初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽的經(jīng)典電學(xué)題目以及其他電學(xué)難題

1、初中物理競(jìng)賽之電學(xué)局部模擬考查試題： 班級(jí)： 成績(jī)：考前說(shuō)明:本卷會(huì)聚了2021至2021五年來(lái)全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽的經(jīng)典電學(xué)題目以及一些其他的電學(xué)難題，試卷總分為200分，要求答卷時(shí)間為150分鐘。一 選擇題。每題5分，共50分1.圖2所示的是高壓輸電線(xiàn)路，其中高壓輸電線(xiàn)與變壓器之司安裝有避雷器，它的作用是防止變壓器遭受雷擊。關(guān)于這種避雷器，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 A.避雷器在通常電壓下是導(dǎo)體，在遇到雷擊的電壓時(shí)是絕緣體B.在任何電壓下避雷器都是導(dǎo)體C.在任何電壓下避雷器都是絕緣體D避雷器在遇到雷擊的電壓叫是導(dǎo)體，在通常電壓下是絕緣體2. 為判斷一段導(dǎo)線(xiàn)中是否有直流電流通過(guò)，手邊假設(shè)有以下

2、幾組器材，其中最為方便可用的是 A.小燈泡及導(dǎo)線(xiàn) B.鐵棒及細(xì)棉線(xiàn) C.帶電的小紙球及細(xì)棉線(xiàn) D.被磁化的縫衣針及細(xì)棉線(xiàn)3. 圖6甲是某生產(chǎn)流水線(xiàn)上的產(chǎn)品輸送及計(jì)數(shù)裝置示意圖。其中S為激光源，R1為光敏電阻(有光照射時(shí)，阻值較??；無(wú)光照射時(shí)，阻值較大)，R2為定值保護(hù)電阻，a、b間接“示波器(示波器的接入對(duì)電路無(wú)影響)。水平傳送帶勻速前進(jìn)，每當(dāng)傳送帶上的產(chǎn)品通過(guò)S與R1之間時(shí)，射向光敏電阻的光線(xiàn)會(huì)被產(chǎn)品擋住。假設(shè)傳送帶上的產(chǎn)品為均勻正方體，示波器顯示的電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖6乙所示。計(jì)數(shù)器電路中電源兩極間的電壓恒為6V，保護(hù)電阻R2的阻值為400。那么( )A.有光照射時(shí)光敏電阻R1的阻值為

3、800 B.有光照射和無(wú)光照射時(shí)保護(hù)電阻R2兩端的電壓之比為1：2C.有光照射和無(wú)光照射時(shí)光敏電阻的阻值之比為1：2 D.每l h通過(guò)S與R1之間的產(chǎn)品個(gè)數(shù)為6 000個(gè)4.王勇同學(xué)在賓館飯店看到一種自動(dòng)門(mén)，當(dāng)有人靠近時(shí)，門(mén)會(huì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)閉。王勇同學(xué)對(duì)此產(chǎn)生了濃厚的興趣，他很想知道自動(dòng)門(mén)是如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的。為此他反復(fù)做了幾次試驗(yàn)：當(dāng)他輕輕地靠近自動(dòng)門(mén)時(shí)，門(mén)自動(dòng)翻開(kāi)；當(dāng)把一個(gè)足球滾向自動(dòng)門(mén)時(shí)，門(mén)自動(dòng)翻開(kāi)；當(dāng)把一面底部裝有滾珠的無(wú)色透明大玻璃板，直立著滑向自動(dòng)門(mén)時(shí)，門(mén)不翻開(kāi)。王勇同學(xué)根據(jù)探究試驗(yàn)的結(jié)果，對(duì)自動(dòng)門(mén)的自控原理提出了以下幾種猜想，你認(rèn)為其中最合理的猜想是 A.自動(dòng)門(mén)“聽(tīng)到來(lái)者的聲音時(shí)，通

4、過(guò)聲控裝置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)閉B.自動(dòng)門(mén)探測(cè)到靠近的物體發(fā)射出的紅外線(xiàn)，通過(guò)光控裝置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)閉C.自動(dòng)門(mén)本身能發(fā)射出一種紅外線(xiàn)信號(hào)，當(dāng)此種信號(hào)被靠近的物體反射時(shí)，就會(huì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)閉D.靠近門(mén)的物體通過(guò)空氣能產(chǎn)生一種壓力傳給自動(dòng)門(mén)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)閉5.如以下列圖給出了小明設(shè)計(jì)的樓梯照明電燈的四種控制電路，其中S1、S2分別為樓上和樓下的開(kāi)關(guān)都是單刀雙擲開(kāi)關(guān)。要求撥動(dòng)其中任一開(kāi)關(guān)，都能改變電燈原來(lái)的發(fā)光或熄滅狀態(tài)。在實(shí)際應(yīng)用中最好的方案是 6. 如圖中僅畫(huà)出了某電路的一局部流過(guò)燈泡的電流是2安，流過(guò)Rl的電流是1安，方向如圖中箭頭所示流過(guò)變阻器R 2的電流是 A3安，方向由a到b B3安，方向由b到aC1安，

5、方向由b到a D只有畫(huà)出整個(gè)電路，才能作出正確的判斷 7. 1999年以美國(guó)為首的北約軍隊(duì)用飛機(jī)野蠻地對(duì)南聯(lián)盟發(fā)電廠進(jìn)行轟炸時(shí)，使用了一種石墨炸彈，這種炸彈爆炸后釋放出大量的纖維狀的石墨覆蓋在發(fā)電廠的設(shè)備上，贊成電廠停電。這種炸彈的破壞方式主要是：A炸塌廠房 B炸毀發(fā)電機(jī) C使設(shè)備短路 D切斷輸電線(xiàn)8. 某電流表刻度盤(pán)上除零刻度和最大刻度“3安能識(shí)別外其他刻度都已模糊不清，只知道指針從零刻度到最大刻度之間轉(zhuǎn)過(guò)的角度是120現(xiàn)將一只電阻R1與這只電流表串聯(lián)后接在電源兩端(電源電壓恒定)，電流表指針偏轉(zhuǎn)的角度是96；假設(shè)在電路中再串聯(lián)一只R2=3歐的電阻，電流表偏轉(zhuǎn)的角度是64那么R1的阻值是 A

6、6歐 B1 8歐 C4.5歐 D2歐9. 如圖電源電壓恒定在滑片P由a滑至b的過(guò)程中，電壓表的讀數(shù) A先減小1，后增大 B先增大，后減小 C不斷增大 D不斷減小 10.某同學(xué)設(shè)計(jì)了以下列圖所示的電路，電路中滑動(dòng)變阻器的總阻值與電阻R的阻值相同，電源電壓恒定，當(dāng)他將滑片P從a端滑到b端的過(guò)程中，所看到的現(xiàn)象是： A安培表的示數(shù)逐漸變大 B安培表的示數(shù)逐漸變小C安培表的示數(shù)先增大，然后減小到原值 D安培表的示數(shù)先減小，然后增大到原值二簡(jiǎn)答題。每題8分，共40分1.小軍的爸爸想撤除廚房一盞燈，并將控制該燈的開(kāi)關(guān)玫成插座。但是他家所有的線(xiàn)路都是暗線(xiàn)(除了電燈和開(kāi)關(guān)的接線(xiàn)盒處，其余局部的導(dǎo)線(xiàn)都在墻內(nèi))，

7、假設(shè)將改動(dòng)后的線(xiàn)路重新鋪設(shè)成暗線(xiàn)那么因工程量太太而不切實(shí)際，鋪設(shè)明線(xiàn)又不美觀。小軍得知后，又經(jīng)過(guò)認(rèn)真思考，他根據(jù)物理課上所學(xué)的知識(shí)，首先畫(huà)出了他家現(xiàn)有接線(xiàn)的電路圖如圖6所示，并認(rèn)為只需在原線(xiàn)路上稍作改裝，就能到達(dá)目的。請(qǐng)你用文字說(shuō)明小軍的改裝方法4分，并在右側(cè)虛線(xiàn)框中畫(huà)出改裝后的電路圖。4分圖62.如以下列圖甲所示，在一根橫跨河流兩岸的硬塑料管內(nèi)穿有三根完全相同的導(dǎo)線(xiàn)。為了區(qū)分哪兩個(gè)線(xiàn)頭為同一根導(dǎo)線(xiàn)的兩端，工人師傅用圖乙所示的“測(cè)通器來(lái)進(jìn)行測(cè)試。他首先將A和B連接起來(lái)，然后將“測(cè)通器的m連接在D上，將n連接在F上，發(fā)現(xiàn)此時(shí)小燈泡發(fā)光。工人師傅據(jù)此可以做出什么判斷?4分下一步他將如何操作才能最終

8、搞清每根導(dǎo)線(xiàn)的兩端?4分3. 小明搬進(jìn)剛裝修完的新家，媽媽給他買(mǎi)了一個(gè)床頭燈，他將這個(gè)床頭燈插在床邊墻壁的插座上。晚上，小明在床上看書(shū)時(shí)，突然床頭燈熄滅了，過(guò)了一會(huì)兒，燈又亮了，這時(shí)他發(fā)現(xiàn)爸爸剛剛洗完澡從衛(wèi)生間走了出來(lái)。小明很好奇，親自去衛(wèi)生問(wèn)翻開(kāi)“浴霸的燈，發(fā)現(xiàn)他床頭的燈又熄滅了。關(guān)閉“浴霸的燈，床頭的燈又亮了。小明很想知道為什么他的床頭燈會(huì)出現(xiàn)這種“奇怪現(xiàn)象，線(xiàn)路究竟出了什么問(wèn)題? (1)請(qǐng)你畫(huà)出小明家裝修時(shí)連接浴霸燈與床頭插座(床頭燈)的電路圖，并應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析產(chǎn)生這一“奇怪現(xiàn)象的原因。4分(2)如果不想讓上述“奇怪現(xiàn)象出現(xiàn)，床頭燈的開(kāi)關(guān)能正?？刂拼差^燈的亮滅，請(qǐng)畫(huà)出正確的電路圖。4分

9、4.小志家買(mǎi)了一種點(diǎn)綴節(jié)日用的小彩燈，他發(fā)現(xiàn)當(dāng)其中一個(gè)小彩燈的燈絲燒斷了以后，其余的小彩燈還能繼續(xù)發(fā)光。于是小志對(duì)小彩燈之間的連接關(guān)系產(chǎn)生了興趣，為此他請(qǐng)教了科技人員，得到以下信息。他用的小彩燈規(guī)格是“2.5 V, 0.25 A,通過(guò)串聯(lián)一定數(shù)量的小彩燈，使單個(gè)小彩燈兩端所加的電壓比它的額定電壓稍低，每個(gè)小彩燈都能根本正常發(fā)光。小彩燈的構(gòu)造如圖8所示，在燈絲導(dǎo)電支架上除了有燈絲和起固定作用的小玻璃珠以外，還繞有約4圈細(xì)金屬絲。燈絲電阻冷時(shí)約為2.5,熱時(shí)約為15。細(xì)金屬絲的電阻為1，正常低壓情況下，由于支架外表有一層氧化銅的緣故，它與燈絲支架是不導(dǎo)通的，沒(méi)有電流流過(guò)。假設(shè)加上較高的電壓如220

10、 V時(shí)氧化層可被擊穿，細(xì)金屬絲與燈絲支架導(dǎo)通。根據(jù)以上介紹的資料，請(qǐng)你說(shuō)明為什么一個(gè)小彩燈的燈絲燒毀后，其他的小彩燈還能繼續(xù)發(fā)光。8分5.在高壓輸電線(xiàn)路中?？煽吹饺鐖D7所示的一些絕緣子。請(qǐng)說(shuō)明為什么懸掛高壓輸電線(xiàn)的絕緣子的外表要涂光亮的瓷釉，而且做成一節(jié)一節(jié)的？8分三 綜合能力題。共40分1. 為了推進(jìn)環(huán)保和節(jié)能理念的實(shí)施，某公司開(kāi)發(fā)生產(chǎn)了“風(fēng)光互補(bǔ)路燈，該路燈只需要曬曬太陽(yáng)吹吹風(fēng)就能工作，如圖l所示。它在有陽(yáng)光時(shí)通過(guò)太陽(yáng)能電池板發(fā)電，有風(fēng)時(shí)通過(guò)風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，二者皆備時(shí)同時(shí)發(fā)電，并將電能輸至蓄電池儲(chǔ)存起來(lái)，供路燈照明使用。為了能使蓄電池的使用壽命更為長(zhǎng)久，一般充電至90%左右即停止，放電余留

11、20%左右即停止電能輸出。下表為某型號(hào)風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)配置方案。問(wèn)：1當(dāng)風(fēng)速為6.0ms時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率將變?yōu)?0W，在這種情況下，將蓄電池的電量由20%充至90%需多長(zhǎng)時(shí)間?4分2如果當(dāng)?shù)卮怪庇谔?yáng)光的平面得到的太陽(yáng)輻射最大強(qiáng)度約為240Wm2，要想太陽(yáng)能電池的最大功率到達(dá)36W，太陽(yáng)能電池板的面積至少要多大?4分3假設(shè)遇到陰天無(wú)風(fēng)的天氣，僅靠蓄電池供電，最多可供燈具正常發(fā)光多長(zhǎng)時(shí)間?5分2. 小明利用實(shí)驗(yàn)室的電磁繼電器、熱敏電阻R1、可變電阻器R2等器件設(shè)計(jì)了一個(gè)恒溫箱控制電路，如圖1所示。其中“交流電源是恒溫箱加熱器的電源加熱器在恒溫箱內(nèi)，圖中未畫(huà)出；R1處于恒溫箱內(nèi)，圖2是小明

12、通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的R1的阻值隨溫度變化的關(guān)系曲線(xiàn)；電磁繼電器的電源兩端電壓U = 6 V，電磁繼電器線(xiàn)圈的電阻可不計(jì)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得當(dāng)電流為30mA時(shí)，電磁繼電器的銜鐵被吸合。1請(qǐng)簡(jiǎn)述此恒溫箱的工作過(guò)程.4分2為什么恒溫箱的加熱器應(yīng)該接在A、B端，而不能接在C、D端？(4分)3如果要使恒溫箱內(nèi)預(yù)設(shè)的溫度可調(diào)節(jié)范圍是90150，可供選擇的可變電阻器R2的電阻值有如下的幾種：A0100 B0200 C01000 D01500請(qǐng)問(wèn)應(yīng)選擇哪一個(gè)可變電阻器？為什么？5分4小明設(shè)計(jì)的這個(gè)控制電路，使用起來(lái)有何缺乏之處？請(qǐng)你提出一種解決的方案。5分3. 有一種WSJ-60型號(hào)電水壺，圖4是電水壺的電路圖，L1為電

13、源指示燈、L2為保溫指示燈、L3為加熱指示燈，R1、R2、R3為指示燈的保護(hù)電阻，其大小為100k左右；R為加熱器，其電阻小于100；S1、S2為壓鍵開(kāi)關(guān)；ST溫控器是一個(gè)雙金屬片溫控開(kāi)關(guān)，當(dāng)溫度較低時(shí)，其處于閉合狀態(tài)，當(dāng)溫度升高到一定值后，會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)，從而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)溫度開(kāi)關(guān)控制。圖4當(dāng)水壺放在底座上時(shí)，就分別壓下壓鍵開(kāi)關(guān)S1、S2，并接通電路，如果插頭插入插座后，就接通了電源，電源指示燈就亮，反之就斷開(kāi)。該壺有手動(dòng)和自動(dòng)兩種工作狀態(tài)。 當(dāng)鈕子開(kāi)關(guān)撥到手動(dòng)擋時(shí)，加熱電阻連入，開(kāi)始加熱，水沸騰以后再將鈕子開(kāi)關(guān)撥回。當(dāng)鈕子開(kāi)關(guān)撥到自動(dòng)擋時(shí)，此時(shí)通過(guò)ST溫控器將加熱電阻連入，并開(kāi)始加熱；當(dāng)水沸騰后，

14、ST溫控器的觸點(diǎn)斷開(kāi)，進(jìn)入保溫狀態(tài)，保溫指示燈亮；當(dāng)水的溫度低于某溫度后，ST溫控器又重新接通，再次進(jìn)入加熱狀態(tài)。假設(shè)加熱器電阻阻值隨溫度改變而發(fā)生的變化可忽略不計(jì)，根據(jù)以上表達(dá)與觀察，請(qǐng)答復(fù)以下問(wèn)題。在以下空格中填寫(xiě)“亮或“不亮 (1)手動(dòng)狀態(tài)通電工作時(shí)，電源指示燈 ，加熱指示燈 ，保溫指示燈 。每空1分 (2)自動(dòng)狀態(tài)通電工作時(shí)，水沸騰前：電源指示燈 ，加熱指示燈 ，保溫指示燈 。水沸騰后：電源指示燈 ，加熱指示燈 ，保溫指示燈 。每空1分四 計(jì)算題。共70分1. 某同學(xué)在木板上安裝如下列圖的三只燈泡，燈泡L1和L3的電阻分別為R1=10歐，R3=25歐連好電路后要測(cè)電源電壓時(shí)，發(fā)現(xiàn)連接電

15、壓表的導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度不夠，于是他用電壓表接在A、C兩點(diǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)讀數(shù)為1 5伏，接在B、D兩點(diǎn)時(shí)讀數(shù)為20伏那么此時(shí)電源電壓為多少伏?(有不能整除的地方保存一位小數(shù)) 10分2. AB和CD是完全相同的兩條帶有絕緣皮的導(dǎo)線(xiàn)，它們并行地埋設(shè)在相距2 km的甲、乙兩地之間。由于兩導(dǎo)線(xiàn)之間某處的絕緣外皮受到損傷，而發(fā)生了漏電現(xiàn)象(即相當(dāng)于兩根導(dǎo)線(xiàn)之間在漏電處連接了一個(gè)電阻)。為了確定漏電處的位置，維修人員做了以下測(cè)量： (1)在甲地將兩端電壓恒為90 V的電源的兩極分別接在A、C兩端，此時(shí)在乙地用內(nèi)電阻很大的電壓表測(cè)得B、D兩端電壓為72V。 (2)在乙地將兩端電壓恒為100V的電源的兩極分別接在B、D兩端，

16、此時(shí)在甲地用同一型號(hào)的電壓表測(cè)得A、C兩端的電壓為50V。 如果AB和CD導(dǎo)線(xiàn)每千米電阻值為2，請(qǐng)你根據(jù)以上測(cè)量結(jié)果計(jì)算漏電處距甲地多遠(yuǎn)?5分絕緣皮破損處的漏電電阻是多大?5分 3. 有一種測(cè)量人的體重和身高的電子秤，其測(cè)體重局部的原理圖如圖11中的虛線(xiàn)框所示，它主要由三局部構(gòu)成：踏板和壓力杠桿ABO，壓力傳感器R(電阻值會(huì)隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻)，顯示體重大小的儀表A(實(shí)質(zhì)是電流表)。其中 AO：BO5：1，壓力傳感器只外表能承受的最大壓強(qiáng)為2106Pa，且壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關(guān)系如下表所示。壓力FN050100150200250300.電阻R30027024021018

17、0150120設(shè)踏板和杠桿組件的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，接通電源后，壓力傳感器兩端的電壓恒為468V，取g10Nkg。請(qǐng)答復(fù)：(1)該秤零起點(diǎn)(即踏板空載時(shí))的刻度線(xiàn)應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤(pán)多少毫安處? 5分(2)如果某人站在該秤踏板上，電流表刻度盤(pán)的示數(shù)為20mA，這個(gè)人的體重是多少?5分(3)假設(shè)壓桿與壓力傳感器的接觸面積是2cm，那么秤的最大稱(chēng)量值是多少？5分4. 如圖10所示為利群商廈安裝的光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)器的示意圖。其中A為光源，B為由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)勻速運(yùn)行的自動(dòng)扶梯，R1為光敏電阻，R2為定值電阻，當(dāng)有光照射時(shí)R1=R2。每當(dāng)扶梯上有顧客經(jīng)過(guò)，擋住由A射向R1的光線(xiàn)時(shí)，R1的電阻值就增大，計(jì)數(shù)器就計(jì)數(shù)一次。請(qǐng)答復(fù)：1當(dāng)扶梯上的顧客擋住由A射向R1的光線(xiàn)時(shí)，光敏電阻R1兩端的電壓將發(fā)生怎樣的變化?R1的功率怎樣變化?5分2假設(shè)自動(dòng)扶梯滿(mǎn)載時(shí)，相鄰的兩個(gè)顧客之間的距離均為50cm，扶梯運(yùn)行的速度為1 ms。求計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)101次，所需用的時(shí)間。5分3假設(shè)某一段時(shí)間內(nèi)自動(dòng)扶梯的乘載率為20，試求這一段時(shí)間內(nèi)該商場(chǎng)自動(dòng)扶梯上的平均客流量是多少。(客流量是指單位時(shí)間經(jīng)過(guò)的顧客人數(shù))5分 5. 育才中學(xué)科技小組的小明同學(xué)自行設(shè)計(jì)了一個(gè)地磅，其原理如圖7所示。設(shè)電源兩端電壓u恒為定值，R0為定值電阻