高考物理电磁学知识点之传感器易错题汇编及答案(3)

高考物理电磁学知识点之传感器易错题汇编及答案(3)
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
2．图甲为斯密特触发器，当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值（1.6V）时，输出端Y会突然从高电平跳到低电平（0.25V），而当输入端A的电压下降到另一个值的时候（0.8V），Y会从低电平跳到高电平（3.4V）．图乙为一光控电路，用发光二极管LED模仿路灯，R G为光敏电阻．关于斯密特触发器和光控电路的下列说法中正确的是( )
A．斯密特触发器是具有特殊功能的与门电路
B．斯密特触发器的作用是将模拟信号转换为数字信号
C．调节R1和R2的阻值都不影响光线对二极管发光的控制
D．要使二极管在天更暗时才会点亮，应该调小R1
3．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．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
5．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6．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．
7．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
8．电炖锅是用电阻通电后发热来加工食品的，内有两个“聪明”开关，一个是利用“热敏”材料制成的“热控开关”，当食品加热达到设定温度时，“热控开关”断开使电阻的发热功率减小；另一个是“定时开关”，当加热到一定时间时，“定时开关”断开，使电阻停止发热，这种“聪明电路”是()
A．B．C．D．
9．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
10．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
11．电子秤使用的是()
A．超声波传感器 B．温度传感器
C．压力传感器 D．红外线传感器
12．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．②④
13．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R1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
14．环境监测中通常需要监测烟尘浓度。

如图所示为光电式烟尘浓度计的工作原理图。

光源1发出的光线经聚光透镜2后，再经半透半反镜3分成两束强度相等的光线。

其中一路光线经反射镜4后穿过被测烟尘，有部分光线被烟尘吸收或散射（光在介质中与物质微粒相互作用，使光的传播方向发生改变的现象）后，经过光电转换电路6转换成电压信号U1.另一路光线直接到达光电转换电路7（6、7完全相同）后，产生作为被测烟尘浓度的参比电压信号U2.运算电路通过U1和U2的比值计算出被测烟尘的浓度。

根据上述信息应用所学知识可以判断（）
A．没有烟尘时，U1和U2的比值应该为零
B．散射过程中动量守恒定律不成立
C．如果用全反射棱镜作为反射镜4，其折射率至少为2
D．烟尘浓度越高时，U1和U2的差值越大
、接在电压
15．某一火警报警系统原理图如图所示，报警器未画出，a b
的正弦交流电源上，
311sin314()
u t V
R为半导体热敏材料制成的传感器，t R的电阻值
t
随温度升高而减小，下列说法正确的是（）
A．电压表V的示数为311V
B．电容器C电容增大，灯L变暗
R所在处出现火警时，电流表A的示数增大
C．
t
D．
R所在处出现火警时，变压器输入功率减小
t
16．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
17．视觉是人类最重要的知觉方式，视觉受损的病人生活质量深受困扰．目前研发的人工视网膜阵列可以模拟视网膜感光细胞对视觉通路施加特定电刺激，从而产生视觉感受．按工作原理来看，目前的人工视网膜阵列主要有两种，分为微光电二极管阵列和微电极阵列．微光电二极管阵列直接将入射光转化成电信号激励神经细胞，但电流强度不足，需要配备放大电路．微电极阵列通过外置摄像头采集图像并通过无线电波传输至电极阵列，可以最小化植入体积．人工视网膜无论采用哪一种阵列，工作时如果使用直流电，都可能造成电荷累积对神经细胞损伤，以及电解水产生化学腐蚀和气泡．下列说法正确的是（）A．微光电二极管阵列在正常工作时不需要额外电源提供能量
B．微电极阵列直接将进入人眼的光线转化成视觉电信号
C．微电极阵列传输信号的原理是电流的磁效应
D．人造视网膜假体工作时应采用交流电信号
18．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
19．有一种叫作“压电陶瓷”的电子元件，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10～20 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
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’=θ
B ．θ’<θ
C ．θ’>θ
D ．不能确定θ’、θ的大小关系
21．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波速为v 的超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔．质量为M 0的测重台置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比．当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为t 0，输出电压为U 0，某同学站上测重台，测量仪记录的时间间隔为t ，输出电压为U ．该同学的身高和质量分别为
A ．v(t 0-t)，00
M U U B ．12v(t 0-t)，00M U U C ．v(t 0-t)，000()M U U U - D ．12v(t 0-t)，000
()M U U U - 22．有一种在光照或温度升高时排气扇都能启动的自动控制装置，其中有两个传感器，下列说法正确的是（）
A ．两个传感器都是光电传感器
B ．两个传感器分别是光电传感器和温度传感器
C ．两个传感器可能分别是温度传感器、电容式传感器
D ．只有光照和温度都适合时排气扇才能工作
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．指纹识别器在下列哪些方面可以得到广泛应用()
A．乘坐客车购票时
B．过公路收费处时
C．放学出校门口时
D．开银行保险柜时
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题
1．A
解析：A
【解析】
试题分析：当R t所在处温度升高时,由甲图可知R t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电流减小，则R2电流变大，则电流表读数变大，选项B错误；因为U R3=U R2+U Rt,则U Rt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.
2．B
解析：B
【解析】
天暗时，光敏电阻阻值大，A端为高电势经过非门，输出端Y为低电势LED导通，路灯亮，因此其作用可以将模拟信号转换为数字信号，故A错误，B正确；
当R1调大时，天更暗时，光敏电阻变大，才导致分压变大，则A端的电势高，输出端Y为低电势，LED灯亮，故CD错误；故选B．
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．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．
5．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．
6．C
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，故C正确，D错误．故选C.
7．D
解析：D
【解析】试题分析：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．
电熨斗在温度达到设定的温度后，会自动停止工作，这是因为电熨斗使用温度传感器，D 正确．
8．C
解析：C
【解析】
试题分析：电路C中，当当食品加热达到设定温度时，“热控开关”断开，电路的电阻变
大，根据
2
U
P
R
=,电阻的发热功率减小；当加热到一定时间时，“定时开关”断开，切断这
个电路，使电阻停止发热，所以C是这种“聪明电路”．
考点：直流电路的分析．
9．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；
10．A
解析：A
【解析】
试题分析：当传感器R B所在处出现断针时，R B的电阻变小，故外电路的总电阻也变小，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R B的并联的电压减小，所以通过电阻R3的电流变小，则通过R B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．
11．C
解析：C
【解析】
【详解】
根据电子秤的工作原理，可知当电子秤受到压力的作用时，会显示相应的大小，使用的是压力传感器，故C正确．
故本题选C
12．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．
13．B
解析：B
【解析】
【详解】
AB 、根据电路图知，当R T 的温度升高时，R T 减小，A 端电势升高，经非门后，Y 端电势降低，蜂鸣器会发出报警，故B 正确，A 错误；
CD 、当增大R 1时，A 端电势升高，经非门后，Y 端电势降低，蜂鸣器会发出报警声，故C 、D 错误；
故选B 。

【点睛】
根据电路图知，当R T 的温度升高时，R T 减小，A 端电势升高，Y 端电势降低，蜂鸣器会发出报警，当增大R 1时，A 端电势升高，Y 端电势降低，蜂鸣器会发出报警声。

14．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．没有烟尘时，光的传播方向没有发生改变，U 1和U 2的大小相等，其比值应该为1，不是零，故A 错误；
B ．根据康普顿效应原理，散射过程是光子与微粒碰撞作用的结果，所以动量守恒定律仍然成立，故B 错误；
C ．如果用全反射棱镜作为反射镜4，其反射光线与入射光线的夹角是90°，故需要其临界角小于45°，再根据
11
sin sin 45
n C ︒===
，故C 错误；
D ．烟尘浓度越高时，光线被烟尘吸收或散射得就会越多，光线射到6的亮度就会越少，所以U 1和U 2的差值越大，故D 正确。

故选D 。

15．C
解析：C
【解析】
试题分析：a b 、 A.b 间所接交变电流的有效值
220V =，则电压表V V 1的示数是220V ,故A 错误；电容器C 电容增大，对该之路电流的阻碍作用变小，灯L 变亮，故选项B 错误；当t R 所在处出现火警时，t R 的电阻值变小，由于副线圈的电压不变，则消耗的功率
2=R U P 出变大，故变压器的输入功率变大，由于电压表示数不变，则UI P =入，则输入功
率变大，即电流表示数变大，故选项C 正确，D 错误。

考点：变压器的构造和原理
【名师点睛】本题是电压表的动态分析题，要掌握变压器动态分析题的解题思路与方法，分析清楚电路结构、熟练应用串并联电路特点、欧姆定律即可正确解题。

16．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． 17．D
解析：D
【解析】
【详解】
A 、由于微光电二极管阵列直接将入射光转化成电信号激励神经细胞，但电流强度不足，需要配备放大电路，所以微光电二极管阵列在正常工作时需要额外电源提供能量，故选项A 错误；
BC 、微电极阵列通过外置摄像头采集图像并通过无线电波传输至电极阵列，将图像信号转化为电流脉冲，不是电流的磁效应，故选项B 、C 错误；
D 、工作时如果使用直流电，都可能造成电荷累积对神经细胞损伤，以及电解水产生化学腐蚀和气泡，所以人造视网膜假体工作时应采用交流电信号，故选项D 正确．
18．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 。

19．D
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．
20．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
21．D
解析：D
【解析】
试题分析：当测重台没有站人时，2x=vt 0；站人时，2（x –h ）=vt ；解得h=
12v （t 0–t ）；无人站立时：U 0=KM 0g ；有人时，U=k （M 0g+mg ），解得：000
()M m U U U =
-；故选D ． 【学科网考点定位】物体的平衡；传感器及速度的计算问题
【名师点睛】此题以身高体重测量仪为背景，考查了物体的平衡、传感器及速度的计算问题．解本题的关键是搞清测量的原理，然后联系物理知识列方程解答；此题难度不大，但是题目新颖，有创新，能较好地考查学生分析问题、处理问题的能力． 22．B
解析：B
【解析】
题中提到有光照或温度升高时排气扇都能自动控制，由此可见两个传感器一个是光电传感器，一个是温度传感器，而且排气扇自动工作只需光照和温度一个满足条件即可，A 、C 、D 错，B 对．
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．D
解析：D
【解析】
指纹识别器是利用了电容传感器原理，是一种利用指纹采集头及其配套软件结合起来的为加强个人电脑加密程度的高科技安全产品，多用在安全保密的场所；乘坐客车购票时，过公路收费处时，放学出校门口时，无需保密，不需要指纹识别；在开银行保险柜时，安全保密的需要，故广泛使用指纹识别，故D正确、ABC错误；
故选D．
【点睛】指纹识别器是一种利用指纹采集头及其配套软件结合起来的为加强个人电脑加密程度的高科技安全产品；使用其配套的应用软件，可以实施开机保密、屏幕保护保密及文件、目录保密，在需要解密的场合，只要将使用者的手指放在指纹窗上即可．。