物理二轮复习专项训练：电磁学专题 传感器问题

2026届高三物理二轮复习专项训练：电磁学专题传感器问题一、单选题1．如图所示为苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在压力传感器R1上。R1所受压力越大阻值越小，当R2两端电压超过某一值时，使控制电路接通，电磁铁吸动分拣开关的衔铁。该控制电路中包含保持电路，能够确保苹果在分拣板上运动时电磁铁始终保持吸动状态。下列说法正确的是（）A．为了选出质量更大的苹果可以增加缠绕电磁铁线圈的匝数B．为了选出质量更大的苹果可以将电源A的输出电压减小C．为了选出质量更大的苹果可以增大R2的阻值D．质量大的苹果将进入上通道2．某电容式电子秤的部分结构如图所示。将该电子秤水平放置，未测物品时，两金属板M，N平行正对，带有等量异种电荷且保持不变；当放置物品时，M板受到压力F而发生微小形变，则（）A．M、N两板间电势差变小B．M、N两板间场强处处不变C．M、N两板构成的电容器的电容变小D．M、N两板构成的电容器的电容不变3．图甲为某热敏电阻的阻值R随温度t变化的曲线。利用其可以制作温控报警器，电路的一部分如图乙所示。图中E为直流电源，电动势为10V，内阻不计，当输出电压达到或超过6.0V时，便触发报警器（图中未画出）报警，下列说法正确的是（）A．若要求环境温度低于60℃开始报警，应使用热敏电阻，的阻值应为B．若要求环境温度低于60℃开始报警，应使用热敏电阻，的阻值应为C．若要求环境温度高于60℃开始报警，应使用热敏电阻，的阻值应为D．若要求环境温度高于60℃开始报警，应使用热敏电阻，的阻值应为4．以下实验中，说法正确的是（）A．“测定玻璃折射率”的实验中，入射角越大，则反射光强，折射光弱，越容易观察B．在“利用传感器制作简单的自动控制装置”实验中，干簧管在电路中起传感器和控制开关的作用C．在“用双缝干涉测光波长实验”中，增大透镜与单缝的间距可观察到条纹间距增大D．在“油膜法估测分子大小”的实验中，如果有油酸未完全散开会使测量结果偏小5．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6．图为苹果自动分拣装置，可以把质量大小不同的苹果，自动分拣开。该装置的托盘秤压在一个以为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在压力传感器上。当大苹果通过托盘秤时，所受的压力较大因而电阻较小，两端获得较大电压，该电压激励放大电路并保持一段时间，使电磁铁吸动分拣开关的衔铁，打开下面通道，让大苹果进入下面通道；当小苹果通过托盘秤时，两端的电压不足以激励放大电路，分拣开关在弹簧向上弹力作用下处于水平状态，小苹果进入上面通道。托盘停在图示位置时，设进入下面通道的大苹果最小质量为，若提高分拣标准，要求进入下面通道的大苹果的最小质量大于，其他条件不变的情况下，下面操作可行的是（

）A．只适当减小的阻值B．只增大电源E1的电动势C．只增加缠绕电磁铁线圈的匝数D．只将托盘秤压在杠杆上的位置向左移动一些7．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8．某型号酒精测试仪的工作原理图如图所示，传感器R的阻值随气体中酒精浓度的增大而减小。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时（

）A．传感器的电阻增大 B．电流表的示数变小 C．电压表的示数变大 D．电源的总功率增大9．如图所示为无人机高度预警系统电路图。电路中的和，其中一个是定值电阻，另一个是气压传感器（可等效为可变电阻）。飞行高度越低，对气压传感器的压力越大，气压传感器的电阻值越小。当a、b两端的电压大于时，控制开关自动开启高位预警；当a、b两端的电压小于（、为定值）时，控制开关自动开启低位预警。下列说法正确的是（）A．B．C．为定值电阻D．若定值电阻的阻值越大，开启高位预警时的位置越低10．如图所示为一个简易的高温报警器原理图。为热敏电阻，S为斯密特触发器，其工作特点为当A端电势上升到高电势1.6V时，Y端从高电势跳到低电势0.25V；当A端电势下降到低电势0.8V时，Y端从低电势跳到高电势3.4V。已知蜂鸣器的工作电压为3~5V，下列说法正确的是（）A．A端为高电势时蜂鸣器报警B．温度升高，热敏电阻阻值增大C．滑片P向b端移动，可提高温度报警器的报警温度D．若无斯密特触发器，可通过将与调换位置实现同样的功能二、多选题11．如图，一种常见的身高体重测量仪，顶部发射波速为v的超声波经反射后返回接收记录时间间隔。测量仪底部有一质量为的测重面板置于压力传感器上，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，此时输出电压为（g是重力加速度，k是比例常数）；当某同学站上测重台时，测量仪记录的时间间隔为t，输出电压为U，则（）

A．该同学的身高为 B．该同学的身高为C．该同学的质量为 D．该同学的质量为12．如今智能手机中普遍安装了陀螺仪，它是一种加速度传感器，尺寸目前可以做到（3×3×1）mm，可集成于手机内部，用来检测手机的姿态。其工作原理如图所示，当手机运动状态改变时，固连在手机上的A部分随手机一起运动时，质量块B是通过弹性物体连接手机，由于惯性，不会随手机立刻发生变化，出现运动滞后，这样电容器电容值就发生了变化，变化的电容值会通过电信号传输给处理单元，就可测量手机的姿态，铺三层这种结构，就可以测出手机的前后左右和上下以及旋转，这样就可以360°无死角检测手机运动。以下说法中正确的是（）A．在外太空，完全失重的情况下，这种传感器仍然可以使用B．可以测量出任意情况下手机相对地面的速度C．这种探测器可以测量地磁场强度，进而进行GPS定位D．改变电容的值是通过改变正对面积和板间距d来实现的13．法拉第展示人类历史上第一台直流发电机——法拉第圆盘发电机，结构示意图如图甲所示，圆盘所处的匀强磁场的磁感应强度为B；如图乙所示是安装了汽车防抱死制动系统（ABS）的轮速传感器示意图，铁质齿轮P与车轮同步转动，它的右侧有一个绕着线圈的磁铁，当轮齿在接近和离开磁铁时，线圈中出现感应电流。下列说法正确的是（

）A．对甲图，若圆盘不动，磁体转动（磁感线与盘面垂直），电流表的指针不会偏转B．对甲图，当圆盘的角速度为，边缘的线速度为v，则感应电动势为C．对乙图，穿过线圈的磁通量会发生变化，则此装置是利用电磁感应现象来测量车轮转速的D．对乙图，同样初速度的同一辆汽车，安装了ABS的刹车距离小，不易发生侧滑14．图甲为交警正在用气体酒精浓度测试仪查酒驾的情景，图乙为气体酒精浓度测试仪的原理图，为气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的增大而减小，为报警器的电阻（阻值不变），大于电源内阻，当报警器两端的电压达到一定值时，报警器报警测试仪使用前应先调零，即当气体中酒精浓度为0时，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为，调零后的滑片位置保持不变.测试时，当气体酒精浓度达到酒驾指定浓度时，电压表示数增大为U，报警器报警。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法正确的是（）A．当两端的电压减小时，报警器开始报警B．电源的输出功率增大C．移去电压表，报警时气体酒精浓度比指定的浓度小D．若不小心将的滑片向下移了一些，报警时气体酒精浓度比指定的浓度大三、实验题15．某实验小组研究门窗磁控防盗报警装置，该电路实现磁控功能的是干簧管，它相当一个磁控开关，磁铁靠近它时，它处于闭合状态，若磁铁远离它时，它处于断开状态。(1)他们首先用多用电表检测干簧管是否良好，将多用电表的选择开关旋置欧姆“×10”挡，检测前他们进行欧姆调零工作，将红、黑表笔短接，然后调整旋钮______（填“A”或“B”）使指针指到______（填“左侧”或“右侧”）的零刻度线，然后让红黑表笔分别和干簧管的两端连接，让磁铁靠近和远离干簧管，若表盘指针分别指在图乙中a、b位置，则可以判断该干簧管______（填“可以”或“不可以”）正常使用；(2)后来他们查阅资料，找到了该门窗磁控防盗报警装置的电路图，如图丙所示，其中H为蜂鸣器，R为保护电阻，LED为发光二极管，SA为干簧管，虚线框内为继电器，相当一个单刀双掷开关，控制着c与a或b的接通情况。当门窗关闭时，报警系统处于正常工作状态，LED指示灯发光，蜂鸣器不报警，当门窗打开时，报警系统处于报警状态，LED指示灯熄灭，蜂鸣器报警。他们推断，当磁铁靠近干簧管时，继电器______（填“通电”或“断开电源”），c与______（“a”或“b”）接通；当磁铁远离干簧管时，继电器______（填“通电”或“断开电源”），c与______（“a”或“b”）接通。16．为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统，光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大，照度单位为）。某光敏电阻在不同照度下的阻值如下表照度0.20.40.60.81.01.2电阻7.54.02.82.32.01.8(1)如图为街道路灯自动控制电路，利用直流电源为电磁铁供电，利用照明电源为路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在_______（填“”或“”）之间；(2)已知线圈的电阻为140Ω，直流电源的电动势，内阻忽略不计。当线圈中的电流大于10mA时，继电器的衔铁将被吸合，滑动变阻器的阻值应调为_______Ω时，才能使天色渐暗照度低于时点亮路灯。(3)为了更加节能，让天色更暗时，路灯点亮，变阻器的阻值应适当调_______些（选填“大”或“小”）。17．半导体薄膜压力传感器是一种常用的传感器，其阻值会随压力变化而改变。

（1）利用图甲所示的电路测量某一压力传感器在不同压力下的阻值，其阻值约几十千欧，实验室提供以下器材：电源E（电动势为3V）电流表A（量程，内阻约为50Ω）电压表V（量程3V，内阻约为20kΩ）滑动变阻器R（阻值0~100Ω）为了提高测量的准确性，开关、应该分别接在______、______；（选填“1”或“2”、“3”或“4”）

（2）通过多次实验测得其阻值随压力F变化的关系图像如图乙所示；

（3）由图乙可知，压力越大，阻值______（选填“越大”或“越小”），且压力小于2.0N时的灵敏度比压力大于2.0N时的灵敏度（灵敏度指电阻值随压力的变化率）______。（选填“高”或“低”）18．利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭，黑夜打开。某同学利用如下器材制作了一个简易的路灯自动控制装置。A．励磁线圈电源

B．路灯电源C．路灯灯泡LD．定值电阻E.光敏电阻F.电磁开关G。导线、开关等(1)电磁开关的内部结构如图甲所示。1、2两接线柱接励磁线圈（电磁铁上绕的线圈），3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接，相当于路灯的开关。当流过励磁线圈的电流大于某个值时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开，路灯熄灭。该同学首先用多用电表的欧姆挡测量励磁线圈的电阻，将选择开关置于“×1”挡，调零后测量时的示数如图丙所示，则励磁线圈的电阻约为_______Ω。(2)图乙为光敏电阻的阻值随照度的变化关系（照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大，单位为lx）。从图中可以看出，光敏电阻的阻值随照度的增大而_______（选填“减小”“不变”或“增大”）。(3)如图丁所示，请你用笔画线代替导线，将该同学设计的自动控制电路补充完整。(4)已知励磁线圈电源（内阻不计），定值电阻。若设计要求当流过励磁线圈的电流为0.05A时点亮路灯，则此时的照度约为_______lx。19．某同学想要测量压敏电阻的阻值与压力之间的关系，实验过程如下。（1）按照如图甲所示的电路图组装电路，其中为定值电阻，断开开关、，并将滑动变阻器的滑片移到最________（填“左”或“右”）端。（2）闭合开关、，调节，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置，分别记录两表的示数为和。（3）①断开开关，对压敏电阻施加压力，调节使得电流表的示数仍为，记录此时电压表的示数为，则此时压敏电阻的阻值________（用、和表示）。②电流表的阻值对压敏电阻的测量值________（填“有”或“无”）影响。（4）保持开关断开，改变对压敏电阻施加的压力大小，重复步骤（3）中的①过程，计算并记录数据。（5）如图乙所示为根据实验数据绘制的图像，该同学用该压敏电阻设计了如图丙所示的电路用于称重，其中为定值电阻，当压敏电阻上的物体质量增加时，电压表的示数会________（填“变大”或“变小”）。《2026届高三物理二轮复习专项训练：电磁学专题传感器问题》参考答案题号12345678910答案BADBDABDCC题号11121314答案BDADBDBC1．B【详解】D．大苹果通过托盘秤时，两端的电压达到放大电路的激励电压，使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，大苹果进入下面的通道，故D错误；A．为了选出质量更大的苹果，就要保持电磁铁的磁性不变，而因压力越大，电阻R1越小，此时回路中的电流就越大，而要保持电磁铁的磁性不变，只需要减小缠绕电磁铁线圈的匝数，故A错误；B．为了选出质量更大的苹果，就要使得R2两端电压保持不变，因R1减小，而其他条件不变的情况下，只能减小和传感器R1相连接电路中电源A的输出电源，故B正确；C．为了选出质量更大的苹果，就要使得R2两端电压保持不变，因压力越大，电阻R1越小，此时回路中的电流就越大，R2的电压就会变得更大，则要想保持R2的电压和原来一致，则只适当减小R2的阻值，故C错误。故选B。2．A【详解】CD．根据题意，由电容器的决定式可知，M板受到压力F而发生微小形变，板间距离减小，则电容器电容增大，故CD错误；A．根据题意，由电容器的定义式可知，由于极板上电荷量不变，电容增大，则M、N两板间电势差变小，故A正确；B．M板受到压力F而发生微小形变，M、N两板不平行，则M、N两板间场强不再是匀强电场，则一定不是场强处处不变，故B错误。故选A。3．D【详解】当温度升高时，热敏电阻的阻值将降低，根据闭合电路欧姆定律，有即电路中电流增大，由外电路的分压原理易知，定值定值的电压必定增大，则热敏电阻的电压降低，依题意，环境温度升高，输出电压升高，报警器报警，所以图中的应使用热敏电阻，若要求环境温度高于60℃开始报警，则由图可知又解得故选D。4．B【详解】A．“测定玻璃折射率”的实验中，入射角越大，则反射光强，折射光弱，越不容易观察，故A错误；B．在“利用传感器制作简单的自动控制装置”实验中，干簧管在电路中起传感器和控制开关的作用，故B正确；C．在“用双缝干涉测光波长实验”中，由可知，增大透镜与单缝的间距对条纹间距无影响，故C错误；D．在“油膜法估测分子大小”的实验中，如果有油酸未完全散开，则S测量值偏小，根据可知，会使测量结果偏大，故D错误。故选B。5．D【详解】AB．常温下，电熨斗的上下触点是接触的，电熨斗工作，当温度过高时，双金属片向下弯曲使触点断开，电熨斗不工作，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。6．A【详解】A．因要达到题中的要求，就要使得R2两端电压保持不变，因压力越大，电阻R1越小，此时回路中的电流就越大，R2的电压就会变得更大，则要想保持R2的电压和原来一致，则只适当减小R2的阻值，故A正确；B．因要达到题中的要求，就要使得R2两端电压保持不变，因R1减小，而其他条件不变的情况下，只能减小和传感器R1相连接电路中电源电动势E，故B错误；C．因要达到题中的要求，就要保持电磁铁的磁性不变，而因压力越大，电阻R1越小，此时回路中的电流就越大，而要保持电磁铁的磁性不变，只需要减小缠绕电磁铁线圈的匝数，选项C错误；D．要求进入下面通道的大苹果的最小质量M大于M0，则要求当此大苹果通过托盘时压力传感器的压力与原来一致，可知其他条件不变的情况下，只需要将托盘秤压在杠杆上的位置向右移动一些，故D错误。故选A。7．B【详解】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，与报警电路电源的电动势无直接关系，故A错误。B．是光源所在回路的限流电阻，减小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。8．D【详解】ABC．酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，传感器R的阻值减小，则电流增大，根据可知电压表示数变小，故ABC错误；D．根据功率的公式可知可知电源的总功率增大，故D正确；故选D。9．C【详解】ABC．控制开关接在两端，设电源的内阻为，则根据闭合电路的欧姆定律有当飞行高度过低，气压增大，压敏电阻阻值减小，回路中总电阻减小，则电流增大，而根据题意，两端的电压要减小到一个定值，控制开关才会自动开启低位预警，则只有为压敏电阻，为定值电阻才能满足控制要求，即可知，当总电阻减小，电流增大，两端的电压才会减小；同理，当压力减小，增大，总电流减小，定值电阻与电源内阻分去的电压一定减小，从而使两端的电压增大，增大到某一数值，控制开关自动开启高位预警，因此有故AB错误，C正确；D．根据闭合电路的欧姆定律有则可知，当越大，在同一位置处就越小，而要使达到能够自动开启高位预警的电压值，则就需要增大，而压敏电阻在越高的位置处阻值越大，因此可知，若定值电阻的阻值越大，开启高位预警时的位置越高，故D错误。故选C。10．C【详解】A．A端为高电势时，Y端从高电势跳到低电势，小于蜂鸣器工作的电压，不报警，A错误；B．温度升高，热敏电阻阻值减小，B错误；C．滑片P向b端移动，连入电路中电阻减小，根据串联电路特点，有若使报警不变，则A端电势不变，应减小，即温度升高，所以滑片P向b端移动，可提高温度报警器的报警温度，C正确；D．若无斯密特触发器，将与调换位置后，当温度升高时，阻值减小，A端电势升高，蜂鸣器工作，当温度降低时，阻值增大，A端电势降低，蜂鸣器不工作，与斯密特触发器的工作特点不同，D错误。故选C。11．BD【详解】AB．根据题意，设测量仪顶部到底部的距离为，该同学的身高为，则有，联立解得故A错误，B正确；CD．根据题意，设该同学的质量为，则有，联立解得故C错误，D正确。故选BD。12．AD【详解】A．这种传感器的使用原理是惯性，跟重力无关，所以在外太空，完全失重的情况下，这种传感器仍然可以使用，故A正确；BC．这种探测器可以测出手机的前后左右和上下以及旋转，不可以测量出任意情况下手机相对地面的速度，也不可以测量地磁场强度，进行GPS定位，故BC错误；D．由图可知，手机上的A部分与质量块B发生相对移动时，电容的正对面积和板间距d发生变化，所以改变电容的值是通过改变正对面积和板间距d来实现的，故D正确。故选AD。13．BD【详解】A.对甲图，若圆盘不动，转动磁体，产生动生电动势，电流表的指针会发生偏转，故A错误；B．感应电动势为B正确；CD．此装置利用电流检测器D检测电流，并送到电子控制模块以控制电磁阀，为制动器提供合适制动力，使刹车距离减小，有效避免汽车车轮侧滑现象，C错误，D正确。故选BD。14．BC【详解】A．根据题意可知、及电源内阻总的电压减小时，报警器才开始报警，A错误；B．当外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，变小，由于大于电源内阻，因此外电阻减小，电源的输出功率变大，B正确；C．移去电压表，报警器部分的电阻变大，两端要达到报警时的电压，传感器的电阻必须更大，因此报警时气体酒精浓度比指定的浓度小，C正确；D．若不小心将的滑片向下移了一些，则报警时传感器的电阻比正常设计报警时的电阻大，报警时气体酒精浓度比指定的浓度小，D错误。故选BC。15．(1)B右侧可以(2)通电a断开电源b【详解】（1）[1]用多用电表检测干簧管之前，将多用电表的选择开关旋置欧姆“×10”挡，进行欧姆调零工作，将红、黑表笔短接，然后调整欧姆调零旋钮B；[2]欧姆调零时应使指针指到表盘右侧的欧姆零刻度线，即使指针指到右侧的零刻度线；[3]然后让红黑表笔分别和干簧管的两端连接，当磁铁靠近干簧管时，开关闭合，电阻很小，指针应该在右侧某个位置，当磁铁远离干簧管时，开关断开，电阻很大，指针应该在左侧某个位置，所以让磁铁靠近和远离干簧管，若表盘指针分别指在图乙中a、b位置，说明该干簧管良好，可以正常使用。（2）[1]由题意可知当磁铁靠近干簧管时，继电器处于通电状态；[2]报警系统正常工作，LED指示灯发光，蜂鸣器不报警，所以c与a接通；[3]当磁铁远离干簧管时，继电器处于断电