2026年高考物理一轮复习 传感器(含解析)

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2026年高考物理一轮复习 传感器(含解析)

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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春 如东县期中)下列关于传感器的说法正确的是(  )
A.干簧管基于电磁感应原理,起到开关作用
B.应变式力传感器通过测量电阻的变化来确定金属梁受力的大小
C.红外测温仪向人体发射红外线,从而测量人体温度
D.电容式位移传感器是把电容器的电容转化为物体的位移进行测量
2.(2025春 泰安期中)如图是电熨斗的结构图,下列说法不正确的是(  )
A.双金属片上层金属的膨胀系数小于下层金属
B.常温下,上下触点接触;温度过高时,双金属片发生弯曲使上下触点分离
C.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
D.双金属片温度传感器的作用是控制电路的通断
3.(2025 顺义区一模)如图所示为某种光电式烟雾报警器的原理图。在无烟雾时,光源发出的光沿直线传播,光电管接收不到光,报警器处于静默状态;当烟雾通过烟雾入口时,烟雾颗粒会散射光源发出的光,散射的光被光电管接收,从而产生光电流。干簧管是一个磁控开关,用于控制报警电路的通断。当通过烟雾入口的烟雾达到一定浓度时,报警电路被激活,蜂鸣器就会发出报警声。电键S处于闭合状态,下列说法正确的是(  )
A.干簧管是否导通与E3的电动势大小有关
B.减小R1的阻值可以提高该报警器的灵敏度
C.增加干簧管外缠绕线圈的匝数可以降低该报警器的灵敏度
D.烟雾达到报警浓度时,干簧管外缠绕的线圈中一定无电流
4.(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
5.(2025春 盐城期中)传感器在日常生活中有着广泛的应用,它的种类多种多样,其性能也各不相同。以下有关传感器的说法不正确的是(  )
A.非触摸式自动水龙头(自动感应水龙头)应用的传感器是压力传感器
B.办公大楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开或关,是光传感器的应用
C.空调在室内温度达到设定的温度后,会自动停止工作,是温度传感器的应用
D.电熨斗够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器,能控制电路的通断
6.(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
7.(2025 门头沟区一模)如图为电熨斗构造的示意图,其中双金属片是温度敏感元件,其右端固定在绝缘支架上。在温度升高时上层金属的膨胀大于下层金属,使双金属片在竖直方向发生弯曲,从而使上、下触点的接触面分离。熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度,熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度。下列说法正确的是(  )
A.当温度过高时双金属片会向上弯曲
B.常温下,电熨斗的上、下触点应当是分离的
C.将双金属片换成单金属片,电熨斗仍能正常工作
D.熨烫完丝绸衣物后再熨烫棉麻衣物,应将调温旋钮下移
8.(2025 房山区一模)某种电感式微小位移传感器是将位移信号转换成电信号的装置,原理图如图所示。软铁芯在线圈中可以随着待测物体左右平移。下列说法正确的是(  )
A.若只减小软铁芯的直径,该传感器的灵敏度降低
B.若待测物体向左平移,软铁芯插入线圈,电路中的电流将增大
C.若待测物体向右平移,软铁芯从线圈中拔出,线圈的自感系数增大
D.若a、b间接干电池和灵敏电流计,则该传感器可测量出待测物体的位移变化量
二.多选题(共11小题)
(多选)9.(2025 自贡模拟)某兴趣小组用电压表改装一个加速度测量计,设计方案如图。较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移,滑块两侧分别连接完全相同的弹簧3;AA′是总阻值为R的滑动变阻器,4是固定在滑块上的滑动变阻器的滑片,当测量计处于平衡状态时4位于滑动变阻器中间位置,电压表示数为U0。已知电源的电动势、内阻均不变,R′为定值电阻。将装置安装在水平向右运动的小车上,则(  )
A.电压表示数大于U0,小车在加速运动
B.电压表示数从U0逐渐增大,小车加速度变大
C.电压表示数从U0逐渐减小,小车加速度变小
D.将电压表表盘重新刻画为加速度测量计的表盘,其刻度线分布均匀
(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 岳麓区校级期中)关于下列仪器的原理说法正确的是(  )
A.干簧管可以用来做磁敏传感器,其原理是电磁感应
B.红外体温计是根据物体的温度与发射的红外线强度变化关系进行工作的
C.超声波测速仪是利用了多普勒效应,汽车驶向测速仪的速度越大,测速仪接收到的反射波频率就越高
D.钳形电流表既可以测交变电流的大小,也可以测恒定电流的大小
(多选)12.(2024春 顺义区校级期中)如图所示为某小组设计的电子秤原理图。轻质托盘与竖直放置的轻弹簧相连。R0为定值电阻,滑动变阻器R的滑片与弹簧上端连接。当盘中没有放物体时,滑片刚好位于滑动变阻器的最上端。该小组用理想电压表的示数U反映待测物体的质量m;用单位质量变化下,电压表示数变化量的绝对值描述电子秤的灵敏度。不计一切摩擦,弹簧始终于弹性限度内,下列说法正确的是(  )
A.仅更换阻值更大的定值电阻R0,电子秤灵敏度会下降
B.电子秤的灵敏度会随待测物体质量的增大而增大
C.弹簧的劲度系数越小,电子秤的量程越大
D.电压表示数与待测物体质量成线性关系
(多选)13.(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)14.(2023春 海淀区校级期中)关于图中传感器的应用,下列说法正确的是(  )
A.甲图所示传感器利用电容的变化来测量位移
B.乙图所示光电计数器用到了光敏电阻这个传感元件
C.丙图所示霍尔元件可以测量微小位移
D.传感器感受力、温度、光、声等信号,把电学信号转换成非电学信号
(多选)15.(2021秋 顺德区期中)压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,可根据其特点制作如图甲所示的电子秤。现在电子秤上轻放一个物块,电流表的示数如图乙所示,下列判断正确的是(  )
A.0~t1时间内,物块还未与电子秤接触
B.t1~t2时间内,物块已经从电子秤上拿走
C.t2~t3时间内,物块开始从电子秤上拿走
D.若将该电子秤放在加速上升的电梯中测量该物块,则此时电流表的示数一定比I2大
(多选)16.(2021春 开封期中)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,则下列说法错误的是(  )
A.工作时,应该把恒温箱内的加热器接在C、D端
B.工作时,应该把恒温箱内的加热器接在A、C端
C.当温度降低到某一数值,衔铁P将会被吸下
D.当温度升高到某一数值,衔铁P将会被吸下
(多选)17.(2021春 安徽月考)传感器已广泛应用于生产和生活中,下列关于传感器的说法正确的是(  )
A.给货车称重的地磅使用了压力传感器
B.夜间自动打开的路灯使用了红外线传感器
C.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
D.电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片,这种双金属片的作用是控制电路的通断
(多选)18.(2021春 会宁县校级期末)下列关于传感器的说法正确的是(  )
A.热敏电阻是把温度这个热学量转化为电阻这个电学量
B.金属热电阻的电阻率随温度的升高而减小
C.电熨斗中的双金属片是温度传感器
D.霍尔元件是能够把磁学量磁感应强度转换为电压的传感元件
(多选)19.(2025春 桥东区校级期中)如图所示为电熨斗的结构图,下列关于电熨斗的说法正确的是(  )
A.电熨斗能自动控制温度主要利用了双金属片,两片金属的膨胀系数相同
B.常温下,上下触点是闭合的;温度过高时,双金属片发生弯曲使上下触点分离
C.需要较高温度熨烫时,要调节温度旋钮,使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移
D.电熨斗中的双金属片是一种半导体材料
三.填空题(共1小题)
20.(2024春 龙岩期中)市面上某种指针式恒温水壶的内部调温工作示意图如图所示,温度的敏感元件是双金属片,要求通电后温度升高到设置温度时停止加热,则上层金属的膨胀系数要     (填“大于”、“等于”或“小于”)下层金属,电源刚接通时上下触点是     (填“接触”或“分离”)的,若要提高水的温度,则应使调温旋钮     (填“上移”或“下移”)一些。
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春 如东县期中)下列关于传感器的说法正确的是(  )
A.干簧管基于电磁感应原理,起到开关作用
B.应变式力传感器通过测量电阻的变化来确定金属梁受力的大小
C.红外测温仪向人体发射红外线,从而测量人体温度
D.电容式位移传感器是把电容器的电容转化为物体的位移进行测量
【考点】常见传感器的工作原理及应用;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。
【解答】解:A.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,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.在梁的自由端施加向下的力F,上应变片长度变长,电阻变大,下应变片长度变短,电阻变小,通过测量电阻的变化来确定金属梁受力的大小,故B正确;
C.红外测温仪是接收从人体发射红外线,根据接受到的红外线的强弱来测量人体温度,故C错误;
D.电容式位移传感器是把物体的位移转化为电容器的电容进行测量,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。
2.(2025春 泰安期中)如图是电熨斗的结构图,下列说法不正确的是(  )
A.双金属片上层金属的膨胀系数小于下层金属
B.常温下,上下触点接触;温度过高时,双金属片发生弯曲使上下触点分离
C.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
D.双金属片温度传感器的作用是控制电路的通断
【考点】常见的传感器及分类.
【答案】A
【分析】了解双金属片的特点:利用不同膨胀系数的金属片做成,当温度升高时,金属片向膨胀系数小的发生弯曲,触点断开;当温度降低时,金属片向膨胀系数大的发生弯曲,触点不断开;调节温度原理根据金属片的在电路中的连接有关.
【解答】解:A、当温度升高时,金属片向膨胀系数小的发生弯曲,触点断开,故双金属片上层金属的膨胀系数大于下层金属片,故A错误
B、常温下,上下触点接触;温度过高时,双金属片发生弯曲使上下触点分开,起到调温作用,故B正确
C、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正确
D、双金属片温度传感器的作用是控制电路的通断,故D正确
本题选择错误的,故选:A。
【点评】考查了双金属片传感器的工作原理,了解其特点.
3.(2025 顺义区一模)如图所示为某种光电式烟雾报警器的原理图。在无烟雾时,光源发出的光沿直线传播,光电管接收不到光,报警器处于静默状态;当烟雾通过烟雾入口时,烟雾颗粒会散射光源发出的光,散射的光被光电管接收,从而产生光电流。干簧管是一个磁控开关,用于控制报警电路的通断。当通过烟雾入口的烟雾达到一定浓度时,报警电路被激活,蜂鸣器就会发出报警声。电键S处于闭合状态,下列说法正确的是(  )
A.干簧管是否导通与E3的电动势大小有关
B.减小R1的阻值可以提高该报警器的灵敏度
C.增加干簧管外缠绕线圈的匝数可以降低该报警器的灵敏度
D.烟雾达到报警浓度时,干簧管外缠绕的线圈中一定无电流
【考点】常见传感器的工作原理及应用.
【专题】定量思想;推理法;电磁感应与电路结合;分析综合能力.
【答案】B
【分析】根据光电式烟雾报警器的原理结合电路图依次分析。
【解答】解:A.干簧管是否导通主要取决于其外绕线圈中电流产生的磁场,而该线圈又受光电管电路控制,与报警电路电源E3的电动势无直接关系,故A错误。
B.R1是光源所在回路的限流电阻,减小R1会增大光源发光强度,从而使散射到光电管的光更强、光电流更大,更易触发报警,灵敏度提高,故B正确。
C.增加干簧管外线圈匝数通常会增强线圈在给定电流下产生的磁场,有利于干簧管导通,提高灵敏度,故C错误;
D.要使干簧管吸合、蜂鸣器报警,线圈中必须有足够的电流产生磁场,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了电流的磁效应问题,要求学生清楚影响磁场强弱的因素,本题难度一般。
4.(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。
5.(2025春 盐城期中)传感器在日常生活中有着广泛的应用,它的种类多种多样,其性能也各不相同。以下有关传感器的说法不正确的是(  )
A.非触摸式自动水龙头(自动感应水龙头)应用的传感器是压力传感器
B.办公大楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开或关,是光传感器的应用
C.空调在室内温度达到设定的温度后,会自动停止工作,是温度传感器的应用
D.电熨斗够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器,能控制电路的通断
【考点】常见传感器的工作原理及应用;常见的传感器及分类.
【专题】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:A、利用红外线的热效应可以制成多种开关,本题所涉及的水龙头和智能门就是这一应用的体现,是利用光传感器而制成的,故A错误;
B、办公大楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开和关,是由于人体会发出红外线,当传感器探测到人体发出的红外线后,门会自动打开,是光传感器的应用,故B正确;
C、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;
D、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,这种传感器作用是控制电路的通断,原理是不同的金属膨胀系数不同,故D正确。
因为本题是选有关传感器的说法不正确的是,故选:A。
【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。
6.(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。
7.(2025 门头沟区一模)如图为电熨斗构造的示意图,其中双金属片是温度敏感元件,其右端固定在绝缘支架上。在温度升高时上层金属的膨胀大于下层金属,使双金属片在竖直方向发生弯曲,从而使上、下触点的接触面分离。熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度,熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度。下列说法正确的是(  )
A.当温度过高时双金属片会向上弯曲
B.常温下,电熨斗的上、下触点应当是分离的
C.将双金属片换成单金属片,电熨斗仍能正常工作
D.熨烫完丝绸衣物后再熨烫棉麻衣物,应将调温旋钮下移
【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】D
【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:AB.当温度过高时,上层金属的膨胀大于下层金属,双金属片向下弯曲使触点断开,电熨斗不工作;常温下,电熨斗的上下触点是接触的,电熨斗工作,双金属片的作用是控制电路的通断,故AB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,将双金属片换成单金属片,电熨斗将不能正常工作,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:D。
【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。
8.(2025 房山区一模)某种电感式微小位移传感器是将位移信号转换成电信号的装置,原理图如图所示。软铁芯在线圈中可以随着待测物体左右平移。下列说法正确的是(  )
A.若只减小软铁芯的直径,该传感器的灵敏度降低
B.若待测物体向左平移,软铁芯插入线圈,电路中的电流将增大
C.若待测物体向右平移,软铁芯从线圈中拔出,线圈的自感系数增大
D.若a、b间接干电池和灵敏电流计,则该传感器可测量出待测物体的位移变化量
【考点】常见传感器的工作原理及应用.
【专题】定性思想;推理法;电磁感应与电路结合;推理论证能力.
【答案】A
【分析】根据软铁芯直径与磁场及感应电动势的关系;当铁芯插入线圈,电感L增加,感抗增加,电流减小;拔出铁芯会减少线圈的电感,所以自感系数应该减小;电流为直流电,稳定后不会随电感变化而变化,不能测量出待测物体的位移变化量。
【解答】解:A、软铁芯直径减小,会使线圈内部的磁场减弱,磁通量变化减小,根据法拉第电磁感应定律,产生的感应电动势减小,传感器的灵敏度降低,故A正确;
B、当铁芯插入线圈,电感L增加,感抗增加,电流减小,故B错误;
C、拔出铁芯会减少线圈的电感,所以自感系数应该减小,故C错误;
D、若该传感器接干电池,电流为直流电,稳定后不会随电感变化而变化,不能测量出待测物体的位移变化量,故D错误。
故选:A。
【点评】本题主要考查电磁感应中的自感现象以及相关物理量的变化关系。
二.多选题(共11小题)
(多选)9.(2025 自贡模拟)某兴趣小组用电压表改装一个加速度测量计,设计方案如图。较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移,滑块两侧分别连接完全相同的弹簧3;AA′是总阻值为R的滑动变阻器,4是固定在滑块上的滑动变阻器的滑片,当测量计处于平衡状态时4位于滑动变阻器中间位置,电压表示数为U0。已知电源的电动势、内阻均不变,R′为定值电阻。将装置安装在水平向右运动的小车上,则(  )
A.电压表示数大于U0,小车在加速运动
B.电压表示数从U0逐渐增大,小车加速度变大
C.电压表示数从U0逐渐减小,小车加速度变小
D.将电压表表盘重新刻画为加速度测量计的表盘,其刻度线分布均匀
【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】AB
【分析】这是一个加速度传感器,这种传感器输入量是加速度,输出量是电压;根据加速度传感器的工作原理结合电路图进行分析。
【解答】解:A、初始时滑片4位于电阻丝中间位置且开关闭合后电压表示数为U0,此时两边弹簧弹力为零,当小车向右加速运动时,滑片4向左移动x,加速度方向向右,则回路电阻增大,电流减小,电压表示数
U=E﹣I(R'+r)
则电压表的示数大于U0,故A正确;
B、只有回路中电阻增大,电压表示数才从U0逐渐增大,小车向右加速运动,滑片4向左移动x更多,因此小车加速度变大,故B正确;
C、电压表示数从U0逐渐减小,小车向右减速运动,滑片4向右移动x更多,因此小车减速运动的加速度变大,故C错误;
D、若向右加速,设滑片4向左移动x距离,电阻丝总长为2l,根据闭合电路欧姆定律有
I
电压表示数
U
可见刻度线分布不均匀,故D错误。
故选:AB。
【点评】本题中的加速度计体现了一种重要的实验设计思想—转换思想,即把难以直接测量的力学量转换为容易测量的电学量。这类题目是力与电综合题,关键要寻找力电联系的桥梁。
(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 岳麓区校级期中)关于下列仪器的原理说法正确的是(  )
A.干簧管可以用来做磁敏传感器,其原理是电磁感应
B.红外体温计是根据物体的温度与发射的红外线强度变化关系进行工作的
C.超声波测速仪是利用了多普勒效应,汽车驶向测速仪的速度越大,测速仪接收到的反射波频率就越高
D.钳形电流表既可以测交变电流的大小,也可以测恒定电流的大小
【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】BC
【分析】A.根据干簧管原理分析;
B.根据红外线的特点,即可分析判断;
C.根据对多普勒效应的了解,即可分析判断;
D.钳形电流表是根据电磁感应原理制成的,据此分析判断。
【解答】解:A.干簧管可以用来做磁敏传感器,是磁场控制的开关,原理不是电磁感应;故A错误;
B.自然界中的一切物体只要它们的温度高于绝对零度﹣273.15℃,都会有红外辐射,红外测温仪是根据物体的温度越高发射的红外线越强的原理进行工作的,故B正确;
C.根所多普勒效应,波源和接收者相互靠近时,接收到的频率升高,所以汽车驶向测速仪的速度越大,测速仪接收至反射波的频率就越高,故C正确;
D.钳形电流表的工作原理是电磁感应,交流电能产生变化的磁场,使钳形电流上产生感应电流,所以能测交流电的大小,而直流电不能产生变化的磁场,所以不能测直流电的大小,故D错误。
故选:BC。
【点评】本题考查多普勒效应以及传感器等的应用,解题时需注意:当波源与观察者相向运动时,观察者接收到的频率变大;当波源与观察者背向运动时,观察者接收到的频率变小。
(多选)12.(2024春 顺义区校级期中)如图所示为某小组设计的电子秤原理图。轻质托盘与竖直放置的轻弹簧相连。R0为定值电阻,滑动变阻器R的滑片与弹簧上端连接。当盘中没有放物体时,滑片刚好位于滑动变阻器的最上端。该小组用理想电压表的示数U反映待测物体的质量m;用单位质量变化下,电压表示数变化量的绝对值描述电子秤的灵敏度。不计一切摩擦,弹簧始终于弹性限度内,下列说法正确的是(  )
A.仅更换阻值更大的定值电阻R0,电子秤灵敏度会下降
B.电子秤的灵敏度会随待测物体质量的增大而增大
C.弹簧的劲度系数越小,电子秤的量程越大
D.电压表示数与待测物体质量成线性关系
【考点】常见传感器的工作原理及应用;胡克定律及其应用;利用电阻定律求电阻;闭合电路欧姆定律的内容和表达式.
【专题】定量思想;控制变量法;电学图象专题;推理论证能力.
【答案】AD
【分析】结合欧姆定律求电压表的示数,进而可判断电压表示数与待测物体质量的关系;
由电压表的示数可知弹簧的劲度系数越小,m的最大值越小,电子秤的量程越小;
由电压表的示数可得电子秤的灵敏度,进而可知更换阻值更大的定值电阻R0,电子秤灵敏度会下降;
电子秤的灵敏度与待测物体质量无关。
【解答】解:D.由图可知,滑动变阻器与R0串联,滑动变阻器的电阻全部连入电路;电压表测量滑片上半部分电阻两端的电压;当滑动变阻器滑片P向下移动时,电路中的电阻不变,由欧姆定律可知,电路中的电流不变;电压表的示数,又有,mg=kL,解得,即电压表示数与待测物体质量成线性关系,故D正确;
C.由,可知弹簧的劲度系数越小,m的最大值越小,电子秤的量程越小,故C错误;
AB.由,可知电子秤的灵敏度,可知仅更换阻值更大的定值电阻R0,电子秤灵敏度会下降;电子秤的灵敏度与待测物体质量无关,故A正确,B错误。
故选:AD。
【点评】本题首先结合欧姆定律求电压表的示数,进而结合电压表示数分析解答各选项。
(多选)13.(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)14.(2023春 海淀区校级期中)关于图中传感器的应用,下列说法正确的是(  )
A.甲图所示传感器利用电容的变化来测量位移
B.乙图所示光电计数器用到了光敏电阻这个传感元件
C.丙图所示霍尔元件可以测量微小位移
D.传感器感受力、温度、光、声等信号,把电学信号转换成非电学信号
【考点】常见的传感器及分类;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】ABC
【分析】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,结合各个传感器原理分析。
【解答】解:A.在甲图中,当被测物体在左、右方向发生位移时,电解质随之在电容器两极之间移动,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.在乙图中,A是发光仪器,B是接受光信号的仪器,B中的主要元素是由光敏电阻组成的光电传感器。当传送带上有物品挡住由A射向B的信号时,光敏电阻的阻值变大,供给信号处理系统的电压变高,没有物品阻挡住由A射向B的光信号时,光敏电阻的阻值较小,供给信号处理器系统的电压变低,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,实现自动计数的功能,故B正确;
C.在丙图中,利用霍尔元件可以测量微小位移,是位移传感器,故C正确;
D.传感器感受力、温度、光、声等信号,能够把非电学信号转换成电学信号,而不是把电学信号转换成非电学信号,故D错误。
故选:ABC。
【点评】本题主要考查了传感器在生活中的应用,理解传感器的原理和工作特点即可完成分析。
(多选)15.(2021秋 顺德区期中)压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,可根据其特点制作如图甲所示的电子秤。现在电子秤上轻放一个物块,电流表的示数如图乙所示,下列判断正确的是(  )
A.0~t1时间内,物块还未与电子秤接触
B.t1~t2时间内,物块已经从电子秤上拿走
C.t2~t3时间内,物块开始从电子秤上拿走
D.若将该电子秤放在加速上升的电梯中测量该物块,则此时电流表的示数一定比I2大
【考点】常见的传感器及分类;常见传感器的工作原理及应用;超重与失重的概念、特点和判断;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;理解能力.
【答案】AD
【分析】根据I﹣t图像判断压力的变化,从而得知选项;在加速上升的电梯中,物块对电子秤的压力将大于物块的重力,则电流较大。
【解答】解:ABC、物体放在电子秤上时,对压敏电阻的压力逐渐变大,则电阻减小,电流会变大,最后处于稳定状态,由图像可知,0~t1时间内,物块还未与电子秤接触;t1~t2时间内,物块处在放在电子秤上的过程;t2~t3时间内,物块已经放在了电子秤上了,故A正确,BC错误;
D、若将该电子秤放在加速上升的电梯中测量该物块,则物块对电子秤的压力将大于物块的重力,力越大,电阻越小,电流越大,即此时电流表的示数一定比I2大,故D正确。
故选:AD。
【点评】要注意结合电流的变化判断压力的变化,同时懂得通过压力变化判断电流的变化。
(多选)16.(2021春 开封期中)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,则下列说法错误的是(  )
A.工作时,应该把恒温箱内的加热器接在C、D端
B.工作时,应该把恒温箱内的加热器接在A、C端
C.当温度降低到某一数值,衔铁P将会被吸下
D.当温度升高到某一数值,衔铁P将会被吸下
【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;电磁感应与电路结合;推理论证能力.
【答案】ABC
【分析】根据温度变化,分析R的变化,确定电路中电流的变化,若电流增大时,继电器L对衔铁P吸引力增大,P将会被吸合下。工作时,应该把恒温箱内的加热器接在A、B端。
【解答】解:C、当温度降低到某一数值,热敏电阻R的阻值量大,电中各电流减小,继电器L对衔铁P吸引力减小,P将不会被吸合下,故C错误;
D、当温度升高到某一数值,热敏电阻R的阻值减小,电路中电流增大,继电器L对衔铁P吸引力增大,P将会被吸合下,故D正确;
AB、恒温箱内温度高到一定数值后,应与电源断开停止加热,由上分析可知,温度升高后,A、B端断开,所以工作时,应该把恒温箱内的加热器接在A、B端,故A、B错误。
本题选择错误选项,
故选:ABC。
【点评】本题考查对传感器原理的理解,实质是电路动态分析问题,抓住热敏电阻的特性进行分析。
(多选)17.(2021春 安徽月考)传感器已广泛应用于生产和生活中,下列关于传感器的说法正确的是(  )
A.给货车称重的地磅使用了压力传感器
B.夜间自动打开的路灯使用了红外线传感器
C.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
D.电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片,这种双金属片的作用是控制电路的通断
【考点】常见的传感器及分类;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;理解能力.
【答案】AD
【分析】传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。传感器能满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求,它是实现自动检测和自动控制的首要环节;光敏电阻是将光信号转化为电信号。
【解答】解:A.给货车称重的地磅使用了压力传感器,防止重物重力过大,故A正确;
B.夜间自动打开的路灯是利用了光传感器,不是红外线传感器故B错误;
C.动圈式话筒是通电导体在磁场中受力,变化的电流通过线圈,产生变化的磁场,其作用是将声信号转换为电信号,故C错误;
D.电熨斗是利用双金属片温度传感器,控制电路的通断,故D正确。
故选:AD。
【点评】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,在学习中要注意体会;要特别注意理解金属电阻与光敏电阻,及热敏电阻的区别。
(多选)18.(2021春 会宁县校级期末)下列关于传感器的说法正确的是(  )
A.热敏电阻是把温度这个热学量转化为电阻这个电学量
B.金属热电阻的电阻率随温度的升高而减小
C.电熨斗中的双金属片是温度传感器
D.霍尔元件是能够把磁学量磁感应强度转换为电压的传感元件
【考点】常见的传感器及分类.
【专题】定性思想;推理法;电场力与电势的性质专题;理解能力.
【答案】ACD
【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、热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量,且随着温度升高,其电阻在减小,故A正确;
B、金属热电阻的电阻率随温度的升高而增大,故B错误;
C、电熨斗中的双金属片是利用了温度传感器;利用了热胀冷缩的原理,故C正确;
D、霍尔元件是能够把磁学量磁感应强度转换为电压的传感元件,故D正确。
故选:ACD。
【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;明确半导体材料的应用。
(多选)19.(2025春 桥东区校级期中)如图所示为电熨斗的结构图,下列关于电熨斗的说法正确的是(  )
A.电熨斗能自动控制温度主要利用了双金属片,两片金属的膨胀系数相同
B.常温下,上下触点是闭合的;温度过高时,双金属片发生弯曲使上下触点分离
C.需要较高温度熨烫时,要调节温度旋钮,使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移
D.电熨斗中的双金属片是一种半导体材料
【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.
【答案】BC
【分析】了解双金属片的特点:利用不同膨胀系数的金属片做成,当温度升高时,金属片向膨胀系数小的发生弯曲,触点断开;当温度降低时,金属片向膨胀系数大的发生弯曲,触点不断开;调节温度原理根据金属片的在电路中的连接有关.
【解答】解:A、当温度升高时,金属片向膨胀系数小的发生弯曲,触点断开,故双金属片上层金属的膨胀系数大于下层金属片,故A错误;
B、常温下,上下触点接触;温度过高时,双金属片发生弯曲使上下触点分开,起到调温作用,故B正确;
C、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正确;
D、双金属片是一种导体材料,故D错误;
故选:BC。
【点评】考查了双金属片传感器的工作原理,知道双金属温度传感器是利用金属的热胀冷缩的物理特性制成的.
三.填空题(共1小题)
20.(2024春 龙岩期中)市面上某种指针式恒温水壶的内部调温工作示意图如图所示,温度的敏感元件是双金属片,要求通电后温度升高到设置温度时停止加热,则上层金属的膨胀系数要  大于  (填“大于”、“等于”或“小于”)下层金属,电源刚接通时上下触点是  接触  (填“接触”或“分离”)的,若要提高水的温度,则应使调温旋钮  下移  (填“上移”或“下移”)一些。
【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】大于;接触;下移。
【分析】本题根据题意和传感器的工作原理进行分析,即可解答。
【解答】解:温度的敏感元件是双金属片,要求通电后温度升高到设置温度时停止加热,则上层金属的膨胀系数要大于下层金属;电源刚接通时上下触点是接触的,电热丝电路为通路,温度升高到某值,由于上层金属的膨胀大于下层金属,触电断开,停止加热;若要提高水的温度,则应使调温旋钮下移一些,使弹性铜片和双金属片更近一些,温度更高一些时,触点才断开。
故答案为:大于;接触;下移。
【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。
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