初级中学物理电学竞赛试题.doc

/* 初中物理竞赛试题汇编(电学部分) 一、选择题 （94第四届）11．在图3的电路中，R为待测电阻，阻值约为5Ω。给你的器材有：滑动变阻器（2A，0～10Ω）；电压表，有2个量程，分别为0～3V、0～15V；电流表，有2个量程，分别为0～0.6A、0～3A；电池组为新干电池3节串联。两只电表的量程可采用以下4种选法，但为使测量时能较准确地读数，最后，两只电表的量程应采用 [ ] A．0～0.6A和0～1.5V　　B．0～3A和0～15VC．0～0.6A和0～3V　　 D．0～3A和0～3V （97第七届复）10．某同学设计了下图所示的电路，电路中滑动变阻器的总阻值与电阻R的阻值相同，电源电压恒定，当他将滑片P从a端滑到b端的过程中，所看到的现象是：[ ] A．安培表的示数逐渐变大 B．安培表的示数逐渐变小 C．安培表的示数先增大，然后减小到原值 D．安培表的示数先减小，然后增大到原值 （99第九届复）3．某电流表刻度盘上除零刻度和最大刻度“3安”能辨认外其他刻度都已模糊不清，只知道指针从零刻度到最大刻度之间转过的角度是120．现将一只电阻R1与这只电流表串联后接在电源两端(电源电压恒定)，电流表指针偏转的角度是96；若在电路中再串联一只R2=3欧的电阻，电流表偏转的角度是64．则R1的阻值是 （ ) A．6欧 B．1 8欧 C．4．5欧 D．2欧 （99第九届复）5．如图．电源电压恒定．在滑片P由a滑至b的过程中，电压表的读数 （ ) A．先减小1，后增大 B．先增大，后减小 C．不断增大 D．不断减小 （99第九届复）10．如图中仅画出了某电路的一部分．已知流过灯泡的电流是2安，流过Rl的电流是1安，方向如图中箭头所示．流过变阻器R 2的电流是 （ ) A．3安，方向由a到b B．3安，方向由b到a C．1安，方向由b到a D．只有画出整个电路，才能作出正确的判断 （01第十一届）3．1999年以美国为首的北约军队用飞机野蛮地对南联盟发电厂进行轰炸时，使用了一种石墨炸弹，这种炸弹爆炸后释放出大量的纤维状的石墨覆盖在发电厂的设备上，赞成电厂停电。这种炸弹的破坏方式主要是：（　　　） A．炸塌厂房 B．炸毁发电机 C．使设备短路 D．切断输电线 （０８第十八届）5．图2所示的是高压输电线路，其中高压输电线与变压器之间安装有避雷器，它的作用是防止变压器遭受雷击。关于这种避雷器，下列说法正确的是( ) A．避雷器在通常电压下是导体，在遇到雷击的电压时是绝缘体　　 B．在任何电压下避雷器都是导体 C．在任何电压下避雷器都是绝缘体 D．避雷器在遇到雷击的电压时是导体，在通常电压下是绝缘体 二、填空题 （93第三届）1．王老师要用一个电影放映灯泡（如图8）为实验仪器照明，他所用电源的输出电压是24V，若把一段电阻丝和灯泡串联起来接至电源上，为使灯泡正常发光，这段电阻丝的电阻值应该是_______Ω，它应该至少能承受________A的电流。 （94第四届复）4．修理家用电器时需要一只4.75kΩ的电阻，但手头只有10kΩ、8kΩ、500Ω和300Ω的电阻若干，要用最少个数的电阻得到最接近所需要的电阻值，连接方法是 ，得到的电阻阻值为______。 （96第六届）5．物理小组制作了一个自动控制器，其中有一个调压电路如图4所示，滑动变阻器R的最大阻值是100欧，负载电阻R＇的阻值为100欧，A、B间电压为10伏，保持不变。使用过程中发现这个电路的调压范围和原设计不符，检查结果是图中F处导线折断，滑动头P由上向下移动时，如果电路完好，CD两端的电压范围应是______伏至______伏；如果F点导线折断，CD两端的电压范围是______伏至______伏。 （96第六届）6．如图5所示电路，由估算可知，通过毫安表的电流约为______毫安，通过安培表的电流约为 安培。 （99第九届复）3．如图中已知R1=R2=……=Rn=Rn+1=……=Rm=Rm+1=R/2，R=40欧，电源电压60伏．流过Rn的电流大小是 ． （99第九届复）7．一只电流表的内阻为0．2欧．现在给它并联一只O．04欧的电阻后串联在电路中时，读数为1．5安，此电路上的电流I= （2000第十届）2. 不同时刻测量一段镍铬合金丝的电阻，其电阻－时间图象如右图所示。与时刻t1相比，t2时刻的温度比较 。 （03第十三届）2．(4分)右图是一个电表的表盘。也许你没有学过这种电表的用法，但根据所学的其他电表的读数方法，你也能知道，它的示数是 ，单位是 。 （03第十三届Ｂ）1．(3分)半导体材料的导电性能不如导体，绝缘性能又不如绝缘体．但是它有着与导体和绝缘体不同的特殊电学性能，最基本的是：____________、____________、__________。 （０３第十三届B）2．(4分)将“硬币、乒乓球、橡皮、铅笔芯、玻璃三棱镜、瓷碗”这六种物品按电性能分为两类。 一类包括_______________________________，其特点是______________。 另一类包括_____________________________，其特点是______________。 三、作图题 （98第八届）三、（6分）图2是从某电子仪器拆下来的密封盒子。已经知道盒内有三只电阻，A、B、C、D为四根引线。现用多用电表测量，得知AC间的电阻RAC=20欧，CD间的电阻RCD=50欧，AD间的电阻RAD=30欧。若用导线把BD连接后，测得AD间电阻RAD＝20欧。请在方盒内画出电阻的连接图，并在图中标出每个电阻的阻值。 四、实验题 （97第七届）七、（8分）做电学实验时需要测量约0.5安的电流，但是实验室内当时只有一个量程为0.3安的电流表。如果手边有12伏学生电源、0～50欧的滑动变阻器、电炉用的电阻丝，以及导线和开关，有什么简单办法可以把电表的量程临时地近似改为0.6安？画出电路图，简述操作步骤。 （98第八届复）八、（11分）在四个外型完全一样的电阻中，有三个电阻的阻值完全相同，为了挑出那只阻值不同的电阻，并确定它的阻值是偏大还是偏小，小华设计了如图4所示的电路。闭合开关后，他发现电流由Q流向P，电流计的指针向右偏转。请你帮助他完成实验，并回答他是如何得到结果的？（要求写出实验操作过程，过程要尽量简便。） （99第九届）六、（8分）在一次实验中需要测量小灯泡两端的电压和流过它的电流。聪明而粗心的小刚连接了如图所示的电路。同组的小林发现有错，主张拆了以后重新连接，可是时间来不及了，小刚眼珠一转，在图示电路中只增加了一根导线，电路就正常工作了。问： （1）如果闭合图示电路中的开关，电压表的读数约为多少？电流表的读数约为多少？小灯泡发光情况如何？ （2）在图中画出小刚连接的那条导线。 （04第十四届复）四、（18分）用电流表和电压表测电流和电压时，通常并不考虑仪表本身电阻对待测电路的影响，而将其视为“理想电表”即认为电流表的内阻为零，电压标的内阻为无限大。实际上，电流表和电压表都有一定的电阻值，因而我们可以把电流表看成一个能显示通过自身电流大小的自身阻值很小的电阻；可以把电压表看成一个能显示自身两端电压大小的其阻值很大的电阻。所以，把电流表或电压表接入待测电路时，就相当于在待测电路中串联（或并联）一个电阻。这样，电流表两端就要有一定的电压，电压表中就要通过一定的电流，因此实际上很难同时精确的测出待测电阻两端的电压和通过待测电阻的电流。 1现有一个量程为0.6A，内阻为0.13Ω的电流表，能否用它测量某电路两端的电压？若不能，请说明理由。若能，请说明用它能测量的最大电压值。 2现要精确测量一个阻值约为8Ω的电阻Rx,实验室提供下列器材。 电流表A1：量程为100mA，内电阻r1=4Ω 电流表A2：量程为50μA，内电阻r2=750Ω 电压表V: 量程为10V,内电阻r3=10KΩ 变阻器R0:阻值约10Ω 定值电阻R1:阻值约10KΩ 电池E:两端电压约1.5V 开关S、导线若干 （1）选出你测量时所需的适当器材，并在虚线方框中画出电路图。 （2）需要测量那些物理量？根据所测量物理量，写出被测电阻Rx的表达式。 （06第十六届）3．(4分）小志家买了一种点缀节日用的小彩灯，他发现当其中一个小彩灯的灯丝烧断了以后，其余的小彩灯还能继续发光。于是小志对小彩灯之间的连接关系产生了兴趣，为此他请教了科技人员，得到以下信息。 他用的小彩灯规格是“2.5 V, 0.25 A”,通过串联一定数量的小彩灯，使单个小彩灯两端所加的电压比它的额定电压稍低，每个小彩灯都能基本正常发光。 小彩灯的构造如图8所示，在灯丝导电支架上除了有灯丝和起固定作用的小玻璃珠以外，还绕有约4圈细金属丝。灯丝电阻冷时约为2.5Ω,热时约为15。 细金属丝的电阻为1Ω，正常（低压）情况下，由于支架表面有一层氧化铜的缘故，它与灯丝支架是不导通的，没有电流流过。若加上较高的电压（如220 V）时氧化层可被击穿，细金属丝与灯丝支架导通。 根据以上介绍的资料，请你说明为什么一个小彩灯的灯丝烧毁后，其他的小彩灯还能继续发光。 （06第十六届复）四、(12分)育才中学科技小组设计了一个可以测量电阻值的多量程欧姆表，图3中所示为其中两个量程的测试电路，G为灵敏电流表，其内阻Ro=100 Ω、电流灵敏度(即指针在满刻度时流过灵敏电流表的电流)U=100μA，R为可调电阻，阻值变化范围为0～5 kΩ，Rl和R2为定值电阻，R1=15 Ω，R2=ll kΩ，E为1.5V干电池，S为量程选择开关。测量时把待测电阻两端分别与A、B两端相接。为了能从灵敏电流表上直接读出待测电阻的阻值，需在表盘上重新标注示数。请回答： (1)在指针满偏处，盘面应标注的示数是多少? (2)当A、B间断开时，指针所指的位置处，盘面应标注的示数是多少? (3)开关分别置于1和2位置时，在表盘正中间位置处应标注的示数各是多少?请简要说明理由。 (4)该欧姆表表盘上的刻度是否均匀?请从电路原理上说明理由。 （０８第十八届）5．1821年，德国物理学家塞贝克发现了一种奇怪的现象：把两根铜丝和一根铁丝与灵敏电流计串联成闭合电路，然后把铜丝和铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温；另一个连接点放在火焰上加热。发现灵敏电流计的指针发生了偏转，这一现象表明这时闭合电路中产生了电流。塞贝克把这种电流叫做“热电流”，把这一电路叫“热电偶电路”。 某研究小组的同学们按如图7所示的电路，模拟塞贝克实验，探究了决定“热电流”大小的因素，通过实验测得了电流的大小与温差关系的一组数据： 两接点间的温差/℃ 0 1 100 200 300 500 电路中的电流／10-1A 0.00 0.01 0.64 1.42 2.29 4.17 请根据以上资料数据说明： (1)产生热电流的条件是 ， 。 (2)根据热电流的特点，猜想并写出热电偶电路的一种应用： 。 五、计算题 （98第八届）七、（8分）甲、乙两处距离为L，其间铺设了由两根导线组成的电话线，每单位长单根导线的电阻为r（r的单位为欧/米），乙处终端接有负载电阻，如果线路中途某处两导线因绝缘层损坏而相联，为了找出相联位置，给你一台电压为U的直流稳压电源和一个量程合适的电流表，怎样求出损坏处离甲端的距离和损坏处的接触电阻？ （2000第十届复）一、某同学在木板上安装如图所示的三只灯泡，已知灯泡L1和L3的电阻分别为R1=10欧，R3=25欧．连好电路后要测电源电压时，发现连接电压表的导线长度不够，于是他用电压表接在A、C两点时发现读数为1 5伏，接在B、D两点时读数为20伏．则此时电源电压为多少伏?(有不能整除的地方保留一位小数) （05第十五届）五、(7分)AB和CD是完全相同的两条带有绝缘皮的导线，它们并行地埋设在相距2 km的甲、乙两地之间。由于两导线之间某处的绝缘外皮受到损伤，而发生了漏电现象(即相当于两根导线之间在漏电处连接了一个电阻)。为了确定漏电处的位置，维修人员做了以下测量： (1)在甲地将两端电压恒为90 V的电源的两极分别接在A、C两端，此时在乙地用内电阻很大的电压表测得B、D两端电压为72V。 (2)在乙地将两端电压恒为100V的电源的两极分别接在B、D两端，此时在甲地用同一型号的电压表测得A、C两端的电压为50V。 如果AB和CD导线每千米电阻值为2Ω，请你根据以上测量结果计算漏电处距甲地多远?绝缘皮破损处的漏电电阻是多大? （05第十五届）八、(14分)有一种测量人的体重和身高的电子秤，其测体重部分的原理图如图11中的虚线框所示，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO，压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)，显示体重大小的仪表A(实质是电流表)。其中 AO：BO＝5：1，压力传感器只表面能承受的最大压强为2106Pa，且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示。 压力F／N 0 50 100 150 200 250 300 ．．. 电阻R／Ω 300 270 240 210 180 150 120 ．．． 设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4．68V，取g＝10N／kg。请回答： (1)该秤零起点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘多少毫安处? (2)如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20mA，这个人的体重是多少? (3)若压杆与压力传感器之间的接触面积是2cm2，则该秤的最大称量值是多少? （０７第十七届）五．(10分)如图10所示为利群商厦安装的光敏电阻自动计数器的示意图。其中A为光源，B为由电动机带动匀速运行的自动扶梯，R1为光敏电阻，R2为定值电阻，当有光照射时R1=R2。每当扶梯上有顾客经过，挡住由A射向R1的光线时，R1的电阻值就增大，计数器就计数一次。请回答： 1．当扶梯上的顾客挡住由A射向R1的光线时，光敏电阻R1两端的电压将发生怎样的变化?R1的功率怎样变化? 2．若已知自动扶梯满载时，相邻的两个顾客之间的距离均为50cm，扶梯运行的速度为1 m／s。求计数器计数101次，所需用的时间。 3．若某一段时间内自动扶梯的乘载率为20％，试求这一段时间内该商场自动扶梯上的平均客流量是多少。(客流量是指单位时间经过的顾客人数) （０７第十七届复）八．(16分)育才中学科技小组的小明同学自行设计了一个地磅，其原理如图7所示。设电源两端电压u恒为定值，R0为定值电阻，滑动变阻器的总电阻为R、总长度为L，滑动触头与托盘固联，开始时触头位于变阻器最上端A，能随轻弹簧一起上下滑动。已知滑动变阻器的电阻与其接入电路的长度成正比；当对地磅施加压力F时，弹簧的长度会缩短l。(弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长或缩短的长度成正比：f=kx)请回答： 1．说明定值电阻R0的作用。 2．写出电流表的示数，与待测物体质量m之间的关系式；并分析此地磅的刻度特点。 3．有同学建议小明将原理图改为图8所示，你认为这样改动好不好?请你分析并简要说明理由． 4．请你在图8的基础上，在图9的方框里画出你改进后的电路图，并说明改进后的特点。 六、综合题 （92年第二届）5．白炽灯泡的灯丝常制成螺旋状，这样做的目的是 [ ] A．便于灯丝散热，防止灯丝熔断 B．尽量减少灯丝的电阻 C．减少灯丝散热，提高灯丝的温度 D．减少灯丝在高温时的升华 （94第四届）5．图4中所示为自动调温电熨斗的电路图。右下方为温控部分。在未通电和低于预定温度时，双金属片A和静片B上的触点接通，指示灯L亮，电热丝R发热、当温度达到预定温度时，双金属片因______向左弯曲，电路断开。若双金属片由铜片和铁片铆合而成，则左片就是______片。调节调温旋钮C，使静片向左时，调温电熨斗的预定温度值将变______。 （96第六届）4．中华民族对人类文明做出了巨大的贡献。在物理学领域中，战国初期的______在力学、声学、光学等方面的研究成果代表了当时科学技术的先进水平；宋代的沈括在《______》一书中已有关于地磁偏角的记载，这个发现比西方早400年。近年来，我国对超导材料的研究已跻身于世界前列，1989年巳找到临界温度为－141℃的超导材料，当温度降到－141℃左右时，这种材料的电阻变为______ （05第十六届）2．(4分）在高压输电线路中常可看到如图7所示的一些绝缘子。请说明为什么悬挂高压输电线的绝缘子的表面要涂光亮的瓷釉，而且做成一节一节的？