高考物理电磁学知识点之传感器基础测试题含答案解析

高考物理电磁学知识点之传感器基础测试题含答案解析一、选择题1．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2．如图所示是某居民小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻（光照增强电阻变小），R2为定值电阻，A、B接监控装置．则（）①当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间电压升高②当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间电压降低③当仅增大R2的阻值时，可增大A、B之间的电压④当仅减小R2的阻值时，可增大A、B之间的电压A．①③B．①④C．②③D．②④3．如图电路中，电源电动势为E，内阻为r，R G为光敏电阻，R为定值电阻。

闭合开关后，小灯泡L正常发光，当光照增强时，A．小灯泡变暗B．小灯泡变亮C．通过光敏电阻的电流变小D．通过光敏电阻的电流不变4．氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测，它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化．在如图所示的电路中，不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同电阻，这样显示仪表（电压表）的指针就与一氧化碳浓度有了对应关系，观察仪表指针就能判断一氧化碳浓度是否超标．有一种氧化锡传感器，其技术资料中给出的是传感器电导（即电阻的倒数）与一氧化碳浓度C的关系曲线如右图所示，则电压表示数U0与一氧化碳浓度C之间的对应关系应该是（）A．B．C．D．5．科学家研究发现，磁敏电阻(GMR)的阻值随所处空间磁场的增强而增大，随所处空间磁场的减弱而变小，如图所示电路中GMR为一个磁敏电阻，R和为滑动变阻器，和为定值电阻，当开关和闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态．则A．只调节电阻，当向下端移动时，电阻消耗的电功率不变B．只调节电阻，当向下端移动时，带电微粒向下运动C．只调节电阻R，当向右端移动时，电阻消耗的电功率变小D．只调节电阻R，当向右端移动时，带电微粒向下运动6．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7．如图所示为用热敏电阻R和继电器L等组成的一个简单的恒温控制电路，其中热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小．电源甲与继电器、热敏电阻等组成控制电路，电源乙与恒温箱加热器（图中未画出）相连接．则( )A．当温度降低到某一数值，衔铁P将会被吸下B．当温度升高到某一数值，衔铁P将会被吸下C．工作时，应该把恒温箱内的加热器接在C、D端D．工作时，应该把恒温箱内的加热器接在A、C端8．自从2011年5月1日“酒驾新规”推行后，“醉驾入刑”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()A．B．C．D．9．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10．与一般吉他以箱体的振动发声不同，电吉他靠拾音器发声。

如图所示，拾音器由磁体及绕在其上的线圈组成。

磁体产生的磁场使钢质琴弦磁化而产生磁性，即琴弦也产生自己的磁场。

当某根琴弦被拨动而相对线圈振动时，线圈中就会产生相应的电流，并最终还原为声音信号。

下列说法中正确的是A．若磁体失去磁性，电吉他仍能正常工作B．换用尼龙材质的琴弦，电吉他仍能正常工作C．琴弦振动的过程中，线圈中电流的方向不会发生变化D．拾音器的作用是利用电磁感应把琴弦的振动转化成电信号11．传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用，如图所示是一种测量液面高度的电容式传感器的示意图，金属芯线与导电体之间形成一个电容器，从电容大小的变化就能反映液面的升降情况，当测得电容值减小，可以确定h将（）A．减小B．增大C．不变D．无法判断12．如图所示， R4是半导体材料制成的热敏电阻，电阻率随温度的升高而减小，这就是一个火警报警器的电路，电流表是安放在值班室的显示器，电源两极之间接一个报警器，当R4所在处出现火情时，显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是( )A ．I 变大，U 变小B ．I 变大，U 变大C ．I 变小，U 变大D ．I 变小，U 变小13．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U kF =（k 为比例系数）．某同学已知了自己的身高h 、质量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 （0U ≠0），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A ．02U U h v k t mg -==∆， B ．022U U h v k t mg -==∆， C ．02U U h v k t mg -==∆， D ．()022U U h v k t mg-==∆， 14．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15．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R B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R B所在处出现断针时，电流表的电流I、ab两端的电压U将（）A．I变大，U变小B．I变小，U变小C．I变大，U变大D．I变小，U变大16．某温控电路的原理如图所示，是半导体热敏电阻，R是滑动变阻器，某种仪器要求在的环境中工作，当环境温度偏高或偏低时，控制器会自动启动降温或升温设备，下列说法中正确的是（）A．环境温度降低，的阻值减小B．环境温度升高，变大C．滑片P向下移动时，变大D．调节滑片P的位置能改变降温和升温设备启动时的临界温度17．在如图所示的电路中，电源的电动势E恒定，内阻r=1Ω，R1为光敏电阻（其阻值随光照的增强而减小），定值电阻R2=2Ω，R3=5Ω，电表均为理想电表．则下列说法正确的是（）A．当光照增强时，电源的效率增大B．当光照增强时，电容器的电荷量减小C．光照强度变化时，电压表示数的变化量和电流表示数的变化量之比不变D．若光敏电阻R1阻值变化范围为2～9Ω，则光照强度变化前后，ab段电路消耗的电功率可能相同18．如图所示是一个基本逻辑电路。

声控开关、光敏电阻、小灯泡等元件构成的一个自动控制电路。

该电路的功能是在白天无论声音多么响，小灯泡都不会亮，在晚上，只要有一定的声音，小灯泡就亮。

这种电路现广泛使用于公共楼梯间，该电路虚线框N中使用的是门电路．则下面说法正确的是（）A．R2为光敏电阻，N 为或门电路B．R2为光敏电阻，N为与门电路C．R2为热敏电阻，N为或门电路D．R2为热敏电阻，N为非门电路19．热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，其电阻R t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R t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R t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20．下列说法正确的是（）A．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号B．电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器的作用是控制电路的通断C．霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电流这个电学量D．半导体热敏电阻常用作温度传感器，温度升高，它的电阻值变大R为光敏电阻（光照强度增加时，其阻值21．如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，G减小）.现增加光照强度，则下列判断正确的是（）A．B灯变暗，A灯变亮B．0R两端的电压变大C．B灯变亮，A灯变暗D．电源的总功率变小22．随着科学的发展与生活水平的提高，传感器已经进入日常生活。

如图所示为某居住小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，为光敏电阻（随光照强度的增强，阻值减小）、为定值电阻，接监控装置。

则下列说法正确的是①当有人通过遮蔽光线时，之间的电压升高②当有人通过遮蔽光线时，之间的电压降低③当仅増大的阻值时，之间的电压升高①当仅减小的阻值时，之间的电压升高A．①③B．①④C．②③D．②④23．如图所示的电容式话筒就是一种电容式传感器，其原理是：导电性振动膜片与固定电极构成了一个电容器，当振动膜片在声压的作用下振动时，两个电极之间的电容发生变化，电路中电流随之变化，这样声信号就变成了电信号，则当振动膜片向左振动时（）A．电容器的电容增大B．电容器带电荷量减少C．电容器两极板间的场强增大D．电阻R中的电流方向自右向左24．如图所示为包含某逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯泡。

光照射光敏电阻R'时，其阻值将变得远小于R，则下列说法正确的是（）A．其中的逻辑电路是非门电路；当光敏电阻R'受到光照时，小灯泡L不发光B．其中的逻辑电路是非门电路；当光敏电阻R'受到光照时，小灯泡L发光C．其中的逻辑电路是与门电路；当光敏电阻R'受到光照时，小灯泡L不发光D．其中的逻辑电路是或门电路；当光敏电阻R'受到光照时，小灯泡L发光25．电熨斗在达到设定的温度后就不再升温，当温度降低时又会继续加热，使温度总与设定的相差不多。

在熨烫不同的织物时，设定的温度可以不同。

进行这样的控制，靠的是A．力传感器 B．光传感器 C．位移传感器 D．温度传感器【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、选择题1．D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=0.02s．A、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R2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．2．C解析：C【解析】【分析】【详解】试题分析：由电路图可知，两电阻串联，监控装置与2R 并联．当有人通过通道而遮蔽光线时，1R 阻值变大，电路中的总电阻变大；根据U I R=可知，电路中的电流变小，根据U IR =可知，2R 阻值不变时，其两端的电压变小，即A 、B 间电压降低，故②正确①错误；当仅增大2R 连入电路中的阻值时，电路中的电阻变大；根据U I R =可知，电路中的电流变小，根据U IR =可知，1R 阻值不变时，其两端的电压变小；根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知，2R 两端的电压变大，即A 、B 间电压升高，故③正确④错误，故C 正确；考点：考查了电路动态变化【名师点睛】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是会分析当有人通过通道而遮蔽光线时和当仅增大1R 连入电路中的阻值时电路的动态分析，要注意光敏电阻的特点．3．A解析：A【解析】当光照增强时，电阻R G 的阻值减小，电路的总电阻减小，电流变大，则电阻和电源内阻上的电压变大；故灯泡和R G 上的电压减小，灯泡变暗，通过R G 上的电流变大，故选项A 正确，BCD 错误；故选A.点睛：当照射光强度增大时，电阻减小，外电路总电阻减小，分析干路电流和路端电压的变化，得到灯泡和光敏电阻两端的电压的变化，分析灯泡亮度的变化．4．A解析：A【解析】设传感器的电阻为R 1，电源的电动势为E ，内阻为r ，由题意：氧化锡传感器电导（即电阻的倒数）一CO 浓度曲线，得到11 kc R =，k 是比例系数．又根据欧姆定律得，电压表示数0000101R R U E E R R r R R R r kc==++++++；由数学知识分析，当C 增大时，U 0增大，C 与U 0是非线性关系，图象是曲线，而且是增函数．故A 正确，BCD 错误．故选A ．点睛：对于传感器，关键是理解其工作原理，本题首先要读懂题意，抓住电导与浓度的关系，列出表达式，其次利用欧姆定律研究电压表示数与浓度的关系．5．A解析：A 【解析】只调节电阻，当向下端移动时，回路中电流不变，电阻消耗的电功率不变，A 正确；只调节电阻，当向下端移动时，回路中电流不变，电容器板间电压增大，板间场强增大，微粒所受的电场力增大，所以带电微粒向上运动，B 错误；只调节电阻R ，当向右端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电源电动势不变，所以电路中的电流减小，电磁铁的磁性减弱；由于电磁铁磁性的减弱，导致了磁敏电阻GMR 的阻值减小，则通过的电流增大，其电功率增大．电容器两端的电压增大，板间场强增大，微粒所受的电场力增大，所以带电微粒向上运动，故CD 错误．【点睛】此题的逻辑性非常强，要读懂题意，把握有效信息：磁敏电阻（GMR ）的阻值随所处空间磁场的增强而增大，再进行动态分析．6．B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．7．B解析：B【解析】温度升高，热敏电阻的阻值R 会减小，电流增大，磁场增强，所以会被吸引下来；工作时P 是不被吸引下来的，所以，应接在AB 上．8．C解析：C【解析】【详解】酒精气体传感器P 和定值电阻R 0串联在电路中，电压表测R 0两端的电压。