力学综合计算题分类例析

综观历年各省市中考题，不难发现，力学计算大多以综合题的形式出现，单独用一个知识点只对某一个物理量（如密度、压强等）进行求解的力学计算题已很少见了，绝大部分力学的计算题都有一定的综合性。综合题的优点是：一方面能考查学生分析、理解和推理的思维能力，另一方面考查学生综合运用知识的能力和知识迁移能力。这完全符合新课程标准的要求和目标，所以这种题型在今后的中考中仍将占有很重要的位置。本专题从以下几个方面对这类计算题进行分析探究。以指导同学们解题时抓住要点，一举突破。

一.思路和方法

1.读懂题意或图示，明确已知量和所求量。

有些新题型会出现一些新名词或概念，有的已知条件比较隐蔽，应该努力挖掘出对解题有用的信息。

2.分析研究对象所处的状态或物理过程，找出已知量和未知量之间的联系。

为了帮助分析，通常对研究对象进行受力分析并画出受力图，确定哪些力构成平衡力，根据平衡条件建立平衡方程式，这是很关键的一步。

3.明确题目所描述的对象和过程涉及到哪些知识点，选择适当的公式或规律进行计算。

①求压强时可用，两个公式进行求解。但后一个公式一般用来求解液体压强，只有竖直放置的柱体对支承面产生压强，才能用来解。

②计算浮力的方法有很多：（1）阿基米德原理；（2）弹簧测力计测浮力（G与F分别为物体在空气中称和在液体中称时弹簧测力计的示数）；（3）平衡法：物体处于漂浮或悬浮；（4）压力差法：。根据已知条件和研究对象所处的状态选择适当的公式求浮力。

③求滑轮组的机械效率也有两个公式：和。当滑轮组竖直提升物体时就用前者，当滑轮组水平拉物体时就用后者。

4.验证计算结果

对答案进行检验，看过程有无错误，看结果是否符合实际。

二.热点问题归类

热点一：密度、压强和浮力的综合。

例1.某电梯公寓楼约40m，完成此建筑物需要浇铸钢筋混凝土，还需要使用其他建筑材料，混凝土密度为，取。求：（1）已知自来水的密度为，若要从地面向楼顶提供自来水，加压设备至少需要给施加多大的压强？（不考虑大气压强）

（2）测量表明，该楼的地基所承受的压强不得超过，若地基与地面的接触面积为，则此大楼另外添加的装饰材料、各种设备等物资及进入大楼的人员的总质量不得超过多少？

解析：这是一道密度和压强的综合题，根据公式。（1）小题立即解决。（2）小题中要求质量，则可以先求出最大重力，然后求出最大质量，最后减去已有的质量即可，具体解法如下：

（1）

（2）设混凝土、其他建筑材料和其余部分的质量分别为m1、m2和m3，总重量为G

当m3最大时，G最大，大楼对地基的压力F最大，地基所承受的压强达到最大值。

所以

所以

例2.去年南京市对大明湖进行了首次换水清淤，换水后大明湖水清澈见底，鱼儿欢畅。爱湖小分队的同学准备利用自己掌握的科学知识对湖水水质进行监测。他们通过调查，了解到大明湖周边主要污染源很容易导致湖水密度变大，而密度达到的水域就不适宜湖里鱼类生存，他们就想到做一个简易的密度计来监控湖水密度。为此找来一根长为1.2m粗细均匀的木条，在底端嵌入适量重物，使其能直立漂浮水中，做好相应的标记后就可以监测湖水的密度了，测量得该简易密度计的总质量为0.5kg。（g取10N/kg）

（1）先将该木条放入足够深的清水中，测得木条露出水面0.2m，在水面处画上白线，请计算此时木条底端受到的水的压强及木条受到的浮力。

（2）请通过计算说明应在木条的什么位置画上表示污水密度达到时的红线，以监测湖水密度是否超标。

解析：此题是一道运用知识解决实际问题的好题，综合的知识有压强、浮力和二力平衡等。（1）木条底端受到水的压强可直接用来求；又因木条处于漂浮状态，故可用二力平衡法求浮力。

由于木条处于漂浮状态，所以：

（2）此题实际上是求木条浸入污水的深度h，要求深度必先求，因为，可通过浮力算出。又因木条的横截面积S未知，深度h似乎无法求出，但我们要善于利用（1）小题的条件，找到两者的相同之处，即在清水中和污水中都处于漂浮状态，两者受到的浮力相等，所以

，即，所以：

热点二：速度、功率和效率的综合

例3.如图1所示，物体重20N，在拉力F的作用下，以0.5m/s的速度沿水平方向匀速运动，物体与地面的摩擦力是物重的0.2倍，求：

（1）不记滑轮、绳重和滑轮组的摩擦，拉力的大小及拉力的功率。

（2）若拉力为2.5N，该滑轮组的机械效率。

图1

解析：在不计摩擦的情况下，可直接用滑轮组省力公式求拉力，不过不是，而应该是（是物体A与地面的摩擦）。因为对物体的拉力不是等于物体的重量，而是等于地面对物体的摩擦力。相应地，求这种水平装置的滑轮组的机械效率的计算公式也应该是，而不是。拉力的功率可进行如下推导：

（1）拉力的大小：

拉力的功率：

（2）

热点三：压强或浮力与杠杆类相结合的综合题

例4.图2是小明设计的一个用水槽来储存二次用水的冲厕装置。带有浮球的横杆AB（B为浮球的中心）能绕O点转动，倒“T”形阀门C底部为厚度不计的橡胶片，上部为不计粗细的直杆，进水口的横截面积为4cm2，浮球的体积为100cm3，OB是OA长度的6倍，AB杆左端压在阀门C上，阀门C堵住进水口时，AB杆水平，浮球顶部和溢水口相平，不考虑阀门C、横杆AB及浮球受到的重力。（）求：

（1）浮球浸没时，浮球受到的浮力多大？A端受力多大？

（2）为了防止水从溢水口溢出，水槽中的水面与溢水口的高度差不能超过多少？

图2

解析：本题又是一道力学综合题，描述的物理情境较为复杂，所以分析审题是关键，尤其是要把这个装置的结构示意图看懂，搞清楚它的工作过程和原理，解题过程如下：

（1）当球全部浸没水中时：

横杆B端受力等于浮球所受浮力，即：

运用杠杆平衡条件：

，因为

所以A端受力为：

（2）水恰能从溢水口流出时水槽中的水面距溢水口的高度差是允许的最大值。此时，浮球全部浸没，阀门C受到水槽中的水向上的压力和水箱中水向下的压力及浮球浸没时杠杆A端对阀门C向下的压力相互平衡，即：

                                         ①

设水槽中的水面距阀门C底部橡胶片的高度为H，溢水口到阀门C底部橡胶片的高度为h，则：

                                             ②

                                              ③

把②③式代入①中，有

整理得：

初中物理欧姆定律阶梯训练

欧姆定律

基础知识与基本技能

*1．导体中的电流，跟这段导体          成正比，跟这段导体       成反比。这个结论是德国物理学家           在19世纪初通过实验研究得出的。通常叫做            。它写成公式是           。[2.5]

*2．电流的符号是   ，单位是     ，单位的符号是     ；电压的符号是     ，单位是     ，单位的符号是     ；电阻的符号是     ，单位是     ，单位的符号是     。*3．单位换算：[1.5]24000Ω=      kΩ=      MΩ 1.1×10⁵V=      kV=       mV

 260mA=         A=           μA

*4．用      表测出电阻两端的电压，用      表测出通过电阻的电流，根据欧姆定律就可以计算出电阻R，这种测电阻的方法叫        法。此实验的原理是          。[1.5]

**5．装有两节新干电池的手电筒，它的电压是    V。若灯泡的电阻为10Ω，当它正常发光时，通过灯丝的电流约是      。[1.0]

**6．有一导体两端的电压为12V时，通过它的电流为0.2A，它的电阻是      ；当它两端的电压为6V时，它的电阻是      ；当它两端的电压为0V时，它的电阻是      ，通过导体的电流是      。[1.5]

**7．我们利用下列器材研究电流跟电压、电阻之间的关系。按电路图（图15-2）用笔线连接电路（图15-3）。[3.5]

在研究电流跟电压的关系时，应保持      不变，移动变阻器的滑片，改变电阻R两端的      ，测出相应的         。在研究电流跟电阻的关系时，应保持

      不变，改变        ，测出相应的       。

**8．下面的表格是“研究电流跟电压、电阻关系”的实验数据记录：[2.5]

 表1电阻R＝15Ω                       表2  电压U=2V

分析表1数据，可得出结论                                      ；

分析表2数据，可得出结论                                      。

**9．某导体两端的电压为0.5V时，通过导体的电流是0.1A，那么当电压为1.5V时，通过导体的电流是     A。[1.0]

**10．在研究电流与电阻的关系时，若导体的电阻为20Ω时，电流为0.2A，那么，导体的电阻为       Ω时，通过导体的电流为0.4A。[1.0]

**11．将30Ω的电阻接在一电源的两端，通过电阻的电流是0.3A，若把30Ω的电阻拿走，将10Ω与60Ω的电阻分别接在这个电源的两端，那么通过两电阻的电流分别是（   ）。[1.5

 A．0.9A，0.15A      B．0.15A，0.9A       C．0.1A，0.6A       D．0.6A，0.1A

**12．在研究“电流跟电压、电阻的关系”的实验中，

如图15-4所示，我们先使电阻箱R的电阻取某一值，多次改变滑动变阻器的阻值，记录每一次的       和相应的电流值，得到当电阻不变时，电流跟     成正比的关系；然后多次改变电阻箱R的电阻，调节变阻器的滑片，使每次     保持不变，记录每次电阻箱R的阻值和相应的     值，得到电流跟      成反比的关系。[3.5]

**13．导体的电阻为15Ω，当其两端电压为6V时，通过它的电流是0.4A，若将它两端的电压增加到12V时，通过它的电流为    ，此时该导体的电阻为     。[1.5]

**14．如图15-5所示的电路，是表示滑动变阻器连入电路的四种接法。当滑片向左滑动的过程中，（1）电流表示数变大的是     电路图；（2）电流表的示数变小的是       电路图；（3）电流表的示数不变的是     电路图；（4）不正确的连法是    电路图。[2.5]

**15．判断题：[2.5]

①（  ）灯泡发光时通过的电量越多，则电流越大

②（  ）电阻是导体对电流的阻碍作用，所以当导体中没有电流时，导体中就没有电阻了 

③（  ）欧姆就是电阻

④（  ）某段导体中的电压越大，则对电流的阻碍作用就越大

⑤（  ）导体长度越长，横截面积越大，则它对电流阻碍作用就越大

⑥（  ）将两个阻值不同的电阻串联后接在电阻中，则电阻大的通过的电流小

⑦（  ）由U=IR可知，在并联电路中电阻较大的，它两端的电压也较大

知识的应用**16．下列说法中正确的是（   ）。[0.5]

A．电流跟电压成正比                B．电流跟电阻成反比

C．在导体的电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比

D．在导体两端电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成正比

**17．由欧姆定律 推得，下列说法中正确的是（   ）。[1.0]

A．导体的电阻与导体两端电压成正比B．导体的电阻与通过导体的电流成反比

C．导体的电阻是导体本身的属性，等于电压与电流的比值D．以上说法都不对

18．一个灯泡的灯丝的电阻是4Ω，当它两端的电压是2.8V时，求通过灯泡的电流是多少？

**19．通过一个电阻器的电流是0.4A，电阻器的电阻是90Ω，求它们两端的电压是多大？

**20．把一个电热器把它接在家庭电路上，通过它的电流是5A，该电热器的电阻是多少？

**21．如图15-6，开关合上前，滑动变阻器的滑片P应移至   端。当滑片从中点开始（此时灯泡正常发光）向右移动时，变阻器连入电路的阻值变      ，电路中的电流变     ，灯泡亮度变     。[2.5] 

**22．如图15-7电流表A₁的示数为0.9A，电流表A₂的示数为0.5A，则通过电阻R₁的电流是      ，通过电阻R₂的电流是     。[1.5]

**23．如图15-8所示的电路，S合上后，电压表V₁的示数是6V，V₂的示数是3.8V，那么电灯L₁两端的电压是      ，灯L₂两端的电压是      。[1.5]

**24．一盏白炽灯接在家用电路上，灯泡正常发光时的电阻是1210Ω，求此灯正常发光时的电流是多大？[1.5]

25．加在某导体两端的电压为3V时，测出通过导体的电流是150mA，则该导体的电阻多大？

**26．用电压表测出一段导体两端的电压是72V，用电流表测出通过这段导体的电流为0.4A，则这段导体的电阻是    Ω。[1.0]

**27．一个电阻为5Ω的导体，通过它的电流为0.8A，说明它两端的电压是   V。[1.0]

**28．一个导体当它两端加8V电压时，通过它的电流为0.2A，则它的电阻是    Ω；这段导体两端加6V电压时，它的电流为      A，电阻为      Ω；当它两端不加电压时，导体的电阻是      Ω，通过导体的电流是      A。[3.0]

**29．有甲、乙两个导体，当通过相同的电流时，甲两端的电压比乙两端的电压高，则两者的电阻相比（   ）A．R_甲>R_乙     B．R_甲=R_乙     C．R_甲<R_乙     D．无法判定

**30．加在阻值12Ω的电阻两端的电压是6V，则在3分20秒内通过该电阻的电量是多少？

**31．某段电路两端的电压是220V，用电器的电阻是40Ω，能否用量程为0～3A的电流表测其电流？[1.5]

**32．加在阻值为30Ω的电阻两端的电压是6V，10min通过该电阻的电量是    C。[1.0]

**33．若导体两端加8V电压时，1min内通过导体横截面积的电量是18C，导体中的电流是      A，导体的电阻是      Ω；若导体两端不加电压时，导体的电阻为

    Ω，通过导体的电流是       A。[2.5]

**34．甲、乙两个导体的电阻之比是1∶2，将它们分别接到同一电源的两端，则通过它们的电流之比是        。[1.0]

35．在电阻是5Ω的导体中，1.5min通过该导体的电量是45C，那么导体两端的电压是    V。

**36．一个5Ω的电阻两端电压为U时，通过电阻的电流为3A，如果将这个电压加在10Ω的电阻两端，则电流是        A。[1.0]

**37．当导体两端电压为10V时，通过导体的电流为500mA，那么导体两端电压为2V时，导体的电阻是（   ）。 A．0.004Ω       B．0.02Ω        C．4Ω        D．20Ω

**38．在下面的方框内画出伏安法测电阻的电路图，并根据电路图连接15-9电路。[3.5]

在连接电路图时开关应处于      状态，滑动变阻器的滑片应位于    （填A或B）端，这主要是为了避免电路中的      过大，而烧坏电路中的有关元件。

**39．在伏安法测电阻的实验中，利用R＝U／I计算出各次的电阻值。但算出的结果往往是不同的，这属于实验中的        ，是不可避免的，采取多次测量取平均值的办法可以             。[1.5]

**40．将6V的电压加在用电器两端时，通过的电流是0.2A，该用电器的电阻是

      Ω；将3V的电压加在同一用电器两端时，通过电路的电流是      A，用电器的电阻是    Ω；如果用电器两端的电压为零，该电阻的阻值是     Ω。[2.0]

**41．如图15-10所示的电路，电源电压为6V，电灯L₁上的电压为1.5V，则电压表的示数（   ）A．1.5V     B．4.5V   C．6V       D．7.5V

***42．有甲、乙、丙三根用同种材料制成的导线，已知甲和乙粗细相同，但甲比乙长；乙和丙的长度相同，但乙比丙细。则三根导线中电阻最大的是（   ）。

[A．甲      B．乙      C．丙      D．无法判断

***43．质量相同的铜丝和铝丝，它们的横截面积相等，铜丝和铝丝的电阻相比较（   ）。

 A．铜丝的电阻大        B．铝丝的电阻大

 C．电阻一样大          D．无法比较

***44．如图15-11是滑动变阻器的结构示意图，若滑片向

右移动时，电路中的电流变小，则应选用的接线柱是（   ）。

 A．AC或AD             B．BC或BD

 C．AC或BD             D．AB或BD

***45．请按要求将图15-12所示的器材用色笔连好电路并画出电路图。要求：当滑片向右移动时，电灯变亮。

知识的拓展

***46．下列说法中正确的是（   ）。[1.0]

 A．电流表和电压表都可以直接接到电源的两极上

 B．电流表可以直接接到电源的两极上，而电压表不行

 C．电压表可以直接接到电源的两极上，而电流表不行

 D．电流表和电压表都不能直接接到电源的两极上

***47．如图15-13闭合开关S，电压表测的电压是（   ）。[1.0]

A．R₁两端的电压   B．R₂两端的电压    C．R₁和R₂两端的电压   D．电源两端的电压

***48．一段导体两端的电压是2V时，导体中的电流是0.2A，如果电压增大到9V时，导体中的电流变为多大。[1.5]

***49．一只电阻器两端的电压从3V增加到3.8V时，通过该电阻器的电流增加了0.2A，则该电阻是多少？[1.5]

***50．在图15-14所示的电路中，当开关S闭合后，

电压表V₁和V₂示数相同，发生的故障是（   ）。[1.5]

     A．灯L₁的灯丝断了      B．灯L₂的灯丝断了

     C．开关S处断路        D．L₁两接线柱短路

***51．当导体两端的电压是8V时，通过导体的电流是0.4A，如果使导体两端的电压再增加6V时，该导体中的电流是（   ）A．0.4A      B．0.5A         C．0.7A        D．0.93A

***52．如图15-15所示，是滑动变阻器接入电路的4种情况，当变阻器的滑片向右移动时，使电路中电流增大的是（   ）。

***53．设计电路。要求：L₁和L₂串联，电流表测L₁的电流，电压表测L₂两端的电压，滑动变阻器控制电路中的电流不超过0.5A。画出电路图，并用铅笔线代替导线将图15-16中的元件连接起来。[3.5]

***54．加在导体两端的电压为3V，通过它的电流为200mA，如果将两端电压再增加6V时，应选什么量程的电流表测其电流？[1.5]

55．如图15-17所示的电路，灯L的电阻为10Ω，电源电压为6V，如果电压表被短路，那么（   ）A．电流表被烧坏   B．电压表被烧坏  C．灯L被烧坏   D．不发生任何事故

***56．某同学做伏安法测电阻的实验时，无论怎样移动变阻器的滑片，发现电压表的示数均为零，而电流表的指针指在满量程之外，这时（   ）。[1.5]

  A．一定是电压表已损坏，应立即断开关

  B．一定是电流表与电源两极直接相连，应立即断开开关

  C．可能是电压表发生了故障，而电流表既未接错也未损坏

  D．可能是电流表与电压表接成了串联电路

***57．如图15-18所示的电路中，电源电压不变，当开关闭合，滑动变阻器的滑片向左移动时（   ）A．电流表示数减小，电压表示数不变 B．电流表示数增大，电压表示数增大

C．电流表示数减小，电压表示数减小D．电流表示数增大，电压表示数减小

串联、并联电路的特点

基础知识与基本技能

*1．串联电路的总电阻等于                               ，写成数学表达式是           ；串联电路中的电流               ，写成数学表达式是          ；串联电路的总电压等于                           ，写成数学表达式是          。

*2．几个导体串联起来总电阻比其中任何一个导体的电阻都    ，因为导体的串联相当于增加了导体的        。[1.0]

**3．阻值为10Ω的电阻R₁与阻值为25Ω的电阻R₂串联后的总电阻是      。若通过R₁的电流为0.2A，则通过电阻R₂的电流是      ，R₂两端的电压是     。[1.5]

**4．R₁与R₂串联后的总电阻为350Ω，已知电阻R₁=170Ω，则电阻R₂=      Ω。

**5．电阻R₁、R₂串联在电路中，已知R₁∶R₂=3∶2，则通过的电流之比I₁∶I₂=      ，电阻两端的电压之比U₁∶U₂=         。[2.5]

**6．R₁=5Ω，R₂=10Ω，串联后接到6V的电源上，则R₁两端的电U₁为       ，R₂两端的电压U₂为        ，U₁∶U₂=       。[2.5]

**7．电阻R₁=30Ω，与电阻R₂串联后总电阻为90Ω，则电阻R₂为      Ω。将这两个电阻并联，其并联的电阻为       Ω。[1.5]

8．粗细相同的两根铝导线，长度关系是L₁＞L₂，串联接入电路后，其电流和两端电压的关系是（  ）A．I₁＞I₂，U₁＜U₂   B．I₁＜I₂，U₁＞U₂   C．I₁=I₂，U₁＞U₂  D．I₁=I₂，U₁＜U₂

**9．串联电路随着用电器的个数增加，其总电阻（   ）。[1.0]

A．变大      B．变小      C．不变       D．无法判断

**10．已知：R₁=4Ω，它与一只电阻R₂并联后的总电阻是2.4Ω，求：R₂的阻值。[1.5]

**11．如图15-19，R₁=6Ω，U₂=3V，总电压为7V，求：R₂=？

**12．如图15-20，R₁=2Ω，R₂=3Ω，电压表的示数为1V。求：R₂两端的电压和电源电压。[1.5]

知识的应用

**13．在家庭电路中，同时工作的用电器越多，干路中的电流（   ）。[0.5]

 A．越大          B．越小        C．不变         D．无法判断

**14．将电阻R₁、R₂并联在电路中，已知R₁=4R₂，则在通过R₁、R₂的电流之比为（   ）[1.5]

 A．1:4        B．4:1      C．2:1       D．1:16

**15．将20只电阻都是9Ω的小灯泡串联后接在36V的电源上，通过其中一个小灯泡的电流为       mA。[1.0]

**16．如图15-21所示的电路，电压U为24V，电流表的示数为1.2A，电压表的示数为6V，则电阻R₁阻值为    Ω。[1.0]

**17．电阻R₁和R₂串联后的总电阻是1.5kΩ，接入电路后，R₁两端的电压为6V，R₂两端的电压为3V，则R₁的阻值是

     Ω。[1.5]

**18．如图15-22所示，已知R₁=6Ω，U∶U₂=4∶1，则R₂的阻值是    Ω，U₁∶U₂=       。[2.0]

**19．把6个完全相同的小灯泡串联起来，接在24V的电路上，每个小灯泡两端的电压是      V。若每个小灯泡的电阻都是16Ω，电路中的电流是     A。[2.5]

**20．如图15-23所示的电路中，并联电路的电压U =      ；干路中的电流I =    ；总电阻的倒数1/R =         。[1.5]

**21．并联电路的总电阻比其中任何一个电阻都要      ，因为导体并联相当于                            。[1.5]

**22．两个相同的电阻并联后的总电阻为4Ω，那么将它们串联后的总电阻是   Ω。[1.0]

**23．将6只30Ω的电阻并联起来，其电阻为       Ω，15Ω的电阻与30Ω的电阻并联，总电阻是       Ω。[1.5]

**24．将两个灯泡L₁与L₂并联，用电流表测出通过L₁和干路中的电流分别为0.5A和0.7A，则通过L₂的电流为      mA。[1.5]

25．将一阻值为10Ω的均匀的电阻丝对折后，当成一根使用，则对折后的电阻为     Ω。

***26．如图15-24所示的电路，R₁的阻值为10Ω，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为3.2V。求：R₁两端的电压，R₂的阻值及电源电压。[2.5]

***27．如图15-25：U₁=6V，U=10V，通过R₁的电流是0.4A，求：R₁、R₂的阻值。[2.5]

***28．判断题：[2.5]

（1）（   ）导体的电阻决定于导体的长度、横截面积和材料，而与两端的电压和通过的电流无关

（2）（   ）欧姆定律公式中的I、U、R是同一电路上的电流、电压和电阻

（3）（   ）串联电路中的任一用电器被烧断时，其它用电器仍然正常工作

（4）（   ）串联电路上，其中一个电阻增大时，总电阻也增大

（5）（   ）金属中能够自由移动的是自由电子，所以电流和方向就是自由电子移动的方向

 ***29．两盏电灯L₁、L₂串联在家庭电路中，如果它们的电阻分别是440Ω和110Ω，求电路中的电流和电灯L₁、L₂两端的电压各多大？[2.5]

***30．R₁与R₂串联后，连到10V的电源上，R₁=30Ω，测得R₁两端的电压为6V，求：电路中的电流和R₂的阻值。[2.5]

***31．R₁、R₂串联后接到18V的电源上，测得通过R₁的电流为0.2A，R₂的电阻是40Ω。求：R₁的阻值和R₂两端的电压。[2.5]

***32．R₁=60Ω，R₂=70Ω，它们串联后接到某电源上，测得5秒钟通过R₁的电量是6C，则电源电压和R₂两端的电压各多大？[2.5]

***33．如图15-26所示的电路，电源电压为20V，R₁=25Ω，电流表的示数为0.25A，求R₂的阻值和电压表的示数。[2.5]

***34．n个阻值分别为R₁、R₂……R_n电阻串联在电压为U的电路中，U₁∶U₂=      ；U₁∶U=    ；U_n∶U=    。由此可见串联电路中的总电压的分配与各部分电阻成       。[2.5]

***35．粗细相同的两根镍铬合金线A和B，A的长度大于B的长度，将它们串联后接入电路，则通过它们的电流和两端电压的关系是（   ）。[1.5]

A．I_A>I_B， U_A=U_B    B． I_A<I_B， U₁=U₂    C．I_A=I_B， U_A<U_B     D． I_A=I_B， U_A>U_B

***36．有三个电阻，阻值分别是3Ω、6Ω、9Ω，串联后接到6V的电源上，则三个电阻两端的电压分别是（   ）。

A．2V、4V、6V      B．1V、2V、3V     C．3V、2V、1V     D．6V、4V、2V

***37．有一电铃正常工作的电压是12V，要将此电铃接到电压是20V的电源上，应如何办？ 

***38．一把电铬铁，正常工作的电阻是72Ω，通过的电流是0.1A，问必须给它串联一个多大的电阻才能把接到220V的电源上？[2.5]

***39．一个用电器正常工作的电压为6V，阻值为15Ω，将它与一只12Ω的电阻串联后接到电压是多大的电源上，此用电器才能正常工作？[2.5]

***40．两个电阻R₁、R₂，它们的阻值分别是10Ω、20Ω，将它们串联后接在电压为6V的电源上，通电5min，则通过R₁、R₂的电量分别是（   ）。[1.5]

A．1C，2C      B．180C，90C  C．40C，20C     D．60C，60C   

***41．将电阻R₁、R₂串联在电路中，已知：R₁=3R₂，总电压为4V，则R₁两端的电压为（   ）。

A．4V        B．3V        C．2V          D．1V

***42．两根长度相同，粗细不同的锰铜丝，把它们串联在电路中，则（   ）。[1.5]

A．粗的电流大，且电压也大     B．细的电流大，且电压也大

C．粗的、细的电流一样大，但细的电压大D．粗的、细的电流一样大，但粗的电压大

***43．一段导体的电阻增加3Ω后，接在原电源上，发现通过该导体的电流是原来的4/5，则该导体原来的阻值是多少？[2.5]

***44．如图15-27所示的电路，R₁=20Ω，变阻器R₂的阻值范围为0～40Ω，当变阻器滑片P移至变阻器的中点时，电流表的示数为0.5A，那么当变阻器滑片P移至阻值最大位置时，电流表的示数多大？[3.5]

***45．如图15-28所示，小灯泡正常发光时灯丝的电阻是7.5Ω，电压是1.5V。如果电源电压为4V，要使小灯泡正常发光，应串联一个变阻器分去电压    V，并控制电路中的电流为     A，调节滑动变阻器的阻值为     Ω。[2.5]

***46．如图15-29所示，电流表的示数是0.3A，灯泡L的电阻为3Ω，整个电路的电阻为30Ω，那么，灯泡两端的电压为     V，电压表的示数是  V。

***47．如图15-30所示的电路中，当变阻器的滑片在向右移动过程中，变阻器连接入电路的阻值将       ，电路中的电流将       ，电阻R₁两端的电压将      。（填“变大”、“变小”或“不变”）[2.5]

***48．如图15-31所示当滑动变阻器的滑片自左向右移动的过程中，电路的总电阻、电流表示数和电压表示数的变化情况分别是（   ）。[1.5]

 A．变小、变大、不变       B．不变、变大、变小

 C．变大、变小、变小       D．变大、变大、变大

***49．如图15-32，R₁=10Ω，R₂是阻值为0～40Ω的变阻器，电源电压为10V。当P在B端时，电压表的示数多大？当P在AB中点时，电流表、电压表的示数各多大？[2.5]

***50．R₁=5Ω，R₂=7Ω，将R₁、R₂串联在某电路上，通过两电阻的电流之比I₁∶I₂=       ，两电阻两端的电压之比U₁∶U₂=       。[2.0]

***51．下列各图15-33中，滑动变阻器滑片P移动时，电压表、电流表的示数各怎样变化：

若滑片P向右移动：         若滑片P向左移动：       若滑片P向右移动：

电流表示数      ；        电流表示数      ；       电流表示数      ；

电压表示数      ；        电压表示数      ；       电压表示数      ；

***52．如图15-34所示的电路，移动滑片P，使电压表的示数由U₁变化到U₂，U₁∶U₂=5∶2，则滑动变阻器滑片移动前后，通过电阻R的电流之比为（   ）。[2.5]

A．5∶2    B．2∶5   C．1∶1     D．无法判断

***53．将电阻R₁和R₂组成串联电阻，R₁∶R₂=3∶1，如果电路两端的总电压是12V，那么R₁两端的电压是（   ）。[2.0]

 A．4V       B．3V        C．8V       D．9V

***54．如图15-35所示的电路，电源电压为12V不变，R₁=8Ω，R₂是最大阻值为60Ω的变阻器。求电压表和电流表的变化范围。[2.5]

***55．如图15-36所示的电路，电源电压为12V且保持不变。R₁=10Ω，R₂是0～50Ω的变阻器。求当变阻器滑片移动时，电流表、电压表的示数变化范围。[2.5]

***56．某用电器R₁上标有“10Ω  3A”，另一用电器R₂上标有“50Ω  1.5A”，串联后接到电源上，为了使用电器正常工作，电源电压应不超过何值？[2.5]

***57．如图15-37所示的电路，灯L₁、L₂是      联的，当开关S闭合后，电流表A₁的示数为0.2A，A₂的示数为A₁示数的3倍，则A₃的示数为      A。

***58．1Ω和10Ω的电阻并联后的总电阻是R₁，1Ω、10Ω和100Ω的三电阻并联后的总电阻是R₂，则R₁、R₂的大小关系是（   ）。      

A．R₁<R₂      B．R₁>R₂       C．R₁=R₂        D．无法判断

***59．学校照明电路的总电阻（   ）。[1.5]

A．只开一盏灯时总电阻最小          B．不开灯时总电阻最小

C．所有灯都开着时总电阻最小        D．所有灯都开着时总电阻最大

60．如图15-38所示的电路，当滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表、电压表的示数变化情况分别是（   ）A．变大，变大  B．变小，变小    C．变小，不变     D．变大，不变

***61．下面四对并联的电阻，总电阻最小的是（   ）。[1.5]

A．两个4Ω的            B．一个4Ω，一个6Ω

C．一个1Ω，一个8Ω     D．一个2Ω，一个7Ω

***62．有一根粗细均匀的锰铜线，阻值为R，将其对折后的电阻是原电阻的（   ）。[1.5]

     A．1/2倍        B．1/4倍          C．1/8倍          D．2倍

***63．两个电阻并联后的接入电路，总电阻为R，若将其中任一电阻的阻值减小，则总电阻将     R；若将其中任一个电阻的阻值增大，则总电阻将     R。（填“＞，＜或=”[1.5]

***64．两个同样的电阻串联后的总电阻是36Ω，若将它们并联后，总电阻是      Ω。

***65．导体串联后相当于增加了导体的       ，因此导体串联后总电阻       ；导体并联后相当于增加导体的           ，导体并联后总电阻      。[1.5]

***66．一根粗细均匀的电阻线，阻值为R，将其用拉丝机均匀拉长为原来的2倍，再将其对折，则它的电阻值     R。（填“＞”，“＜”或“=” [1.5]

***67．现有20Ω的电阻若干，实验时需要用5Ω的电阻一只，应用     只20Ω的电阻     联；若需要80Ω的电阻一只，应用    只20Ω的电阻    联。[1.5]

***68．现有阻值分别是2Ω，5Ω，8Ω和20Ω的电阻各一个，要获得4Ω的电阻可以将           的电阻     联；如果要获得10Ω的电阻，则应将            的电阻     联。[2.5]

***69．如图15-39所示的电路中，电流表的读数：A₁为0.12A，A₂为0.08A，A₃为0.1A，电压表的示数为2.8V。由此可知干路中的电流是      A；灯L₁两端的电压为     V，灯L₂两端的电压为      V。[2.5]

70．电阻R₁=1Ω，R₂=24Ω，把它们并联后的总电阻（  ）。A．一定大于24Ω，  B．大于1Ω，小于24Ω

C．一定小于1Ω       D．可能等于1Ω

***71．并联电路，随着并联支路数目增加，其总电阻将（   ）。[1.0]

A．变大          B．变小           C．不变          D．无法判断

***72．串联后的总电阻为10Ω的两个电阻，并联后可能的最大总电阻是（   ）。[2.5]

 A．2.4Ω          B．2.5Ω         C．5Ω            D．1.25Ω

***73．n个阻值相同的电阻，串联的总电阻与并联后的总电阻之比（   ）。[2.0]

A．n:1            B．n²:1          C．1:n             D．1:n²

***74．如图15-40所示的电路，滑动变阻器的滑片P向右移动时，各电表示数变化情况是（   ）。[2.0]

 A．V₁增大，V₂减小，A减小 

 B．V₁增大，V₂减小，A增大

 C．V₁减小，V₂增大，A增大

 D．V₁减小，V₂增大  A减小

***75．如图15-41所示，R₁=R₂=10Ω，则A、B间的总电阻是（   ）。[1.0]

 A．5Ω     B．10Ω     C．20Ω    D．0Ω

***76．如图15-42，R₁=5Ω，R₂=20Ω，已知干路中的电流是0.5A，求电路两端的电压和通过的电阻的电流。[2.0]

***77．如图15-42，若电路两端的电压是9V，I=0.2A，I₁=0.15A。求：R₁、R₂的阻值。[2.5]

***78．如图15-43，电源电压是18V，R₁=60Ω，R₂=10Ω，I₁=0.2A。求：I₂=？，I=？[2.5]

***79．一段电阻两端的电压是4V时，通过它的电流是0.2A，如果在它两端再并联上阻值为R的电阻时，干路中的电流增加了0.4A，那么电路的总电阻R_总和R的阻值各是多大？[2.5]

***80．如图15-44：R₁=10Ω，R₂=20Ω，S断开时，电流表的示数为0.6A.求S闭合时电流表的示数。[2.5]

***81．如图15-45所示的电路，灯L的电阻R_L=40Ω，R是标有“20Ω 1.5A”字样的变阻器，电源是由两节干电池串联而成的电池组。试求电流表和电压表的变化范围。[2.5]

***82．把R₁与R₂并联后接在电源上，当R₁减小时，其总电阻（   ）。[1.0]

A．一定减小     B．一定增大       C．可能会增大     D．可能会减小

***83．把两根长度相同粗细不同的镍铬合金线连接在电路中，若通过它们的电流相等，则它们的连接方式是（   ）。[1.0]A．一定是串联        B．一定是并联

 C．可能是串联，也可能是并联        D．无法判断

***84．如图15-46所示的电路，R₁=2R₂，电流表在A、B两处测得的电流分别为I_A和I_B，则（   ）。[2.5]

 A．I_A=I_B   B．I_A=I_B   C．I_A=I_B   D．I_A=I_B

***85．将电阻R₁、R₂并联后接到某电源上，干路中的电流为I，则（   ）。[2.5]

 A．R₁中的电流为  B．电源电压为（）I

 C．R₂上的电压为IR₂       D．R₁、R₂上的电压之比为R₂:R₁

***86．如图15-47所示的电路，电流表A₁与电流表A₂的读数之比是5:2，则两个电阻R₁与R₂之比是（   ） A．2:5     B．5:2      C．3:2      D．2:3

***87．如图15-48所示的电路，当开关S断开时，电流表的示数是1A，开关闭合时，电流表的示数将（   ）。A．不变     B．增加到2A    C．减少到1/2A   D．增加到4A

***88．如图15-49，电源电压4V，R₁=R₂=4Ω，R₃=2Ω。电流表A₁、A₂、A₃的示数分别是多少？[3.5]

***89．如图15-50所示的电路，R₁=2Ω，R₂=6Ω，开关闭合后，电流表的示数为4.8A，求：[3.5]

（1）电路的总电阻；

（2）电阻R₁、R₂两端的电压之比；

（3）通过R₁、R₂的电流之比。

知识的拓展

****90．如图15-51，当S闭合时，电流表的示数1.5A，电压表的示数为9V。（1）求电源电压和R₁的阻值；（2）当S断开时，电压表的示数为6V，电流表的示数为1A，R₂的阻值是多大？[3.5]

****91．如图15-52所示的电路，电源电压12V且保持不变。R₁=8Ω，R₂为0～12Ω的滑动变阻器。开关S合上后，变阻器滑片P从A端移动到B端时，求电流表、电压表的变化范围。

[3.5]

****92．如图15-53所示的电路，R₁＝9Ω，R₂＝6Ω，R₃＝4Ω。开关S₁、S₂均断开时，电压表的示数为5.4V。求：（1）开关S₁、S₂均闭合时，电流表、电压表的示数。（2）仅合上开关S₂时，电压表、电压表的示数。[3.5]

****93．如图15-54所示的电路，灯L₂的阻值R₂＝20Ω，当S₁断开，S₂合上时，电流表、电压表的示数分别为0.3A和3V。求：（1）电源电压；（2）S₁、S₂均合上时，电流表、电压表的示数。[3.5]

****94．如图15-55所示，R₁＝15Ω，R₂＝10Ω，当S₁合上、S₂断开时，电流表的示数为0.4A；当S₁、S₂均合上时，电流表的示数为0.6A。求：（1）R₃的阻值；（2）S₁、S₂均断开时，电流表的示数。[3.5]

****95．如图15-56所示的电路，电源电压保持6V不变。灯L₁的电阻为15Ω，当开关S₁、S₂闭合时，电流表的示数为1A，求灯L₂的电阻。（2）当开关S₁、S₂都断开时，电流表的示数为0.3A，求L₃的电阻。[3.5]

****96．如图15-57所示的电路，电源电压为12V且保持不变。R₁＝6Ω，R₃＝4Ω，当S₁、S₂均断开时，电流表的示数为1.2A。求：（1）R₂的阻值；（2）当S₁、S₂均合上时，电流表和电压表的示数；（3）仅合上S₁时，电流表、电压表的示数。[3.5]

****97．如图15-58所示电路中，R_L=6Ω，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，电源电压为8V。为了使两表都能安全使用，对变阻器连入电路的阻值有何要求？[3.5]

****98．如图15-59所示，R₁为0～200Ω的变阻器，R₂=50Ω，电源电压为20V，电流表的量程A₁是0～0.6A，电流表A₂的量程是0～3A。合上S，当滑动变阻器的滑片位于R₁的中点时，1min通过R₁的电量是多少？为了使两表都不损坏，R₁连入电路的电阻只能在什么范围内变化？[4.5]

****99．实验：给你一个电池组，一只电压表，一只已知阻值的定值电阻R，一只开关和几根导线，请你用来测一个未知阻值的电阻R_X。要求：（1）画出电路图；（2）简述实验原理和步骤；（3）写出计算R_X的公式。[4.5]

****100．如图15-60所示的方框称为黑箱（看不见内部情况的意思），它外面有四个接线柱，并知道内部有三只阻值相同的电阻，但不知道接法。经从外部对四接线柱进行测定，得知R_AD=R_BC=R，R_AB=R_CD=2R。请在黑箱内画出电阻的连接方法。[3.5]

检 测 题

（每题10分，共100分；完成时间30分钟）

基础知识与基本技能*1．电压是使电路中形成      的原因。电阻是表示导体对电流的      作用的，其它条件一定时，电阻越大，电流越小。

*2．在用实验研究一段导体(电阻)中的电流与它两端电压的关系时，应当运用滑动变阻器进行调节，不断地改变        值，并记录对应的         值，然后对数据进行分析得出结论；在研究一段导体(电阻)中的电流与导体电阻的关系时，每次实验应换用不同阻值的导体，并运用滑动变阻器进行调节，使每一次导体两端的电压       ，并记录对应的        值，然后对数据进行分析，得出结论。综合以上两方面的实验结果可得到著名的欧姆定律，其内容是                                     。

**3．一段导体两端的电压是6V时，通过导体的电流是200mA，则该导体的阻值为

      Ω；若使该导体两端电压变为3V，则该导体的电阻为        Ω。

**4．已知两个导体的电阻分别为R₁＝4Ω，R₂＝6Ω。若将它们串联接人电路，则总电阻为     Ω，它们各自两端的电压U₁∶U₂=      ；若将它们并联接人电路，则总电阻为      Ω，通过它们的电流之比I₁∶I₂=         。

知识的应用

**5．电阻R₁:R₂=4:3，它们并联后接入电路中，通过它们的电流之比为        ，它们两端的电压之比为       。

**6．在并联电路中，通过支路的电流跟该支路的电阻成      比，并联电路具有

         作用。

***7．n个等值电阻并联后，总电阻R等于某一电阻的      倍，总电流等于某一条支路电流的     倍。

***8．已知：R₁<R₂，将图15-1中的四种不同接法接到同一电源的两极间，电路中的电流最小的是（   ）。

知识的拓展****9．给你一个电池组，一只电流表，一只已知阻值的定值电阻R，以及开关、导线。用这些器材测一个未知阻值的电阻Rx的阻值。要求：(1)画出电路图；(2)写出主要步骤和计算式。

****10．某同学用伏安法测一只小灯泡的电阻，请你回答该同学在实验中遇到的问题：

(1)灯泡的亮度在他看来是正常时，他停止了对滑动变阻器的调节，并细心地观察电流表，发现电流表的示数在缓慢地变小，你认为出现这种现象的原因是     

                                        。

(2)后来他又调节滑动变阻器，一不留神灯泡熄灭了(灯丝烧断了)。这时他观察到两电表的示数情况将是(    )。

A．两电表示数都为零         B．电流表有示数，电压表示数为零

C．两电表的示数都不为零     D．电流表示数为零，电压表有示数且比原来大

第十六届全国初中应用物理知识竞赛初赛试卷

一、选择题  以下各小题给出的四个选项只有一个是正确的，把正确

选项前面的字母填在题后的括号内(每小题3分，共15分)。

    1．小亮同学从超市买来一个玻璃瓶装的铁皮盖罐头，想把瓶盖打开，可是怎么也拧不动。小亮的哥哥用螺丝刀沿瓶盖的边轻轻撬了几下，一拧就打开了。这主要是因为用螺丝刀撬瓶盖可以  【    】 

A．增大瓶盖直径，减小瓶盖侧壁对瓶的压力

B．减小瓶盖与瓶口的接触面积

C．减小瓶内外气体的压力差

D．由于撬了盖的一边，而增大了盖的另一边的压力

    2．高压输电线路的铁塔顶端有一条(或两条)比下面输电线细的金属线(如图1～图2)，它的作用是    【    】

  A．加强铁塔的稳定性

  B．传输零线的电流

  C．防雷电，起到避雷针的作用

  D．作为备用线，供输电线断开时应急使用

3．用普通照相机拍照时，要按被照物体距相机镜头的远近进行“调焦”，使用起来不太便捷。有一种“傻瓜”相机，只要把想拍摄的景物全部纳入取景器内，不论远处还是近处的物体，在照片上都比较清晰，从而使拍照的过程变得十分快捷。这种“傻瓜”相机不用“调焦”的奥秘是  【    】

    A．采用了长焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相差不大

    B．采用了短焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相差不大

    C．采用了长焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相同

    D．采用了短焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相同

    4．磁带录音机既可以录音，也可用以放音，其主要部件为运行的磁带和绕有线圈的磁头。录音时，磁带上的磁粉被由声音信号转化而来的电流产生的磁场所磁化，这样便将声音信号转化为磁信号记录在磁带上；放音时，再把磁带上的磁信号通过磁头转化为电信号使扬声器发声。对于录音机录音、放音过程的基本原理，下列各种说法中正确的是  【    】

    A．录音的基本原理是电磁感应，放音的基本原理是电流的磁效应

    B．录音的基本原理是电流的磁效应，放音的基本原理是电磁感应

    C．录音和放音的基本原理都是电流的磁效应

    D．录音和放音的基本原理都是电磁感应

    5．王勇同学在宾馆饭店看到一种自动门，当有人靠近时，门会实现自动开闭。王勇同学对此产生了浓厚的兴趣，他很想知道自动门是如何实现自动控制的。为此他反复做了几次试验：当他轻轻地靠近自动门时，门自动打开；当把一个足球滚向自动门时，门自动打开；当把一面底部装有滚珠的无色透明大玻璃板，直立着滑向自动门时，门不打开。王勇同学根据探究试验的结果，对自动门的自控原理提出了以下几种猜想，你认为其中最合理的猜想是  【    】

    A．自动门“听”到来者的声音时，通过声控装置实现自动开闭

    B启动门探测到靠近的物体发射出的红外线，通过光控装置实现自动开闭

    C自动门本身能发射出一种红外线信号，当此种信号被靠近的物体反射时，就会实现自动开闭

    D．靠近门的物体通过空气能产生一种压力传给自动门，实现自动开闭

二、填空题(共15分)

    1．(3分)如图3所不，小婷乘汽车到姥姥家去度假，汽车在平直公路上行驶。小婷的感觉是：远处的村庄相对于电线杆在向_________运动；近处的小树相对于电线杆在向_______运动；电线杆周围的景物看起来好像在绕电线杆做_____时针

转动。

    2．(3分)列车上出售的食品常常放在如图4所示的小推车上，若货物均匀摆在车内，当前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆，支点是_____(写出支点位置的字母)；当后轮遇到障碍物A时，售货员向上提扶把，这时支点是______。后一种情况下，手推车可以视为______力杠杆。

    3．(3分)在海拔3000 m以上的高原地区，汽车发动机的冷却水容易沸腾，这是因为高原地区_______的缘故。常年生活在平原地区的人到达该地区后，由于空气稀薄会产生缺氧反应，为了得到足够的氧气，人会不自觉地进行深呼吸，这时肺的容积与在平原上相比要扩张得更_______(选填“大”或“小”)一些。

    4．(3分)汽车上的机械式里程表是用安装在轮上的一组计数齿轮来实现计数的，而这些计数齿轮又通过特定的传动装置被车轮的转动所驱动。同时车轮的转动还通过特定的传动装置，传递给由电磁感应原理制成的传感器，传感器再将反映车轮转动情况的电信号显示在速度表上，从而指示此时的车速。当轮胎用久了有明显的磨损后，就会使所计里程和指示的时速产生误差。若里程表记录里程为12000 km，则汽车实际行驶的里程将 _______(填“大于”、“小于”或“等于”)示数；若此车从北京驶往上海，以速度表上指示的时速为依据，对整个行程所估算的行驶时间将________(选填“大于”、小于”或“等于”)实际行驶时间。

    5．(3分)2005年春节晚会上，一群聋哑青年用精美绝伦的舞蹈“千手观音”给人以美的享受，善的启迪。

    (1)如图5所示，观众看不见领舞者邰丽华身后站着的其他舞蹈者，这是因为光是______________传播的。

    (2)在观看演出的过程中，我们虽然没有看到乐队却也能分辨出是何种乐器在发声，这主要是因为不同乐器所发声音的_________是不同的。

    (3)电视观众看到莲花座上的千手观音身披绚丽霞光，这些光是由________、_______、______三原色依不同的比例混合而成的。

  三、简答下列各题(共22分)

  1．(4分)火箭点火发射时，若高温火焰向下喷射到发射台上，发射台就会被烧

毁。为了保护发射台，在它的底部建造了个大水池，从而巧妙地解决了这个技术问题。

    (1)火箭发射时，底部喷出的庞大的白色气团(图6)是由什么组成的?它是怎样形成的?

(2)分析“大水池”对发射台起到保护作用的道理。

  2．(4分)在高压输电线路中常可看到 如图7所示的一些绝缘子。请说明为什么悬挂高压输电线的绝缘子的表面要涂光亮的瓷釉，而且做成一节一节的?

3．(4分)小志家买了一种点缀节日用的小彩灯，他发现当其中一个小彩灯的灯丝烧断了以后，其余的小彩灯还能继续发光。于是小志对小彩灯之间的连接关系产生了兴趣，为此他请教了科技人员，得到以下信息。

  他用的小彩灯规格是“2．5 V，0．25 A”，通过串联一定数量的小彩灯，使单个小彩灯两端所加的电压比它的额定电压稍低，每个小彩灯都能基本正常发光。

    小彩灯的构造如图8所示，在灯丝导电支架上除了有灯丝和起固定作用的小玻璃珠以外，还绕有约4圈细金属丝。灯丝电阻冷时约为2．5 Ω，热时约为15 Ω。

    细金属丝的电阻为1 Ω，正常(低压)情况下，由于支架表面有一层氧化铜的缘故，它与灯丝支架是不导通的，没有电流流过。若加上较高的电压(如220 V)时氧化层可被击穿，细金属丝与灯丝支架导通。

    根据以上介绍的资料，请你说明为什么一个小彩灯的灯丝烧毁后，其他的小彩灯还能继续发光。

    4．(4分)向阳中学广播室想借助于双刀双掷开关控制南北两教学楼的喇

叭：开关掷向A端时南面的三只喇叭接通，掷向B端时南北六只喇叭全部接通。

请你用笔画线代替导线按上述要求完成图9中的电路图。

  5．(6分)长期以来，实心粘土砖一直是我国主要的建筑材料。由于粘土砖在生产过程中存在着诸多弊端，国家有关部门提出了减少粘土砖使用率、倡导新型

材料的要求。如图10所示的空心水泥砖就是新型建筑材料的一种。请你从节能与环保等方面分析，使用空心水泥砖比使用实心粘土砖有哪些好处。(至少写出三条)

 四、(6分)李明同学家要买一个烧水用的水壶，超市里有两种容积相同但品种

不同的铝质水壶可供选购，一种是放在液化气灶上用的，另一种是壶内装有电热器的，如图ll所示。李明想比较哪一种水壶烧水更省钱。他首先进行了调查，得到如下资料：当地居民用电的价格是0.5元／度；瓶装液化气的价格是60元／瓶(每瓶中液化气的质量约为15 kg，液化气的热值为4.2×10⁷J／kg),用液化气烧水的热效率约为30％，用电热水壶烧水的热效率约为90％。根据以上信息，请你通过计算分析一下用哪种水壶烧水更省钱。

    五、(8分)为了保护环境，治理水土流失，学校的环保小组设计并进行了河水含沙量的研究。

    第一阶段是理论分析：分别以ρ_水、ρ_沙、ρ_泥水表示水、泥沙、泥沙水的密度，以x表示每立方米泥沙水中所含泥沙的质量(称做含沙量)，导出了ρ_泥水与ρ_水、ρ_沙、x的关系式；然后作出了泥沙水的密度ρ_泥水随含沙量x变化的图象。

    第二阶段是实验验证：在一个量筒里放入一定量干燥的黄土，再倒入一定量的清水，计算出含沙量x，并测出泥沙水的密度ρ_泥水；接着再多次加入清水配制成不同密度的泥沙水，进行同样的计算和测量，由此得出ρ_泥水与x的多组数据；然后根据这些数据作出了表示泥沙水的密度与含沙量关系的ρ_泥水－x图象。他们惊喜地发现，实验结果与理论分析是一致的。

    第三阶段是实际测量：在一次山洪冲刷地面时，他们采集了40 L的水样，称出其总质量为40.56kg。此前已经测出干燥的泥沙的密度ρ_沙：2.4×10³kg／m³，于是求出了洪水中的平均含沙量。

    (1)请你参与环保小组第一阶段的工作，导出ρ_泥水与ρ_水、ρ_沙、x的关系式。然后根据关系式作出泥沙水的密度ρ泥水随含沙量x变化图象的草图。

(2)请你参与环保小组第三阶段的计算工作，求出洪水中的平均含沙量。

    六、(10分)现在很流行的数码相机的主要优点是可以直接生成数码照片，从而可以方便地进行编辑与加工，保存的时间也更长。而且数码照片还可以直接在

电脑上显示出来，或者通过电子邮件传送出去。

    下面是一款数码相机的电池的一些资料。根据右面提供的信息以及下面对数码相机工作过程的介绍，回答相关问题：

    (1)数码相机的电源打开后，就处于待机状态，这时要消耗一定的电能；拍摄时，拍摄与处理数据所消耗的电能就更大。假设用一个充满电的电池作电源进行拍照，每5min拍一张照片，相机使用过程中的平

均工作电流为0.2A。请估算一节充满电的电池最多可以拍摄多少张照片。

    (2)对一个电能已全部耗尽的这种电池进行完全充电，充电的效率多大?

七、(12分)空调的“匹数”，是对空调输入功率的粗略标识。因相同匹数不同品牌空调的制冷效能有较大的差异，为便于比较，空调的效能常以“制冷量”来表示。在选择空调时，除了制冷量和制热量(对冷热空调而言)外，还要考虑“能效比”。

空调的能效比=，它表示空调器是否高效节电。目前市场上空调器的能效比相差很大，一般在2～3之间，最高的可达到3．5左右，应尽量挑选能效比高的空调。房间所需的制冷量和制热量可按下面的公式计算：制冷量Q_冷＝S（房间面积）×140w－180 w；制热量Q_热=S(房间面积)×180 W－240 W(此公式适用于层高2．5 m的房间，如果层高偏大，则应适当加大功率)。

    下表是小明家准备购买的某一型号空调的使用说明书的一部分。

    请结合上面所介绍的知识和空调使用说明书，通过计算回答下面的问题：

    1．这台空调的能效比是多少。

    2小明家新购买楼房客厅的面积约为30 m2，层高为2．7 m，他想在客厅内安装上表所示的空调。请你通过计算说明这种选择是否合理。

    3．若小明家用此空调器制冷，空调器的压缩机每天实际工作6 h，一个月仅空调一项所支付的电费约为多少?(当地的电价为0.5元／度)

    八、(12分)小军家客厅墙壁上有一个控制灯的开关和一个两孔插座装在一起的“一开两孔”的电工元件。图12是元件的面板、图13是元件壳体内部的原接线图。由于开关损坏，需要更换整个元件。小军爸爸决定自己动手完成，小军给爸爸当助手。

    小军爸爸断开家中进户线的总开关，在拆旧换新的过程中发现：拆下前没有留意元件中的A、B、D三根导线(B、C间已有一短导线在内部相连)与外面的①②③三根导线的连接关系(如图14)，因为室内导线都在水泥墙内，无法观察①②③各导线与墙内导线的连接情况。

  于是他闭合家中进户线的总开关，用试电笔检测各根导线，发现：第①根导线可以使试电笔发光；第②、⑨根导线不能使试电笔发光。

  根据小军爸爸的检测，能不能判断各根导线的连接情况?

小军经过仔细思考后认为，不能判断每根导线的连接情况，如果在情况不明时盲目连接还可能出现更严重的问题。

    (1)你认为小军的观点对不对?为什么?

    (2)你能不能利用常用的家用电器，如台灯等(均带有插头)，鉴别出①②③根导线应怎样分别与A、B、D接线柱相连接?说出你的方法并简述理由。

    (3)根据你的判断，将图14中①②⑧根导线与下面的A、B、D接线柱和上面的火线、零线及灯泡连接起来。

第十六届全国初中应用物理知识竞赛初赛试卷

一、选择题  以下各小题给出的四个选项只有一个是正确的，把正确

选项前面的字母填在题后的括号内(每小题3分，共15分)。

    1．小亮同学从超市买来一个玻璃瓶装的铁皮盖罐头，想把瓶盖打开，可是怎么也拧不动。小亮的哥哥用螺丝刀沿瓶盖的边轻轻撬了几下，一拧就打开了。这主要是因为用螺丝刀撬瓶盖可以  【    】 

A．增大瓶盖直径，减小瓶盖侧壁对瓶的压力

B．减小瓶盖与瓶口的接触面积

C．减小瓶内外气体的压力差

D．由于撬了盖的一边，而增大了盖的另一边的压力

    2．高压输电线路的铁塔顶端有一条(或两条)比下面输电线细的金属线(如图1～图2)，它的作用是    【    】

  A．加强铁塔的稳定性

  B．传输零线的电流

  C．防雷电，起到避雷针的作用

  D．作为备用线，供输电线断开时应急使用

3．用普通照相机拍照时，要按被照物体距相机镜头的远近进行“调焦”，使用起来不太便捷。有一种“傻瓜”相机，只要把想拍摄的景物全部纳入取景器内，不论远处还是近处的物体，在照片上都比较清晰，从而使拍照的过程变得十分快捷。这种“傻瓜”相机不用“调焦”的奥秘是  【    】

    A．采用了长焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相差不大

    B．采用了短焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相差不大

    C．采用了长焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相同

    D．采用了短焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相同

    4．磁带录音机既可以录音，也可用以放音，其主要部件为运行的磁带和绕有线圈的磁头。录音时，磁带上的磁粉被由声音信号转化而来的电流产生的磁场所磁化，这样便将声音信号转化为磁信号记录在磁带上；放音时，再把磁带上的磁信号通过磁头转化为电信号使扬声器发声。对于录音机录音、放音过程的基本原理，下列各种说法中正确的是  【    】

    A．录音的基本原理是电磁感应，放音的基本原理是电流的磁效应

    B．录音的基本原理是电流的磁效应，放音的基本原理是电磁感应

    C．录音和放音的基本原理都是电流的磁效应

    D．录音和放音的基本原理都是电磁感应

    5．王勇同学在宾馆饭店看到一种自动门，当有人靠近时，门会实现自动开闭。王勇同学对此产生了浓厚的兴趣，他很想知道自动门是如何实现自动控制的。为此他反复做了几次试验：当他轻轻地靠近自动门时，门自动打开；当把一个足球滚向自动门时，门自动打开；当把一面底部装有滚珠的无色透明大玻璃板，直立着滑向自动门时，门不打开。王勇同学根据探究试验的结果，对自动门的自控原理提出了以下几种猜想，你认为其中最合理的猜想是  【    】

    A．自动门“听”到来者的声音时，通过声控装置实现自动开闭

    B启动门探测到靠近的物体发射出的红外线，通过光控装置实现自动开闭

    C自动门本身能发射出一种红外线信号，当此种信号被靠近的物体反射时，就会实现自动开闭

    D．靠近门的物体通过空气能产生一种压力传给自动门，实现自动开闭

二、填空题(共15分)

    1．(3分)如图3所不，小婷乘汽车到姥姥家去度假，汽车在平直公路上行驶。小婷的感觉是：远处的村庄相对于电线杆在向_________运动；近处的小树相对于电线杆在向_______运动；电线杆周围的景物看起来好像在绕电线杆做_____时针

转动。

    2．(3分)列车上出售的食品常常放在如图4所示的小推车上，若货物均匀摆在车内，当前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆，支点是_____(写出支点位置的字母)；当后轮遇到障碍物A时，售货员向上提扶把，这时支点是______。后一种情况下，手推车可以视为______力杠杆。

    3．(3分)在海拔3000 m以上的高原地区，汽车发动机的冷却水容易沸腾，这是因为高原地区_______的缘故。常年生活在平原地区的人到达该地区后，由于空气稀薄会产生缺氧反应，为了得到足够的氧气，人会不自觉地进行深呼吸，这时肺的容积与在平原上相比要扩张得更_______(选填“大”或“小”)一些。

    4．(3分)汽车上的机械式里程表是用安装在轮上的一组计数齿轮来实现计数的，而这些计数齿轮又通过特定的传动装置被车轮的转动所驱动。同时车轮的转动还通过特定的传动装置，传递给由电磁感应原理制成的传感器，传感器再将反映车轮转动情况的电信号显示在速度表上，从而指示此时的车速。当轮胎用久了有明显的磨损后，就会使所计里程和指示的时速产生误差。若里程表记录里程为12000 km，则汽车实际行驶的里程将 _______(填“大于”、“小于”或“等于”)示数；若此车从北京驶往上海，以速度表上指示的时速为依据，对整个行程所估算的行驶时间将________(选填“大于”、小于”或“等于”)实际行驶时间。

    5．(3分)2005年春节晚会上，一群聋哑青年用精美绝伦的舞蹈“千手观音”给人以美的享受，善的启迪。

    (1)如图5所示，观众看不见领舞者邰丽华身后站着的其他舞蹈者，这是因为光是______________传播的。

    (2)在观看演出的过程中，我们虽然没有看到乐队却也能分辨出是何种乐器在发声，这主要是因为不同乐器所发声音的_________是不同的。

    (3)电视观众看到莲花座上的千手观音身披绚丽霞光，这些光是由________、_______、______三原色依不同的比例混合而成的。

  三、简答下列各题(共22分)

  1．(4分)火箭点火发射时，若高温火焰向下喷射到发射台上，发射台就会被烧

毁。为了保护发射台，在它的底部建造了个大水池，从而巧妙地解决了这个技术问题。

    (1)火箭发射时，底部喷出的庞大的白色气团(图6)是由什么组成的?它是怎样形成的?

(2)分析“大水池”对发射台起到保护作用的道理。

  2．(4分)在高压输电线路中常可看到 如图7所示的一些绝缘子。请说明为什么悬挂高压输电线的绝缘子的表面要涂光亮的瓷釉，而且做成一节一节的?

3．(4分)小志家买了一种点缀节日用的小彩灯，他发现当其中一个小彩灯的灯丝烧断了以后，其余的小彩灯还能继续发光。于是小志对小彩灯之间的连接关系产生了兴趣，为此他请教了科技人员，得到以下信息。

  他用的小彩灯规格是“2．5 V，0．25 A”，通过串联一定数量的小彩灯，使单个小彩灯两端所加的电压比它的额定电压稍低，每个小彩灯都能基本正常发光。

    小彩灯的构造如图8所示，在灯丝导电支架上除了有灯丝和起固定作用的小玻璃珠以外，还绕有约4圈细金属丝。灯丝电阻冷时约为2．5 Ω，热时约为15 Ω。

    细金属丝的电阻为1 Ω，正常(低压)情况下，由于支架表面有一层氧化铜的缘故，它与灯丝支架是不导通的，没有电流流过。若加上较高的电压(如220 V)时氧化层可被击穿，细金属丝与灯丝支架导通。

    根据以上介绍的资料，请你说明为什么一个小彩灯的灯丝烧毁后，其他的小彩灯还能继续发光。

    4．(4分)向阳中学广播室想借助于双刀双掷开关控制南北两教学楼的喇

叭：开关掷向A端时南面的三只喇叭接通，掷向B端时南北六只喇叭全部接通。

请你用笔画线代替导线按上述要求完成图9中的电路图。

  5．(6分)长期以来，实心粘土砖一直是我国主要的建筑材料。由于粘土砖在生产过程中存在着诸多弊端，国家有关部门提出了减少粘土砖使用率、倡导新型

材料的要求。如图10所示的空心水泥砖就是新型建筑材料的一种。请你从节能与环保等方面分析，使用空心水泥砖比使用实心粘土砖有哪些好处。(至少写出三条)

 四、(6分)李明同学家要买一个烧水用的水壶，超市里有两种容积相同但品种

不同的铝质水壶可供选购，一种是放在液化气灶上用的，另一种是壶内装有电热器的，如图ll所示。李明想比较哪一种水壶烧水更省钱。他首先进行了调查，得到如下资料：当地居民用电的价格是0.5元／度；瓶装液化气的价格是60元／瓶(每瓶中液化气的质量约为15 kg，液化气的热值为4.2×10⁷J／kg),用液化气烧水的热效率约为30％，用电热水壶烧水的热效率约为90％。根据以上信息，请你通过计算分析一下用哪种水壶烧水更省钱。

    五、(8分)为了保护环境，治理水土流失，学校的环保小组设计并进行了河水含沙量的研究。

    第一阶段是理论分析：分别以ρ_水、ρ_沙、ρ_泥水表示水、泥沙、泥沙水的密度，以x表示每立方米泥沙水中所含泥沙的质量(称做含沙量)，导出了ρ_泥水与ρ_水、ρ_沙、x的关系式；然后作出了泥沙水的密度ρ_泥水随含沙量x变化的图象。

    第二阶段是实验验证：在一个量筒里放入一定量干燥的黄土，再倒入一定量的清水，计算出含沙量x，并测出泥沙水的密度ρ_泥水；接着再多次加入清水配制成不同密度的泥沙水，进行同样的计算和测量，由此得出ρ_泥水与x的多组数据；然后根据这些数据作出了表示泥沙水的密度与含沙量关系的ρ_泥水－x图象。他们惊喜地发现，实验结果与理论分析是一致的。

    第三阶段是实际测量：在一次山洪冲刷地面时，他们采集了40 L的水样，称出其总质量为40.56kg。此前已经测出干燥的泥沙的密度ρ_沙：2.4×10³kg／m³，于是求出了洪水中的平均含沙量。

    (1)请你参与环保小组第一阶段的工作，导出ρ_泥水与ρ_水、ρ_沙、x的关系式。然后根据关系式作出泥沙水的密度ρ泥水随含沙量x变化图象的草图。

(2)请你参与环保小组第三阶段的计算工作，求出洪水中的平均含沙量。

    六、(10分)现在很流行的数码相机的主要优点是可以直接生成数码照片，从而可以方便地进行编辑与加工，保存的时间也更长。而且数码照片还可以直接在

电脑上显示出来，或者通过电子邮件传送出去。

    下面是一款数码相机的电池的一些资料。根据右面提供的信息以及下面对数码相机工作过程的介绍，回答相关问题：

    (1)数码相机的电源打开后，就处于待机状态，这时要消耗一定的电能；拍摄时，拍摄与处理数据所消耗的电能就更大。假设用一个充满电的电池作电源进行拍照，每5min拍一张照片，相机使用过程中的平

均工作电流为0.2A。请估算一节充满电的电池最多可以拍摄多少张照片。

    (2)对一个电能已全部耗尽的这种电池进行完全充电，充电的效率多大?

七、(12分)空调的“匹数”，是对空调输入功率的粗略标识。因相同匹数不同品牌空调的制冷效能有较大的差异，为便于比较，空调的效能常以“制冷量”来表示。在选择空调时，除了制冷量和制热量(对冷热空调而言)外，还要考虑“能效比”。

空调的能效比=，它表示空调器是否高效节电。目前市场上空调器的能效比相差很大，一般在2～3之间，最高的可达到3．5左右，应尽量挑选能效比高的空调。房间所需的制冷量和制热量可按下面的公式计算：制冷量Q_冷＝S（房间面积）×140w－180 w；制热量Q_热=S(房间面积)×180 W－240 W(此公式适用于层高2．5 m的房间，如果层高偏大，则应适当加大功率)。

    下表是小明家准备购买的某一型号空调的使用说明书的一部分。

    请结合上面所介绍的知识和空调使用说明书，通过计算回答下面的问题：

    1．这台空调的能效比是多少。

    2小明家新购买楼房客厅的面积约为30 m2，层高为2．7 m，他想在客厅内安装上表所示的空调。请你通过计算说明这种选择是否合理。

    3．若小明家用此空调器制冷，空调器的压缩机每天实际工作6 h，一个月仅空调一项所支付的电费约为多少?(当地的电价为0.5元／度)

    八、(12分)小军家客厅墙壁上有一个控制灯的开关和一个两孔插座装在一起的“一开两孔”的电工元件。图12是元件的面板、图13是元件壳体内部的原接线图。由于开关损坏，需要更换整个元件。小军爸爸决定自己动手完成，小军给爸爸当助手。

    小军爸爸断开家中进户线的总开关，在拆旧换新的过程中发现：拆下前没有留意元件中的A、B、D三根导线(B、C间已有一短导线在内部相连)与外面的①②③三根导线的连接关系(如图14)，因为室内导线都在水泥墙内，无法观察①②③各导线与墙内导线的连接情况。

  于是他闭合家中进户线的总开关，用试电笔检测各根导线，发现：第①根导线可以使试电笔发光；第②、⑨根导线不能使试电笔发光。

  根据小军爸爸的检测，能不能判断各根导线的连接情况?

小军经过仔细思考后认为，不能判断每根导线的连接情况，如果在情况不明时盲目连接还可能出现更严重的问题。

    (1)你认为小军的观点对不对?为什么?

    (2)你能不能利用常用的家用电器，如台灯等(均带有插头)，鉴别出①②③根导线应怎样分别与A、B、D接线柱相连接?说出你的方法并简述理由。

    (3)根据你的判断，将图14中①②⑧根导线与下面的A、B、D接线柱和上面的火线、零线及灯泡连接起来。