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专题二十二 传感器
（考试时间：90 分钟 试卷满分：100 分）
第I 部分
一、单选题：本题共16 小题，共64 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对4 分，
选错不得分。
1．（2024·重庆·模拟预测）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
2．（2023·北京·模拟预测）物理学中用照度描述光的强弱，光越强照度越大，照度的单位为Lx。某实验
室采用光敏电阻制作光控开关来控制照明系统，光敏电阻在不同照度下的阻值如下表。控制电路原理如图
所示，电路中的电阻
和
，其中一个是定值电阻，另一个是光敏电阻，已知直流电源电动势E=3V，内
阻不计，实验室某日的光照强度随时间变化曲线如图，当控制开关两端电压
时，控制开关自动启动
照明系统。则下列说法正确的是（ ）
照度/Lx
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1
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电阻/
75
40
24
20
18
15
A．
为定值电阻，
为光敏电阻
B．照度越大，该电路控制开关两端的电压越大
C．若将定值电阻的阻值变为
，该天
后照明系统即可工作
D．该电路中定值电阻阻值越大，该天的照明系统工作的时间越短
3．（2024·北京·一模）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
4．（2024·云南·二模）当今，人工智能迅猛发展，形形色色的传感器是人工智能的基础。如图所示为某同
学设计的测量材料竖直方向尺度随温度变化的传感器装置示意图，平行板电容器上极板固定，下极板可随
材料尺度的变化上下移动，两极板始终跟电源相连。若材料温度变化时，极板上所带电荷量增加，则（
）
2
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A．电容器电容变小
B．极板间电场强度不变
C．极板间电势差变小
D．材料竖直方向尺度增大
5．（2024·北京·一模）如图是小京设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路，电源两端电压保持不
变，电阻
、
中的一个是定值电阻，另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部，其阻值随油箱中油
量的减少而增大，当电压表示数大于某一值U 时，就会触发报警。电压表示数为U 时，油箱中的油量为警
戒油量。下列说法正确的是（ ）
A．
为压敏电阻
B．若换用电压更大的电源，警戒油量将变小
C．若换用阻值更大的定值电阻，警戒油量将变小
D．随着油箱的油量减少，通过定值电阻的电流变大
6．（2023·浙江·二模）某种光电式火灾报警器的原理如图所示，由红外光源发射的光束经烟尘粒子散射后
照射到光敏电阻上，光敏电阻接收的光强与烟雾的浓度成正比，其阻值随光强的增大而减小。闭合开关，
当烟雾浓度达到一定值时，干簧管中的两个簧片被磁化而接通，触发蜂鸣器报警。为了能在更低的烟雾浓
度下触发报警，下列调节正确的是（ ）
A．增大电阻箱
的阻值
3
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B．增大电阻箱
的阻值
C．增大电源
的电动势
D．增大干簧管上线圈的匝数
7．（2023·浙江·模拟预测）图甲是一种家用门窗防盗报警装置，图乙是干簧管元件。安装时，在门的上沿
嵌入一小块永磁体M，门框内与M 相对的位置嵌入干簧管SA，并将干簧管接入报警电路（蜂鸣报警
器），此装置具有自动提示报警的功能，当睡觉前连接好电路，启动防盗报警装置，当门紧闭时，蜂鸣报
警器不响，当门被打开时，蜂鸣报警器发出声音警报，下列有关说法正确的是（ ）
A．当门关闭时，干簧管两簧片接通
B．干簧管可以由铜或银等导电性能更好的材料制成
C．如将门上镶嵌磁体N、S 极对调后，该报警器不能正常工作
D．本装置是利用电磁感应原理控制电路
8．（2023·浙江·三模）一种电感式微小位移传感器的原理图，如图所示。1 是待测位移的物体，2 是空心
线圈，软铁芯3 插在线圈2 中可随物体1 在线圈中左右移动，下列说法正确的是（ ）
A．软铁芯是敏感元件，线圈是转换元件
B．将交流电源改为直流电源，传感器依然可以正常工作
C．传感器输入的物理量是位移，输出的物理量是自感系数
D．物体1 向右移动，线圈的自感系数增大
9．（2023·广东·模拟预测）传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一
定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制
4
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等要求，它是实现自动检测和自动控制的首要环节。如图所示是测定液面高度h 的电容式传感器示意图，
E 为电源，G 为灵敏电流计，A 为固定的导体芯，B 为导体芯外面的一层绝缘物质，C 为导电液体。已知电
流从灵敏电流计左边接线柱流进电流计，指针向左偏。如果在导电液体的深度h 发生变化时观察到指针正
向左偏转，则（ ）
A．导体芯A 所带电荷量在增加，液体的深度h 在增大
B．导体芯A 所带电荷量在减小，液体的深度h 在增大
C．导体芯A 所带电荷量在增加，液体的深度h 在减小
D．导体芯A 所带电荷量在减小，液体的深度h 在减小
10．（2023·湖北·模拟预测）如图所示，虚线框内为漏电保护开关的原理示意图：变压器A 处用火线和零
线平行绕制成线圈，然后接到用电器。B 处有一个输出线圈，一旦线圈B 中有电流，经放大后便能推动继
电器切断电源。如果甲、乙、丙、丁四人分别以图示方式接触电线（裸漏部分），甲、乙、丙站在木凳
上，则下列说法正确的是（ ）
A．甲会发生触电事故，继电器不会切断电源
B．乙会发生触电事故，继电器会切断电源
C．丙会发生触电事故，继电器会切断电源
D．丁会发生触电事故，继电器会切断电源
11．（2024·北京·一模）图甲所示为用传感器测量某直流电源（在图甲中用电池的符号来表示）的电动势
E 和内电阻r 的实验电路，按此原理测量得到多组数据后作出的
图像如图乙所示。下列说法正确的是
（ ）
5
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A．图中A、B 分别为电压传感器和电流传感器
B．闭合开关前，滑动变阻器的滑片P 应置于b 端
C．根据图乙可求出该电源的电动势
D．根据图乙可求出该电源的内阻
12．（2023·北京·一模）某同学在研究性学习活动中自制电子秤，原理示意图如图所示。用理想电压表的
示数指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，滑动变阻器R 的滑
动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0。设
变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为
，弹簧劲度系数为k，不
计一切摩擦和其他阻力。则下列说法不正确的是（ ）
A．电压表的示数U 与被测物体质量m 成正比B．弹簧的形变量x 与被测物体质量m 成正比
C．被测物体质量m 变大，电路中电流变小
D．改变弹簧劲度系数k，可以改变电子秤的测量范围
13．（2023·广东·二模）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．
6
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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
14．（2023·山东·三模）压电型传感器自身可以产生电压，某压电型传感器输出电压与所受压力成正比，
利用该压电型传感器可以设计一个电路来判断升降机的运动情况，其工作原理如图1 所示。将压电型传感
器固定在升降机底板上，其上放置一个绝缘物块，
时间内升降机匀速上升，从
时刻开始，电流表
中电流随时间变化的情况如图2 所示，图2 中两段曲线为半径相同的半圆，下列判断正确的是（
）
A．
时间内，升降机的动能先增大后减小
B．
时间内，升降机处于静止状态
C．
时间内，物块机械能减小
D．
、
时刻，升降机速度相同
15．（2023·重庆·三模）如图是一种身高、体重测量仪。其顶部探头向下发射波速为v 的超声波，超声波
遇障碍物经反射后返回，被探头接收，从而记录从发射到接收的时间间隔。其底部有一质量未知的测重面
板置于压力传感器上，传感器输出电压与作用其上的压力满足
（k 为比例常数）。当测重台没有站
人时，测量仪记录的时间间隔为
，输出电压为
。当某同学站上测重台时，测量仪记录的时间间隔为
，探头输出电压为
。g 为重力加速度，则（ ）
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A．该仪器能测量的最大高度为
B．该同学的身高为
C．测重面板的质量为
D．该同学的质量为
16．（2022·北京·高考真题）某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示，电路中的
和
，其中一个是定值电阻，另一个是压力传感器（可等效为可变电阻）。水位越高，对压力传感器的压力越
大，压力传感器的电阻值越小。当a、b 两端的电压大于
时，控制开关自动开启低水位预警；当a、b 两
端的电压小于
（
、
为定值）时，控制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是（ ）
A．
B．
为压力传感器
C．若定值电阻的阻值越大，开启高水位预警时的水位越低
D．若定值电阻的阻值越大，开启低水位预警时的水位越高
二、多选题：本题共9 小题，共36 分。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，
有选错或不答的得0 分。
17．（2023·广东·一模）有款市面上流行的指针式恒温“温奶器”，如图是其内部调温的工作示意图，温
度的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。则关于
该装置，下列说法正确的是（ ）
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A．传感器工作的一般流程：电信息→敏感元件→处理电路→非电信息
B．电源刚接通时上下触点是接触的
C．若要提高温奶的温度，则应使调温旋钮下移一些
D．若要提高温奶的温度，则应使调温旋钮上移一些
18．（2020·江苏·模拟预测）温度传感器是空调温度自动调节的重要元件，温度传感器中热敏电阻阻值随
温度升高而减小。如图所示电路，热敏电阻和一个电阻串联后，加5V 电压，分压后的采样电压加到CPU
输入端，通常采用
时的阻值为标称值，对应CPU 的采样电压（输入电压）设计为电源电压的一半，
温度变化，CPU 端输入电压U 也随之变化。CPU 根据电压的变化决定空调的工作状态，则（ ）
A．当环境温度升高时，CPU 的输入电压增大
B．当环境温度降低时，CPU 的输入电压增大
C．若取
时的阻值为标称值，R 的阻值应该调整增大
D．若取
时的阻值为标称值，R 的阻值应该调整减小
19．（2021·广东·一模）图甲虚线框内所示是电子秤测量部分的原理图，压力传感器的电阻R 随压力F 的
变化如图乙所示。开关闭合后，压力传感器两端的电压恒为6.0 V。电流表的量程为0.6 A。电表的内阻、
踏板和压杆的质量可以忽略不计。则电子秤（ ）
9
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A．最大称量值为1500 N
B．压力传感器的电阻最小为0
C．空载时，电流表的读数为20mA
D．称重为900N 时，电阻R 为120Ω
20．（2021·广东·三模）压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，利用压敏电阻可以设计一个电路来判
断升降机的运动情况，其工作原理如图所示。将压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置一个绝缘物块。
0~t1时间内升降机停在某楼层处，从t1时刻开始运动，电流表中电流随时间变化的情况如图所示，下列判
断正确的是（ ）
A．t1~t2时间内，升降机可能先加速下降后减速下降
B．t2~t3时间内，升降机处于静止状态
C．t3~t4时间内，升降机处于超重状态
D．t3~t4时间内，升降机的加速度大小先增大后减小
21．（2022·广东·模拟预测）利用如图所示的实验装置可以测量磁感应强度，其中2 为力敏传感器，3 为数
字电压表，5 为底部长为L 的线框。当外界拉力作用于力敏传感器的弹性梁上时，数字电压表上的读数U
与所加外力F 成正比，即U=KF，式中K 为比例系数。用绝缘悬丝把线框固定在力敏传感器的挂钩上，并
用软细铜丝连接线框与电源，当线框中电流为零时，输出电压为U0；当线框中电流为I 时，输出电压为
U。则下列说法不正确的是（ ）
A．线框受到的安培力为
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B．线框受到的安培力为
C．磁感应强度的大小为
D．磁感应强度的大小为
22．（2023·湖南·二模）如图所示为某汽车上的加速度电容传感器的俯视图。质量块左、右侧分别连接电
介质、轻质弹簧，弹簧与电容器固定在外框上，质量块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动，电容器
与供电电源连接，并串联计算机的信号采集器。下列关于该传感器的说法正确的是（ ）
A．电介质插入极板间越深，则电容器电容越大
B．在汽车向右匀加速直线运动过程中电路中有电流
C．在汽车向左匀速直线运动过程中电路中有电流
D．在汽车向右做加速度增大的加速运动过程中，电路中有顺时针方向的充电电流
23．（2024·宁夏·一模）电容式加速度传感器是常见的手机感应装置，结构如图所示。质量块的上端连接
轻质弹簧，下端连接电介质，弹簧与电容器固定在外框上，质量块带动电介质移动改变电容， 则下列说
法正确的是（ ）
A．当传感器处于静止状态时，电容器不带电
B．电介质插入极板越深，电容器所带电量越多
C．当传感器由静止突然向前加速时，会有电流由a 流向b
D．当传感器以恒定加速度向前运动，达到稳定后电流表指针不偏转
24．（2024·山西·二模）某自动控制照明电路的原理图如图所示，当照射到光敏电阻
上的光线足够暗
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时，电磁继电器才会接通照明电路中的灯泡L 发光，已知光敏电阻
的阻值随着光照的增强而减小，照明
电路中单刀双掷开关S 可以选择不同的触点，则下列说法正确的是（ ）
A．开关S 应接触点a
B．开关S 应接触点b
C．为使光线不是太暗时就能点亮L，则应增大
接入电路的电阻
D．为使光线不是太暗时就能点亮L，则应减小
接入电路的电阻
25．（2024·陕西·三模）某力敏电阻的阻值随着压力的增大而线性减小。一同学利用该力敏电阻设计了判
断小车在水平方向上运动状态的装置。其工作原理如图甲所示，将力敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车
上，之间放置一个光滑绝缘重物M，重物与挡板之间通过轻弹簧连接。某次实验中，电压表示数随时间变
化关系如图乙所示，已知
时间内，小车处于静止状态，则（ ）
A．0~t1时间内，弹簧处于原长状态
B．t1~t2时间内，小车的加速度随时间不是均匀变化
C．t1~t2时间内，小车做变速直线运动
D．t2~t3时间内，小车可能向左做匀减速直线运动
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