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物理竞赛电学(1)


初中物理竞赛提高班电学专题(1)
一、单项选择题 1.如图所示的控制电路中,要使 RAB=R/3(3 个电阻的阻值都相等) ,应将: ( d ? A.S1、S2 闭合,S3、S4 断开; ? ? S1 S2 R 2 B.S1、S3 闭合,S2、S4 断开; A B ? ? ? ? R C.S1、S4 闭合,S2、S3 断开; 3 R1 )

D.S2

、S3 闭合,S1、S4 断开; S3 S4 ? ? ? 2.有甲、乙、丙、丁四个标有“110 伏 100 瓦”的灯泡,要把它们接 220 伏的登陆中使用。图(1)和图(2) 哪一种接法好?( b ) A.图(1) 甲 丙 甲 丙 ? ? ? ? B.图(2) 丁 ? 乙 ? C.图(1) 、 (2)一样 乙 (1) (2) 丁 D.无法确定 220V 220V 3.在图的电路中电源电压不变化,三盏灯都正确发光,当变阻器触点向右移动时,三盏灯的亮度将: ( b ) A.三盏灯都变暗 乙 B.甲、乙灯变暗,丙灯变亮 ? C.乙灯变亮,甲、丙灯变暗 ? 甲 丙 D.甲灯变暗,乙、丙灯变亮 U 4.如图所示,甲、 乙两灯上分别标有 “6 伏、6 瓦”和 甲? 乙 甲 ? “6 伏、4 瓦”的 乙 字样。用一个输电 ? B ? 电压恒为 12 伏 A 的电源对两灯供电 甲 乙 ,要使这两个灯能 ? ? ? ? 乙 甲 同时正常发光,图 ? C ? D 中电路正确的是( b ) 5.试将右图中五个电路元件连接成电路图, 使得当变阻器滑片滑动时,其中一盏电灯 L1 L2 P 渐暗,另一盏电灯渐亮。则符号要求的连 接法( d ) S ? A.一种B.二种C.三种D.四种 6.如图所示,每个电阻都是 300 欧,则 a、b 间的总电组是( b ) ? ? A.300 欧 B.400 欧 ? ? C.450 欧 ? a b D.600 欧 7.用伏安法测一固定电阻的阻值,已知电流表内阻为 0.2 欧,电压表内阻为 20 千欧,待测电阻大约 10 欧,则 最佳的测量电路是图中的( b ) V R ? A C ? R ? ? V S D? V ? ? S S R V A ? B ? R ? ? S A A

A ?

8.如图所示,电阻丝 R1、R2 并联,已知 R1、R2 的材料、长短相同,横截面积之比为 S1:S2=1:2,则这根电 阻丝内电子定向移动的平均速度之比为( d ) A.1:2 R1 B.2:1 ? ? C.1:4 R2 U D.1:1 9.如图所示电路,电源电压保持不变化,当滑动变阻器的滑动头 P 自 a 向 b 移动过程中, 图中各电 表示数变化的情况是( c ) R ? ? ? A.A、A1、A2 变大,V 变小 R1 A1 ? B.A、A1、V 变大,A2 变小 R2 R3 V C.A、A2、V 变小,A1 变大 a b A2 ? A ? D.A、A1、V 变小,A2 变大 10.如图,闭合开关 S,当滑动变阻器的滑动头 P 在某两点之间来回滑动时,电流表的示数范围是 1.0~2.0 安, 电压表的示数是 7.2~2.4 伏,则电源电压为( b ) A.15V P B.12V C.10V ? V ? D.无法判定 A R0 ? 11.用均匀电阻丝制成直径为 D 的半圆圈,如图所示,已知 Oa 两点间的电阻为 R,则 bc 两点间的电阻为 a ( a ) ? A.8 π R/( π +2)2 o c B.2 π R/( π +2)2 ? ? ?b C.R D.无法计算 12.如图所示,盒子内有一个电压恒定为 5 伏的电源和四个阻值均为 3 欧的电阻连接成回路。 从电路中引出 a、 b、c、d 四根导线。今测得 ab 之间电压是 5 伏,cd 之间电压是 2 伏,bd 之间电压是零。要满足上述条件,ab 之 间的最小电阻值是( b ) A.7.5 欧 o o a d B.5 欧 b C.4 欧 c o o D.3 欧 13.有 R、R、R 三个电阻,把 R、R 连接起来能得到的最大电阻是 9 欧,最小电阻是 2 欧;把三个电阻连接 起来,可得到的最小电阻是 1.5 欧。若不考虑短路的情况,则三个电阻连接后可能得到的总电阻值有( c ) A.3 个 B.4 个 C.6 个 D.8 个 14.在图上眼示反对电路中,电源电 R1 ? V 压保持不变化,电阻 R 为 10 欧,R 为 R2 20 欧,R 的阻值不等于零。当断开开关 S ? ? ? ? S 时,电压表的示数为 6 伏,当闭合开 R3 关 S 时,电压表的示数可能是( d ) A.11 伏 B.10 伏 C.9 伏 D.8 伏 15.在图所示的电路中,电源电压不变化,当闭合开关 S 后,滑动变阻器的滑片 P 由上向下运动时,两电表 的示数都要发生变化,则电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值将( c ) A.增大 ? ? ? R 1 B.减少 R S? V R2 C.不变 P D.不能确定 A ?

16.在图所示的电路中,A、B、C 分别表示电流表或电压表,它们的示数以安或伏为单位。当开关 S 闭合后, A、B、C 三表示数分别为 1,2,3 时,L1、L2 灯正好均正常发光。已知灯 L1、L2 的额定功率之比为 3:1,则可 判断( d ) A ? A.A、B、C 均为电流表 L2 B L 1 B.A、B、C 均为电压表 C ? ? ? C.B 为电流表 A、C 电压表 S D.B 为电压表 A、C 为电流表 ? 17.在图所示的电路中,当滑动变阻器 R 的滑片 P 从 B 向 A 滑动的过程中,电压 表 U1、U2 示数的变化量的值分别为 Δ U1、Δ U2,则它们的大小相比较应该是( b ? A.Δ U1<Δ U2 P ? ? ? B.Δ U1>Δ U2 B A R ? V ? C.Δ U1=Δ U2 V ? D.因为无具体数据,故无法比较 18.如图所示,当滑动变阻器的触头 A ? P 向右移动时,则( b ) ? A.电流表示数变大,电压表示数变大 R1 B.电流表示数变大,电压表示数不变 C.电流表示数变小,电压表示数变小 D.电流表示数不变,电压表示数不变 19.在如图所示的电路中,电源电压保持不变, 开关 S 闭合前,电流表 A1、A2 的示数比为 5:3, 开关 S 闭合以后,两电流表的示数比为 3:2,则 R1、R3 的大小关系是( a ) A.R1<R3 B.R1>R3 C.R1=R3 D.无法确定 R1 20.如图 R1=20 欧,R2=25 欧, 当开关 S1 闭合,S2 断开时,电压 ? R2 表的示数为 2.8 伏,当开关 S1 断 ? 开、S2 闭合时,电压表示数可能 V R2 ? S ?



A ? A ?

R1 R2 ? S S1 ? ?S2 ? R0 ? R3

? ?

的数值是( c ) V A.4.0 伏 B.3.5 伏 C.3.3 伏D.2.5 伏 21.如图,六根完全一样的电阻丝,电阻值均为 R, A? ?B 依次连结构成一个正六边形,连接处接触良好并形成六 个接线柱,任意两个接线柱之间都可构成一个电阻。现 F? ?C 在给你一个电阻值忽略不计的导线,要求你每次将其中 的任意两个接线柱短接,在各种情况下,利用上述方法 ?D E? 能得到的所有电阻中,最大值和最小值分别是(不包括 零电阻) ( c ) A.5/3R,1/2R B.3/2R,5/6R C.3/2R,1/2R D.6/5R,1/2R 22.如图,将甲、乙两个金属半球壳合成一个球体,用一带正电的小球靠近乙球壳,并将两金属半球壳分开后 撤走带电小球。如果用一根绝缘导线连接甲、乙两半球壳,则导线中( c ) A.无电流通过,因两半球均不带电 B.无电流通过,因两半球带同种电荷 甲 乙 + C.有瞬间电流通过,其方向由甲半球流向乙半球 D.有瞬间电流通过,其方向由乙半球流向甲半球 23.如图,电源电压不变,闭合开关 S,将 滑动变阻器接触头 P 向左移动时( b ) S? ? V ? A P

A.电压表示数变大,电流表示数变小 B.电压表示数变小,电流表示数变大 C.电压表示数变大,电流表示数变大 D.电压表示数不变,电流表示数变小 ? ? 24.在如图的电路中,电源电压不变。闭 V 合开关 S 后,灯 L1、L2 都发光。一段时间后 L1 L2 ,其中一灯突然熄灭,而电流表、电压表 S? 的示数都不变,则产生这一现象的原因可能 ? A ? 是( d ) A.灯 L1 短路 B.灯 L2 短路 C.灯 L1 断路 D.灯 L2 断路 25.如图(1)的电路中,AB 为粗细均匀 A B 的长为 L 的电阻丝,以 AB 上各点对 B 点的 电压 U 为纵坐标,各点离 A 点的距离 x 为 横坐标,则 U 随 x 变化的图线应为图(2) 中的( c ) U U U U

O

A

L

x

O

B

L

x

O

C

L

x

O

D L

x

二.说理题、计算题 ? ? A2 ? 26.某同学按图的电路图连接电路进 V2 行实验。若图所示实验器材中,灯 L1、 R1 L1 R2 L2 L2 完全相同,而且不考虑温度对灯的 电阻的影响。实验时,该同学把滑动 ? A1 ? V1 ? ? ? A3 变阻器 R 的滑片 P 移动到 A、B、C P S 三个位置,并记下各表的示数,表 2 ? ? 记录是该同学测得的实验数据。过一 R 段时间,这位同学发现灯 L1、L2 的亮度都发生变化,为了探究其原因,于是这位同学又将滑片 P 移动到 A、B、 C、三个位置附近,测得各电表的示数如表 3 所示。
表2 实验 序号 1 2 3 第一次实验测得实验数据 A1 表示 数/安 0.36 0.30 0.24 表 3 第二次实验测得实验数据 实验 序号 4 5 6 实验 序号 7 8 A1 表示 数/安 0.40 0.38 0.30 表 4 第三次实验测得实验数据 A1 表示 数/安 1.20 1.00 A2 表示 数/安 1.20 1.00 A3 表示 数/安 0.96 0.80 V1 表示 数/伏 2.40 2.00 V2 表示 数/伏 2.40 2.00 A2 表示 数/安 0.40 0.38 0.30 A3 表示 数/安 0.32 0.30 0.24 V1 表示 数/伏 4.80 4.56 3.60 V2 表示 数/伏 0.80 0.76 0.60 A2 表示 数/安 A3 表示 数/安 0.48 0.40 0.32 V1 表示 数/伏 4.80 4.00 3.20 V2 表示 数/伏 1.20 1.00 0.80

9

0.75

0.75

0.60

1.50

1.50

根据上述实验数据,回答下列问题: (1)根据表 2 中的实验数据,请通过分析、归纳完成表 2 中表“A2 示数”下的空格。 (2)根据表 2、表 3 中的实验数据,请通过比较、分析,说明实验时灯 L1、L2 亮度的变化及原因。 (3) 若该同学在探究灯 L1、L2 亮度的变化及原因时,测得各电表的示数如表 4 所示,请说明在这种情况下, 灯 L1、L2 亮度的变化及原因。 (1)解析:如图所示 V2 c L2 R1 ? b ? A2 ? L1 d IA2=IA3 + IL2=I A3+ UV2/RL a ? A1 ? ? A3 ? R2 =IA3 + UV2/(UV1—UV2)/IA1 V1 =I A3+ UV2/(UV1—UV2)×IA1 P 故有第 1 次 S ?? I=[0.48 +(1.20/4.80—1.20)×0.36]A R =0.60A 第2次 ? I=[0.40 +(1.00/4.00—1.00)×0.30]A =0.50A 第3次 I=[0.32 +(0.80/3.20—0.80)×0.24]A =0.40A (2)解析:从表 3 知,A1 表与表 A2 示数相同,即 A1 与 A2 表串联,由图 2 可以看出,只有 R1 断路或 L1 短路才会如此。因为 V1 和 V2 表示数不同,故不可能 L1 短路,故障原因为 R1 断路。下面分析由 R1 断路,引起 L1 和 L2 的变化情况是变亮还是变暗? R1 断路=>Rab =>(Uab=RabU/Rab + Rcd +Rp) =>L1 变亮; R1 断路=> Rab =>(Ucd=RcdU/Rab + Rcd +Rp) =>L2 变暗。 (3)解析:从表 4 知,A1 表与表 A2,V1 和 V2 表示数相同,由图 2 可以看出,这种故障是由于灯 L1 发生 短路所引起的。显然灯 L1 要变得熄灭;而 L2 由于分得电压增大要变亮。

27.甲灯标有“2 瓦” ,乙灯标有“6 伏” ,甲、乙两灯的电阻为 R 甲、R 乙,而且 R 甲<R 乙并保持不变,将它们以 某种方式接到电压为 UA 的电源上,甲灯能正常发光,将它们以另一种方式接到电压为 UB 的电源上时,甲灯能 正常发光,乙灯的实际功率为额定功率的 4/9。求电源电压 UA、UB 和乙灯的灯丝电阻。

28.如图的电路中,电源电压 U=15 伏,而且保持不变,R1=5 欧,R2 是 0~30 欧的滑动变阻器,R3 是标有“15 伏 9 瓦”的电热器。 (1)当 R3 正常工作时,电流表 A1 的示数是 0.6 安,此时开关 S1 和 S2 分别是闭合,还是断开?电压表 V 的示 数多大? (2)当开关 S1 和 S2 都断开时,电流表 A2 的示数多大?通电 10 分钟,电热器 R3 放出的热量是多? (3)闭合开关 S1、S2,移动 R2 的滑片,电流表 A1 的最小示数为多少?此时 R2、R3 消耗的电功率之比 P2:P3 是多少? ? V R3 ? S ? A1 ? A2 S R1 R2 ?

29.在图所示的电路中,直径为 D 的圆环是用粗细均匀的电阻丝制成的,其阻值为,图中 A、B. . . . . . 、H 为圆环上的等分点,A 点固定。P 为滑片,而且滑片 P 能沿圆环滑动,并保持良好的接触,电源电压恒定。当闭 合开关 S 后,滑片 P 沿圆环顺时针滑动时,图中各电表的示数会发生变化。甲、乙两同学按此电路图,分别做 实验,并记下当滑片 P 在某些位置时各电表的示数,如表 1、表 2 所示。
表 1 甲同学测得的实验数据 滑片 P 的位 置 电流表 A 的 示数(安) 电压表 V1 的示数 (伏) 电压表 V2 的示数 (伏) 表 2 乙同学测得的实验数据 滑片 P 的位 置 电流表 A 的 示数(安) 电压表 V1 的示数 (伏) 电压表 V2 的示数 (伏) 2.40 3.45 4.05 4.35 4.65 4.85 3.60 2.55 1.95 1.65 1.35 1.20 0.24 0.17 0.13 0.11 0.09 0.08 B C D E F G x 2.25 3.00 3.30 3.45 3.30 3.15 3.75 3.00 2.70 2.55 2.70 2.85 0.25 0.20 0.18 0.17 0.18 0.19 B C D E F x A

根据上述实验数据,回答下列问题: (1)根据表 1 中的实验数据,请你通过计算分析,完成表 1 中位置 A 下的空格,在图上标出位置 x(大致 位置) 。

(2) 根据表 1、 表 2 中的实验数据, 请你通过比较、 分析来说明甲、 乙同学测得的实验数据不同的原因。 (请 画出电路图说明) (3)根据(2)中的分析,请你思考:滑片 P 滑到 G、A 之间位置 x 时,则表 2 中位置 x 下的空格可能的数 据(即各电表的示数)分别是: A.0.05 安,0.75 安,5.25 伏 B.0.07 安,10.05 伏,4.95 伏 C.0.16 安,2.40 伏,3.60 伏 D.0.25 安,3.75 伏,2.25 伏 E.0.30 安,4.50 伏,1.50 伏 F.0.35 安,5.25 伏,0.75 伏


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