高考物理最新电磁学知识点之传感器解析含答案(2).pdf

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1、高考物理最新电磁学知识点之传感器解析含答案(2)一、选择题1 热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，其电阻Rt随温度t变化的图线如图甲所示如图乙所示电路中，热敏电阻Rt与其他电阻构成的闭合电路中，水平放置的平行金属板中带电质点P 处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当Rt所在处温度升高时，则()A电压表读数减小 B电流表读数减小C质点 P将向上运动 D R3上消耗的功率增大2电视机遥控器是用传感器将光信号转化为电流信号。下列属于这类传感器的是A走廊中的声控开关 B红外防盗装置C热水器中的温度传感器 D电子秤中的压力传感器3自从 2011年 5 月 1 日“酒驾新规”推行后，“醉驾入刑

2、”深入人心交通警察检测酒驾的最简单的方法就是用酒精测试仪酒精测试仪的工作原理如图所示，其中P是半导体型酒精气体传感器，该传感器电阻r与酒精气体的浓度C 成反比，R0为定值电阻，下列关于电压表的示数（U）与酒精气体的浓度（C）之间关系的图像，其中正确的是()ABCD4下列说法正确的是A传感器都是利用电磁感应原理工作的B电磁炉是根据电磁感应原理工作的C法拉第圆盘发电机是利用静电感应的原理制成的D探测金属物品的探测器都是利用静电感应的原理工作的5近年来，酒驾几乎成为一种“社会公害”，2011年我国首次将醉酒驾车规定为犯罪，并于 5 月 1 日正式实施。交警用来检测酒驾的酒精测试仪的工作原理如图所示，

3、其中是半导体型酒精气体传感器，该传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，为定值电阻。以下关于电流表的示数与酒精气体浓度之间的关系的图像，正确的是（）A BC D6每当地震发生后，各路救援人员及时深入灾区，与死神抢时间，争分夺秒抢救被埋人员，有些救援队借助“生命探测仪”可以发现深埋在废墟中的伤员，根据所学知识，你认为“生命探测仪”可能用到了（）A振动传感器 B压力传感器C红外线传感器 D 电容传感器7自动门、生命探测器、家电遥控系统、防盗防火报警器都使用了()A温度传感器 B生物传感器 C 红外线传感器 D压力传感器8某同学设计的散热排风控制电路如图所示，M 为排风扇，R0是半导体热敏电阻，其

4、阻值随温度升高而减小，R 是可变电阻控制开关电路具有下列特性：当A 点电势 A0时，控制开关处于断路状态；当A0时，控制开关接通电路，M 开始运转下列说法中正确的是（）A环境温度升高时，A 点电势升高B可变电阻R 阻值调大时，A 点电势降低C可变电阻R 阻值调大时，排风扇开始工作的临界温度升高D若用金属热电阻代替半导体热敏电阻，电路仍能正常工作9如图所示为一种常见的身高体重测量仪，测量仪顶部向下发射超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪可记录发射和接收的时间间隔测量仪底部有一压力传感器，其输出电压作用在它上的压力F 成正比，表达式为UkF（k 为比例系数）某同学已知了自己的身高h、质

5、量 m 和重力加速度g，他想利用该装置测量超声波速度v 和比例系数 k，他多次研究发现，当他站上测重台时测量仪记录的时间间隔比他没站上时减少了t；当他没站上测重台时，测量仪已有输出电压为0U（0U0），当他站上测重台时测量仪输出电压为U，那么超声波v 与比例系数k 为A02UUhvktmg，B022UUhvktmg，C02UUhvktmg，D022UUhvktmg，10 火警报警系统原理如图甲所示，M 是一个小型理想变压器，原副线圈匝数之比n1:n2=10:1，接线柱a、b接上一个正弦交变电源，电压随时间变化规律如图乙所示，在变压器右侧部分，R2为用半导体热敏材料（电阻随温度升高而减小）制成的

6、传感器，R1为一定值电阻下列说法中正确的是A此交变电源的每秒钟电流变化50次B电压表示数为22 VC当传感器R2所在处出现火警时，电流表的示数减小D当传感器R2所在处出现火警时，电压表的示数减小11 酒精测试仪（主要部件是二氧化锡半导体型酒精气体传感器）用于测试机动车驾驶人员是否酒驾酒精气体传感器的电阻与酒精气体的浓度成反比，那么电压表的示数U 与酒精气体浓度C 之间的对应关系正确的是（）AU 越大，表示C 越小，C 与 U 成反比BU 越大，表示C 越大，C 与 U 成正比CU越大，表示C越小，但是C与U不成反比DU越大，表示C越大，但是C与U不成正比12 如图所示，R1、R2为定值电阻，L

7、 为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时（）A电压表的示数减小BR2中电流减小C小灯泡的功率减小D电路的路端电压增大13为了儿童安全，布绒玩具必须检测其中是否存在金属断针，可以先将玩具放置强磁场中，若其中有断针，则断针被磁化，用磁报警装置可以检测到断针的存在，如图所示是磁报警装置中的一部分电路示意图，其中RB是磁敏传感器，它的电阻随断针的出现而减小，a、b 接报警器，当传感器RB所在处出现断针时，电流表的电流I、ab 两端的电压U 将（）AI 变大，U 变小BI 变小，U 变小CI变大，U变大DI变小，U变大14 全自动洗衣机设有多段式水位自动感应装置，该装置采用的可能是下列哪种类型的传

8、感器?A压力传感器B红外线传感器C温度传感器D生物传感器15 某兴趣小组利用压敏电阻(压敏电阻的阻值R 随所受压力的增大而减小)设计了判断电梯运动状态的装置,示意图如图甲所示.将压敏电阻平放在电梯内,受压面朝上,在上面放一物体 A,电梯静止时电压表示数为U0,电梯在某次运动过程中,电压表的示数变化情况如图乙所示,下列判断中正确的是()AO-t1内电梯可能匀加速上升Bt1-t2内电梯可能匀速上升Ct1-t2内电梯可能在减速上升Dt2-t3内电梯可能匀减速下降16 某种酒精测试仪是利用二氧化锡半导体型酒精气体传感器酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓

9、度对应着传感器的不同电阻，如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是（）AU越小，表示c越大，c与U成反比BU越小，表示c越大，c与U不成反比CU越小，表示c越小，c与U成正比DU越大，表示c越大，c与U不成正比17 如图，理想变压器T 的原线圈接在电压为U的交流电源两端，P为滑动变阻器的滑片，RT为热敏电阻，其阻值随温度升高而变小则AP向左滑动时，变压器的输出电压变大BP向左滑动时，变压器的输入功率变大CRT温度升高时，灯L 变亮DRT温度升高时，适当向右滑动P可保持灯L 亮度不变18 有一种叫作“压电陶瓷”的

10、电子元件，当对它挤压或拉伸时，它的两端就会形成一定的电压，这种现象称为压电效应一种燃气打火机，就是应用了该元件的压电效应制成的只要用大拇指压一下打火机上的按钮，压电陶瓷片就会产生1020 kV 的高压，形成火花放电，从而点燃可燃气体在上述过程中，压电陶瓷片完成的能量转化是()A化学能转化为电能B内能转化为电能C光能转化为光能D机械能转化为电能19 压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学设计了利用压敏电阻判断竖直升降机运动状态的装置，其工作原理图如图甲所示，将压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置一个物块，在升降机运动的过程中，电流表示数如图乙所示，已知升降机静止时电流表的示数1I下列判断

11、正确的是（）甲乙A从 0到1t时间内，升降机一定静止B从1t到2t时间内，升降机可能做匀加速直线运动C从1t到2t时间内，升降机运动时的加速度在变化D从2t到3t时间内，升降机可能向下匀加速运动20 压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，在升降机中将重物放在压敏电阻上，压敏电阻接在如图甲所示的电路中，电流表示数变化情况如图乙所示，某同学根据电流表的示数变化情况推断升降机的运动状态，下列说法中正确的是（）A10t时间内，升降机一定匀速运动B10t时间内，升降机可能减速上升C12tt时间内，升降机可能匀速上升D12tt时间内，升降机可能匀加速上升21 有一种测量物体重量的电子秤，其电路原理图如图中

12、的虚线部分所示，主要由三部分构成：踏板、压力传感器R（实际上是一个阻值可随压力变化的变阻器）、显示体重的仪表 G（实际上是电流表），不计踏板的质量，己知电流表的量程为0?2A，内阻为Rg1，电源电动势为E12V，内阻为r1，电阻 R 随压力 F变化的函数式为300.01RF（F和 R 的单位分别为N 和 ），下列说法中正确的是（）A该秤能测量的最大体重是3000NB该秤的零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表G 刻度盘的0.375A 处C该秤显示重量的刻度是均匀标注的D该秤显示的重量F 与通过电路中的电流I 满足12003200FI22 如图所示是某居住小区门口利用光敏电阻设计的行人监控

13、装置，R1为光敏电阻、R2为定值电阻，A、B 接监控装置则()A当有人通过而遮蔽光线时，A、B 之间电压升高B当有人通过而遮蔽光线时，A、B 之间电压降低C当仅增大R2的阻值时，可减小A、B之间的电压D当仅减小R2的阻值时，可增大A、B之间的电压23 如图所示，是温度自动报警器的工作原理图图中1 是电磁铁、2是衔铁、3 是触点、4是水银温度计(水银导电)则下列说法正确的是A温度高于警戒温度时，电铃不报警、指示灯亮B温度低于警戒温度时，电铃报警、指示灯熄灭C温度高于警戒温度时，指示灯亮、电铃报警D温度低于警戒温度时，指示灯亮、电铃不响24 下列关于几种传感器的说法不正确的是（）A电子秤所使用的测

14、力装置是力传感器B电饭锅常压下只要锅内有水，锅内的温度不可能达到103，开关按钮就不会自动跳起C电熨斗需要较高温度熨烫时，要调节温度旋钮，使升降螺丝上移并推动弹性铜片上移D霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量25 下列器件应用光传感器的是A话筒B火灾报警器C测温仪D电子秤【参考答案】*试卷处理标记，请不要删除一、选择题1A 解析：A【解析】试题分析：当Rt所在处温度升高时,由甲图可知Rt减小，电路的总电阻减小，电流变大，路端电压减小，R1电压变大，则R3电压减小，电容器两端电压减小，则质点P 将向下运动，选项C 错误；R3电流减小，R3上消耗的功率减小，选项D 错误；R3电流减

15、小，则R2电流变大，则电流表读数变大，选项B 错误；因为UR3=UR2+URt,则 URt减小，即电压表读数减小，选项A正确；故选A.考点：电路的动态分析.2B 解析：B【解析】用遥控器调换电视机的频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程走廊中的声控开关是将声波转化成电信号的过程，红外防盗装置是将光信号转换为电信号，热水器中的温度传感器将温度转化成电信号的过程；电子秤中的压力传感器是将力转换为电信号的过程，故B正确3C 解析：C【解析】【详解】酒精气体传感器P和定值电阻R0串联在电路中，电压表测R0两端的电压。根据酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，得：1kCrk

16、是比例系数，根据欧姆定律得00UERRrr由数学变形得0001RrRRrrkCUEE整理得000111RrUER k CER根据数学知识得知C 正确。故选 C。4B 解析：B【解析】传感器不一定都是利用电磁感应原理工作的，如利用热敏电阻做成的传感器，是利用电阻随温度变化规律工作的，A 错误；电磁炉和发电机、探测含有金属零件的地雷的探测器的原理都是“电磁感应”，B 正确 CD 错误5C 解析：C【解析】由传感器的电阻r 的倒数与酒精气体的浓度C 成正比，得到=kC，k 为比例系数，根据闭合电路欧姆得，可见电流与C 是非线性关系，图象是曲线，故AB 错误将上式变形得，可见与是线性关系，而且是增函数

17、，故C 正确，D 错误故选C.6C 解析：C【解析】试题分析：活人能够向外传递微弱的声音信息，便于用生命探测仪收集；活人能够向外辐射红外线，红外线属于电磁波的一个波段，便于用生命探测仪收集，所以只有C 选项正确故选C考点：传感器【名师点睛】本题以重大事件为载体考查了声波、红外线、蒸电磁波的相关知识，综合性强，是否正确判断活人所能发出的各种信息是本题的解题关键，体现了生活之中处处有物理的理念。7C 解析：C【解析】自动门、生命探测器、家电遥控系统、防盗防火报警器均能均能接收人或物体发出的红外线，所以使用的是红外线传感器，C 正确8A 解析：A【解析】试题分析：由热敏电阻的温度变化，导致电阻变化，

18、根据电路的电流变化，来确定A 点的电势如何变化，则来控制开关，使其开始运转解：A、当环境温度升高时，半导体热敏电阻R0，其阻值随温度升高而减小则电路中的电流增大，所以A 点的电势升高，故A 正确，B、可变电阻R 阻值调大时，导致电路的电流减小，则A 点电势升高，故B错误；C、可变电阻R阻值调大时，导致电路的电流减小，则A 点电势升高，由于当A 点电势 A0时，控制开关处于断路状态；当A0时，控制开关接通电路，M 开始运转故排风扇会提前工作，即临界温度降低，故C错误；D、若用金属热电阻代替半导体热敏电阻，当温度升高时，其阻值增大，导致A 点电势降低，则开关会处于断开状态，所以起不到散热排风的作用

19、，故D 错误；故选：A【点评】本题考查闭合电路欧姆定律的就用，解决本题的关键掌握因热敏电阻的阻值变化，从而导致电路中电流、电压变化9C 解析：C【解析】【分析】【详解】设身高体重测量仪高度为L，没有站人时压力传感器的压力为F0，设当测重台上没有站人时，测量仪记录的时间间隔为t0，根据超声波的速度和位移关系可得02vtL；根据传感器输出电压与作用在其上的压力成正比可得00UkF；当测重台上站人时，测量仪记录的时间间隔为t，同理可得02()()vtLhUk Fmg，联立解得02UUhvktmg，C 正确；故选C.点睛：本题为传感器类问题的应用，解题的关键在于明确题意，由题找出对应的信息再结合所学物

20、理规律即可求解，注意在求身高要注意取单程时间，求质量要明确压力等于重力10D 解析：D【解析】由原线圈两端输入电压U 随时间变化的图象可知，U1=220V，T=0.02sA、变压器的电压与匝数成正比，由此可得副线圈的电压为22V，电压表 V1测的是 R2两端电压，故 A 错误；B、T=0.02s，每个周期电流方向改变两次，故每秒钟电流方向改变100 次，故 B 错误；C、当出现火警时，温度升高，电阻R2减小，副线圈的电阻减小，副线圈的电流变大，所以原线圈的电流也就要增大，故C 错误；D、当出现火警时，温度升高，电阻R2减小，副线圈的电流变大，所以R1的电压要增大，由于副线圈的总电压不变，所以R

21、2的电压就要减小，故D 正确；故选 D【点睛】输出电压是由输入电压和匝数比决定的，电压与匝数程正比，电流与匝数成反比，根据理想变压器的原理分析即可，本题主要考查变压器的知识，要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题彻底理解11D 解析：D【解析】题中给出传感器电阻的倒数与酒精气体浓度是正比关系，即1kcr，电压表示数00001ERERURRrrRRrkc，可以看出电压与浓度的关系不是正反比关系，但随浓度的增大而增大故D 正确；综上所述本题答案是：D12B 解析：B【解析】试题分析:当 R3的光照增强，光敏电阻的阻值减小，故回路中的总阻值减小，总电流增加，由，可知电压表

22、的示数增大，A 错；R2两端的电压，知R2两端的电压减小，故通过R2的电流减小，B 对；由知 IL增大，故小灯泡的功率增大，C错；电路的路端电压，总电流增加，知路端电压减小，D错。考点:电路的动态分析。【名师点睛】电路动态分析的一般步骤（1）明确局部电路变化时所引起的局部电路电阻的变化（2）由局部R的变化确定R总的变化（3）由 I总确定 I总的变化（4）由 U内I总r确定 U内的变化（5）由 U外EU内确定 U外的变化（6）由U IR确定干路上定值电阻两端的电压变化再确定各支路电压、电流的变化13A 解析：A【解析】试题分析：当传感器RB所在处出现断针时，RB的电阻变小，故外电路的总电阻也变小

23、，所以路端电压减小，即ab 两端的电压U 将变小，CD 错误；由欧姆定律可得，电路的总电流变大，故电阻R1的两端电压变大，所以R3与 RB的并联的电压减小，所以通过电阻R3的电流变小，则通过RB的电流变大，即电流表的示数I 变大，A 正确，B 错误考点：动态电路14A 解析：A【解析】【详解】洗衣机设有多段式水位自动感应装置，是通过不同的压力转换成电学量，运用的压力传感器；故 A 正确，B、C、D 错误。故选 A。15C 解析：C【解析】【详解】0-t1内，电压表读数大于U0，可知压敏电阻B 的阻值增大，则所受的压力小于A 的重力，物块 A 失重，则电梯不可能匀加速上升，选项A 错误；t1-t

24、2内，电压表读数大于U0保持不变，则压敏电阻的阻值不变且大于静止时的阻值，说明物块A 失重，则电梯可能匀减速上升，选项 B 错误，C 正确；t2-t3内电压表读数大于U0，说明压敏电阻阻值大于原来静止时的值，则物块A 失重，则电梯加速度向下，则选项D 错误，故选C.16D 解析：D【解析】【详解】设酒精气体传感器的电阻为R，则1kcR，k是比例系数根据欧姆定律得，电压表示数00001R ER EURRrRRRrkc，可见，c 越大，则U 越大，但与U 与 c不是成正比故选 D17D 解析：D【解析】【分析】【详解】P向左滑动时，电阻变大，次级电流减小，根据P=IU 可知，因变压器输出电压不变，

25、故变压器的输出功率减小，变压器输入功率减小，选项AB 错误；RT温度升高时，RT电阻减小，次级电阻减小，电流变大，变阻器两端电压变大，电灯两端电压变小，故灯L 变暗，此时若适当向右滑动P，变阻器两端电压变小，电灯两端电压变大，与原来电压相同，故可保持灯L 亮度不变，选项D 正确，C错误；故选D.18D 解析：D【解析】转化前要消耗机械能，转化后得到了电能，所以为机械能转化为电能故选D【点睛】能量转化要明确转化前是什么能，消耗了什么能，转化后是什么能，得到什么能19C 解析：C【解析】从 0-t1时间内，电流不变，根据欧姆定律可知电路中的总阻值不变，升降机可能静止也可能匀速运动，故A 错误；t1

26、到 t2时间内，电流增大，电阻减小，因为压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，所以压力增大，静止时NFmg，t1到 t2时间内根据牛顿第二定律NFmgma，合力向上，加速度向上，向上做加速度增大的加速运动，故B 错误，C正确；t2到 t3时间内电流不变，电阻不变，压力不变，电流大于静止时的电流，压力大于静止时的压力，对物块受力分析，受到重力和支持力，根据牛顿第二定律NFmgma，合力向上，加速度向上，加速度不变，所以t2到 t3时间内升降机匀加速上升，故 D 错误所以C 正确，ABD 错误20B 解析：B【解析】0t1时间内，电流不变，则电阻R 不变，说明重物对压敏电阻的压力不变，则加速度不变

27、，所以升降机可能匀速运动，可能减速上升，故A 错误，B 正确；t1t2时间内，电流随时间增大，则电阻减小，所以压力增大，故加速度方向向上，且加速度不断变大，所以升降机不可能匀速上升，也不可能匀加速上升，故CD 错误故选B点睛：本题是信息题，首先要抓住题中信息：压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，其他部分是常规问题21B 解析：B【解析】【分析】【详解】A.由电阻 R 随压力 F 变化的关系式R=30-0.01F 可知，压力越大，电阻越小，电路中电流越大；故量程越大，能测量最大体重越大；当电流表示数量程为2A时，电阻R=1222=4；则 F=（30-4）/0.01=2600kg；故该秤测量的

28、最大体重是2600kg，故 A错误；B.当压力为零时，压力传感器的电阻R=30，电路中电流：I=120.375301 1gEARRr，故 B 正确；CD.由 E=I(R+r+rA)和 R=30-0.01F，而 F=mg 可得 m=320-120I，可知该秤显示重量的刻度不是均匀标注的，故C 错误，D 错误；故选 B【点睛】本题实质上为闭合电路欧姆定律的动态分析问题的应用，要注意明确题意，找出压力与电阻的关系，再利用闭合电路欧姆定律进行分析即可22B 解析：B【解析】【详解】由电路图可知，两电阻串联，监控装置与R2并联；AB、当有人通过通道而遮蔽光线时，R1阻值变大，电路中的总电阻变大；根据UI

29、R可知，电路中的电流变小，根据UIR可知，R2阻值不变时，其两端的电压变小，即A、B间电压降低，故A错误，B正确；C、当仅增大R2的阻值时，电路中的总电阻变大，根据UIR可知，电路中的电流变小，根据UIR可知，电源的内阻和R1 阻值不变时，内阻和R1两端的电压变小，根据串联电路的电压特点可知，A、B 间电压增大，故C 错误；D、当仅减小R2的阻值时，电路中的总电阻变小，根据UIR可知，电路中的电流变大，根据UIR可知，电源的内阻和R1 阻值不变时，内阻和R1两端的电压变大，根据串联电路的电压特点可知，A、B 间电压减小，故D 错误；故选 B【点睛】由电路图可知，两电阻串联，监控装置与R2并联；

30、根据题意得出有人通过时R1阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和A、B 间电压的变化；当仅改变R2的阻值时，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，内阻和R1两端的电压电压变化，根据串联电路的电压特点可知A、B 间电压的变化23D 解析：D【解析】【详解】AC、温度低于警戒温度时，水银柱下降，控制电路处于开路状态，电磁铁没有电流通过，电磁铁没有磁性，此时指示灯通过常闭触点与工作电路接通，通路状态指示灯亮，电路不报警故 A 错误，C 错误；BD、温度高于警戒温度时，水银柱上升，控制电路处于接通状态，电磁铁中有电流通过，电磁铁有磁性，此时电铃通过常闭触点与工作电路接通，电路报警，此时通路状态指示

31、灯的电路中没有电流，灯不亮故B 错误，D 正确24C 解析：C【解析】【分析】【详解】A电子秤所使用的测力装置是力传感器，利用通过应力片的电流一定，压力越大，电阻越大，应力片两端的电压差越大，将力信号变成电信号，故A 正确，不符合题意；B铁氧体在103失去磁性；电饭锅常压下只要锅内有水，锅内温度就不可能达到103，开关按钮就不会自动跳起；故B 正确，不符合题意；C电熨斗需要较高温度熨烫时，要调节调温旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移，当温度升到较高，金属片发生弯曲较厉害触点才断开，故C 错误，符合题意；D霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量，故D 正确，不符合题意。故选 C。25B 解析：B【解析】A、话筒能将声音信号转化为电信号，属于声音传感器，故A 错误；B、火灾报警器是应用了光传感器，故B 正确；C、测温器是热敏电阻，是应用热传感器的，故C 错误；D、电子称的主要部件是压力传感器，电子秤是把力转换为电压这个电学量，故D 错误点睛：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