电学考题归类

1. 考查电路的特点

例1  下列说法中正确的是（    ）

A. 电流是带电粒子的运动              B. 电路中有电流，一定有电源

C. 电路中有电源，一定有电流          D. 电源是消耗电能的装置

【解析】电流是由带电粒子的定向移动形成的，如果带电粒子杂乱无章地运动，就不能形成电流，故选项A错误；电源是电流形成的必要条件，不是惟一条件，电路中要有电流，必须具备两个条件：一是要有电源，二是电路闭合，故选项C错误，B正确；电源的作用是在电路中提供电能，而不是消耗电能，消耗电能的是用电器。故选B。

2. 考查串联和并联电路

例2  关于图1所示电路的说法中，正确的是（    ）

A. 若都闭合时，则并联

B. 若都闭合时，则串联

C. 若断开，都闭合时，则串联

D. 若断开，都闭合时，则并联

图1

【解析】由图中可以看出不能同时闭合，那样会造成电源短路而烧坏电源，所以选项A、B均是错误的；当断开，闭合时，电路中只有接入电路，被短路，所以选项C错误；只有断开，闭合时，电流分为两路，一路流过，另一路流过中的电流汇合再经过回到电源的负极，从而构成并联电路。故正确答案是D。

说明：本题考查的知识点是识别串、并联电路，考查通过开关的闭合与断开对电路中用电器连接所产生的影响。解答此类题的关键是正确地画出等效电路图，辨析出电路的连接情况。解题出错的原因是对电路不会等效简化，分不清电路的连接方式。

3. 考查电表的正确使用

例3  如图2所示，开关S闭合后，小灯泡均正常工作，则下列说法中正确的是（    ）

A. 甲、乙都是电压表              B. 甲、乙都是电流表

C. 甲是电流表，乙是电压表        D. 甲是电压表，乙是电流表

图2

【解析】开关S闭合后，小灯泡均正常工作，说明小灯泡的连接方式可能是串联，也可能是并联。但的右端和的右端直接连在电源的正极上，因此，若串联，则导线就会将和乙短路，故只能并联，不可能是串联。的左端应连接在一起，故甲为电流表，因为若甲为电压表，则由于电压表视为开路，左端无法正常接入电源的负极，无法正常发光。由于乙表左端接在电源正极上，右端通过甲表接电源负极，则乙表应为电压表。故选C。

说明：熟悉电流表和电压表的正确使用是解决此类问题的关键。切记：电流表相当于一根导线，只能与被测用电器串联；电压表相当于断开的开关，接入电路与不接入电路对电路没有影响。

4. 考查电路故障的分析

例4  如图3所示，闭合开关，两灯都不亮，电流表指针几乎未动，而电压表指针有明显偏转，则该电路的故障可能是（    ）

A. 电流表坏了或未接好            B. 从a经L1到b的电路中有断路

C. L2灯丝烧断或灯座未接好    D. 电压表和L1、L2都坏了

图3

【解析】若电流表坏了或未接好和L2灯丝断了或灯座未接好，则整个电路断路，此时两灯都不亮，电压表也断开，指针应在0，这与题意矛盾，故选项A、C均错误。若电压表和L1、L2都坏了，则电压表处于断开状态，因此指针不会偏转，故选项D也是错误的。若从a经L1到b的电路中有断路，则a－V－b这一支路与电流表和灯L2串联在电源两端，由于电压表内阻很大，所以几乎没有电流，电流表指针几乎不动，此时电压表相当于直接并联在电源两端，因此指针有明显偏转，且示数等于电源电压，故选项B正确。

说明：在分析有电压表和电流表的电路故障时，首先要识别电路类型，同时要抓住两个电表的使用规则和各自的特点进行综合分析。

5. 考查影响电阻大小的因素

例5  在做“研究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验时，为了便于研究而采用控制变量法，即每次须挑选两根合适的导线，分别测出它们的电阻，然后进行比较，最后得出结论（数据见下表）

（1）为了研究导体的电阻与长度的关系，应选用导线C和___________（填写代号）；

（2）为了研究电阻与导体材料的关系，应选用___________两根导线进行实验；

（3）如果选用A和D两根导线进行实验，则是为了研究导线的电阻与___________的关系。

【解析】导体的电阻与导体的长度、材料、横截面积、温度有关。（1）要研究导体的长度与电阻的关系，则要控制材料、横截面积相同，长度不同。从表中可以选出镍铬丝，因为题中已给出C，所以只能选F；（2）要研究电阻与导体材料的关系，要控制长度、横截面积相同，材料不同。根据表中所给数据，选择长为0.5m，横截面积为1.2mm2的镍铬丝和铝，即F和G；（3）A和D的长度均是1.0m，材料都是铁，但A的横截面积为3.0mm2，D的横截面积为0.8mm2，即长度、材料相同，横截面积不同，因此这是为了研究导体的电阻与横截面积的关系。

答案：（1）F  （2）F、G       （3）横截面积

说明：在分析从某两组数据中可得出什么结论时，必须观察这两组数据中哪些量是相同的，哪些量是不同的，相同的量就是实验中要控制的相同条件，不同的量就是要研究的关系。这种由控制变量法得到的实验数据并总结出实验结论（物理规律）时，关键是要理解控制变量法研究问题的思想方法。

6. 考查滑动变阻器的连接和应用

例6  如图4所示，电源两端的电压一定，开关S1闭合，S2断开，如果使电压表和电流表的示数均增大，则下列操作中一定可行的是（    ）

A. 滑动变阻器的滑片P向右移

B. 滑动变阻器的滑片P向左移

C. 滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S2

D. 滑动变阻器的滑片P不动，断开S1

图4

【解析】当S1闭合，S2断开时，电路中R1与R2串联，电压表V测R2两端电压，要使两表的示数都变大，对照四个选项分析：选项A中滑片P向右移动时，R2变大，电流变小，故选项A错误；选项B中滑片P向左移动时，R2变小，电流变大，R1两端电压也变大，那么R2两端电压变小，故选项B错误；选项C中滑片P不动，闭合开关S2，电阻R1被短路，电路中电阻变小，故电流变大，R2两端电压即为电源电压，电压表V的示数变大，故选项C正确；选项D中断开开关S1，电路断开，电流表A示数为0，故选项D错误。故选C。

说明：解答类似题目，首先必须分析电路的连接情况，然后由滑片的移动，判断电阻的变化，进而分析电流的变化、部分导体两端电压的变化。

7. 考查电流跟电压、电阻的关系

例7  阅读短文，并回答短文后的问题

在“探究电流与电压、电阻的关系”的过程中，一些同学作出了以下猜想：

猜想A：加在电阻两端的电压越大，通过的电流越小；

猜想B：加在电阻两端的电压越大，通过的电流越大；

猜想C：加在电阻两端的电压增大，通过的电流不变。

为了验证上述猜想是否正确，小明用定值电阻和一个电压恒定的电源及有关的实验器材，设计了电路，并按实验要求分别测出有关的物理量。

（1）为了完成该实验，需要的测量仪表是____________、____________。

（2）请你画出能验证上述猜想的实验电路图。

（3）下表是小明在实验中测出的数据，R为定值电阻，阻值分别为20Ω、10Ω和5Ω，U是电阻R两端的电压，I是通过电阻R的电流。通过分析比较实验序号____________的数据，可知猜想____________是正确的（填“A”、“B”或“C”）。

（4）通过分析比较以上数据，你还发现了________________________。

【解析】（1）在实验中，控制电阻R不变，改变导体两端的电压，记录每次通过导体的电流；或控制导体两端的电压不变，改变导体的电阻，记录每次通过导体的电流。题目中已给定了定值电阻和一个电压恒定的电源及有关的实验器材，还需要电压表和电流表。

（2）在电路连接中要通过改变滑动变阻器连入电路中的阻值，来改变电路中的电流和改变导体两端的电压。利用上述器材可画出如图5所示的电路图。

（3）猜想中是控制导体的电阻不变，探究通过导体中的电流跟加在导体两端的电压的关系。分析表中的序号1、2、3（或4、5、6或7、8、9）数据可知：在电阻一定的情况下，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。即加在电阻两端的电压越大，通过的电流也越大。由此可知，猜想B是正确的。

（4）分析表中序号1、4、7（或2、5、8或3、6、9）的数据可知：在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比，即电压相同时，电阻越大，电流越小。

答案：（1）电流表     电压表      （2）如图5所示     （3）1、2、3或4、5、6或7、8、9 B       （4）电压相同时，电阻越大，电流越小。

图5电学考题归类

1. 考查电路的特点

例1  下列说法中正确的是（    ）

A. 电流是带电粒子的运动              B. 电路中有电流，一定有电源

C. 电路中有电源，一定有电流          D. 电源是消耗电能的装置

【解析】电流是由带电粒子的定向移动形成的，如果带电粒子杂乱无章地运动，就不能形成电流，故选项A错误；电源是电流形成的必要条件，不是惟一条件，电路中要有电流，必须具备两个条件：一是要有电源，二是电路闭合，故选项C错误，B正确；电源的作用是在电路中提供电能，而不是消耗电能，消耗电能的是用电器。故选B。

2. 考查串联和并联电路

例2  关于图1所示电路的说法中，正确的是（    ）

A. 若都闭合时，则并联

B. 若都闭合时，则串联

C. 若断开，都闭合时，则串联

D. 若断开，都闭合时，则并联

图1

【解析】由图中可以看出不能同时闭合，那样会造成电源短路而烧坏电源，所以选项A、B均是错误的；当断开，闭合时，电路中只有接入电路，被短路，所以选项C错误；只有断开，闭合时，电流分为两路，一路流过，另一路流过中的电流汇合再经过回到电源的负极，从而构成并联电路。故正确答案是D。

说明：本题考查的知识点是识别串、并联电路，考查通过开关的闭合与断开对电路中用电器连接所产生的影响。解答此类题的关键是正确地画出等效电路图，辨析出电路的连接情况。解题出错的原因是对电路不会等效简化，分不清电路的连接方式。

3. 考查电表的正确使用

例3  如图2所示，开关S闭合后，小灯泡均正常工作，则下列说法中正确的是（    ）

A. 甲、乙都是电压表              B. 甲、乙都是电流表

C. 甲是电流表，乙是电压表        D. 甲是电压表，乙是电流表

图2

【解析】开关S闭合后，小灯泡均正常工作，说明小灯泡的连接方式可能是串联，也可能是并联。但的右端和的右端直接连在电源的正极上，因此，若串联，则导线就会将和乙短路，故只能并联，不可能是串联。的左端应连接在一起，故甲为电流表，因为若甲为电压表，则由于电压表视为开路，左端无法正常接入电源的负极，无法正常发光。由于乙表左端接在电源正极上，右端通过甲表接电源负极，则乙表应为电压表。故选C。

说明：熟悉电流表和电压表的正确使用是解决此类问题的关键。切记：电流表相当于一根导线，只能与被测用电器串联；电压表相当于断开的开关，接入电路与不接入电路对电路没有影响。

4. 考查电路故障的分析

例4  如图3所示，闭合开关，两灯都不亮，电流表指针几乎未动，而电压表指针有明显偏转，则该电路的故障可能是（    ）

A. 电流表坏了或未接好            B. 从a经L1到b的电路中有断路

C. L2灯丝烧断或灯座未接好    D. 电压表和L1、L2都坏了

图3

【解析】若电流表坏了或未接好和L2灯丝断了或灯座未接好，则整个电路断路，此时两灯都不亮，电压表也断开，指针应在0，这与题意矛盾，故选项A、C均错误。若电压表和L1、L2都坏了，则电压表处于断开状态，因此指针不会偏转，故选项D也是错误的。若从a经L1到b的电路中有断路，则a－V－b这一支路与电流表和灯L2串联在电源两端，由于电压表内阻很大，所以几乎没有电流，电流表指针几乎不动，此时电压表相当于直接并联在电源两端，因此指针有明显偏转，且示数等于电源电压，故选项B正确。

说明：在分析有电压表和电流表的电路故障时，首先要识别电路类型，同时要抓住两个电表的使用规则和各自的特点进行综合分析。

5. 考查影响电阻大小的因素

例5  在做“研究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验时，为了便于研究而采用控制变量法，即每次须挑选两根合适的导线，分别测出它们的电阻，然后进行比较，最后得出结论（数据见下表）

（1）为了研究导体的电阻与长度的关系，应选用导线C和___________（填写代号）；

（2）为了研究电阻与导体材料的关系，应选用___________两根导线进行实验；

（3）如果选用A和D两根导线进行实验，则是为了研究导线的电阻与___________的关系。

【解析】导体的电阻与导体的长度、材料、横截面积、温度有关。（1）要研究导体的长度与电阻的关系，则要控制材料、横截面积相同，长度不同。从表中可以选出镍铬丝，因为题中已给出C，所以只能选F；（2）要研究电阻与导体材料的关系，要控制长度、横截面积相同，材料不同。根据表中所给数据，选择长为0.5m，横截面积为1.2mm2的镍铬丝和铝，即F和G；（3）A和D的长度均是1.0m，材料都是铁，但A的横截面积为3.0mm2，D的横截面积为0.8mm2，即长度、材料相同，横截面积不同，因此这是为了研究导体的电阻与横截面积的关系。

答案：（1）F  （2）F、G       （3）横截面积

说明：在分析从某两组数据中可得出什么结论时，必须观察这两组数据中哪些量是相同的，哪些量是不同的，相同的量就是实验中要控制的相同条件，不同的量就是要研究的关系。这种由控制变量法得到的实验数据并总结出实验结论（物理规律）时，关键是要理解控制变量法研究问题的思想方法。

6. 考查滑动变阻器的连接和应用

例6  如图4所示，电源两端的电压一定，开关S1闭合，S2断开，如果使电压表和电流表的示数均增大，则下列操作中一定可行的是（    ）

A. 滑动变阻器的滑片P向右移

B. 滑动变阻器的滑片P向左移

C. 滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S2

D. 滑动变阻器的滑片P不动，断开S1

图4

【解析】当S1闭合，S2断开时，电路中R1与R2串联，电压表V测R2两端电压，要使两表的示数都变大，对照四个选项分析：选项A中滑片P向右移动时，R2变大，电流变小，故选项A错误；选项B中滑片P向左移动时，R2变小，电流变大，R1两端电压也变大，那么R2两端电压变小，故选项B错误；选项C中滑片P不动，闭合开关S2，电阻R1被短路，电路中电阻变小，故电流变大，R2两端电压即为电源电压，电压表V的示数变大，故选项C正确；选项D中断开开关S1，电路断开，电流表A示数为0，故选项D错误。故选C。

说明：解答类似题目，首先必须分析电路的连接情况，然后由滑片的移动，判断电阻的变化，进而分析电流的变化、部分导体两端电压的变化。

7. 考查电流跟电压、电阻的关系

例7  阅读短文，并回答短文后的问题

在“探究电流与电压、电阻的关系”的过程中，一些同学作出了以下猜想：

猜想A：加在电阻两端的电压越大，通过的电流越小；

猜想B：加在电阻两端的电压越大，通过的电流越大；

猜想C：加在电阻两端的电压增大，通过的电流不变。

为了验证上述猜想是否正确，小明用定值电阻和一个电压恒定的电源及有关的实验器材，设计了电路，并按实验要求分别测出有关的物理量。

（1）为了完成该实验，需要的测量仪表是____________、____________。

（2）请你画出能验证上述猜想的实验电路图。

（3）下表是小明在实验中测出的数据，R为定值电阻，阻值分别为20Ω、10Ω和5Ω，U是电阻R两端的电压，I是通过电阻R的电流。通过分析比较实验序号____________的数据，可知猜想____________是正确的（填“A”、“B”或“C”）。

（4）通过分析比较以上数据，你还发现了________________________。

【解析】（1）在实验中，控制电阻R不变，改变导体两端的电压，记录每次通过导体的电流；或控制导体两端的电压不变，改变导体的电阻，记录每次通过导体的电流。题目中已给定了定值电阻和一个电压恒定的电源及有关的实验器材，还需要电压表和电流表。

（2）在电路连接中要通过改变滑动变阻器连入电路中的阻值，来改变电路中的电流和改变导体两端的电压。利用上述器材可画出如图5所示的电路图。

（3）猜想中是控制导体的电阻不变，探究通过导体中的电流跟加在导体两端的电压的关系。分析表中的序号1、2、3（或4、5、6或7、8、9）数据可知：在电阻一定的情况下，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。即加在电阻两端的电压越大，通过的电流也越大。由此可知，猜想B是正确的。

（4）分析表中序号1、4、7（或2、5、8或3、6、9）的数据可知：在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比，即电压相同时，电阻越大，电流越小。

答案：（1）电流表     电压表      （2）如图5所示     （3）1、2、3或4、5、6或7、8、9 B       （4）电压相同时，电阻越大，电流越小。

图5

说明：“探究电流与电压、电阻的关系”的实验是研究欧姆定律的基本实验。在实验方法上采用的是控制变量法。第一步是控制电阻不变，研究电流与电阻的关系；第二步是控制电压不变，研究电流与电阻的关系。该类题是历年中考的热点，平时复习时应多加强训练。

说明：“探究电流与电压、电阻的关系”的实验是研究欧姆定律的基本实验。在实验方法上采用的是控制变量法。第一步是控制电阻不变，研究电流与电阻的关系；第二步是控制电压不变，研究电流与电阻的关系。该类题是历年中考的热点，平时复习时应多加强训练。

图5

说明：“探究电流与电压、电阻的关系”的实验是研究欧姆定律的基本实验。在实验方法上采用的是控制变量法。第一步是控制电阻不变，研究电流与电阻的关系；第二步是控制电压不变，研究电流与电阻的关系。该类题是历年中考的热点，平时复习时应多加强训练。

A

思路点拨：此电路为一个串联电路，当开关S’分别与a和b连接时，电路的连接方式并没有改变。当S’接a时，电压表测的是R1两端的电压；S’接b时，电压表测的是R1、R2两端的总电压。本题中可以先求出串联电流，然后根据欧姆定律求出各电阻两端的电压。

全程精解：

      Ua=U1=IR1=0.12A×20Ω=2.4V

      Ub=U=6V

误区分析  在解电学问题时，一般先确定电路的连接方式，然后根据电路特点求出所需物理量。如本题中根据串联电流相等，先求出电流。

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。