初中應用物理知識競賽的經(jīng)典電學題目以及其他電學難題

1、初中物理競賽之電學局部模擬考查試題： 班級： 成績：考前說明:本卷會聚了2021至2021五年來全國初中應用物理知識競賽的經(jīng)典電學題目以及一些其他的電學難題，試卷總分為200分，要求答卷時間為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路，其中高壓輸電線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，以下說法正確的選項是 A.避雷器在通常電壓下是導體，在遇到雷擊的電壓時是絕緣體B.在任何電壓下避雷器都是導體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體，在通常電壓下是絕緣體2. 為判斷一段導線中是否有直流電流通過，手邊假設(shè)有以下

2、幾組器材，其中最為方便可用的是 A.小燈泡及導線 B.鐵棒及細棉線 C.帶電的小紙球及細棉線 D.被磁化的縫衣針及細棉線3. 圖6甲是某生產(chǎn)流水線上的產(chǎn)品輸送及計數(shù)裝置示意圖。其中S為激光源，R1為光敏電阻(有光照射時，阻值較??；無光照射時，阻值較大)，R2為定值保護電阻，a、b間接“示波器(示波器的接入對電路無影響)。水平傳送帶勻速前進，每當傳送帶上的產(chǎn)品通過S與R1之間時，射向光敏電阻的光線會被產(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間變化的關(guān)系如圖6乙所示。計數(shù)器電路中電源兩極間的電壓恒為6V，保護電阻R2的阻值為400。那么( )A.有光照射時光敏電阻R1的阻值為

3、800 B.有光照射和無光照射時保護電阻R2兩端的電壓之比為1：2C.有光照射和無光照射時光敏電阻的阻值之比為1：2 D.每l h通過S與R1之間的產(chǎn)品個數(shù)為6 000個4.王勇同學在賓館飯店看到一種自動門，當有人靠近時，門會實現(xiàn)自動開閉。王勇同學對此產(chǎn)生了濃厚的興趣，他很想知道自動門是如何實現(xiàn)自動控制的。為此他反復做了幾次試驗：當他輕輕地靠近自動門時，門自動翻開；當把一個足球滾向自動門時，門自動翻開；當把一面底部裝有滾珠的無色透明大玻璃板，直立著滑向自動門時，門不翻開。王勇同學根據(jù)探究試驗的結(jié)果，對自動門的自控原理提出了以下幾種猜想，你認為其中最合理的猜想是 A.自動門“聽到來者的聲音時，通

4、過聲控裝置實現(xiàn)自動開閉B.自動門探測到靠近的物體發(fā)射出的紅外線，通過光控裝置實現(xiàn)自動開閉C.自動門本身能發(fā)射出一種紅外線信號，當此種信號被靠近的物體反射時，就會實現(xiàn)自動開閉D.靠近門的物體通過空氣能產(chǎn)生一種壓力傳給自動門，實現(xiàn)自動開閉5.如以下列圖給出了小明設(shè)計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關(guān)都是單刀雙擲開關(guān)。要求撥動其中任一開關(guān)，都能改變電燈原來的發(fā)光或熄滅狀態(tài)。在實際應用中最好的方案是 6. 如圖中僅畫出了某電路的一局部流過燈泡的電流是2安，流過Rl的電流是1安，方向如圖中箭頭所示流過變阻器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只有畫出整個電路，才能作出正確的判斷 7. 1999年以美國為首的北約軍隊用飛機野蠻地對南聯(lián)盟發(fā)電廠進行轟炸時，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 C使設(shè)備短路 D切斷輸電線8. 某電流表刻度盤上除零刻度和最大刻度“3安能識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.某同學設(shè)計了以下列圖所示的電路，電路中滑動變阻器的總阻值與電阻R的阻值相同，電源電壓恒定，當他將滑片P從a端滑到b端的過程中，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，并將控制該燈的開關(guān)玫成插座。但是他家所有的線路都是暗線(除了電燈和開關(guān)的接線盒處，其余局部的導線都在墻內(nèi))，

7、假設(shè)將改動后的線路重新鋪設(shè)成暗線那么因工程量太太而不切實際，鋪設(shè)明線又不美觀。小軍得知后，又經(jīng)過認真思考，他根據(jù)物理課上所學的知識，首先畫出了他家現(xiàn)有接線的電路圖如圖6所示，并認為只需在原線路上稍作改裝，就能到達目的。請你用文字說明小軍的改裝方法4分，并在右側(cè)虛線框中畫出改裝后的電路圖。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線。為了區(qū)分哪兩個線頭為同一根導線的兩端，工人師傅用圖乙所示的“測通器來進行測試。他首先將A和B連接起來，然后將“測通器的m連接在D上，將n連接在F上，發(fā)現(xiàn)此時小燈泡發(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、搞清每根導線的兩端?4分3. 小明搬進剛裝修完的新家，媽媽給他買了一個床頭燈，他將這個床頭燈插在床邊墻壁的插座上。晚上，小明在床上看書時，突然床頭燈熄滅了，過了一會兒，燈又亮了，這時他發(fā)現(xiàn)爸爸剛剛洗完澡從衛(wèi)生間走了出來。小明很好奇，親自去衛(wèi)生問翻開“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出現(xiàn)這種“奇怪現(xiàn)象，線路究竟出了什么問題? (1)請你畫出小明家裝修時連接浴霸燈與床頭插座(床頭燈)的電路圖，并應用所學知識分析產(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)，床頭燈的開關(guān)能正?？刂拼差^燈的亮滅，請畫出正確的電路圖。4分

9、4.小志家買了一種點綴節(jié)日用的小彩燈，他發(fā)現(xiàn)當其中一個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。于是小志對小彩燈之間的連接關(guān)系產(chǎn)生了興趣，為此他請教了科技人員，得到以下信息。他用的小彩燈規(guī)格是“2.5 V, 0.25 A,通過串聯(lián)一定數(shù)量的小彩燈，使單個小彩燈兩端所加的電壓比它的額定電壓稍低，每個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圈細金屬絲。燈絲電阻冷時約為2.5,熱時約為15。細金屬絲的電阻為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通的，沒有電流流過。假設(shè)加上較高的電壓如220

10、 V時氧化層可被擊穿，細金屬絲與燈絲支架導通。根據(jù)以上介紹的資料，請你說明為什么一個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.在高壓輸電線路中?？煽吹饺鐖D7所示的一些絕緣子。請說明為什么懸掛高壓輸電線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. 為了推進環(huán)保和節(jié)能理念的實施，某公司開發(fā)生產(chǎn)了“風光互補路燈，該路燈只需要曬曬太陽吹吹風就能工作，如圖l所示。它在有陽光時通過太陽能電池板發(fā)電，有風時通過風力發(fā)電機發(fā)電，二者皆備時同時發(fā)電，并將電能輸至蓄電池儲存起來，供路燈照明使用。為了能使蓄電池的使用壽命更為長久，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。下表為某型號風光互補路燈系統(tǒng)配置方案。問：1當風速為6.0ms時，風力發(fā)電機的輸出功率將變?yōu)?0W，在這種情況下，將蓄電池的電量由20%充至90%需多長時間?4分2如果當?shù)卮怪庇谔柟獾钠矫娴玫降奶栞椛渥畲髲姸燃s為240Wm2，要想太陽能電池的最大功率到達36W，太陽能電池板的面積至少要多大?4分3假設(shè)遇到陰天無風的天氣，僅靠蓄電池供電，最多可供燈具正常發(fā)光多長時間?5分2. 小明利用實驗室的電磁繼電器、熱敏電阻R1、可變電阻器R2等器件設(shè)計了一個恒溫箱控制電路，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)，圖中未畫出；R1處于恒溫箱內(nèi)，圖2是小明

12、通過實驗測得的R1的阻值隨溫度變化的關(guān)系曲線；電磁繼電器的電源兩端電壓U = 6 V，電磁繼電器線圈的電阻可不計，通過實驗測得當電流為30mA時，電磁繼電器的銜鐵被吸合。1請簡述此恒溫箱的工作過程.4分2為什么恒溫箱的加熱器應該接在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請問應選擇哪一個可變電阻器？為什么？5分4小明設(shè)計的這個控制電路，使用起來有何缺乏之處？請你提出一種解決的方案。5分3. 有一種WSJ-60型號電水壺，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為壓鍵開關(guān)；ST溫控器是一個雙金屬片溫控開關(guān)，當溫度較低時，其處于閉合狀態(tài)，當溫度升高到一定值后，會自動斷開，從而實現(xiàn)了自動溫度開關(guān)控制。圖4當水壺放在底座上時，就分別壓下壓鍵開關(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。該壺有手動和自動兩種工作狀態(tài)。 當鈕子開關(guān)撥到手動擋時，加熱電阻連入，開始加熱，水沸騰以后再將鈕子開關(guān)撥回。當鈕子開關(guān)撥到自動擋時，此時通過ST溫控器將加熱電阻連入，并開始加熱；當水沸騰后，

14、ST溫控器的觸點斷開，進入保溫狀態(tài)，保溫指示燈亮；當水的溫度低于某溫度后，ST溫控器又重新接通，再次進入加熱狀態(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，根據(jù)以上表達與觀察，請答復以下問題。在以下空格中填寫“亮或“不亮 (1)手動狀態(tài)通電工作時，電源指示燈 ，加熱指示燈 ，保溫指示燈 。每空1分 (2)自動狀態(tài)通電工作時，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 計算題。共70分1. 某同學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歐連好電路后要測電源電壓時，發(fā)現(xiàn)連接電

15、壓表的導線長度不夠，于是他用電壓表接在A、C兩點時發(fā)現(xiàn)讀數(shù)為1 5伏，接在B、D兩點時讀數(shù)為20伏那么此時電源電壓為多少伏?(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線，它們并行地埋設(shè)在相距2 km的甲、乙兩地之間。由于兩導線之間某處的絕緣外皮受到損傷，而發(fā)生了漏電現(xiàn)象(即相當于兩根導線之間在漏電處連接了一個電阻)。為了確定漏電處的位置，維修人員做了以下測量： (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，此時在乙地用內(nèi)電阻很大的電壓表測得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、此時在甲地用同一型號的電壓表測得A、C兩端的電壓為50V。 如果AB和CD導線每千米電阻值為2，請你根據(jù)以上測量結(jié)果計算漏電處距甲地多遠?5分絕緣皮破損處的漏電電阻是多大?5分 3. 有一種測量人的體重和身高的電子秤，其測體重局部的原理圖如圖11中的虛線框所示，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，接通電源后，壓力傳感器兩端的電壓恒為468V，取g10Nkg。請答復：(1)該秤零起點(即踏板空載時)的刻度線應標在電流表刻度盤多少毫安處? 5分(2)如果某人站在該秤踏板上，電流表刻度盤的示數(shù)為20mA，這個人的體重是多少?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計數(shù)器的示意圖。其中A為光源，B為由電動機帶動勻速運行的自動扶梯，R1為光敏電阻，R2為定值電阻，當有光照射時R1=R2。每當扶梯上有顧客經(jīng)過，擋住由A射向R1的光線時，R1的電阻值就增大，計數(shù)器就計數(shù)一次。請答復：1當扶梯上的顧客擋住由A射向R1的光線時，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)自動扶梯滿載時，相鄰的兩個顧客之間的距離均為50cm，扶梯運行的速度為1 ms。求計數(shù)器計數(shù)101次，所需用的時間。5分3假設(shè)某一段時間內(nèi)自動扶梯的乘載率為20，試求這一段時間內(nèi)該商場自動扶梯上的平均客流量是多少。(客流量是指單位時間經(jīng)過的顧客人數(shù))5分 5. 育才中學科技小組的小明同學自行設(shè)計了一個地磅，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