上海物理竞赛 电学.docx
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上海物理竞赛电学
16.轿车的仪表盘上有一个显示汽车车门关闭状况的指示灯。
只要四个车门中有一个没有
关好（即此时装在未关好车门上的电键处于断开状态），指示灯就会发光从而提醒驾驶
员。
在图24-11所示的四个电路中，设计正确的是（）
18.如图24-13所示，额定电压为110伏的A、B两盏电灯，额定功率分别为100瓦和25瓦。
把它们接到220伏的电路上，欲使它们都能正常发光且电路消耗的电能最少，正确的电路是
19.在图24-14所示的电路中，电源电压保持不变。
下列关于电路故障的判断，正确的是
A．若R1断路，电流表示数变小，电压表示数为零。
B．若R2断路，电流表示数变小，电压表示数变大。
C．若R3断路，电流表示数为零，一电压表示数变小。
D．若R4短路，电流表示数变小，电压表示数变大。
22.图24-16为复杂电路的一部分，电阻Rl、R2、R3的阻值之比为1:
2:
3，通过这三个电阻
的电流之比为4:
1:
2。
则电流表A1、Az的示数之比为（）
A.1:
1。
B.2:
1。
C.3:
1。
D.4:
1。
24.将某灯泡接到电压不变的电源两端，灯泡的电功率为40瓦。
如果将灯泡和某电阻R串联后再接到上述电源的两端，电阻的电功率为3.6瓦，不考虑灯泡的电阻随温度而发生变化，且灯泡的电阻小于R，则此时灯泡的电功率为（）
A．14.4瓦。
B．32.4瓦。
C．0.4瓦。
D．0.9瓦。
32.在图24-22（a）所示的电路中，电源电压保持不变。
将滑动变阻器R的滑片P由a端移到b端，电压表V1、V2的示数与电流表A示数的变化关系图线如图24-22（b）所示。
根据图线可以知道，滑动变阻器R的最大阻值为____欧，定值电阻R2的阻值为
___________欧。
8.氧化锡的电导（电阻的倒数）随周围环境中的CO（一氧化碳）浓度变化而变化，甲图中的直线反映了它的电导与CO浓度的关系。
用氧化锡制成传感器，将它组成乙图所示的电路，图中电压表的示数即可反映传感器周围环境中的CO浓度。
则在下列表示CO浓度与电压表示数Uo之间关系的图象中正确的是：
（）
13．在如图所示的电路中，可以通过调整变阻器R和R'，使通过电阻R1和R2的电流达到规定的值I1和I2，并由电流表指示出其电流值。
正确操作的步骤是：
①电路接通前，变阻器R的滑片应放在（选填：
“A”或“B”）端，变阻器R'的滑片应放在_____（选填：
“a”或“b”）端；
②电路接通后，先调节电阻_______（选填：
“R”或“R'”），使电流表A1和电流表A2的示数比值为I1/I2，再调节_________（选填：
“R”或“R'”），使电流表_______（选填：
“Al”或“A2”）的示数达到____（选填：
“I1”或“I2”）。
14．（8分）在一搅拌机的容器内装有质量m为0.5千克的水，把水加热到70℃后让其在室温下自动冷却。
其温度随时间变化的关系如图所示。
现开动电动搅拌机对该冷却的水不停地搅拌，电动机的功率尸为900瓦，其做的功有80%转化为水的内能。
若不考虑容器的内能变化，水最终的温度是多少℃？
四、实验题（本题共14分）
17、小王同学需要测量一个未知电阻Rx的阻值，但身边只有下列器材
（A）一个电压大小不变、数值未知电源；
（B）一个总刻度为30格，量程没有标定的电流表;
（C）一个电阻箱R0（0—9999欧）；
（D）一个电键及足够的导线。
（1）（4分）小王同学利用上述器材设计了如图所示的
电路，测得未知电阻的阻值。
请写出计算关系式
（需标明关系式中各个量表示的含义）。
（2）（4分）为了比较准确地测出未知电阻的阻值，需要改变电阻箱的阻值进行多次测量。
第一次闭合电键测量时，电阻箱的取值是__________（选填：
“最大值9999欧”、“最小值0”或“任意值”）。
测得第一次电流表偏转1格，请你通过计算，分析第二次测量时电阻箱可取的范围。
（3）（6分）考虑到实验中可能产生读数的错误，我们可以通过多次测量，利用图像发现这类错误，剔除这些数据。
下面是小王测量得到的6组数据，其中有一组读数错误，请你通过作圈回答，读数错误的是序号为第____组，未知电阻的阻值为____欧姆。
序号
l
2
3
4
5
6
电阻箱读数／欧姆
230
130
105
80
55
40
电流表读数／（格）
6.0
9.0
12.0
15.0
20.0
25.0
17.在图7所示的电路中，电表1、2、3分别是电流表或电压表。
电阻RI和R并联，则下列关于电表类型的判断中正确的是（）
（A）电表1是电压表，电表2、3是电流表
（B）电表2是电压表，电表1、3是电流表
（C）三个电表都是电流表
（D）三个电表都是电压表
18.如图8所示，（a）、（b）两个电路的电源完全相同，且R1=R2=R3≠R4。
则下列说法中正确的是（）
（A）电流表A1没有示数，电流表A2有示数
（B）电流表A1、A2都有示数，且示数相同
（C）电流表A1、A2都有示数，且电流表A1的示数较大
（D）电流表A1、A2都有示数，且电流表A2的示数较大
19.将50克、0℃的雪（可看成是冰水混合物）投入到装有450克、40℃水的绝热容器中，发现水温下降6℃。
那么在刚才已经降温的容器中再投入100克上述同样的青，容器中的水温将又要下降（）
（A）7℃（B）8℃（C）9℃（D）10℃
20.如图9所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向里的电流，则（）
（A）磁铁对桌面压力增加且不受桌面的摩擦力作用
（B）磁铁对桌面压力增加且受到桌面的摩擦力作用
（C）磁铁对桌面压力减小且不受桌面的摩接力作用
（D）磁铁对桌面压力减小且受到桌面的摩擦力作用
32.通常情况下，电阻的阻值会随温度的变化而改变，利用电阻的这种特性可以制成电阻温度计，从而用来测量较高的温度。
在图21所示的电路中，电流表量程为O～25毫安，电源电压恒为3伏，R为滑动变阻器，电阻Rt作为温度计的测温探头。
当t≥0℃时，Rt的阻值随温度t的变化关系为Rt=20+0.5t（单位为欧）。
先把Rt放入0℃环境中，闭合电键中S，调节滑动变阻器R，使电流表指针恰好满偏，然后把测温探头Rt放到某待测温度环境中，发现电流表的示数为10毫安，该环境的温度为℃；当把测温探头R，放到480℃温度环境中，电路消耗的电功率为瓦。
33.如图22（a）所示是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图。
其中S为一激光源，R1为光敏电阻（有光照射时，阻值较小；无光照射时，阻值较大），R2为定值保护电阻，a、b间接一“示波器”（示波器的接入不影响电路）。
光敏电阻两端的电压随时间变化的图象，可由示波器显示出来。
水平传送带匀速前进，每当产品从传送带上通过S与R1之间时，射向光敏电阻的光线会被产品挡住，示波器显示的电压随时间变化的图象如图22（b）所示。
已知计数器电路的电源电压恒为6伏，保护电阻R2的阻值为20欧，则光敏电阻在有光照和光被挡住两种状态下的电阻值之比为；光敏电阻在1小时内消耗的电能为焦。
图22
34.在图23（a）所示的电路中，电源电压保持不变，Ri为定值电阻，R2为滑动变阻器。
闭合电健S，调节滑动变阻器，将滑动变阻器的滑动触头P从最左端滑到最右端，两电压表的示数随电路中电流变化的完整过程困线如图23（b）所示。
则图线（填“甲”或“乙”）是电压表V2示数随电流变化的图线。
滑动变阻器的最大阻值为欧，如果将定值电阻R1阻值换为20欧，同样将滑动变阻器的滑动触头P从最左端滑到最右端。
请在图23（c）中画出两电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线。
6．白炽灯用旧后，灯丝容易在最细处熔断’是因为旧白炽灯工作时，最细处（）
（A）通过的电流最大（B）发热的功率最大（C）通过的电量最大（D）电阻率最大
7．如图a所示，在一个电阻均匀的金属圆环上有两A、B、C、D四点。
其中O为圆心，AB、CD为圆环的两条互相垂直的直径。
现把A、B两点接入电源电压保持不变的如图b所示的电路MN两端时，发现电流表示数为I0，当换接A、D两点，则此时电流表的示数应为（）
（A）I0/4（B）3I0/4
（C）I0（D）4I0/3
8．如图所示电路，电源电压恒为U＝8V，小灯泡上标有“6V，4W”字样，电阻R2＝30Ω，闭合电键后，若滑动变阻器R1的滑臂P在离b端1/4处时，小灯泡的实际功率为1W。
不考虑电阻随温度的变化，为了使滑臂P左、右移动时，灯泡两端电压不超过额定电压，变阻器R1阻值（有电流部分）的变化范围是（）
（A）0-40Ω（B）3.4Ω-40Ω
（C）7.5Ω-30Ω（D）10Ω-30Ω
10．家用电热灭蚊器中电热元件是用钛酸钡材料制成的，它具有控温功能。
图中给出了这种电热元件的电阻随温度变化的曲线。
请你根据这条曲线分析，灭蚊器稳定工作时发热元件处于_________温度区间，环境温度在_________区间时这种灭蚊器可以正常使用。
9、如图所示，使带电金属球靠近不带电的验电器，验电器的金属箔张开。
下列表示验电器上感应电荷分布的图中，正确的是（）
15、在如图所示的电路中，电源电压保持不变，R0、R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器。
当R2的滑片在a端时，闭合电键S，三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。
现将R2的滑片向b端移动，则三个电表示数的变化情况是（）
A、I1增大，I2不变，U增大。
B、I1减小，I2增大，U减小。
C、I1增大，I2减小，U增大。
D、I1减小，I2不变，U减小。
5．用带正电的物体去接触不带电的验电器，验电器的金属箔片会张开。
此时验电器的金属箔片（）
（A）失去电子，带正电 （B）得到电子，带负电
（C）得到质子，带正电 （D）失去质子，带负电
11、在如图所示的各电路中，能用滑动变阻器调节灯泡亮度的是
26、在图甲所示电路中，R0、R2为定值电阻，电流表、电压表都是理想电表。
改变滑动变阻器R1的滑片位置，电压表V1、V2和电流表A的示数均要发生变化。
两电压表示数随电流表示数的变化图线如图乙所示。
则下列判断中正确的是（）
（A）电压表Vl示数变化图线为a，且电阻R0为1欧
（B）电压表V1示数变化图线为a，且电阻R0为2欧
（C）电压表V1示数变化图线为b，且电阻R0为1欧
（D）电压表V1示数变化图线为b，且电阻R0为2欧
11、在图8所示的电路中，电源电压保持不变。
闭合电键s，电路正常工作。
过了一会儿，两电表的示数都变大，则该电路中出现的故障可能是（）
（A）灯L断路（B）灯L短路
（C）电阻R断路（D）电阻R短路
12、在图9所示的电路中，当滑动变阻器的滑片P移动时，导致电压表V2读数变大，则下列关于其它电表读数变化情
况的说法中，正确的是（）
（A）V1、A读数均变大
（B）V3、V读数均变大
（C）V、A读数均变大
（D）V3、V1读数均变大
18、在图15所示的电路中，电源电压为4．5伏，且保持不变，电阻R1的阻值为5欧，变阻器R2的最大阻值为20欧，电流表的量程为0～0.6安，电压表的量程为0～3伏。
为保护电表，变阻器接入电路的阻值范围是（）
（A）2．5欧一10欧（B）0欧～20欧
（C）2，5欧一20欧（D）0欧一10欧
21、某电压表的量程为0—3伏，如给该电压表串联一个电阻R1，则电路两端允许的最大电压为5伏；如给该电压表串联一个电阻R2，则电路两端允许的最大电压为6伏。
现将电阻R1和R2并联后再与该电压表串联，如图16所示，则此时电路两端允许的最大电压u为（）
（A）3．5伏（B）4．0伏（C）4．2伏（D）4．5伏
32、如图22（a）所示，R为滑动变阻器，R1、R2为定值电阻，电源电压U保持不变。
建立直角坐标系，横轴表示电流，纵轴表示电压。
改变滑动变阻器滑片P的位置，将电压表V1、V2的示数随电流表A示数变化的两条图线分别画在坐标系中，如图22（b）所示。
则根据图线可知电阻只R1=____________欧，电阻R2=____________欧。
3．现有甲、乙、丙三个通草球．将其中的任意两个靠近时都相互吸引．则它们可能有几种不同的带电情况。
（）
（A）3种。
（B）4种．（C）5种。
（D）6种．
4．将一个小灯泡（2．5V、O．3A）和一个家用的照明白炽灯（22OV、40W）串联后接到220伏的电源上．将发生的情况是：
（）
（A）小灯泡和白炽灯都发光。
（B）小灯泡和白炽灯都被烧坏。
（C）小灯泡被短路．白炽灯正常发光。
（D）小灯泡被烧坏．白炽灯完好．但不发光。
5．在制造精密电阻时．常常采用双线绕法．即把电阻丝从螺线管一端绕到另一端，再从另一端绕回来。
如果电流方向如图l所示，那么（）
（A）螺线管左、右两端都没有磁极。
（B）螺线管左端为N极，右端为S极。
（C）螺线管左端为S极．右端为N极。
（D）螺线管左端有磁极。
右端无磁极。
6．在图2所示的电路中，两只电压表是相同的理想电表，它们的量程均为0～3～15V。
电键K闭合后，发现两只电表的指针偏转的角度相同．电路中R，、R：
的值可能是（）
（A）100欧，200欧。
（B）300欧，700欧
（C）500欧，125欧。
（D）700欧，2800欧。
45．如图26所示电路中，电源电压保持不变．Rl、R2均为定值电阻．当滑动变阻器R的滑动触头P由左向右移动时（）
A．电流表A1的示数始终在增大，电流表A2示数先减小后增大
B．电流表A2的示数始终在增大，电流表A1示数先减小后增大
C．电流表A1示数先增大后减小，电流表A2示数先减小后增大
D．电流表A2示数先增大后减小，电流表A1示数先减小后增大
46．如图27所示为某复杂电路的一部分，电阻Rl、R2、R3的阻值之比为l：
2：
3，则通过这三个电阻的电流之比有可能为（）
A．3：
2：
1B．6：
3：
2C．4：
2：
lD．1：
4：
3
9．在图5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Ｖ１、Ｖ２示数的变化量的值分别为ΔＵ１、ΔＵ２，则它们的大小相比较应该是（ ）
图5
Ａ．ΔＵ１＜ΔＵ２Ｂ．ΔＵ１＞ΔＵ２
Ｃ．ΔＵ１＝ΔＵ２Ｄ．因为无具体数据，故无法比较
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