2026 年新高考物理传感器专项训练试卷（附答案可下载）

2026年新高考物理传感器专项训练试卷（附答案可下载）考试时间：90分钟满分：100分一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1.关于传感器的说法，正确的是（）A.传感器是将非电学量转换为电学量的装置B.传感器只能将电学量转换为非电学量C.所有传感器的工作原理都基于电磁感应现象D.传感器的输出量一定是电压信号2.下列传感器中，基于热敏电阻特性工作的是（）A.烟雾报警器B.电子秤C.空调温度控制器D.红外测温仪3.关于光敏电阻，下列说法错误的是（）A.光敏电阻是一种半导体器件B.光照越强，光敏电阻的阻值越大C.光敏电阻可用于自动控制电路中D.光敏电阻的阻值随光照强度变化而变化4.电子秤中使用的传感器是（）A.温度传感器B.压力传感器C.光传感器D.声传感器5.关于霍尔元件，下列说法正确的是（）A.霍尔元件是利用电磁感应原理工作的B.霍尔电压的大小与磁感应强度成正比C.霍尔元件只能测量电流的大小D.霍尔元件的输出电压与电流方向无关6.下列设备中，没有使用传感器的是（）A.智能手机的触摸屏B.普通手电筒C.自动门D.电饭煲7.关于电容式传感器，下列说法正确的是（）A.电容式传感器只能测量位移B.电容式传感器的电容变化与极板间距、正对面积等有关C.电容式传感器的输出信号是恒定电流D.电容式传感器的精度较低，无法用于精密测量8.某同学设计了一个自动控制电路，当环境亮度降低时，路灯自动亮起。该电路中使用的传感器是（）A.热敏电阻B.光敏电阻C.霍尔元件D.压力传感器二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）9.下列传感器中，属于电学量传感器的是（）A.电流传感器B.电压传感器C.位移传感器D.温度传感器10.关于热敏电阻，下列说法正确的是（）A.热敏电阻分为正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻B.正温度系数热敏电阻的阻值随温度升高而增大C.负温度系数热敏电阻的阻值随温度升高而减小D.热敏电阻的阻值与温度呈线性关系11.霍尔元件在实际生活中有广泛应用，下列说法正确的是（）A.霍尔元件可用于测量磁感应强度B.霍尔元件可用于制作磁流体发电机C.霍尔元件可用于测量运动电荷的电荷量D.霍尔元件的工作原理与洛伦兹力有关12.下列关于传感器应用的说法，正确的是（）A.电饭煲通过温度传感器实现温度控制B.自动门通过红外传感器检测人体信号C.智能手机通过重力传感器实现屏幕旋转D.烟雾报警器通过光传感器检测烟雾浓度三、填空题（本题共3小题，每空3分，共18分）13.传感器的基本组成包括______、______和转换电路三部分，其中______是传感器的核心部分。14.霍尔元件的霍尔电压公式为\(U_H=k\frac{IB}{d}\)，其中k为霍尔系数，I为______，B为______，d为霍尔元件的厚度。该公式表明，在其他条件不变时，霍尔电压与磁感应强度成______比。15.电容式位移传感器是通过改变电容器的______或______来改变电容值，从而将位移信号转换为电学信号；电感式传感器则是利用______原理工作的。四、解答题（本题共3小题，共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）16.（10分）某负温度系数热敏电阻，在温度为25℃时阻值为10kΩ，温度每升高1℃，阻值减小50Ω。求：（1）当温度升高到55℃时，该热敏电阻的阻值；（2）若将该热敏电阻与一个10kΩ的定值电阻串联，接在12V的直流电源两端，当温度为25℃时，电路中的电流和热敏电阻两端的电压；（3）温度升高时，电路中的电流会如何变化？简要说明原因。17.（12分）一霍尔元件的霍尔系数\(k=1.2×10^{-3}m³/(C·s)\)，厚度\(d=0.2mm\)，通入的电流\(I=0.5A\)。将其放入匀强磁场中，磁场方向垂直于霍尔元件的工作面，测得霍尔电压\(U_H=3mV\)。求：（1）磁场的磁感应强度大小；（2）若保持电流不变，将磁场磁感应强度增大到原来的2倍，霍尔电压变为多大；（3）若保持磁场不变，将电流减小到0.25A，霍尔电压变为多大。18.（12分）某电容式位移传感器，由两个平行极板组成，极板正对面积\(S=20cm²\)，极板间介质的相对介电常数\(\varepsilon_r=2.5\)（真空介电常数\(\varepsilon_0=8.85×10^{-12}F/m\)）。当极板间距为\(d_1=1mm\)时，电容器的电容为\(C_1\)；当极板间距变化到\(d_2=0.8mm\)时，电容变为\(C_2\)。求：（1）电容\(C_1\)和\(C_2\)的大小；（2）电容的变化量\(\DeltaC=C_2-C_1\)；（3）若该传感器的电容变化量与位移变化量成正比，位移变化量\(\Deltax=d_1-d_2\)，求电容变化率\(\frac{\DeltaC}{\Deltax}\)（单位：F/m）。参考答案一、单项选择题1.A2.C3.B4.B5.B6.B7.B8.B二、多项选择题9.AB10.ABC11.ABD12.ABCD三、填空题13.敏感元件；转换元件；敏感元件14.控制电流；磁感应强度；正15.极板间距；正对面积；电磁感应四、解答题16.解：（1）温度变化量\(\Deltat=55℃-25℃=30℃\)，阻值减小量\(\DeltaR=50Ω/℃×30℃=1500Ω\)。55℃时热敏电阻阻值\(R=10000Ω-1500Ω=8500Ω=8.5kΩ\)。（2）串联总电阻\(R_总=10kΩ+10kΩ=20kΩ=2×10^4Ω\)，电路电流\(I=\frac{U}{R_总}=\frac{12V}{2×10^4Ω}=6×10^{-4}A=0.6mA\)。热敏电阻两端电压\(U_R=IR=6×10^{-4}A×10×10^3Ω=6V\)。（3）电流会增大。原因：温度升高，负温度系数热敏电阻阻值减小，总电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律可知电流增大。17.解：（1）由霍尔电压公式\(U_H=k\frac{IB}{d}\)，变形得\(B=\frac{U_Hd}{kI}\)。代入数据：\(d=0.2mm=2×10^{-4}m\)，\(U_H=3mV=3×10^{-3}V\)，\(B=\frac{3×10^{-3}V×2×10^{-4}m}{1.2×10^{-3}m³/(C·s)×0.5A}=0.1T\)。（2）B变为2倍，其他条件不变，由\(U_H\proptoB\)，得\(U_H'=2U_H=2×3mV=6mV\)。（3）I减小到0.25A（原来的1/2），其他条件不变，由\(U_H\proptoI\)，得\(U_H''=\frac{1}{2}U_H=1.5mV\)。18.解：（1）平行板电容器电容公式\(C=\frac{\varepsilon_r\varepsilon_0S}{d}\)。\(S=20cm²=2×10^{-3}m²\)，\(d_1=1mm=1×10^{-3}m\)，\(C_1=\frac{2.5×8.85×10^{-12}F/m×2×10^{-3}m²}{1×10^{-3}m}=4.425×10^{-11}F\)。\(d_2=0.8mm=8×10^{-4}m\)，\(C_2=\frac{2.5×8.85×10^{-12}×2×10^{-3}}{8×10^{-4}}=5.53125×10^{-11}F\)。（2）电容变化量\(\DeltaC=C_2-C_1=5.53125×10^{-11}F-4.425×10^{-11}F=1.