高考物理最新电磁学知识点之传感器技巧及练习题附答案

高考物理最新电磁学知识点之传感器技巧及练习题附答案一、选择题1．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，R T为热敏电阻，其阻值随温度升高而变小．则A．P向左滑动时，变压器的输出电压变大B．P向左滑动时，变压器的输入功率变大C．R T温度升高时，灯L变亮D．R T温度升高时，适当向右滑动P可保持灯L亮度不变2．图甲是在温度为10℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R1="20" kΩ,R2 ="10" kΩ,R3="40" kΩ,R t为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示．当a、b 端电压U ab ≤ 0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当a、b端电压U ab>0时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，则恒温箱内的温度可保持在（）A．10℃B．20℃C．35℃D．45℃3．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，其阻值随温度升高而减小，R是可变电阻．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4．在家用电热灭蚊器中，电热部分主要元件是PTC元件，PTC元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器，其电阻率ρ随温度 t的变化关系如图所示，由于这种特性，PTC元件具有发热、保温双重功能．对此，以下判断正确的是()①通电后，其电功率先增大，后减小②通电后，其电功率先减小，后增大③当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1不变④当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1和t2之间的某一值不变A．①③B．②③C．②④D．①④5．传感器担负着信息采集的任务，通常是把被测的非电信息，按照一定的规律转化成与之对应的电信息的器件或装置。

下列不属于传感器任务的是：A．将力学量(如形变量)转变成电学量B．将热学量转变成电学量C．将光学量转变成电学量D．将电学量转变成力学量6．压敏电阻能够把压力这个力学量转换为电阻这个电学量，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，R 为定值电阻，电流表示数随时间变化如图乙所示，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（）A．0~1t时间内，升降机可能匀速运动B．0~1t时间内，升降机一定匀速上升C．1t~2t时间内，升降机可能匀速上升D．1t~2t时间内，升降机一定匀加速上升7．某学习小组的同学在用“多用电表研究热敏电阻特性”的实验中，安装好如图所示的装置.向杯内加入冷水，此时温度计的示数为20℃，多用电表选择适当的倍率，读出热敏电阻的阻值.然后向杯内加入热水，当温度计的示数为60℃时，发现多用电表的指针偏转角度较大，则下列说法正确的是（）A．多用电表应选用电流挡，温度升高时换用大量程测量B．多用电表应选用电流挡，温度升高时换用小量程测量C．多用电表应选用欧姆挡，温度升高时换用倍率大的挡测量D．多用电表应选用欧姆挡，温度升高时换用倍率小的挡测量8．施密特触发器是具有特殊功能的非门,当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值时,输出端Y会突然从高电平跳到低电平,而当输入端A的电压下降到另一个值时,Y会从低电平跳到高电平.如图是温度报警器电路示意图,RT是半导体热敏电阻,温度升高时电阻减少,下列分析正确的是A．升高温度时,A端电势降低;升高到某一温度时,Y端电势升高,蜂鸣器会发出报警声B．升高温度时,A端电势升高;升高到某一温度时,Y端电势降低,蜂鸣器会发出报警声C．增大R1时,A端电势降低;增大到某一值时,Y端势升高,蜂鸣器会发出报警声D ．增大R 1 时,A 端电势升高;增大到某一值时,Y 端势降低,蜂鸣器不会发出报警声9．某种角速度计，其结构如图所示．当整个装置绕轴OO ′ 转动时，元件A 相对于转轴发生位移并通过滑动变阻器输出电压，电压传感器(传感器内阻无限大)接收相应的电压信号．已知A 的质量为m ，弹簧的劲度系数为k 、自然长度为l ，电源的电动势为E 、内阻不计．滑动变阻器总长也为l ，电阻分布均匀，装置静止时滑片P 在变阻器的最左端B 端，当系统以角速度ω转动时，则( )A ．电路中电流随角速度的增大而增大B ．弹簧的伸长量为2ml x k m ωω=-C ．输出电压U 与ω的函数式为2Em U k m ωω=- D ．此装置能测量的角速度最大不超过2k m10．在如图所示的电路中，E 为电源，其内阻为r ，L 为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），R 1．R 2为定值电阻，R 3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V 为理想电压表．若将照射R 3的光的强度减弱，则（ ）A ．电压表的示数变大B ．小灯泡消耗的功率变大C ．通过R 2的电流变小D ．电源内阻的功率变小11．某种角速度计，其结构如图所示．当整个装置绕轴OO ′转动时，元件A 相对于转轴发生位移并通过滑动变阻器输出电压，电压传感器(传感器内阻无限大)接收相应的电压信号．已知A 的质量为m ，弹簧的劲度系数为k 、自然长度为l ，电源的电动势为E 、内阻不计．滑动变阻器总长也为l ，电阻分布均匀，装置静止时滑片P 在变阻器的最左端B 端，当系统以角速度ω转动时，则( )A ．电路中电流随角速度的增大而增大B ．电路中电流随角速度的增大而减小C．弹簧的伸长量为x＝D．输出电压U与ω的函数式为U＝12．如图所示，R1、R2为定值电阻，L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B．R2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．如图所示电路中，R为某种半导体气敏元件，其阻值随周围环境一氧化碳气体浓度的增大而减小．当一氧化碳气体浓度增大时，下列说法中正确的是A．电压表V示数增大B．电流表A示数减小C．电路的总功率减小D．变阻器R1的取值越大，电表示数变化越明显14．2018年春节期间，按照公安部统一部署，全国各大中城市进行了大规模集中整治酒驾行动。

据统计酒驾违法者比往年同期下降了40％。

执法交警所使用的酒精测试仪主要元件是一种氧化物半导体传感器。

这种具有N型导电性的氧化物的电阻会随其周围气体浓度的变化而变化。

这种传感器的电阻与酒精气体的浓度c成反比，在如图所示的简化原理图中，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（）A．U越大，表示c越小，但c与U不成反比B．U越大，表示c越小，与U成反比C．U越大，表示c越大，但c与U不成正比D．U越大，表示c越大，c与U成正比15．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16．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．②④17．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（）0t时间内，升降机一定匀速运动A．10t时间内，升降机可能减速上升B．1t t时间内，升降机可能匀速上升C．12t t时间内，升降机可能匀加速上升D．1218．已知压敏电阻的受力面所受压力越小，其阻值越大，如图甲，将压敏电阻R平放在竖直升降电梯的轿厢内，受力面朝上，在其受力面上放一质量为m物体，电梯静止时电压表U；某段时间内电压表示数随时间变化图线如图乙，则（）示数为0t t时间内压敏电阻受力面所受压力恒定A．12t t时间内电容器处于放电状态B．12t t时间内电梯做匀加速运动C．12D．2t之后电梯处于失重状态19．下列四幅图中所涉及物理知识的论述中，错误的是（）A．图甲中，电流能使下方的小磁针发生偏转，说明了电流具有磁效应B．图乙中，电子秤应用了压力传感器来称重C．图丙中，变压器的铁芯由薄硅钢片叠压而成，是为了减小涡流，提高效率D．图丁中，紫外线照射锌板发生了光电效应，如换用红外线，也一定能发生光电效应20．如图所示，把一光敏电阻接在多用电表两表笔之间，将多用电表的选择开关置于欧姆挡.用光照射光敏电阻时，表针的偏角为θ；现用手掌挡住部分光线，表针的偏角为θ’，则可判断（）A．θ’=θB．θ’<θC．θ’>θD．不能确定θ’、θ的大小关系21．如图所示，甲为在温度为10℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻120k R =Ω、210k R =Ω、340k R =Ω，t R 为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示，当a 、b 两点间的电压0ab U 时，电压鉴别器会令开关S 接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当a 、b 两点间的电压0ab U >时，电压鉴别器会令开关S 断开，停止加热，则恒温箱内的温度可保持在（ ）A ．10℃B ．20℃C ．30℃D ．40℃22．如图为一种延时开关示意图，M 和N 是绕在同一个铁芯上的两个线圈，其中M 与电源E 、开关S 构成回路，N 的两端用导线ab 直接连起来。

当闭合S 后，铁芯吸住衔铁A ，开关触头B 就将高压电路接通；当断开S 时，衔铁仍被铁芯吸住，一会儿后才被弹簧C 拉上去，从而实现延时断开电路的目的。

下列说法正确的是（ ）A ．起延时效果的主要部件是线圈MB ．闭合S 电路稳定工作后，导线ab 中有从a 流向b 的感应电流C ．断开S 瞬间，导线ab 中有从a 流向b 的感应电流D ．电源E 的正负极对调接入后，该装置就没有延时效果23．下列关于传感器的说法中正确的是（）A ．金属热电阻是一种可以将电学量转换为热学量的传感器B ．电饭锅通过压力传感器实现温度的自动控制C ．干簧管是一种能够感知电场的传感器D ．传感器能将非电学量按一定规律转换成电学量或者电路的通断24．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25．已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强电阻值越大．为探测有无磁场，利用磁敏电阻作为传感器设计了如右图所示的电路，电源的电动势E 和内阻r 不变，在没有磁场时调节变阻器R 使电灯L 正常发光．若探测装置从无磁场区进入强磁场区，则（ ）A ．电灯L 亮度不变B ．电灯L 亮度变亮C ．电流表的示数增大D ．电源的内耗功率增大【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】【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，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；R T 温度升高时，R T 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.2．C解析：C【解析】试题分析：当 a 、b 端电压0ab U ≤时，电压鉴别器会令开关S 接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度提高；当0ab U ＞时，电压鉴别器使 S 断开，停止加热，得出当0ab U =时，恒温箱保持稳定．由题意得：当0ab U =时，恒温箱保持稳定，根据串并联电路电压与电阻的关系可知：12:2:1R R =只有34:R R 也为2：1的时候，才有0ab U =，所以可知t R 电阻值为20kΩ，从图乙可以看出，电阻为20kΩ时，温度为35摄氏度．故选C考点：闭合电路的欧姆定律；常见传感器的工作原理3．A解析：A【解析】【分析】【详解】环境温度升高时，R0阻值减小，电路中总电阻减小，总电流增大，R上的电压变大，所以A点电势升高；可变电阻R阻值调大时，电路的电流减小，则R0与M并联支路电压减小，R上电压增大，所以A点电势升高；排风扇开始工作的临界温度降低；若用金属热电阻代替半导体热敏电阻，因为金属热电阻随温度升高电阻增大，电路中的电流减小，R上的电压变小，所以A点电势降低，电路不能正常工作．选项A正确．4．D解析：D【解析】当电热灭蚊器温度由0升到的过程中，电阻器的电阻率ρ随温度升高而减小，其电阻R随之减小，由于加在灭蚊器上的电压U保持不变，灭蚊器的热功率P随之增大，当时，达到最大．当温度由升高到的过程中，ρ增大，R增大，P减小；而温度越高，其与外界环境温度的差别也就越大，高于环境温度的电热灭蚊器的散热功率P′也就越大；因此在这之间的某一温度会有，即当热功率P减小到等于散热功率时，即达到保温；当，使温度自动升高到；当，使温度自动降为t3，实现自动保温，正确答案为D.5．D解析：D【解析】传感器一定是通过非电学量转换成电学量来传递信号的，D正确；6．A解析：A【解析】【详解】AB．0~t1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，所以升降机可能匀速运动，可能匀变速运动，故A正确，B错误；CD．t1~t2时间内，电流随时间增大，则电阻减小，所以压力增大，根据牛顿第二定律可知加速度变化，所以升降机不可能匀速上升，不可能匀加速上升，故CD错误。