定电势高低；根据霍尔元件和干簧管的工作原理分析。
【解答】解：A.图甲中，储罐中液面高度升高时，不导电液体为电介质，介电常数增大，根据 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，导致铁芯插入的长度变大，线圈自感系数变大，故B错误；
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 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正确；
D.图丁是霍尔元件工作原理示意图，霍尔元件是利用霍尔效应（磁场中运动的带电粒子受洛伦兹力作用，使元件两侧产生电势差）工作；干簧管是利用磁场使内部两个簧片磁化相互吸引或排斥来控制电路通断，二者功能不同，故D错误。
故选：C。
【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。
2．（2025 大兴区校级模拟）压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有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（a）所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球，小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图（b）所示，下列判断正确的是（ ）
A．从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动
B．从t1到t2时间内，小车做变加速直线运动
C．从t2到t3时间内，小车做变加速直线运动
D．从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动
【考点】常见传感器的工作原理及应用；牛顿第二定律的简单应用．
【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】B
【分析】压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，而电流变大说明电阻变小，故电流变大说明压力变大；反之，电流变小说明压力变小；电流不变说明压力不变。
【解答】解：AB、在t1～t2内，I变大，阻值变小，压力变大，根据牛顿第二定律可知，加速度变化，小车做变加速运动，故A错误，B正确；
CD、在t2～t3内，I不变，压力恒定，根据牛顿第二定律可知，加速度不变，小车做匀加速直线运动，故CD错误。
故选：B。
【点评】本题关键是根据电流变化情况判断压力变化情况，根据牛顿第二定律判断加速度变化情况，从而判断小车的可能运动情况。
3．（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。
4．（2025春 工业园区校级期中）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，两个簧片被磁化而接通，干簧管起到开关作用
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，随着光照增强，光敏电阻变大
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小
【考点】常见传感器的工作原理及应用．
【专题】信息给予题；定性思想；推理法；恒定电流专题；理解能力．
【答案】A
【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）或者电路的通断的一种元件，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.如图甲，当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，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，故A正确；
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，线圈自感系数变小，故B错误；
C.如图丙是一光敏电阻，随着光照增强，光敏电阻变小，故C错误；
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，故D错误。
故选：A。
【点评】了解各种传感器的特点、工作原理，在仪器设备中的应用；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。
5．（2025春 西城区校级期中）图1是某高温自动报警器的电路示意图，左边电源电动势大小可调，弹簧处于原长。R1为热敏电阻，其阻值随温度变化的关系如图2所示，下列说法正确的是（ ）
A．为使温度过高时报警器响铃，c应接在b处
B．要提高启动报警器的温度，可将左边电源的电动势调小一些
C．要提高启动报警器的温度，可将滑动变阻器滑片P向右移动
D．要提高启动报警器的温度，可将弹簧更换为劲度系数更小的弹簧
【考点】常见传感器的工作原理及应用．
【专题】定性思想．
【答案】B
【分析】报警的温度提高些，则相当于减小了热敏电阻的阻值，电磁铁接通电流不变，结合闭合回路欧姆定律以及电路分析。
【解答】解：A.使温度过高时，热敏电阻阻值降低，电流增大，则电磁铁磁性增强，衔铁接a，若此时报警器响铃，c应接在a处，故A错误；
BCD.若使报警的温度提高些，则相当于减小了热敏电阻的阻值，为了仍等于刚好接通时的电流，应减小左边电源电动势调小一些，或将图1中弹簧更换为劲度系数更大的弹簧，或增大滑动变阻器接入电路中电阻，此时滑动变阻器应将P向左移动，故CD错误，B正确。
故选：B。
【点评】本题考查学生对生活中半导体具体实例的了解情况，此外本题通过影响电阻的因素的实验，考查学生识图能力以及分析问题和解决问题的能力。
6．（2025 海淀区校级模拟）光点式检流计是一种可以测量微小电流的仪器，其简化的工作原理示意图如图所示。图中A为轻质绝缘弹簧，C为位于纸面上的线圈，虚线框内有与纸面垂直的匀强磁场；M为置于平台上的轻质小平面反射镜，轻质刚性细杆D的一端与M固连且与镜面垂直、另一端与弹簧下端相连，PQ为圆弧形的、带有刻度的透明读数条，PQ的圆心位于M的中心。使用前需调零：使线圈内没有电流通过时，M竖直且与纸面垂直；入射细光束沿水平方向经PQ上的O点射到M上后沿原路反射。线圈通入电流后弹簧长度改变，使M发生倾斜，入射光束在M上的入射点仍近似处于PQ的圆心，通过读取反射光射到PQ上的位置，可以测得电流的大小。已知弹簧的劲度系数为k，磁场磁感应强度大小为B，线圈C的匝数为N，线圈C沿水平方向的长度为l，细杆D的长度为d，圆弧PQ的半径为r，r d，d远大于弹簧长度改变量的绝对值。下列说法中错误的是（ ）
A．该检流计不仅能测量电流的大小，而且可以测量电流的方向
B．读数条PQ上的刻度是均匀的
C．当线圈中通入的微小电流大小为I时，PQ上反射光点与O点间的弧长为
D．该检流计的设计原理体现了小量放大的思想
【考点】常见传感器的工作原理及应用．
【专题】定量思想；推理法；磁场 磁场对电流的作用；推理论证能力．
【答案】C
【分析】首先要进行受力分析，利用胡克定律求出形变量，再根据光的反射定律结合角度变化求出弧长，结合表达式分析。
【解答】解：A.电流方向不同，安培力方向不同，M发生倾斜的方向不同，反射光位置不同，故该检流计不仅能测量电流的大小，而且可以测量电流的方向，故A正确；
BC.当在线圈中通入的微小电流为I时，线圈中存在安培力，F＝NBIl，再根据胡克定律有：F＝NBIl＝k|Δx|，解得：
设此时细杆转动的弧度为θ，则反射光线转过的弧度为2θ，由题可知，r＞＞d＞＞|Δx|，所以有sin2θ≈2θ，sinθ≈θ，|Δx|＝θd，s＝2θr，联立可得：，读数条PQ上的刻度是均匀的，故B正确，C错误；
D.该检流计的设计原理体现了小量放大的思想，故D正确。
本题选错误的，故选：C。
【点评】本题考查安培力和光的反射定律，需要考生对这两个知识点有着较深刻的理解，难度较大。
7．（2025 泰州模拟）门窗防盗报警装置的电路图如图所示，闭合开关S1，磁铁M靠近干簧管SA，继电器线圈K通电，开关S2自动与a接通，LED二极管发光；继电器线圈K断电时，S2自动与b接通，蜂鸣器H报警。若门窗打开，磁铁M远离干簧管SA，则（ ）
A．二极管不发光，蜂鸣器报警
B．二极管不发光，蜂鸣器不报警
C．二极管发光，蜂鸣器报警
D．二极管发光，蜂鸣器不报警
【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】A
【分析】根据磁传感器的工作原理和电路的结构进行分析解答。
【解答】解：磁铁靠近干簧管，干簧管通电，使继电器控制S2与a接通二极管发光，此时门窗是关闭的。磁铁是固定在门窗上的，干簧管是固定在门窗的边框上的。若打开门窗，磁铁就会远离干簧管，此时干簧管断开，使继电器控制开关S2与b连接，就会导致蜂鸣器日报警。故打开门窗，二极管不发光，蜂鸣器报警，故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】考查磁传感器的工作原理和电路的结构的应用，会根据题意进行准确分析解答。
8．（2025春 鼓楼区校级期中）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，铁芯2是敏感元件，线圈3是转换元件
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】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，判断元件工作面应该保持的方向。
【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l向左移动时，铁芯插入的长度变大，线圈自感系数变大，故铁芯2是敏感元件，线圈3是转换元件，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。
二．多选题（共4小题）
（多选）9．（2025 嘉兴模拟）如图所示为一个加速度计的原理图。滑块可沿光滑杆移动，滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接；固定在滑块上的滑动片M下端与滑动变阻器R接触良好，且不计摩擦；两个电源的电动势E相同，内阻不计。两弹簧处于原长时，M位于R的中点，理想电压表的指针位于表盘中央。当P端电势高于Q端时，指针位于表盘右侧。将加速度计固定在水平运动的被测物体上，则下列说法正确的是（ ）
A．若M位于R的中点右侧，P端电势高于Q端
B．电压表的示数随物体加速度的增大而增大，但不成正比
C．若电压表指针位于表盘左侧，则物体速度方向一定向右
D．若电压表指针位于表盘左侧，则物体加速度方向向右
【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】AD
【分析】根据沿电流方向电势逐渐降低分析P端电势的变化；
根据牛顿第二定律以及欧姆定律综合分析；
根据滑块的位置分析加速度的方向，进而分析速度的方向。
【解答】解：A、由题意可知，M位于R中点位置时与两电源间的电势相等，设R的中点电势为零，则M位于R的中点右侧，P端电势高于Q端电势，故A正确；
B、设被测物体水平方向的加速度为a时，滑块移动的距离为c，对滑块，根据牛顿第二定律得
2kx＝ma
设电阻器单位长度的电阻为r，电阻器的总长度为L，则电路中的电流为
电压表的示数为
U＝Ixr
由以上各式解得
可知U与a成正比，故B错误；
CD、若电压表指针位于表盘左侧，可知此时P端电势低于Q端电势，滑块M位于R的中点左侧，滑块所受弹簧的拉力的合力向右，因此滑块具有向右的加速度，但速度方向不一定向右，故C错误，D正确。
故选：AD。
【点评】这是一道把力学和电学问题综合在一起的一道题目，综合性较强，需要较强的分析能力。
（多选）10．（2025春 海南期中）电熨斗构造示意图如图所示，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。观察电熨斗的构造，以下说法正确的是（ ）
A．双金属片的作用是控制电路的通断
B．常温下，电熨斗的上下触点是分开的
C．当温度过高时，双金属片向上弯曲
D．熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，调温旋钮应该向下旋
【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】根据电熨斗的构造分析双金属片的作用；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：A、根据电熨斗的构造，触点接触时，电路形成通路，触点断开时，电路形成断路，双金属片与触点相连，所以双金属片的作用是控制电路的通断，故A正确；
B、常温下，双金属片不弯曲，所以触点是接触的，故B错误；
C、当温度升高时，金属片上层的膨胀系数大于下层的膨胀系数，双金属片向膨胀系数小的一侧弯曲，即金属片向下弯曲，故C错误；
D、熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，即温度较高时金属片才能离开触点，故要将调温旋钮旋转下降，保证在温度未达到一定值时，金属片不与触点断开，故D正确。
故选：AD。
【点评】本题以生活中的电熨斗为模型考查传感器的工作原理问题，要根据题意分析双金属片的工作原理，并通过电熨斗的构造图分析电熨斗的工作方式，难度适中。
（多选）11．（2025春 烟台期中）图甲是某型号的热敏电阻R1的阻值随温度t变化的图像（已做近似处理），图乙是用R1做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图，其中电源电压可在0.6V～1.8V之间调节，R0为170Ω的定值电阻。该电路工作原理是：将R1放入待测温度处，闭合开关，调节电源电压，使电路中电流保持3mA不变，可直接从温度计表盘上得出待测温度。下列说法正确的是（ ）
A．温度计表盘上显示18℃时，电源电压为1.5V
B．温度计表盘上显示18℃时，电源电压为1.4V
C．该热敏电阻温度计的测温范围为3～56℃
D．该热敏电阻温度计的测温范围为6℃～54℃
【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】AD
【分析】电路中电流恒为3mA，根据温度得到热敏电阻阻值，根据欧姆定律得到电源电压；根据图甲得出热敏电阻Rt的阻值随温度t变化的关系；根据电源电压的最大值和最小值，利用欧姆定律求出电路的总电阻，根据串联电路的电阻关系求出热敏电阻的阻值，然后代入关系式求出温度的变化范围。
【解答】解：AB、由图可知当温度计表盘上显示18℃时，Rt的阻值为330Ω，电路中电流恒为3mA不变，根据欧姆定律，则电源电压为U＝I（R1+R0），解得U＝1.5V，故A正确，B错误；
CD、当电源电压为1.8V时，电阻最大，有；当电源电压为0.6V时，电阻最小，有；由图像可知热敏电阻R1的阻值随温度t变化的关系式为R1＝480t，代入数据可知该热敏电阻温度计的测温范围为6℃≤t≤54℃，故D正确，C错误。
故选：AD。
【点评】本题考查了欧姆定律的应用、电功率公式的应用，从图像中获取有用的信息是关键，有一定的难度。
（多选）12．（2025春 泰安期中）传感器的功能与人的视觉、听觉、触觉、嗅觉等功能相似。不只在科研领域，在人们的日常生活中，也会用到传感器以实现某种功能。关于图中应用传感器的实际情景，下列说法正确的是（ ）
A．甲图传感器用来测量位移的微小变化，是电容式位移传感器
B．乙图光电计数器用到了光敏电阻这个传感元件，是光传感器
C．丙图利用霍尔元件可以测量微小位移，是利用电磁驱动原理
D．丁图干簧管是利用电磁感应的原理控制电路的通断
【考点】常见传感器的工作原理及应用；电容器的动态分析（U不变）——板间距离变化；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】AB
【分析】根据各种传感器的原理逐一分析。
【解答】解：A．甲图中，当被测物体在左、右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动。如果测出了电容的变化，就能知道物体位置的变化，所以甲图传感器是位移传感器，故A正确；
B．乙图中 A是发光仪器，B是接收光信号的仪器，B中的主要元件是由光敏电阻组成的光电传感器。当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值较小，供给信号处理系统的电压变低；当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大，供给信号处理系统的电压变高。这种高低交替变化的信号经过处理，就会转化为相应的数字，实自动计数的功能，所以乙图光电计数器用到了光敏电阻这个传感元件，是光传感器，故B正确；
C．丙图中，在两块磁感应强度相同、同极相对的放置的磁体缝隙中放入霍尔元件，当霍尔元件处于中间位置时，磁感应强度B为0，霍尔电压为0，可将该点作为位移的零点。当霍尔元件沿着轴正、负方向移动时，则有霍尔电压输出，且电压大小与位移大小成正比，从而能够实现微小位移的测量，未利用电磁驱动原理，故C错误；
D．丁图干簧管是利用磁场的有无控制电路的通断，而不是利用电磁感应的原理控制电路的通断，故D错误。
故选：AB。
【点评】能够感受外界信息，并将其按照一定的规律转换成电信号的器件或装置，叫传感器。
三．填空题（共4小题）
13．（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。
14．（2023春 城关区校级期中）如图是一种街道路灯的自动控制开关，能够实现“日出路灯熄， 日落路灯亮 ”。图中A为光敏二极管，B为电磁继电器，C为照明电路，D为路灯。其工作原理是：日落天黑后，光敏二极管受到的照射光很弱，电阻变 大 （“大”或“小”），通过电磁铁螺线管的电流变 小 （“大”或“小”），电磁铁的磁性变 弱 （填“强”或“弱”）， 不会 （填“会”或“不会”）将衔铁吸引下来，因而触点和与照明电路火线 接触 （填“接触”或“分开”），路灯发光。
【考点】常见传感器的工作原理及应用．
【专题】定性思想；推理法；磁场 磁场对电流的作用；推理论证能力．
【答案】日落路灯亮；大；小；弱；不会；接触。
【分析】光敏二极管的电阻随着光照强度减小而增大，经过光敏二极管和螺线管的电流也随之减小，根据电流的磁效应，通电螺线管的磁场会变弱，电磁铁的磁性也变弱，不会将衔铁吸引下来，因而触点和与照明电路火线接触，路灯发光。
【解答】解：光敏二极管的电阻随着光照强度减小而增大，经过光敏二极管和螺线管的电流也随之减小，根据电流的磁效应，通电螺线管的磁场会变弱，电磁铁的磁性也变弱，不会将衔铁吸引下来，因而触点和与照明电路火线接触，路灯发光，实现日出路灯熄，日落路灯亮。
故答案为：日落路灯亮；大；小；弱；不会；接触。
【点评】本题考查了常用传感器光敏二极管的应用。这种题型考的是传感器基本应用，关键要清楚传感器在电路中的作用。
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．（2025 乌鲁木齐模拟）全自动洗衣机中采用了很多传感器。如图所示是安装在排水管两侧的浊度传感器，它用于检测洗净程度。洗涤前，排水管中充满清水，光敏电阻的阻值较小。当洗涤开始后，衣物上的污垢不断地扩散到水中。简述全自动洗衣机利用“光控”从开始洗涤到判断何时结束洗涤的设计思路。
【考点】常见的传感器及分类．
【专题】简答题；比较思想；模型法；恒定电流专题；理解能力．
【答案】见解析。
【分析】根据洗涤前后，光敏电阻的阻值变化，分析光敏电阻上的电压变化，即可理解“光控”原理。
【解答】解：光敏电阻的特性是：光敏电阻的阻值随光照强度增加而减小。
洗涤前，排水管中充满清水，光敏电阻的阻值较小，光敏电阻上的电压较小。
当洗涤开始后，衣物上的污垢不断地扩散到水中，使透光率降低，从而使光敏电阻的阻值增大，光敏电阻上的电压增大，当电压增大到一定值趋于稳定时，洗涤过程结束。
答：见解析。
【点评】本题是光敏电阻的实际应用，要知道掌握光敏电阻的特性：光敏电阻的阻值随光照强度增加而减小。
18．（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。
19．（2024春 长寿区校级期中）有一种测量压力的电子秤，其原理图如图所示。E是内阻不计、电动势为6V的电源。R0是一个阻值为400Ω的限流电阻。G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器。R是一个压敏电阻，其阻值可随压力大小变化而变化，其关系如表所示。C是一个用来保护显示器的电容器。秤台的重力忽略不计。试分析：
压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 …
电阻R/Ω 300 280 260 240 220 200 180 …
（1）利用表中的数据归纳出电阻R随压力F变化的函数式。
（2）若电容器的耐压值为5V，该电子秤的最大称量值为多大。
（3）如果把电流表中电流的刻度变换成压力刻度，试通过寻求压力与电流表中电流的函数关系式，说明该测力显示器的刻度是否均匀。
【考点】常见传感器的工作原理及应用．
【专题】计算题；定量思想；推理法；恒定电流专题；分析综合能力．
【答案】（1）电阻R随压力F变化的函数式是R＝300﹣0.4F（Ω）。
（2）若电容器的耐压值为5V，该电子秤的最大称量值为550N。
（3）压力与电流表中电流的函数关系式是，该测力显示器的刻度是不均匀的。
【分析】（1）根据电阻随压力变化的数据来画图，把压力和电阻作为一组有序数对在坐标系中描点然后连接即可。再根据R的阻值随压力F的大小变化的图像可知电阻与压力成一次函数关系，利用待定系数法可确定函数关系式。
（2）根据串联电路电压规律可知压敏电阻两端的电压，根据串联电路特点可计算压敏电阻的值，进一步计算测力计的最大测量值。
（3）根据欧姆定律推导串联电路电流的关系式，结合R与F的关系式推导压力与电流的关系式可知测力显示器的刻度是否均匀。
【解答】解：（1）把压力大小作为横坐标，把电阻作为纵坐标，在坐标系中描点连线即可得压敏电阻R的阻值随压力大小F变化的图像，如图所示
根据R的阻值随压力F变化的图像可知压敏电阻R的阻值与压力F是一次函数关系，
设函数关系式为R＝kF+b，把F＝50N、R＝280Ω和F＝100N、R＝260Ω代入得：280＝50k+b，260＝100k+b，
解得：k＝﹣0.4，b＝300，所以函数关系式为R＝300﹣0.4F（Ω）；
（2）从上式可知，压力增大时，压敏电阻阻值减小，当电阻R0两端的电压为5V时，压敏电阻两端的电压为U1＝E﹣U0＝1V，
根据串联电路特点可得，代入数据得，解得R＝80Ω，
把R＝80Ω代入R＝300﹣0.4F（Ω）中，解得F＝550N；
（3）根据闭合电路欧姆定律得，
把R＝300﹣0.4F（Ω），E＝6V，R0＝400Ω代入上式，
化简得，
所以压力和电流不是一次函数关系，故该测力显示器的刻度不均匀。
答：（1）电阻R随压力F变化的函数式是R＝300﹣0.4F（Ω）。
（2）若电容器的耐压值为5V，该电子秤的最大称量值为550N。
（3）压力与电流表中电流的函数关系式是，该测力显示器的刻度是不均匀的。
【点评】本题考查学生对欧姆定律和串联电流特点的掌握并结合函数知识对实际问题做出正确的判断。
20．（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。
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高考物理一轮复习 传感器
一．选择题（共8小题）
1．（2025 江苏模拟）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，是测量储罐中绝缘液体高度的装置，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，线圈自感系数变小
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点的高
D．如图丁，是霍尔元件工作原理示意图，干簧管也有相同的功能
2．（2025 大兴区校级模拟）压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有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（a）所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球，小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图（b）所示，下列判断正确的是（ ）
A．从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动
B．从t1到t2时间内，小车做变加速直线运动
C．从t2到t3时间内，小车做变加速直线运动
D．从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动
3．（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
4．（2025春 工业园区校级期中）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，两个簧片被磁化而接通，干簧管起到开关作用
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，随着光照增强，光敏电阻变大
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小
5．（2025春 西城区校级期中）图1是某高温自动报警器的电路示意图，左边电源电动势大小可调，弹簧处于原长。R1为热敏电阻，其阻值随温度变化的关系如图2所示，下列说法正确的是（ ）
A．为使温度过高时报警器响铃，c应接在b处
B．要提高启动报警器的温度，可将左边电源的电动势调小一些
C．要提高启动报警器的温度，可将滑动变阻器滑片P向右移动
D．要提高启动报警器的温度，可将弹簧更换为劲度系数更小的弹簧
6．（2025 海淀区校级模拟）光点式检流计是一种可以测量微小电流的仪器，其简化的工作原理示意图如图所示。图中A为轻质绝缘弹簧，C为位于纸面上的线圈，虚线框内有与纸面垂直的匀强磁场；M为置于平台上的轻质小平面反射镜，轻质刚性细杆D的一端与M固连且与镜面垂直、另一端与弹簧下端相连，PQ为圆弧形的、带有刻度的透明读数条，PQ的圆心位于M的中心。使用前需调零：使线圈内没有电流通过时，M竖直且与纸面垂直；入射细光束沿水平方向经PQ上的O点射到M上后沿原路反射。线圈通入电流后弹簧长度改变，使M发生倾斜，入射光束在M上的入射点仍近似处于PQ的圆心，通过读取反射光射到PQ上的位置，可以测得电流的大小。已知弹簧的劲度系数为k，磁场磁感应强度大小为B，线圈C的匝数为N，线圈C沿水平方向的长度为l，细杆D的长度为d，圆弧PQ的半径为r，r d，d远大于弹簧长度改变量的绝对值。下列说法中错误的是（ ）
A．该检流计不仅能测量电流的大小，而且可以测量电流的方向
B．读数条PQ上的刻度是均匀的
C．当线圈中通入的微小电流大小为I时，PQ上反射光点与O点间的弧长为
D．该检流计的设计原理体现了小量放大的思想
7．（2025 泰州模拟）门窗防盗报警装置的电路图如图所示，闭合开关S1，磁铁M靠近干簧管SA，继电器线圈K通电，开关S2自动与a接通，LED二极管发光；继电器线圈K断电时，S2自动与b接通，蜂鸣器H报警。若门窗打开，磁铁M远离干簧管SA，则（ ）
A．二极管不发光，蜂鸣器报警
B．二极管不发光，蜂鸣器不报警
C．二极管发光，蜂鸣器报警
D．二极管发光，蜂鸣器不报警
8．（2025春 鼓楼区校级期中）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，铁芯2是敏感元件，线圈3是转换元件
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
二．多选题（共4小题）
（多选）9．（2025 嘉兴模拟）如图所示为一个加速度计的原理图。滑块可沿光滑杆移动，滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接；固定在滑块上的滑动片M下端与滑动变阻器R接触良好，且不计摩擦；两个电源的电动势E相同，内阻不计。两弹簧处于原长时，M位于R的中点，理想电压表的指针位于表盘中央。当P端电势高于Q端时，指针位于表盘右侧。将加速度计固定在水平运动的被测物体上，则下列说法正确的是（ ）
A．若M位于R的中点右侧，P端电势高于Q端
B．电压表的示数随物体加速度的增大而增大，但不成正比
C．若电压表指针位于表盘左侧，则物体速度方向一定向右
D．若电压表指针位于表盘左侧，则物体加速度方向向右
（多选）10．（2025春 海南期中）电熨斗构造示意图如图所示，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。观察电熨斗的构造，以下说法正确的是（ ）
A．双金属片的作用是控制电路的通断
B．常温下，电熨斗的上下触点是分开的
C．当温度过高时，双金属片向上弯曲
D．熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，调温旋钮应该向下旋
（多选）11．（2025春 烟台期中）图甲是某型号的热敏电阻R1的阻值随温度t变化的图像（已做近似处理），图乙是用R1做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图，其中电源电压可在0.6V～1.8V之间调节，R0为170Ω的定值电阻。该电路工作原理是：将R1放入待测温度处，闭合开关，调节电源电压，使电路中电流保持3mA不变，可直接从温度计表盘上得出待测温度。下列说法正确的是（ ）
A．温度计表盘上显示18℃时，电源电压为1.5V
B．温度计表盘上显示18℃时，电源电压为1.4V
C．该热敏电阻温度计的测温范围为3～56℃
D．该热敏电阻温度计的测温范围为6℃～54℃
（多选）12．（2025春 泰安期中）传感器的功能与人的视觉、听觉、触觉、嗅觉等功能相似。不只在科研领域，在人们的日常生活中，也会用到传感器以实现某种功能。关于图中应用传感器的实际情景，下列说法正确的是（ ）
A．甲图传感器用来测量位移的微小变化，是电容式位移传感器
B．乙图光电计数器用到了光敏电阻这个传感元件，是光传感器
C．丙图利用霍尔元件可以测量微小位移，是利用电磁驱动原理
D．丁图干簧管是利用电磁感应的原理控制电路的通断
三．填空题（共4小题）
13．（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”）
14．（2023春 城关区校级期中）如图是一种街道路灯的自动控制开关，能够实现“日出路灯熄， ”。图中A为光敏二极管，B为电磁继电器，C为照明电路，D为路灯。其工作原理是：日落天黑后，光敏二极管受到的照射光很弱，电阻变 （“大”或“小”），通过电磁铁螺线管的电流变 （“大”或“小”），电磁铁的磁性变 （填“强”或“弱”）， （填“会”或“不会”）将衔铁吸引下来，因而触点和与照明电路火线 （填“接触”或“分开”），路灯发光。
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．（2025 乌鲁木齐模拟）全自动洗衣机中采用了很多传感器。如图所示是安装在排水管两侧的浊度传感器，它用于检测洗净程度。洗涤前，排水管中充满清水，光敏电阻的阻值较小。当洗涤开始后，衣物上的污垢不断地扩散到水中。简述全自动洗衣机利用“光控”从开始洗涤到判断何时结束洗涤的设计思路。
18．（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
19．（2024春 长寿区校级期中）有一种测量压力的电子秤，其原理图如图所示。E是内阻不计、电动势为6V的电源。R0是一个阻值为400Ω的限流电阻。G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器。R是一个压敏电阻，其阻值可随压力大小变化而变化，其关系如表所示。C是一个用来保护显示器的电容器。秤台的重力忽略不计。试分析：
压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 …
电阻R/Ω 300 280 260 240 220 200 180 …
（1）利用表中的数据归纳出电阻R随压力F变化的函数式。
（2）若电容器的耐压值为5V，该电子秤的最大称量值为多大。
（3）如果把电流表中电流的刻度变换成压力刻度，试通过寻求压力与电流表中电流的函数关系式，说明该测力显示器的刻度是否均匀。
20．（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？
高考物理一轮复习 传感器
参考答案与试题解析
一．选择题（共8小题）
1．（2025 江苏模拟）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，是测量储罐中绝缘液体高度的装置，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，线圈自感系数变小
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点的高
D．如图丁，是霍尔元件工作原理示意图，干簧管也有相同的功能
【考点】常见传感器的工作原理及应用．
【专题】定性思想；推理法．
【答案】C
【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，再由电压不变结合电容电压公式分析电荷量变化，最后根据极板与电源的连接情况确定电势高低；根据霍尔元件和干簧管的工作原理分析。
【解答】解：A.图甲中，储罐中液面高度升高时，不导电液体为电介质，介电常数增大，根据 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，导致铁芯插入的长度变大，线圈自感系数变大，故B错误；
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 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正确；
D.图丁是霍尔元件工作原理示意图，霍尔元件是利用霍尔效应（磁场中运动的带电粒子受洛伦兹力作用，使元件两侧产生电势差）工作；干簧管是利用磁场使内部两个簧片磁化相互吸引或排斥来控制电路通断，二者功能不同，故D错误。
故选：C。
【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。
2．（2025 大兴区校级模拟）压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有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（a）所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球，小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图（b）所示，下列判断正确的是（ ）
A．从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动
B．从t1到t2时间内，小车做变加速直线运动
C．从t2到t3时间内，小车做变加速直线运动
D．从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动
【考点】常见传感器的工作原理及应用；牛顿第二定律的简单应用．
【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】B
【分析】压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，而电流变大说明电阻变小，故电流变大说明压力变大；反之，电流变小说明压力变小；电流不变说明压力不变。
【解答】解：AB、在t1～t2内，I变大，阻值变小，压力变大，根据牛顿第二定律可知，加速度变化，小车做变加速运动，故A错误，B正确；
CD、在t2～t3内，I不变，压力恒定，根据牛顿第二定律可知，加速度不变，小车做匀加速直线运动，故CD错误。
故选：B。
【点评】本题关键是根据电流变化情况判断压力变化情况，根据牛顿第二定律判断加速度变化情况，从而判断小车的可能运动情况。
3．（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。
4．（2025春 工业园区校级期中）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，两个簧片被磁化而接通，干簧管起到开关作用
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，随着光照增强，光敏电阻变大
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小
【考点】常见传感器的工作原理及应用．
【专题】信息给予题；定性思想；推理法；恒定电流专题；理解能力．
【答案】A
【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）或者电路的通断的一种元件，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.如图甲，当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，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，故A正确；
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，线圈自感系数变小，故B错误；
C.如图丙是一光敏电阻，随着光照增强，光敏电阻变小，故C错误；
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，故D错误。
故选：A。
【点评】了解各种传感器的特点、工作原理，在仪器设备中的应用；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。
5．（2025春 西城区校级期中）图1是某高温自动报警器的电路示意图，左边电源电动势大小可调，弹簧处于原长。R1为热敏电阻，其阻值随温度变化的关系如图2所示，下列说法正确的是（ ）
A．为使温度过高时报警器响铃，c应接在b处
B．要提高启动报警器的温度，可将左边电源的电动势调小一些
C．要提高启动报警器的温度，可将滑动变阻器滑片P向右移动
D．要提高启动报警器的温度，可将弹簧更换为劲度系数更小的弹簧
【考点】常见传感器的工作原理及应用．
【专题】定性思想．
【答案】B
【分析】报警的温度提高些，则相当于减小了热敏电阻的阻值，电磁铁接通电流不变，结合闭合回路欧姆定律以及电路分析。
【解答】解：A.使温度过高时，热敏电阻阻值降低，电流增大，则电磁铁磁性增强，衔铁接a，若此时报警器响铃，c应接在a处，故A错误；
BCD.若使报警的温度提高些，则相当于减小了热敏电阻的阻值，为了仍等于刚好接通时的电流，应减小左边电源电动势调小一些，或将图1中弹簧更换为劲度系数更大的弹簧，或增大滑动变阻器接入电路中电阻，此时滑动变阻器应将P向左移动，故CD错误，B正确。
故选：B。
【点评】本题考查学生对生活中半导体具体实例的了解情况，此外本题通过影响电阻的因素的实验，考查学生识图能力以及分析问题和解决问题的能力。
6．（2025 海淀区校级模拟）光点式检流计是一种可以测量微小电流的仪器，其简化的工作原理示意图如图所示。图中A为轻质绝缘弹簧，C为位于纸面上的线圈，虚线框内有与纸面垂直的匀强磁场；M为置于平台上的轻质小平面反射镜，轻质刚性细杆D的一端与M固连且与镜面垂直、另一端与弹簧下端相连，PQ为圆弧形的、带有刻度的透明读数条，PQ的圆心位于M的中心。使用前需调零：使线圈内没有电流通过时，M竖直且与纸面垂直；入射细光束沿水平方向经PQ上的O点射到M上后沿原路反射。线圈通入电流后弹簧长度改变，使M发生倾斜，入射光束在M上的入射点仍近似处于PQ的圆心，通过读取反射光射到PQ上的位置，可以测得电流的大小。已知弹簧的劲度系数为k，磁场磁感应强度大小为B，线圈C的匝数为N，线圈C沿水平方向的长度为l，细杆D的长度为d，圆弧PQ的半径为r，r d，d远大于弹簧长度改变量的绝对值。下列说法中错误的是（ ）
A．该检流计不仅能测量电流的大小，而且可以测量电流的方向
B．读数条PQ上的刻度是均匀的
C．当线圈中通入的微小电流大小为I时，PQ上反射光点与O点间的弧长为
D．该检流计的设计原理体现了小量放大的思想
【考点】常见传感器的工作原理及应用．
【专题】定量思想；推理法；磁场 磁场对电流的作用；推理论证能力．
【答案】C
【分析】首先要进行受力分析，利用胡克定律求出形变量，再根据光的反射定律结合角度变化求出弧长，结合表达式分析。
【解答】解：A.电流方向不同，安培力方向不同，M发生倾斜的方向不同，反射光位置不同，故该检流计不仅能测量电流的大小，而且可以测量电流的方向，故A正确；
BC.当在线圈中通入的微小电流为I时，线圈中存在安培力，F＝NBIl，再根据胡克定律有：F＝NBIl＝k|Δx|，解得：
设此时细杆转动的弧度为θ，则反射光线转过的弧度为2θ，由题可知，r＞＞d＞＞|Δx|，所以有sin2θ≈2θ，sinθ≈θ，|Δx|＝θd，s＝2θr，联立可得：，读数条PQ上的刻度是均匀的，故B正确，C错误；
D.该检流计的设计原理体现了小量放大的思想，故D正确。
本题选错误的，故选：C。
【点评】本题考查安培力和光的反射定律，需要考生对这两个知识点有着较深刻的理解，难度较大。
7．（2025 泰州模拟）门窗防盗报警装置的电路图如图所示，闭合开关S1，磁铁M靠近干簧管SA，继电器线圈K通电，开关S2自动与a接通，LED二极管发光；继电器线圈K断电时，S2自动与b接通，蜂鸣器H报警。若门窗打开，磁铁M远离干簧管SA，则（ ）
A．二极管不发光，蜂鸣器报警
B．二极管不发光，蜂鸣器不报警
C．二极管发光，蜂鸣器报警
D．二极管发光，蜂鸣器不报警
【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】A
【分析】根据磁传感器的工作原理和电路的结构进行分析解答。
【解答】解：磁铁靠近干簧管，干簧管通电，使继电器控制S2与a接通二极管发光，此时门窗是关闭的。磁铁是固定在门窗上的，干簧管是固定在门窗的边框上的。若打开门窗，磁铁就会远离干簧管，此时干簧管断开，使继电器控制开关S2与b连接，就会导致蜂鸣器日报警。故打开门窗，二极管不发光，蜂鸣器报警，故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】考查磁传感器的工作原理和电路的结构的应用，会根据题意进行准确分析解答。
8．（2025春 鼓楼区校级期中）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，铁芯2是敏感元件，线圈3是转换元件
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】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，判断元件工作面应该保持的方向。
【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l向左移动时，铁芯插入的长度变大，线圈自感系数变大，故铁芯2是敏感元件，线圈3是转换元件，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。
二．多选题（共4小题）
（多选）9．（2025 嘉兴模拟）如图所示为一个加速度计的原理图。滑块可沿光滑杆移动，滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接；固定在滑块上的滑动片M下端与滑动变阻器R接触良好，且不计摩擦；两个电源的电动势E相同，内阻不计。两弹簧处于原长时，M位于R的中点，理想电压表的指针位于表盘中央。当P端电势高于Q端时，指针位于表盘右侧。将加速度计固定在水平运动的被测物体上，则下列说法正确的是（ ）
A．若M位于R的中点右侧，P端电势高于Q端
B．电压表的示数随物体加速度的增大而增大，但不成正比
C．若电压表指针位于表盘左侧，则物体速度方向一定向右
D．若电压表指针位于表盘左侧，则物体加速度方向向右
【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】AD
【分析】根据沿电流方向电势逐渐降低分析P端电势的变化；
根据牛顿第二定律以及欧姆定律综合分析；
根据滑块的位置分析加速度的方向，进而分析速度的方向。
【解答】解：A、由题意可知，M位于R中点位置时与两电源间的电势相等，设R的中点电势为零，则M位于R的中点右侧，P端电势高于Q端电势，故A正确；
B、设被测物体水平方向的加速度为a时，滑块移动的距离为c，对滑块，根据牛顿第二定律得
2kx＝ma
设电阻器单位长度的电阻为r，电阻器的总长度为L，则电路中的电流为
电压表的示数为
U＝Ixr
由以上各式解得
可知U与a成正比，故B错误；
CD、若电压表指针位于表盘左侧，可知此时P端电势低于Q端电势，滑块M位于R的中点左侧，滑块所受弹簧的拉力的合力向右，因此滑块具有向右的加速度，但速度方向不一定向右，故C错误，D正确。
故选：AD。
【点评】这是一道把力学和电学问题综合在一起的一道题目，综合性较强，需要较强的分析能力。
（多选）10．（2025春 海南期中）电熨斗构造示意图如图所示，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。观察电熨斗的构造，以下说法正确的是（ ）
A．双金属片的作用是控制电路的通断
B．常温下，电熨斗的上下触点是分开的
C．当温度过高时，双金属片向上弯曲
D．熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，调温旋钮应该向下旋
【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】根据电熨斗的构造分析双金属片的作用；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：A、根据电熨斗的构造，触点接触时，电路形成通路，触点断开时，电路形成断路，双金属片与触点相连，所以双金属片的作用是控制电路的通断，故A正确；
B、常温下，双金属片不弯曲，所以触点是接触的，故B错误；
C、当温度升高时，金属片上层的膨胀系数大于下层的膨胀系数，双金属片向膨胀系数小的一侧弯曲，即金属片向下弯曲，故C错误；
D、熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，即温度较高时金属片才能离开触点，故要将调温旋钮旋转下降，保证在温度未达到一定值时，金属片不与触点断开，故D正确。
故选：AD。
【点评】本题以生活中的电熨斗为模型考查传感器的工作原理问题，要根据题意分析双金属片的工作原理，并通过电熨斗的构造图分析电熨斗的工作方式，难度适中。
（多选）11．（2025春 烟台期中）图甲是某型号的热敏电阻R1的阻值随温度t变化的图像（已做近似处理），图乙是用R1做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图，其中电源电压可在0.6V～1.8V之间调节，R0为170Ω的定值电阻。该电路工作原理是：将R1放入待测温度处，闭合开关，调节电源电压，使电路中电流保持3mA不变，可直接从温度计表盘上得出待测温度。下列说法正确的是（ ）
A．温度计表盘上显示18℃时，电源电压为1.5V
B．温度计表盘上显示18℃时，电源电压为1.4V
C．该热敏电阻温度计的测温范围为3～56℃
D．该热敏电阻温度计的测温范围为6℃～54℃
【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】AD
【分析】电路中电流恒为3mA，根据温度得到热敏电阻阻值，根据欧姆定律得到电源电压；根据图甲得出热敏电阻Rt的阻值随温度t变化的关系；根据电源电压的最大值和最小值，利用欧姆定律求出电路的总电阻，根据串联电路的电阻关系求出热敏电阻的阻值，然后代入关系式求出温度的变化范围。
【解答】解：AB、由图可知当温度计表盘上显示18℃时，Rt的阻值为330Ω，电路中电流恒为3mA不变，根据欧姆定律，则电源电压为U＝I（R1+R0），解得U＝1.5V，故A正确，B错误；
CD、当电源电压为1.8V时，电阻最大，有；当电源电压为0.6V时，电阻最小，有；由图像可知热敏电阻R1的阻值随温度t变化的关系式为R1＝480t，代入数据可知该热敏电阻温度计的测温范围为6℃≤t≤54℃，故D正确，C错误。
故选：AD。
【点评】本题考查了欧姆定律的应用、电功率公式的应用，从图像中获取有用的信息是关键，有一定的难度。
（多选）12．（2025春 泰安期中）传感器的功能与人的视觉、听觉、触觉、嗅觉等功能相似。不只在科研领域，在人们的日常生活中，也会用到传感器以实现某种功能。关于图中应用传感器的实际情景，下列说法正确的是（ ）
A．甲图传感器用来测量位移的微小变化，是电容式位移传感器
B．乙图光电计数器用到了光敏电阻这个传感元件，是光传感器
C．丙图利用霍尔元件可以测量微小位移，是利用电磁驱动原理
D．丁图干簧管是利用电磁感应的原理控制电路的通断
【考点】常见传感器的工作原理及应用；电容器的动态分析（U不变）——板间距离变化；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】AB
【分析】根据各种传感器的原理逐一分析。
【解答】解：A．甲图中，当被测物体在左、右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动。如果测出了电容的变化，就能知道物体位置的变化，所以甲图传感器是位移传感器，故A正确；
B．乙图中 A是发光仪器，B是接收光信号的仪器，B中的主要元件是由光敏电阻组成的光电传感器。当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值较小，供给信号处理系统的电压变低；当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大，供给信号处理系统的电压变高。这种高低交替变化的信号经过处理，就会转化为相应的数字，实自动计数的功能，所以乙图光电计数器用到了光敏电阻这个传感元件，是光传感器，故B正确；
C．丙图中，在两块磁感应强度相同、同极相对的放置的磁体缝隙中放入霍尔元件，当霍尔元件处于中间位置时，磁感应强度B为0，霍尔电压为0，可将该点作为位移的零点。当霍尔元件沿着轴正、负方向移动时，则有霍尔电压输出，且电压大小与位移大小成正比，从而能够实现微小位移的测量，未利用电磁驱动原理，故C错误；
D．丁图干簧管是利用磁场的有无控制电路的通断，而不是利用电磁感应的原理控制电路的通断，故D错误。
故选：AB。
【点评】能够感受外界信息，并将其按照一定的规律转换成电信号的器件或装置，叫传感器。
三．填空题（共4小题）
13．（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。
14．（2023春 城关区校级期中）如图是一种街道路灯的自动控制开关，能够实现“日出路灯熄， 日落路灯亮 ”。图中A为光敏二极管，B为电磁继电器，C为照明电路，D为路灯。其工作原理是：日落天黑后，光敏二极管受到的照射光很弱，电阻变 大 （“大”或“小”），通过电磁铁螺线管的电流变 小 （“大”或“小”），电磁铁的磁性变 弱 （填“强”或“弱”）， 不会 （填“会”或“不会”）将衔铁吸引下来，因而触点和与照明电路火线 接触 （填“接触”或“分开”），路灯发光。
【考点】常见传感器的工作原理及应用．
【专题】定性思想；推理法；磁场 磁场对电流的作用；推理论证能力．
【答案】日落路灯亮；大；小；弱；不会；接触。
【分析】光敏二极管的电阻随着光照强度减小而增大，经过光敏二极管和螺线管的电流也随之减小，根据电流的磁效应，通电螺线管的磁场会变弱，电磁铁的磁性也变弱，不会将衔铁吸引下来，因而触点和与照明电路火线接触，路灯发光。
【解答】解：光敏二极管的电阻随着光照强度减小而增大，经过光敏二极管和螺线管的电流也随之减小，根据电流的磁效应，通电螺线管的磁场会变弱，电磁铁的磁性也变弱，不会将衔铁吸引下来，因而触点和与照明电路火线接触，路灯发光，实现日出路灯熄，日落路灯亮。
故答案为：日落路灯亮；大；小；弱；不会；接触。
【点评】本题考查了常用传感器光敏二极管的应用。这种题型考的是传感器基本应用，关键要清楚传感器在电路中的作用。
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．（2025 乌鲁木齐模拟）全自动洗衣机中采用了很多传感器。如图所示是安装在排水管两侧的浊度传感器，它用于检测洗净程度。洗涤前，排水管中充满清水，光敏电阻的阻值较小。当洗涤开始后，衣物上的污垢不断地扩散到水中。简述全自动洗衣机利用“光控”从开始洗涤到判断何时结束洗涤的设计思路。
【考点】常见的传感器及分类．
【专题】简答题；比较思想；模型法；恒定电流专题；理解能力．
【答案】见解析。
【分析】根据洗涤前后，光敏电阻的阻值变化，分析光敏电阻上的电压变化，即可理解“光控”原理。
【解答】解：光敏电阻的特性是：光敏电阻的阻值随光照强度增加而减小。
洗涤前，排水管中充满清水，光敏电阻的阻值较小，光敏电阻上的电压较小。
当洗涤开始后，衣物上的污垢不断地扩散到水中，使透光率降低，从而使光敏电阻的阻值增大，光敏电阻上的电压增大，当电压增大到一定值趋于稳定时，洗涤过程结束。
答：见解析。
【点评】本题是光敏电阻的实际应用，要知道掌握光敏电阻的特性：光敏电阻的阻值随光照强度增加而减小。
18．（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。
19．（2024春 长寿区校级期中）有一种测量压力的电子秤，其原理图如图所示。E是内阻不计、电动势为6V的电源。R0是一个阻值为400Ω的限流电阻。G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器。R是一个压敏电阻，其阻值可随压力大小变化而变化，其关系如表所示。C是一个用来保护显示器的电容器。秤台的重力忽略不计。试分析：
压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 …
电阻R/Ω 300 280 260 240 220 200 180 …
（1）利用表中的数据归纳出电阻R随压力F变化的函数式。
（2）若电容器的耐压值为5V，该电子秤的最大称量值为多大。
（3）如果把电流表中电流的刻度变换成压力刻度，试通过寻求压力与电流表中电流的函数关系式，说明该测力显示器的刻度是否均匀。
【考点】常见传感器的工作原理及应用．
【专题】计算题；定量思想；推理法；恒定电流专题；分析综合能力．
【答案】（1）电阻R随压力F变化的函数式是R＝300﹣0.4F（Ω）。
（2）若电容器的耐压值为5V，该电子秤的最大称量值为550N。
（3）压力与电流表中电流的函数关系式是，该测力显示器的刻度是不均匀的。
【分析】（1）根据电阻随压力变化的数据来画图，把压力和电阻作为一组有序数对在坐标系中描点然后连接即可。再根据R的阻值随压力F的大小变化的图像可知电阻与压力成一次函数关系，利用待定系数法可确定函数关系式。
（2）根据串联电路电压规律可知压敏电阻两端的电压，根据串联电路特点可计算压敏电阻的值，进一步计算测力计的最大测量值。
（3）根据欧姆定律推导串联电路电流的关系式，结合R与F的关系式推导压力与电流的关系式可知测力显示器的刻度是否均匀。
【解答】解：（1）把压力大小作为横坐标，把电阻作为纵坐标，在坐标系中描点连线即可得压敏电阻R的阻值随压力大小F变化的图像，如图所示
根据R的阻值随压力F变化的图像可知压敏电阻R的阻值与压力F是一次函数关系，
设函数关系式为R＝kF+b，把F＝50N、R＝280Ω和F＝100N、R＝260Ω代入得：280＝50k+b，260＝100k+b，
解得：k＝﹣0.4，b＝300，所以函数关系式为R＝300﹣0.4F（Ω）；
（2）从上式可知，压力增大时，压敏电阻阻值减小，当电阻R0两端的电压为5V时，压敏电阻两端的电压为U1＝E﹣U0＝1V，
根据串联电路特点可得，代入数据得，解得R＝80Ω，
把R＝80Ω代入R＝300﹣0.4F（Ω）中，解得F＝550N；
（3）根据闭合电路欧姆定律得，
把R＝300﹣0.4F（Ω），E＝6V，R0＝400Ω代入上式，
化简得，
所以压力和电流不是一次函数关系，故该测力显示器的刻度不均匀。
答：（1）电阻R随压力F变化的函数式是R＝300﹣0.4F（Ω）。
（2）若电容器的耐压值为5V，该电子秤的最大称量值为550N。
（3）压力与电流表中电流的函数关系式是，该测力显示器的刻度是不均匀的。
【点评】本题考查学生对欧姆定律和串联电流特点的掌握并结合函数知识对实际问题做出正确的判断。
20．（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。
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