厦门市初三上海科技版物理电学竞赛.docx
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厦门市初三上海科技版物理电学竞赛
2014年厦门市初三上海科技版物理电学竞赛
一．解答题（共30小题）
1．（2013•青岛）综合作图﹣﹣小雨房间的灯
小雨的房间里有两盏灯，总开关S1闭合后，若将单刀双掷开关S2拨至a处，房间吸顶灯L1亮；若将S2拨至b处，壁灯L2亮，并且可以通过开关S3，S4控制，使它有三个不同的亮度．
现有一个电源、一个单刀双掷开关、3个开关、2个灯泡、2个相同的定阻电阻和若干导线．请你设计上述电路，并将电路图画在方框内．
2．（2013•茂名）用笔画线代替导线将图中实物连接完整．要求：
①电压表测量灯泡两端的电压．
②滑动触片向右移动时，通过灯泡电流变大．
③导线不能交叉．
3．（2013•菏泽）如图所示，电源电压为12V，用笔画线代替导线，将图中元件连接成电路，要求：
电压表测量灯泡两端的电压，当滑动变阻器的滑片向左移动时，灯泡变亮．
4．（2013•常州）冬季夜间，婴儿踢开被子或尿床，若家长没有及时发现，将影响孩子健康，对此，常州工程职业技术学院的同学们分别展开实验探究，设计镶嵌在婴儿被中的“踢被警示电路”和“尿床警示电路”．请选择其中一种电路并完成设计．（两种都做，以第一种为准）
电路一：
“踢被警示电路”
电路二：
“尿床警示电路”
元件：
3V恒压电源，开关S，电压表，定值电阻R0阻值为10Ω，热敏电阻Rx（Rx阻值随温度变化关系如下图所示）．
原理：
当温度低于20℃时，即可认为婴儿已将被子踢开．
元件：
3V恒压电源，开关S，电压表，定值电阻R0阻值为10Ω，湿敏电阻Rx（Rx阻值随湿度变化关系如下图所示）．
原理：
当湿度大于80%时，即可认为婴儿已尿床．
（1）请用笔画线代替导线完成电路连接．要求：
温度越高，电压表示数越小；温度越低，电压表示数越大．
（2）当电压表示数 _________ （大于/小于） _________ V时，即可认为婴儿已将被子踢开．
（1）请用笔画线代替导线完成电路连接．要求：
湿度越大，电压表示数越大；湿度越小，电压表示数越小．
（2）当电压表示数 _________ （大于/小于） _________ V时，即可认为婴儿已尿床．
后续：
对于该电路，指导老师认为，还可与电阻 _________ （R0/Rx）并联一个适当规格的电子发声器，婴儿将被子踢开后，电子发声器两端电压超过设定值，就会发出报警声．
后续：
对于该电路，指导老师认为，还可与电阻 _________ （R0/Rx）并联一个适当规格的电子发声器，婴儿尿床后，电子发声器两端电压超过设定值，就会发出报警声．
5．（2012•泰州）
（1）如图1是一个封闭的电路盒，盒面上有两个灯泡和一个开关，拨动开关，两个灯泡或一齐亮、或一齐灭．
①有同学说，这两个灯泡是串联的你的看法是 _________ ；简述理由：
_________ ．
②不打开盒子，也无任何辅助器材，如何证明你的上述看法．简要说明你的操作方法及结论：
_________ ．
（2）用如图2所示电路可以估测灯泡的阻值，实验按下列步骤进行请将有关步骤填写完整，并回答相关问题
①第一步：
按电路图正确连接电路．
②第二步：
断开开关S2，闭合开关S1、S3，适当调节滑动变阻器•观察到电流表示数为0.3A．
③第三步：
断开开关 _________ ，闭合 _________ ，调节 _________ 连入电路的阻值，使电流表的示数仍然为0.3A．
④问题﹣﹣某同学在第三步操作中发现：
当电阻箱（参见图3）的阻值调为19Ω时，电流表示数略大于03A，当电阻箱的阻值调为20Ω时，电流表示数略小于0.3A．在这种情况下， _________ （选填“应该”或“不应该”）调节滑动变阻器，以便电流表的示数恰好为0.3A．由该同学的实验，可判断所测灯泡的阻值约为 _________ Ω．
（3）在做“探究影响电流做功多少的因素”实验时，可以根据灯泡的亮暗程度比较相同时间内电流做功的多少．如图4是进行该探究的电路之一．
①提供“2.5V”和“38V”两种规格的灯泡若干，则你所选用的灯泡是 _________ ．
②由图4所示电路，可探究电流做功多少与 _________ 的关系．
③对于“电流做功多少与通电时间的关系”，是否必需通过实验探究来发现？
简要说明你的观点 _________ ．
6．（2012•恩施州）分析如图1所示的实物电路，完成下列问题：
（1）图2中只画出了关于这个电路的一部分电路图，请在虚线框中补画完整．
（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片应该置于 _________ 端（选填“左”或“右”）．
（3）如果在不更改电路接线的情况下接通本电路，发现无论怎样调节滑动变阻器，电路都是安全的，由此推算出本电路的最大功率一定不超过 _________ 瓦．
7．（2013•南昌）在学习了简单电路的知识后，小玉同学将两个小灯泡接在了电路中．闭合开关，两个小灯泡同时发光；断开开关，它们同时熄灭．
（1）如图，电路接线情况不可见．请你不借助其它器材，设计一个简单的方法，判断这两个小灯泡是串联还是并联；
（2）实验时，电路正确连接后闭合开关，小灯泡有时会出现不亮的现象．请你在表格中填写简单的检修方法．
故障现象
可能原因
检修方法
灯泡不亮
示例：
灯泡的灯丝断了
换灯泡
电路中的导线断了
电池没电了
8．（2013•赣州）如图所示，某公园有两个游览点（用亭子表示），其游览的入口和出口都已确定．请按以下要求设计游览路线
（1）游客由入口到出口，先后经过两个游览点，请在图1甲中用笔画线画出游览路线；
（2）游客由入口到出口，每次只经过其中任意一个游览点，请在图1乙中用笔画出游览路线．
由此联系到我们所学的电路知识，现有两个小灯泡和相应的电器元件，怎样连接使它们都亮起来？
【设计实验与进行实验】
请在图2所示的虚框内，画出你所设计的两种不同的完整电路图，要求用规定的电器元件符号．
【评估】
（1）正确连接后闭合开关，灯泡不亮．请在表格中填写简单的检修方法．
故障现象
可能原因
检修方法
灯泡不亮
示例：
灯泡的灯丝断了
换灯泡
电路中的导线断了
电池没电了
（2）如图3所示，它们的电路连接情况不可见，闭合开关，两个小灯泡同时发光；断开开关，两个小灯泡同时熄灭，不借助其它器材．请设计一个简单的方法，判断它们是串联还是并联．
9．（2011•贵阳）为了验证并联电路的电流特点．小薇设计了如图l所示的电路进行实验．
（1）在连接电路时，开关应处于 _________ 状态．
（2）小徽先将电流表接在L1所在的支路上，闭合开关后，观察到灯L2发光，但灯L1不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是：
_________ ．
（3）排除故障后，她测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I，电流表示数如图2中甲、乙、丙所示，可读出I1=0.5A，I2= _________ A，I= _________ A．根据测量结果．在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是：
_________ ．（写出关系式即可）
（4）为了验证结论的普遍性，小薇采用了更换不同灯泡继续实验的方法进行验证，你还可以采用的方法是：
_________ ．
10．某手电筒用两节干电池作为电源如图所示，若10秒内通过小灯泡的电量为2库．
求
（1）手电筒的电源电压．
（2）10秒内通过小灯泡的电流大小．
11．电动自行车已是我们生活中必不可少的交通工具（如图所示）．
整车
质量
35kg
最高车速
30km/h
轮胎限压
2×105Pa
最大噪声
62dB
电池
36V/10Ah
电动机
额定电压
36V
额定功率
240W
电动机效率
80%
电动骑行时，蓄电池给车上的电动机供电，为车提供动力．下表是某种型号电动自行车主要的技术参数．
问：
（1）该电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大？
（2）“36V/10Ah”中的“10Ah”表示的那个物理量？
（ _________ ）
A．电流；B．电荷量；C．电能；D．电功率．
（3）从环保的角度与摩托车相比，电动自行车有什么优点？
（列举两条）
12．电镀某个零件的过程中，如果通过电路的电量是1680C，电路中的电流是4×105μA，那么镀这个零件花了多长时间？
13．5秒内通过导体横截面积的电量为10C，此导体电阻为10Ω，则此导体两端的电压为多少？
14．甲、乙两盏灯，并联后接入电路中，5min内通过甲的电荷量是150C，通过乙的电荷量是60C，甲、乙两灯的电流之比是？
15．（2013•广州）某家用电动食品粉碎机有两开关S1，S2，要合上开关S1，而且要用力下压盖子（会闭合开关S2），粉碎机才会工作．在图中连接粉碎机的电动机及S1、S2，使其能按上述要求工作．
16．（2010•陕西）下表是小敏同学将几种物体依据物质的导电性进行的分类，请你在表格的空白处填上分类的物理名称．
物理名称
_________
_________
_________
物体
陶瓷
橡胶
干燥的空气
晶体二极管
热敏电阻
光敏电阻
铜片
铅笔芯
食盐水
17．（2010•广州）用图所示的电路图做实验．请你回答相关的问题．
（1）按该电路图在图连接实物（图中有两根线已连好），要求滑动变阻器的滑片P向M端移动时电流表的示数增大．
（2）实验时A2表的读数如图，A2示数为 _________ A．
（3）正确连接电路，合上开关后看到L1亮，L2不亮．根据这一现象，甲、乙两位同学分别做出以下分析：
甲：
因为L2不亮，所以电路断路．
乙：
电路是通路，根据P=
，P与R成反比．L1亮，L2不亮是因为L1电阻远小于L2．
问：
甲、乙的分析是否正确的，说明理由．
18．（2010•赤峰）两种不同的金属片放在酸、碱、盐的溶液中就能成为一个电池，所用的金属片就是电池的正极和负极．小华同学把铜片、铁片分别插曲到菠萝上就制成了一个菠萝电池，如图所示．
（1）这个菠萝电池的正极是 _________ 片．
（2）实验时首先要进行 _________ ，从而判断出菠萝电池的正负极．
（3）为了用电压表测量这个菠萝电池的电压，请在上图中连接好电路．
（4）合上电键以后，电压表的表盘指标如图所示，则这个菠萝电池的电压是 _________ 伏．
（5）关于水果电池，请你再提出一个值得探究的问题 _________ ．
19．（2005•呼和浩特）如图是张华同学在“用电流表测电流”的实验中连接的电路
（1）闭合开关，你会观察到灯泡L1、L2的发光情况是 _________ ．
（2）针对上述现象，你认为该电路存在的问题是：
_________ ．
（3）请你在原图上改动一根导线，使两只电流表分别测干路和支路电流．要求：
在需要改动的导线上画“×”，将改动后的导线画出，导线不能交叉．
20．（2004•宜昌）如图所示是某同学测量小灯泡电功率所用的实物图，有一部分导线未连接好，请你用笔画代替导线，把电路连接完整（要求连线不交叉）
21．（2003•广西）如图中L1和L2是两个相同的小灯泡．请你用笔画线代表导线，把图中的两个电压表接到电路上去，让其中一个表测电源电压，另一个表测L2两端的电压．
22．（2002•苏州）在《电工手册》中，列出了白炽灯的常见故障与检修方法，其中一项故障现象及其可能原因如下表所示：
故障现象
可能原因
检修方法
灯泡不亮
1．灯泡的灯丝断了
换新灯泡
2．灯头内的电线断了
换新线并接好
3．开关等处的接线松动
检查加固
4．熔丝熔断
更换熔丝
上述故障现象的可能原因可以概括为 _________ ．
A．电路中出现了短路
B．电路中出现了断路
C．并联变成了串联
D．供电电压偏低．
23．（2001•苏州）现有三个定值电阻R1、R2和R3（已知电阻值R1=R2=2R3），导线若干，它们分别与图示虚线框中标有A、B、C、D的有关接线柱相连接．用一个供电电压为U且保持不变的电源接在A、B、C、D中的有关接线柱上进行测试．结果发现：
（1）当电源接在A、C间时，电流表A2的示数是A1示数的1.5倍；
（2）当电源接在B、D间时，电流表A1的示数是A2示数的2倍；
根据上述测试结果．画出虚线框内有关接线性间电阻或导线的连接情况并标明R1、R2、R3．
24．（2001•长沙）用伏安法测电阻时，所用器材及实验电路图如下图1所示，请你根据实验电路图，用笔画线连接好实物电路
（图2）．（实物图中A、B为滑动变阻器上线圈两端的接线柱）
25．（1999•宜昌）洪水季节，防汛指挥部在江边设立了值班室，要求值班人员控制值班室的两个开关：
在大堤安全时，绿灯亮；当大堤出现险情时，电铃响．整个电路共用一个电池组．请按要求设计出电路图，画在如图的空格中．
26．（1999•上海）用导线把电源、小灯、滑动变阻器、电流表和电键连成电路．闭合电键后，小灯发光，当滑动变阻器的滑片P自中点起向右移动时，电流表的示数不断减小．请你根据上述现象画出两种不同的电路图．
27．（1998•辽宁）在“组成串联电路和并联电路”的实验中：
（1）连接串联电路时，下列几点要求中没有必要的是 _________
A．按照电路图连接电路的过程中，开关应该是断开的
B．每处接线都必须接牢
C．必须从电池的正极开始依次连接开关S、灯L1、灯L2，最后连到电池负极．
D．连接完毕对照电路图仔细检查电路，确认无误后再闭合开关
（2）画出由一只灯泡、一个电铃、一个开关及电池组组成的串联电路的电路图．
28．（2014•株洲）图是实验室常用的一种电流表，其零刻度不在表盘的最左端．当导线a、b分别与标有“一”和“3”的接线柱相连时，电流表指针偏转情况如图所示．此时，电流是从导线 _________ （填“a”或“b”）流入电流表，其示数是 _________ A．为了增大指针的偏转角度从而减小读数误差，应将导线a与标有“ _________ ”的接线柱相连，b与标有“ _________ ”的接线柱相连．
29．（2014•菏泽）根据图1所示的实物连接图，在图2的框中画出电路图．
30．（2012•台州）光敏电阻在各种自动化装装置中很多应用，小柯用它设计了一种“智能家居照明灯”电路，如图甲所示．（电磁继电器线圈的电阻不计）
（1）导线 _________ （选填“A”或“B”）．连接家庭电路中的火线．
（2）小柯的设计要求是：
“智能家具照明灯”在天暗时自动点亮，天亮时自动熄灭，那么他选择的光敏电阻阻值大小应随光照强度的增加而 _________ ．
（3）保持光照强度不变，闭合开关S后，滑片P由a端详b端移动过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示，计算滑动变阻器的最大阻值是多少欧？
（电源电压U0不变）
2014年厦门市初三上海科技版物理电学竞赛
参考答案与试题解析
一．解答题（共30小题）
1．（2013•青岛）综合作图﹣﹣小雨房间的灯
小雨的房间里有两盏灯，总开关S1闭合后，若将单刀双掷开关S2拨至a处，房间吸顶灯L1亮；若将S2拨至b处，壁灯L2亮，并且可以通过开关S3，S4控制，使它有三个不同的亮度．
现有一个电源、一个单刀双掷开关、3个开关、2个灯泡、2个相同的定阻电阻和若干导线．请你设计上述电路，并将电路图画在方框内．
考点：
串、并联电路的设计．菁优网版权所有
专题：
作图题；压轴题；设计与制作题；电流和电路．
分析：
由题意可知，开关S1位于干路，单刀双掷开关S2拨至a处灯L1亮说明L1位于a支路，S2拨至b处壁灯L2亮说明L2位于b支路，通过开关S3、S4控制L2有三个不同的亮度说明两个电阻串联或并联后与灯泡L2串联且通过两开关的闭合、断开改变灯泡L2的亮暗．
解答：
解：
由题意可知，开关S1位于干路，灯泡L1与a触动相连，两电阻并联或并联后和灯泡L2与触点b相连，且通过两开关的闭合、断开改变灯泡L2的亮暗，如下图所示：
点评：
本题考查了串、并联电路的设计，关键是根据题意得出各用电器的连接方式和开关的位置，注意通过开关S3，S4控制L2有三个不同的亮度时，两电阻可以是串联，也可以是并联．
2．（2013•茂名）用笔画线代替导线将图中实物连接完整．要求：
①电压表测量灯泡两端的电压．
②滑动触片向右移动时，通过灯泡电流变大．
③导线不能交叉．
考点：
实物的电路连接；电压表的使用；滑动变阻器的使用．菁优网版权所有
专题：
作图题；压轴题；电流和电路．
分析：
电压表测量灯泡两端的电压说明电压表与灯泡并联，根据电源的电压确定量程；滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，滑动触片向右移动时通过灯泡电流变大说明接入电路中的电阻变小，即右下方接线柱必须接入电路中．
解答：
解：
电源是由一节蓄电池构成的，其电压为2V，所以电压表的量程为0～3V，且与灯泡并联；
滑动变阻器的右下方接线柱与开关相连组成电路，如下图所示：
点评：
本题考查了电压表和滑动变阻器的连接，关键是滑动变阻器连入电路中下方接线柱的判断和电压表量程的选择．
3．（2013•菏泽）如图所示，电源电压为12V，用笔画线代替导线，将图中元件连接成电路，要求：
电压表测量灯泡两端的电压，当滑动变阻器的滑片向左移动时，灯泡变亮．
考点：
串、并联电路的设计；实物的电路连接．菁优网版权所有
专题：
作图题；电流和电路．
分析：
电压表测量灯泡两端的电压说明电压表与灯泡并联，根据电源的电压确定电压表的量程，注意电压表正负接线柱的连接；滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，当滑动变阻器的滑片向左移动时灯泡变亮说明接入电路的电阻变小，即最下方接线柱必须接入电路中，然后与电源和开关组成电路．
解答：
解：
电源的电压为12V，所以电压表的量程为0～15V，且与灯泡并联，电流从正接线柱流入负接线柱流出；
滑动变阻器的左下方接线柱必须接入电路中，任意上方接线柱接入电路中，然后与电源和开关组成电路，如下图所示：
点评：
本题考查了实物电路图的连接，关键是根据题意判断出滑动变阻器的左下方接线柱必须接入电路中和根据电源的电压确定电压表的量程．
4．（2013•常州）冬季夜间，婴儿踢开被子或尿床，若家长没有及时发现，将影响孩子健康，对此，常州工程职业技术学院的同学们分别展开实验探究，设计镶嵌在婴儿被中的“踢被警示电路”和“尿床警示电路”．请选择其中一种电路并完成设计．（两种都做，以第一种为准）
电路一：
“踢被警示电路”
电路二：
“尿床警示电路”
元件：
3V恒压电源，开关S，电压表，定值电阻R0阻值为10Ω，热敏电阻Rx（Rx阻值随温度变化关系如下图所示）．
原理：
当温度低于20℃时，即可认为婴儿已将被子踢开．
元件：
3V恒压电源，开关S，电压表，定值电阻R0阻值为10Ω，湿敏电阻Rx（Rx阻值随湿度变化关系如下图所示）．
原理：
当湿度大于80%时，即可认为婴儿已尿床．
（1）请用笔画线代替导线完成电路连接．要求：
温度越高，电压表示数越小；温度越低，电压表示数越大．
（2）当电压表示数 大于 （大于/小于） 1 V时，即可认为婴儿已将被子踢开．
（1）请用笔画线代替导线完成电路连接．要求：
湿度越大，电压表示数越大；湿度越小，电压表示数越小．
（2）当电压表示数 大于 （大于/小于） 1 V时，即可认为婴儿已尿床．
后续：
对于该电路，指导老师认为，还可与电阻 R0 （R0/Rx）并联一个适当规格的电子发声器，婴儿将被子踢开后，电子发声器两端电压超过设定值，就会发出报警声．
后续：
对于该电路，指导老师认为，还可与电阻 R0 （R0/Rx）并联一个适当规格的电子发声器，婴儿尿床后，电子发声器两端电压超过设定值，就会发出报警声．
考点：
串、并联电路的设计；电路的动态分析．菁优网版权所有
专题：
作图题；设计与制作题；电流和电路．
分析：
电路一：
（1）根据题意可知电压表的示数随温度的变化而变化，则定值电阻R0与热敏电阻应串联，根据图象可知温度降低时热敏电阻的变化，电路中总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流和定值电阻两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知热敏电阻两端的电压变化，据此判断电压表所测的电路元件，然后组成电路；
（2）当温度低于20℃时，即可认为婴儿已将被子踢开，根据图象读出温度为20℃时热敏电阻的阻值，根据电阻的串联特点和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电压表的示数；
（3）由题意可知，电子发声器两端电压超过设定值时才会报警，根据温度降低时热敏电阻和定值电阻两端的电压变化判断并联的位置；
电路二：
（1）根据题意可知电压表的示数随湿度的变化而变化，则定值电阻R0与湿敏电阻应串联，根据图象可知湿度升高时热敏电阻的变化，电路中总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流和定值电阻两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知湿敏电阻两端的电压变化，据此判断电压表所测的电路元件，然后组成电路；
（2）当湿度大于80%时，即可认为婴儿已尿床，根据图象读出湿度为80%时湿敏电阻的阻值，根据电阻的串联特点和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电压表的示数；
（3）由题意可知，电子发声器两端电压超过设定值时才会报警，根据湿度增大时湿敏电阻和定值电阻两端的电压变化判断并联的位置；
解答：
解：
电路一：
（1）根据题意可知电压表的示数随温度的变化而变化，则定值电阻R0与热敏电阻应串联，
由图象可知，当热敏电阻的温度降低时，其阻值减小，电路中的总电阻减小，
∵I=
，
∴电路中的电流增大，定值电阻两端的电压增大，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴热敏电阻两端的电压减小，
由以上可知，电压表并联在R0两端时，电压表的示数会随温度的降低而增大，然后各电路元件串联组成电路，如下图所示：
（2）由图象可知，当湿度为80%时，湿敏电阻Rx=20Ω，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴电路中的电流：
I=
=
=0.1A，
电压表的示数：
U0=IR0=0.1A×10Ω=1V，
∵电压表的示数随湿度的增大而增大，
∴电压表的示数大于1V时，即可认为婴儿已将被子踢开；
（3）∵电子发声器两端电压超过设定值时才会报警，即温度降低时电子发声器两端电压增大，
∴电子发声器应并联在R0两端．
电路二：
（1）根据题意可知电压表的示数随湿度的变化而变化，则定值电阻R0与湿敏电阻应串联，
由图象可知，当湿敏电阻的湿度增大时，其阻值减小，电路中的总电阻减小，
∵I=
，
∴电路中的电流增大，定值电阻两端的电压增大，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴湿敏电阻两端的电压减小，
由以上可知，电压表并联在R0两端时，电压表的示数会随湿度的增大而增大，然后各电路元件串联组成电路，如下图所示：
（2）由图象可知，温度为20℃时，热敏电阻Rx=20Ω，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴电路中的电流：
I=
=
=0.1A，
电压表的示数：
U
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