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《高考物理选择性必修实验最新模拟题精练》
专题9. 利用传感器制作简单的自动控制电路
1．（8 分）(2024 湖南顶级名校质检)现要组装一个酒精测试仪，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气
体传感器。此传感器的电阻
随酒精气体浓度的变化而变化，规律如图甲所示。酒精测试仪的调试电路如
图乙所示。目前国际公认的酒驾标准是“
酒精气体浓度
”，醉驾标准是“酒
精气体浓度
”，提供的器材有：
A．二氧化锡半导体型酒精传感器
B．直流电源（电动势为
，内阻不计）
C．电压表（量程为
，内阻非常大）
D．电阻箱（最大阻值为
）
E．定值电阻
（阻值为
）
F．定值电阻
（阻值为
）
G．单刀双郑开关一个，导线若干
（1）为使电压表改装成酒精浓度测试表以判断是否酒驾，
应选用定值电阻_________（填“
”或“
1
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”）；
（2）按照下列步骤调节此测试仪：
①电路接通前，先将电阻箱调为
，然后开关向
端闭合，将电压表此时指针对应的刻度线标记为
_________
；（保留小数点后一位）
②逐步减小电阻箱的阻值，电压表的示数不断变大。按照甲图数据将电压表上“电压”刻度线标为对应的
“酒精浓度”，此浓度表刻度线上对应的浓度值是_________（填“均匀”或“非均匀”）变化的；
③将开关向另一端闭合，测试仪即可正常使用。
（3）在电压表刻度线上标注一段红色的长度以提醒酒驾的读数范围，该长度与电压表总刻度线长度的比
例为1∶_________。（保留一位有效数字）
2.（10 分）（2024 湖南顶级名校期末）
小明的外婆家养了许多的鹅，外公想通过人工方式将鹅蛋孵化出来，温度测量是其中一个重要的环节。小
明想帮外公设计一个简易电子温度计，用来监测孵化箱中的温度，他从自己的实验套装中找到以下器材：
A.热敏电阻（常温下阻值约为几千欧姆）一个；
B.电流表（满偏电流为300A，内阻为90Ω）；
C.电阻箱（阻值范围为0~999.99Ω）；
D.电阻箱（阻值范围为0~9999.9Ω）；
E.滑动变阻器（最大阻值为10kΩ）；
F.电源一个（电动势为3V，内阻不计）；
G.单刀双掷开关一个；
H.单刀单掷开关一个；
I.导线若干。
（1）由于没有电压表，小明设计了如图甲所示电路来测量该热敏电阻在不同温度下的阻值，闭合开关S1
前，应该将滑动变阻器R1的滑片滑到______（填“a”或“b”）
端，电阻箱R2应该选______（填“C”或“D”）并调到最大值，将开关S2打到1 位置。将热敏电阻RT放
至某温度下的水中，调节滑动变阻器R1，让电流表达到接近满偏的值I，将开关S2打到2 位置，逐渐减小
电阻箱R 接入电路的阻值，当电流表的示数再次为I 时，此时电阻箱R 的阻值就是此温度下热敏电阻RT的
阻值，重复此方法得到如下数据：
2
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温度
0℃10℃20℃30℃40℃50℃60℃70℃80℃90℃100℃
阻值/kQ9.995.20 3.00 1.60 1.00 0.70 0.83 0.40 0.31 0.24 0.20
（2）其中部分数据已经在如图乙所示的坐标纸上标出，请将剩余的点标上并描绘出热敏电阻RT 电阻随温
度的变化曲线。
（3）小明又设计了一个如图丙所示的电路通过电流表的示数来推算温度，可实现
两
种测量范围，其中
______Ω（保留到小数点后2 位），为了监测烧水壼内的水温，应该将开关
打到
______（填“
”或“
”）位置。
3．（8 分）（2024 山东淄博期末）半导体薄膜压力传感器阻值会随压力变化而改变．某小组设计实验测量
一薄膜压力传感器在不同压力下的阻值
，其阻值约几十千欧，现有以下器材：
电源：电动势
，内阻不计
电流表
：量程
，内阻约为
电流表
：量程
，内阻约为
电压表V：量程
，内阻约为
滑动变阻器
：阻值范围
3
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压力传感器
，开关
，导线若干请完成下列问题：
甲 乙 丙
（1）为了提高测量的准确性，电流表应选__________（选填“
”或“
”），并请补充完整图甲中
虚线框内的测量电路．
（2）通过多次实验测得其阻值
随压力
变化的
图像如图乙所示，由图乙可知压力越大，压力
传感器的阻值__________（选填“越大”或“越小”）．
（3）完成前面的实验工作后，将该压力传感器接入如图丙所示电路中，制作成简易电子秤，它主要构成
有：压力传感器
，定值电阻
，理想电流表（量程
），电动势为
的电源，电源内
阻不计．将该电子科水平放置在竖直方向运动的电梯里，在托盘上放一砝码，托盘和砝码的总质量为
，电流表示数为
，取重力加速度
．通过计算可知压力传感器的阻值为
__________
，可得电梯的加速度大小为__________
，电梯的运动状态可能是__________．
4. （2024 河北沧州市1 月质检）城市街道
路灯用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关，实现自动控
制。光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，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，在夜晚打开。为模拟自动照明控制系统，某同学利用光敏电阻的阻值随照度变化的特性，
制作了一个装置。
4
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（1）该同学首先利用多用电表欧姆“×1”挡粗测该光敏电阻在某状态下的阻值，示数如图甲所示，则此时
光敏电阻的阻值R1=________Ω。
（2）该同学再利用该光敏电阻设计了图乙所示的光控电路，从而实现对灯的开关控制。光敏电阻阻值与
照度的关系如图丙所示，可知当照度为0.4lx（lx 为照度的单位）时，光敏电阻的阻值为________Ω。
（3）如图乙所示，由于弹簧的弹力作用，当励磁线圈电流小于0.1A 时，电磁铁将吸不住衔铁。若要实现
照度较低时，灯光保持开启，则灯应接在________（填“AB”或“BC”）之间。已知电源电压为3V（内阻不
计），若要实现照度低于1.0lx 时，灯光开启，需要将滑动变阻器R 的阻值调为________Ω，安装该电路时，
光敏电阻R1应________（填“远离”或“靠近”）灯。
5. （2024 黑龙江重点高中质检） 某同学利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性，制作了一个简易的汽车
低油位报警装置。
（1）该同学首先利用多用电表欧姆“×100”挡粗测该热敏电阻在常温下的阻值，示数如图甲所示，则此时
热敏电阻的阻值为RT=_________Ω。
（2）该同学为了进一步探究该热敏电阻阻值随温度变化的关系，设计了如图乙所示的实验电路，定值电
阻R0=2.0kΩ，则在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P 应置于最_________（选填“左”或“右”）端；在某次测
量中，若毫安表A1的示数为2.25mA，A2的示数为1.50mA，两电表可视为理想电表，则热敏电阻的阻值为
_________kΩ。
5
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（3）该同学利用此热敏电阻设计的汽车低油位报警装置如图丁所示，其中电源电动势E=6.0V，定值电阻
R=1.8kΩ，长为=50cm 的热敏电阻下端紧靠在油箱底部，不计报警器和电源的内阻。已知流过报警器的电
流I ≥2.4mA 时报警器开始报警，若测得报警器报警时油液内热敏电阻的温度为30°，油液外热敏电阻的温
度为70°，由此可知油液的警戒液面到油箱底部的距离约为___________cm。
.
6. （2024 安徽歙县中学期末联考） 地磅的工作原理是压力传感器，其中一个重要的敏感元件为压敏电阻，
为了研究压敏电阻的特性，某同学设计了如图甲所示的电路，已知两电流表的量程均为0.6A，两电流表的
内阻分别为
、
，电源的电动势为3V，内阻不计。
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（1）为了保护电路以及操作方便，滑动变阻器应选择______；
A.
B.
C.
D.
（2）将两电键闭合，如果两电流表的示数分别用
、
表示，则压敏电阻
______（用题中给出的物
理量表示）；
（3）通过多次改变压敏电阻的压力，得出多组数据，如下表所示：
20
18
16
14
12
10
0
2.1
3.9
6.1
8.0
10
根据表中
数据在图乙的坐标系中选择合适的量度并画出图线______；由图线写出压敏电阻
与压力F 的
关系式
______；
（4）图甲中，将电键
断开，结合以上数据在电流表
的相应刻度标出与之相对应的压力值，已知在
0.12A 处标注的压力值为0，则滑动变阻器接入电路的电阻值为
______
，允许加在压敏电阻上压力
的最大值为
______。（结果均保留一位小数）
7. (2023 重庆江津七校期末联考)如图是街道路灯自动控制设计电路图，利用照明电源为路灯供电，光控开
关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻
阻值随着光照强度增强而减小。
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（1）光敏电阻能够将___________（填字母）
A．光信号转化为电信号
B．电信号转化为光信号
（2）为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，电灯应接在___________（选填“AB”或“BC”）之间。
8.（10 分）（2024 湖南顶级名校期末）
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明想帮外公设计一个简易电子温度计，用来监测孵化箱中的温度，他从自己的实验套装中找到以下器材：
A.热敏电阻（常温下阻值约为几千欧姆）一个；
B.电流表（满偏电流为300A，内阻为90Ω）；
C.电阻箱（阻值范围为0~999.99Ω）；
D.电阻箱（阻值范围为0~9999.9Ω）；
E.滑动变阻器（最大阻值为10kΩ）；
F.电源一个（电动势为3V，内阻不计）；
G.单刀双掷开关一个；
H.单刀单掷开关一个；
I.导线若干。
（1）由于没有电压表，小明设计了如图甲所示电路来测量该热敏电阻在不同温度下的阻值，闭合开关S1
前，应该将滑动变阻器R1的滑片滑到______（填“a”或“b”）
端，电阻箱R2应该选______（填“C”或“D”）并调到最大值，将开关S2打到1 位置。将热敏电阻RT放
至某温度下的水中，调节滑动变阻器R1，让电流表达到接近满偏的值I，将开关S2打到2 位置，逐渐减小
电阻箱R 接入电路的阻值，当电流表的示数再次为I 时，此时电阻箱R 的阻值就是此温度下热敏电阻RT的
阻值，重复此方法得到如下数据：
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温度
0℃10℃20℃30℃40℃50℃60℃70℃80℃90℃100℃
阻值/kQ9.995.20 3.00 1.60 1.00 0.70 0.83 0.40 0.31 0.24 0.20
（2）其中部分数据已经在如图乙所示的坐标纸上标出，请将剩余的点标上并描绘出热敏电阻RT 电阻随温
度的变化曲线。
（3）小明又设计了一个如图丙所示的电路通过电流表的示数来推算温度，可实现
两
种测量范围，其中
______Ω（保留到小数点后2 位），为了监测烧水壼内的水温，应该将开关
打到
______（填“
”或“
”）位置。
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