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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