高考物理电磁学知识点之传感器图文答案(6)

高考物理电磁学知识点之传感器图文答案(6)
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．下列说法中正确的是( )
A．电饭锅中的敏感元件是光敏电阻
B．测温仪中的测温元件可以是热敏电阻
C．机械式鼠标中的传感器接收到连续的红外线，输出不连续的电脉冲
D．火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现低电阻状态，有烟雾时呈现高电阻状态3．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，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． B．
C． D．
4．如图所示的电路中，R为光敏电阻(增大照射光的强度电阻会减小)、C为电容器，灯泡L的额定电压为50V，理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1．闭合电键S，在a、b两端输入正弦交变电流1002
=(V)，则下列说法正确的是（）
U tπ
A．灯泡会正常发光
B．光敏电阻中的电流和灯泡中的电流相等
C．增大照射光的强度照射光敏电阻，灯泡会变亮
D．断开电键S，灯泡会熄灭
5．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．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 V
C．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
7．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（）
A．U越大，表示C越小，C与U成反比
B．U越大，表示C越大，C与U成正比
C．U越大，表示C越小，但是C与U不成反比
D．U越大，表示C越大，但是C与U不成正比
8．如图所示是测定位移x的电容式传感器，其工作原理是某个量的变化，造成其电容的变
化，这个量为（）
A．电介质进入极板的长度
B．两极板的间距
C．两极板的正对面积
D．电介质的种类
9．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升降机运动状态的装置，如图所示，将压敏电阻固定在升降机底板上并接入电路，其上放置物块；合上电键后，在升降机运动过程的某一段时间内，发现电流表的示数I不变，且I大于升降机静止时电流表的示数I0，在这段时间内
A．升降机可能匀速上升B．升降机一定在匀减速上升
C．升降机一定处于失重状态D．升降机一定在匀加速上升
10．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），R1．R2为定值电阻，R3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R3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R2的电流变小 D．电源内阻的功率变小
11．下列情况中，应用了温度传感器的是( )
A．夜间自动打开的路灯
B．商场里的自动玻璃门
C．电视遥控器
D．自动恒温冰箱
12．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℃
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．机器人装有作为眼睛的“传感器”，犹如大脑的“控制器”，以及可以行走的“执行器”，在它碰到障碍物前会自动避让并及时转弯．下列有关该机器人“眼睛”的说法中正确的是()
A．力传感器
B．温度传感器
C．光传感器
D．声音传感器
15．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小。

某实验小组在升降机水平地板上利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置。

其工作原理如图甲所示，将压敏电阻、定值电阻R、电流显示器、电源E连成电路，在压敏电阻上放置一个绝缘重物。

0-t时间内升降机停在某一楼层处，t1时刻升降机开始运动，从电流显示器中得到电路中电流i随时间t变化的情况如图乙所示。

则下列判断正确的是
A．t1~t2时间内绝缘重物处于超重状态
B．t2~t3时间内绝缘重物处于失重状态
C．升降机开始时可能停在10楼，从t1时刻开始，经向下加速、匀速、减速，最后停在1楼
D．升降机开始时可能停在1楼，从t1时刻开始，经向上加速、匀速、减速，最后停在10楼
16．许多楼道的灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启，而在白天，即使有声音它也没反应。

它的控制电路是几种传感器的信号通过一个门电路后进入执行电路，这个门电路是（）
A．非门电路 B．或门电路 C．与门电路 D．以上答案都不是
17．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
18．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．②④
19．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0
t t时间内压敏电阻受力面所受压力恒定
A．12
t t时间内电容器处于放电状态
B．12
t t时间内电梯做匀加速运动
C．12
D．2t之后电梯处于失重状态
20．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
21．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’=θ
B．θ’<θ
C．θ’>θ
D．不能确定θ’、θ的大小关系
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M
B．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．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．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．B
解析：B
【解析】
电饭锅中的敏感元件是感温铁氧体，A错误；机械式鼠标中的传感器接收断续的红外线脉冲，输出相应的电脉冲信号，C错误；火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现高电阻状态，有烟雾时呈现低电阻状态，D错误；只有选项B正确．
3．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，故C正确，D错误．故选C.
4．C
解析：C
【解析】
A．由题可知，原线圈两端的电压的有效值为100V，根据变压比，副线圈两端的电压为50V，由于电容器和电阻都会阻碍电流，因此灯泡两端的电压小于50V，不会正常发光，A 错误；
B．由于电容器能通交流电，因此电阻R中的电流小于灯泡中的电流，B错误；
C．增大照射光的强度照射光敏电阻，光敏电阻的阻值减小，对电流的阻碍减小，因此灯泡中的电流增大，灯泡会变亮，C正确；
D．断开电键S，由于电容器能通过交流电，因此灯泡不会熄灭，D错误．
故选C．
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．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．
7．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1kc r '
= ，电压表示数00001ER ER U R R r r R R r kc
=
=++'++++ ，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：D 8．A
解析：A
【解析】
【详解】
由原理图可知，要测定的位置X 发生变化，则电介质进入极板的长度发生变化，从而引起电容的变化，而两极板的间距、正对面积及电介质种类均未变化，A 正确.BCD 错误 故选A
9．C
解析：C
【解析】
【分析】
通过压敏电阻将压力信号转换成电信号，从而根据电路中电表的示数来确定升降机的运动状态；
【详解】
A 、在升降机运动过程中发现I 大于升降机静止时电流表的示数0I ，则说明不可能匀速运动，故A 错误；
B 、在升降机运动过程中发现电流表不变，则说明是匀变速运动，且I 大于升降机静止时电流表的示数0I ，则可知外电压变大，内电压变小，说明电流变小，所以是电阻变大，由压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，则压力变小，因此加速度方向向下，可能向下匀加速，也可能向上匀减速，故BD 错误
C 正确。

【点睛】
电流表的示数I 不变，说明压力不变，而I 大于升降机静止时电流表的示数I 0，则说明压力不等于重力，结合压敏电阻的性质来分析。

10．D
解析：D
【解析】解：A 、将将照射R 3的光的强度减弱，光敏电阻的阻值增大，电路中的总电阻增大；由闭合电路欧姆定律可得，电路中干路电流减小，故R 1两端的电压减小，电压表的示数变小．故A 错误；
BC 、因干路电流减小，电源的内电压减小则，路端电压增大，同时R 1两端的电压减小，故并联电路部分电压增大，则流过R 2的电流增大，故C 错误；
由并联电路的电流规律可知，流过灯泡的电流一定减小，故由P=I 2R 可知，小灯泡消耗的功率变小，故B 错误；
D 、干路电流减小，则电源内阻的功率变小，故D 正确；
故选：D
【点评】闭合电路的动态分析问题一般按外电路、内电路再外电路的分析思路进行；分析内电路主要根据总电流及内阻分析内压，而外电路较为复杂，要注意灵活应用电路的性质．
11．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．夜间自动打开的路灯是利用了光传感器，A 错误；
B ．商场里的自动玻璃门应用了红外线传感器，B 错误；
C ．电视机的遥控器是应用了红外线传感器，C 错误；
D ．自动恒温冰箱是利用了温度传感器，D 正确；
12．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
13．B
解析：B
【解析】
试题分析：当一氧化碳气体浓度减小时，R 增大，总电阻增大，则总电流减小，内电压减小，路端电压增大，可知，通过R 1的电流增大，因此电压表V 示数增大，通过变阻器的电流增大，则电流表A 示数减小．故A 错误，B 正确．电路的总功率为 P=EI ，E 不变，I 减小，则P 减小，故C 错误．变阻器R 1的取值越大，R 1与R 并联的阻值越接近R ，R 对电路的影响越大，则知变阻器R 1的取值越大，电压表示数变化越明显．故D 错误．故选B ． 考点：电路的动态分析
14．C
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
由图可知，该传感器可以作为机器人的眼睛，则说明它采用的应是通过感光原理而确定障碍物的，故应为光传感器，ABD与分析不符，故选C。

15．C
解析：C
【解析】
【详解】
A.t1～t2时间内电路中电流i比升降机静止时小，说明压敏电阻增大，压力减小，重物处于失重状态。

故A错误。

B.t3～t4时间内电路中电流i比升降机静止时大，说明压敏电阻减小，压力增大，重物处于超重状态。

故B错误。

C.根据重物的状态可知，若升降机开始时停在10楼，则t1时刻开始，向下加速、匀速、减速，最后停在1楼。

故C正确。

D.若升降机开始时停在l楼，t1时刻开始向上加速、匀速、减速，重物应先处于超重、既不超重也不失重、失重状态，与上分析不符，故D错误。

16．C
解析：C
【解析】
试题分析：根据题意，灯亮必须同时具备天黑，出现声音的条件，可得该逻辑关系属于与逻辑关系，对应的门电路为与门电路，故设计的门电路为与门电路，故C正确。

考点：简单的逻辑电路
【名师点睛】根据题意，灯亮这件事要想发生，必须同时满足，天黑，出现声音的条件，该逻辑关系属于与逻辑关系，对应的门电路为与门电路。

17．A
解析：A
【解析】试题分析：当所在处出现火情时，的电阻减小，路端总电阻减小，所以路端电压减小即报警器两端的电压U减小，总电流增大，故通过的电流增大，所以两端的电压增大，故并联电路的电压减小，所以通过的电流减小，而总电流是增大的，所以通过支路的电流增大，故电流表的示数增大，A正确
考点：考查了电路动态分析
18．C
解析：C
【解析】
【详解】
AB. R1为光敏电阻，有光照射时，电阻减小，当有人通过而遮蔽光线时，R1的阻值变大，回路中的电流减小，之间的电压降低，故①项错误，②项正确；则A，B均错误.
CD.由闭合电路欧姆定律得，当仅增大R2的阻值时，电路中的电流减小，之间的电压升高，故③项正确；当仅减小R2的阻值时，电路中的电流增大，之间的电压降低，故④项错误，则C项正确，D错误.
19．D
解析：D
【解析】
【详解】
由图压敏电阻上的电压不变，由欧姆定律知，其阻值不变；当电压增大时，压敏电阻以外的其余部分分担的电压减小，由欧姆定律可知，电路中的电流值将减小，所以电路中的电阻值增大，其余的部分电阻值不变，所以压敏电阻的电阻值增大．
A.在12
t t时间内压敏电阻上的电压增大，说明压敏电阻的电阻值增大，知压敏电阻的受力面所受压力减小．故A错误；
B.由电路图可知，电容器两端的电压与电压表两端的电压是相等的，在12
t t时间内电压表两端的电压增大，所以电容器两端的电压增大，则电容器处于充电状态．故B错误；
C D.1t之后电压表两端的电压大于开始时电压表两端的电压，所以压敏电阻的受力面所受压力小于开始时受到的压力，所以电梯处于失重状态，电梯可能减速上升或者加速下降．故CD错误．
故选D．
20．B
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
U
I
R
=可
知，电路中的电流变小，根据U IR
=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
U
I
R
=可知，电路中的电流变小，
根据U IR
=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
U
I
R
=可知，电路中的电流变大，
根据U IR
=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；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．
21．B
解析：B
【解析】
【详解】
光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小,用手掌挡住部分光线，阻值变大，指针自左向右偏转角度变小，B正确.ACD错误
故选B
22．C
解析：C
【解析】
【分析】
图中有两个线圈，其中M有电源，接通电路后有电流通过，会产生磁性。

N线圈无电源，开关闭合后没有电流，只有当M中的磁场发生变化时，根据电磁感应规律，N线圈才会产生感应电流，起到延时效果。

【详解】
ABC．分析电路可知，当闭合S，M线圈中产生电流，电流周围产生磁场，根据安培定则可知，铁芯下端为N极，产生由上向下的磁场，电路稳定后，磁场不变，N线圈中不会产生感应电流，导线ab中没有电流，当断开S时，线圈M中电流逐渐减小，直至消失，N 线圈中的磁通量由上向下逐渐减小，根据楞次定律可知，产生由上向下的感应磁场，根据安培定则可知，感应电流方向由a到b，铁芯下端为N极，故起到延时效果的主要部件是线圈N，故AB错误，C正确；
D．电源E的正负极对调接入后，断开S，N线圈中仍发生电磁感应现象，该装置仍具有延时效果，故D错误。

故选C。

【点睛】
此题考查楞次定律与安培定则的应用，注意穿过闭合线圈的磁通量变化，线圈产生感应电流。

23．D
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，此时通路状态指示灯
的电路中没有电流，灯不亮．故B 错误，D 正确．
24．A
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 。

25．B
解析：B
【解析】
【详解】
C.探测装置从无磁场区进入强磁场区时，磁敏电阻的阻值变大，则电路的总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律，可知总电流I 变小，所以电流表的示数减小．故C 错误 AB.根据闭合电路欧姆定律U E Ir =-，又因为I 减小，路端电压U 增大，所以灯泡两端的电压增大，则电灯L 变亮．故A 错误，B 正确．
D.总电流I 减小，由公式2=P r I 内可知，电源的内耗功率减小．故D 错误．。