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初中應(yīng)用物理知識競賽題分類解析
專題十五
電流與電路
一．選擇題
1.（2015上海初中物理競賽題）把一個帶正電的物體A，靠近一個原來不帶電的驗(yàn)電器的金屬小球，然后用手去觸摸金屬小球(人體是通大地的導(dǎo)體)，再移開手，這時(shí)( )
(A)金屬小球和金屬箔都不帶電
(B)金屬小球帶負(fù)電，金屬箔不帶電
(C)金屬小球帶負(fù)電，金屬箔帶正電
(D)金屬小球帶負(fù)電，金屬箔也帶負(fù)電
【參考答案】B
【名師解析】把一個帶正電的物體A，靠近一個原來不帶電的驗(yàn)電器的金屬小球，在驗(yàn)電器的金屬小球上感應(yīng)出負(fù)電荷，金屬箔片上感應(yīng)出正電荷。然后用手去觸摸金屬小球(人體是通大地的導(dǎo)體)，大地中的自由電子順著人體與金屬箔片上正電荷中和。再移開手，這時(shí)金屬小球帶負(fù)電，金屬箔不帶電，選項(xiàng)B正確。21世紀(jì)教育網(wǎng)版權(quán)所有
2（2015上海初中物理競賽題）通過滑動變阻器可以調(diào)節(jié)燈泡亮度的電路圖是( )
【參考答案】C
【名師解析】圖A、圖D中燈泡被短路，燈泡不亮；圖B中燈泡直接接在電壓U上，燈泡亮度不變；通過滑動變阻器可以調(diào)節(jié)燈泡亮度的電路圖是C。www-2-1-cnjy-com
3. （2014上海初中物理競賽）如圖22所示的電路中燈L1、L2的電阻分別為R1、R2，變阻器最大電阻為R0，燈的電阻保持不變，當(dāng)變阻器的滑片P由a端向b端移動時(shí)，燈L1、L2的亮度變化情況是（ ）【出處：21教育名師】
A．當(dāng)R2>R0時(shí)，L1變暗，L2 變亮
B．當(dāng)R2>R0時(shí)，L1先變暗后變亮，L2 先變亮后變暗
C．當(dāng)R2 D．當(dāng)R2【參考答案】AD
【名師解析】當(dāng)R2>R0時(shí)，當(dāng)變阻器的滑片P由a端向b端移動時(shí),外電路總電阻一直變大，L1變暗，L2 兩端電壓一直增大，電流增大，變亮，選項(xiàng)A正確B錯誤。當(dāng)R24. （2014上海初中物理競賽）通過橫截面積為S的銅導(dǎo)線的電流為I，設(shè)導(dǎo)線內(nèi)單位體積的自由電子數(shù)為n，電子的電荷量為e，此時(shí)電子的定向移動速率為v，則在△t時(shí)間內(nèi)，通過導(dǎo)線橫截面的電子數(shù)目為 （ ）21*cnjy*com
A．nSv△t B．nv△t C．I△t/Se D．I△t/e
【參考答案】A
【名師解析】設(shè)通過導(dǎo)線橫截面的電子數(shù)目為N，由Ne=I△t解得N= I△t/e ，選項(xiàng)D正確。由I=nSve，I=Ne/△t，聯(lián)立解得：N= nSv△t，選項(xiàng)A正確。
5．（2015上海初中物理競賽題）在如圖所示的電路中，電阻Rl標(biāo)有‘‘6Ω1A”， R2標(biāo)有‘‘3Ω1.2A”，電流表Al、A2的量程均為0～3A，電壓表量程0～15V，在a、b間接入電壓可調(diào)的電源。閉合電鍵S后，為保證Rl、R2均不損壞，則允許的最大電源電壓和此時(shí)通過電流表A1的電流分別為( )【來源：21·世
(A) 9 V，1A (B)3．6V，1．8A
(C)9．6V，IA (D)3．6V，2．2A
【參考答案】B
【名師解析】由P=I2R可得電阻Rl允許的最大電流為1A，最大電壓為1×6V=6V；電阻R2允許的最大電流為1.2A，最大電壓為1.2×3=3.6V；由于電阻Rl和R2組成并聯(lián)電路，二者并聯(lián)等效電阻為2Ω，所以允許的最大電源電壓為3.6V，此時(shí)通過電流表A1的電流為I=U/R=1.8A，選項(xiàng)B正確。
6（2013全國初中應(yīng)用物理知識競賽題）小明學(xué)習(xí)了電路知識后，想利用發(fā)光二極管設(shè)計(jì)一個帶開關(guān)指示燈的照明電路，晚間關(guān)閉照明燈后，利用二極管發(fā)出的光指示開關(guān)所在的位置。他共設(shè)計(jì)了4個電路，如圖4所示，其中L為白熾燈，規(guī)格為(<220V 60W), D為發(fā)光二級管，規(guī)格為(1.2V 0.01A)、S為單刀雙擲開關(guān)、R為限流電阻。圖4中能夠滿足要求的電路是( )
答案：A
解析：能夠滿足要求的電路應(yīng)該是：開關(guān)打開時(shí)，發(fā)光二極管接通發(fā)光；開關(guān)閉合時(shí)白熾燈接通發(fā)光，所以電路A正確。【來源：21cnj*y.co*m】
7．（2007上海初中物理競賽題）現(xiàn)有兩種智能開關(guān)。一種是“光控開關(guān)”，其特點(diǎn)是天黑時(shí)開關(guān)自動閉合，天亮?xí)r開關(guān)自動斷開。另一種是“聲控開關(guān)”，其特點(diǎn)是當(dāng)有人走動發(fā)出聲音時(shí)，開關(guān)自動閉合；無人走動時(shí)，開關(guān)自動斷開。利用上述開關(guān)來控制樓道里的照明燈，既能合理照明又能節(jié)約用電，則下列電路圖中符合要求的是 ( )
答案：D
解析：樓道里的照明燈應(yīng)該天黑時(shí)“光控開關(guān)”自動閉合，有人走動發(fā)出聲音時(shí)“聲控開關(guān)”自動閉合，兩開關(guān)串聯(lián)可滿足合理照明且節(jié)約用電，選項(xiàng)D正確。
8．（湖州市第一屆諾貝爾杯科學(xué)競賽題）下圖所示的各個電路中，開關(guān)都閉合后，小燈泡L1、L2都能發(fā)光的是
答案：C
解析：圖A和圖B中開關(guān)都閉合后，小燈泡L2短路，小燈泡L1發(fā)光；圖D中開關(guān)都閉合后，小燈泡L1短路，小燈泡L2發(fā)光；圖C中開關(guān)都閉合后，小燈泡L1、L2都能發(fā)光，選項(xiàng)C正確。21教育網(wǎng)
9．（2004年第14界全國初中應(yīng)用物理知識競賽題）下圖給出了小明設(shè)計(jì)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(shí)際中應(yīng)用最好的方案是（ ）
答案：A
解析：圖A中兩個開關(guān)都是控制火線，開關(guān)斷開時(shí)，照明電燈不帶電，在實(shí)際中應(yīng)用最好，選項(xiàng)A正確。
10．（2011全國初中應(yīng)用物理知識競賽初賽）某反恐小組的拆彈專家在排除恐怖分子設(shè)置在飛機(jī)上的爆炸裝置（如圖所示），為使爆炸裝置停止工作，可采取如下措施（ ）【來源：21·世紀(jì)·教育·網(wǎng)】
A.用一根導(dǎo)線使a線短路
B. 用一根導(dǎo)線使b線短路
C.剪斷a線
D.剪斷b線
【解析】：剪斷a線，切斷爆炸裝置的電源，可使使爆炸裝置停止工作。
【答案】C
【名師點(diǎn)評】圖中b線把起爆器短路，若剪斷b線，則爆炸裝置立即爆炸。
11.（2010上海初中物理競賽題）轎車的儀表盤上有一個顯示汽車車門關(guān)閉狀況的指示燈。只要四個車門中有一個沒有關(guān)好（即此時(shí)裝在未關(guān)好車門上的電鍵處于斷開狀態(tài)），指示燈就會發(fā)光從而提醒駕駛員。在圖24-11所示的四個電路中，設(shè)計(jì)正確的是 ( )
答案：C
解析：圖A只要關(guān)好一個車門指示燈就亮；圖B只要關(guān)好一個車門指示燈就熄滅；圖C四個車門全部關(guān)好后指示燈熄滅；圖D四個車門全部關(guān)好后電阻短路指示燈發(fā)光。所以四個電路中設(shè)計(jì)正確的是圖C。
二、填空題
1. （2013全國初中應(yīng)用物理知識競賽預(yù)賽題）聲控開關(guān)在靜音時(shí)處于斷開狀態(tài)，在接收到一定響度的聲音時(shí)會自動閉合一段時(shí)間。某地下通道兩端的入口處各裝有一個聲控開關(guān)來控制同一盞螺紋燈泡，為確保行人不管從哪端進(jìn)入，燈泡都能接通電源發(fā)光。請按題意將圖l5的電路連接完整。
20.答案：如圖所示。
解析：為確保行人不管從哪端進(jìn)入，燈泡都能接通電源發(fā)光，應(yīng)該將兩個聲控開關(guān)并聯(lián)與燈泡連接進(jìn)入電路。如圖所示。
2．（2007株洲長鴻杯初中物理競賽題）如圖所示是一個電熱器電路。電熱絲、指示燈、開關(guān)構(gòu)成串聯(lián)電路，接在電源上，已知該電路中有一個元件斷路，有一個元件短路，但不知道是哪兩個元件有故障。今用一個校驗(yàn)電燈分別接在電路各處，得到下表所示的結(jié)果。由此可判斷斷路的元件是 ，短路的元件是 。
校驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
4
5
6
校驗(yàn)電燈
接入點(diǎn)
a、f
a、b
c、d
e、f
a、d
c、f
發(fā)光情況
正常發(fā)光
不發(fā)光
亮度較暗
不發(fā)光
亮度較暗
正常發(fā)光
4．答案：開關(guān) 指示燈
3．（2005全國初中應(yīng)用物理知識競賽題）按照我國交通管理的規(guī)定，“紅燈停、綠燈行、黃燈預(yù)備”，小剛在科技活動中設(shè)計(jì)了一個實(shí)驗(yàn)電路，用以模擬十字路口的紅綠燈，如圖5所示。請你分析并回答下面的問題。21教育名師原創(chuàng)作品

(1)規(guī)定紅燈發(fā)出的光作為交通的停止信號，其原因是_____________________.
(2)當(dāng)單刀多擲開關(guān)接通位置“1”時(shí)，_____燈發(fā)光，發(fā)光的各燈采用的是_____聯(lián)方式。
(3)當(dāng)開關(guān)接通位置“3”時(shí)，允許______方向的車輛通行。
3.答案：（1）紅光穿透能力強(qiáng)　
（2）南北綠燈發(fā)光、東西紅燈發(fā)光　并　
（3）東西
4．（2007株洲長鴻杯初中物理競賽題）當(dāng)電冰箱的壓縮機(jī)（由感溫開關(guān)自動控制）停止工作時(shí)，打開冰箱門，照明燈通電發(fā)光。接著取下照明燈，關(guān)上冰箱門，過一會兒壓縮機(jī)又啟動工作。據(jù)此可以判斷照明燈和壓縮機(jī)的連接方式是 ，理由是 。21·cn·jy·com
4．答案：并 互不影響
三．簡答題
1．（2009年全國應(yīng)用物理競賽知識題）如下圖甲所示，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(dǎo)線。為了辨別哪兩個線頭為同一根導(dǎo)線的兩端，工人師傅用圖乙所示的“測通器”來進(jìn)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(shí)小燈泡發(fā)光……。工人師傅據(jù)此可以做出什么判斷?下一步他將如何操作才能最終搞清每根導(dǎo)線的兩端?www.21-cn-jy.com
1. 答案：有兩個要點(diǎn)：（1）確定C、E為同一導(dǎo)線。（2）為了弄清另兩根導(dǎo)線的兩端，可連接A和C，測通器的一端必須與E相連，若另一端接F，小燈泡發(fā)光，則BD為同一根導(dǎo)線，AF為另一根導(dǎo)線；若小燈泡不發(fā)光，則AD為同一根導(dǎo)線，BF為另一根導(dǎo)線。2·1·c·n·j·y
2.（2010學(xué)而思杯競賽題）開關(guān)閉合后，L1、L2兩盞燈均發(fā)光，甲、乙、丙是三個電表，請?zhí)畛黾住⒁摇⒈謩e是電壓表還是電流表？并寫出相對應(yīng)情況下L1、L2兩燈是串聯(lián)還是并聯(lián)？（有幾種情況寫幾種）
2．答案：甲、乙為電壓表，丙為電流表時(shí)，L1、L2串聯(lián)；
甲、乙為電流表，丙為電壓表時(shí)，L1、L2并聯(lián)。
3．（2011全國初中應(yīng)用物理知識競賽試題）為了節(jié)省電能，居民樓的樓道燈通常由兩個開關(guān)共同控制。一個是利用光敏器件制成的“光控開關(guān)”，它的作用是光線暗時(shí)自動閉合，光線亮?xí)r自動斷開；一個是利用聲敏器件制成的“聲控開關(guān)”，它的作用是有聲音時(shí)自動閉合電路，兩分鐘后，若再無聲音則自動斷開。
(1)請將圖2甲中的器材連成符合上述樓道燈要求的電路。
(2)小明受樓道燈電路的啟發(fā)，在爺爺?shù)呐P室里也安裝了這樣一個“聰明”的電路。晚上只要拍拍手，燈就亮了，過一會自動熄滅，給爺爺帶來了方便。不過遇到晚上有雷雨，就麻煩了，雷聲使燈不斷被點(diǎn)亮，影響爺爺休息。還有爺爺睡覺前需要這盞燈一直被點(diǎn)亮。現(xiàn)在再給你兩個開關(guān)S1、S2，在圖2乙中完成對這個“聰明”電路的改裝。并分別說明在燈自動工作、晚上打雷需取消自動功能和需要燈一直被點(diǎn)亮?xí)r開關(guān)S1、S2的斷開與閉合情況。
【解析】（1）根據(jù)樓道燈的要求，可設(shè)計(jì)成如圖答甲所示的電路。（2）根據(jù)題目對爺爺臥室“聰明”電路的要求，可設(shè)計(jì)成如圖答乙所示的電路。需要燈自動工作時(shí)，斷開S1，閉合S2，與樓道燈電路相同；晚上打雷時(shí)斷開S2，雷聲不能使燈不斷被點(diǎn)亮；需要燈一直被點(diǎn)亮?xí)r閉合S1，和S2。　　21*cnjy*com
【答案】（1）見圖答甲。（2）見圖答乙。
需要燈自動工作時(shí)，斷開S1，閉合S2。晚上打雷時(shí)斷開S2。需要燈一直被點(diǎn)亮?xí)r閉合S1，和S2。
【名師點(diǎn)評】樓道燈是學(xué)生熟悉的，而題目要求的“聰明”電路需要滿足與樓道燈不同的三方面的要求，可引起學(xué)生設(shè)計(jì)興趣，新穎實(shí)用而不落俗套。
4．（2008株洲初中物理競賽題）某同學(xué)甲用右圖所示的電路研究串聯(lián)電路特點(diǎn)，閉合開關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)燈L1較亮，L2較暗。他對這一現(xiàn)象的解釋是：電流從電源正極出發(fā)，經(jīng)過燈L1、L2，電流逐漸變小，所以燈L1較亮，L2較暗。同桌的另一位同學(xué)乙認(rèn)為甲的解釋是錯誤的，她只利用圖10中的器材設(shè)計(jì)了一個實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明甲的解釋是錯誤的。請你完成下列問題：
（1）在虛線框中畫出乙所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路。
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象簡要說明甲的解釋是錯誤的。
【解析】在原圖中將兩燈L1、L2位置互換后，觀察現(xiàn)象，從而說明甲同學(xué)的解釋是否錯誤。
【答案】：
（1）如圖所示。（即可）
（2）將L1、L2位置互換后，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)仍然是燈L1較亮，L2較暗，這說明甲的解釋是錯誤的。
【名師點(diǎn)評】電流是電荷的定向移動形成的。在同一支路上，各處電流相等。
四．綜合應(yīng)用題
1.（2010物理學(xué)科能力競賽）（6分）小轎車一般有四個車門，為防止行駛時(shí)車門沒關(guān)閉帶來危險(xiǎn)，有些車設(shè)計(jì)了報(bào)警電路：四個車門都關(guān)閉時(shí)電鈴不響且指示燈都不亮；只要有一車門沒有關(guān)閉，電鈴就會報(bào)警，對應(yīng)的指示燈（S1對應(yīng)L1，其他類推）就會發(fā)光，根據(jù)指示燈發(fā)光情況可判斷哪一車門沒有關(guān)閉.（說明：每個車門控制一個開關(guān)，當(dāng)車門關(guān)閉時(shí)開關(guān)斷開，車門打開時(shí)開關(guān)閉合）那么該電路應(yīng)如何設(shè)計(jì)，請你在圖中將各元件連接成符合要求的電路圖.21cnjy.com
1．答案：電路如圖所示。
2．（2010全國初中應(yīng)用物理知識競賽預(yù)賽）小軍的爸爸想拆除廚房一盞燈，并將控制該燈的開關(guān)改成插座。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，其余部分的導(dǎo)線都在墻內(nèi))，若將改動后的線路重新鋪設(shè)成暗線則因工程量太太而不切實(shí)際，鋪設(shè)明線又不美觀。小軍得知后，又經(jīng)過認(rèn)真思考，他根據(jù)物理課上所學(xué)的知識，首先畫出了他家現(xiàn)有接線的電路圖（如圖3所示），并認(rèn)為只需在原線路上稍作改裝，就能達(dá)到目的。請你用文字說明小軍的改裝方法，并在右側(cè)虛線框中畫出改裝后的電路圖。
2.【答案】將燈頭拆下，將電燈接線盒內(nèi)的兩根導(dǎo)線接在一起。把開關(guān)接線盒拆掉，換作插座接線盒，將連接開關(guān)的兩根導(dǎo)線接在插座對應(yīng)位置。改裝后的電路圖答3所示。21·世紀(jì)*教育網(wǎng)
【解析】：由于照明電路中電燈與開關(guān)串聯(lián)，要將控制該燈的開關(guān)改成插座，只需將電燈接線盒內(nèi)的兩根導(dǎo)線接在一起。2-1-c-n-j-y

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