上海市向明中学2023-2024学年高二下学期高中物理竞赛练习：电路

上海市高中物理竞赛（向明中学）稳恒电流综合练习(1) 1.A、B两地间铺有通迅电缆，长为L，它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成，通常称为双线电缆．在电缆的某处绝缘保护层损坏，导致两导线之间漏电，相当于该处电缆的两导线之间接了一个电阻，检查人员经过下面的测量可以确定损坏处的位置：①令B端的双线断开，在A处测出双线两端的电阻RA；②令A端的双线断开，在B处测出双线两端的电阻RB；③在A端双线间加一已知电压UA，在B端用内阻很大的电压表测出两线间的电压UB．试由以上测量结果确定损坏处的位置． 2．如图所示，有的计算机键盘的每一个键下面都连有一小块金属片，与该金属片隔有一定空气隙的是另一块小的固定金属片，这两片金属片组成一小电容器．该电容器的电容C可用公式C=εS/d计算，式中常量ε=910-12F·m—l，S表示金属片的正对面积，d表示两金属片间的距离，当键被按下时，此小电容器发生变化，与之相连的电子线路就能检测出是哪个键按下了，从而给出相应的信号，设每对金属片的距离为0.6mm，如果电容变化0.25Pf，电子线路恰能检测出必要的信号，则键至少需要被按下 mm． 3.在如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r．设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U．当R5的滑动触点向图中a端移动时，( ) (A)I变大，U变小． (B)I变大，U变大． (C)I变小，U变大． (D)I变小，U变小． 4.在图所示电路中，闭合开关，各灯都发光．如果滑动变阻器R的滑片向右滑动，各灯的亮度将如何变化? 5.如图所示，是一个测定液面高度的传感器，在导线芯的外面涂上一层绝缘物质，放在导电液体中，导电芯和导电液体构成电容器的两极，把这两极接到外电路，当外电路中的电流变化说明电容值增大时，则导电液体的深度h变化情况为 ( ) (A)h增大 (B)h减小 (C)h不变 (D)无法确定 6.在家用的电热灭蚊器的电热部分的电路中，串联有一个PTC元件，它是一个热敏电阻器，其电阻率随温度变化的关系如图所示，由于这种特性，它具有加热、温控双重功能．对于PTC元件在电热灭蚊器中的作用，以下说法中正确的是：( ) (1)通电后其功率先增大，后减小．(2)通电后其功率先减小，后增大．(3)当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1不变．(4)当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1—t2的某一值不变． (A)(1)、(3) (B)(2)、(3) (C)(1)、(4) (D)(2)、(4) 7.如图所示，电饭锅是一种可以自动煮饭并自动保温，又不会把饭烧焦的家用电器．它的电路由控制部分AB和工作部分BC组成．K1是限温开关，手动闭合，当温度达到103℃时自动断开，不能自动闭合．K2是自动开关，当温度超过80℃时，自动断开，温度低于70℃时自动闭合．R2是限流电阻，阻值2140Ω，R1是工作电阻，阻值60Ω．锅中放好适量的米和水，插上电源(220V，50Hz)，手动闭合K1后，电饭锅就能自动煮好米饭并保温．试问：(1)加热过程电饭锅的消耗的电功率P1是多大? K1、K2都断开时电饭锅消耗的电功率P2是多大? (2)若插上电源后没有手动闭合K1，能煮熟饭吗?为什么? 8.如图所示电路中，电池的电动势为E，两个电容器的电容皆为C，K为一单刀双掷开关．开始时两电容器均不带电(1)第一种情况，先将K与a接通，达到稳定，此过程中电池内阻消耗的电能等于 ；再将K与a断开而与b接通，此过程中电池供给的电能等于 。(2)第二种情况，先将K与b接通，达到稳定，此过程中电池内阻消耗的电能等于 ；再将K与b断开而与a接通，此过程中电池供给的电能等于 。 9．如图所示的电路中L1、L2、L3是三个不同规格的灯泡，均能正常发光，若电路两端的电压不变，当滑动变阻器的触头P向左移动时，三个灯泡的亮度变化情况是（ ） (A)L1变亮，L2和L3变暗 (B)L1变亮，L2变暗，L3不能确定 (C)L2、L3全部变亮 (D)L1、L2变亮，L3变暗 10.如图示为两电阻R1、R2的伏安特性曲线，下列判断正确的是：( ) (A)R1=Ω/3 (B)R2=Ω (C)R2=3 R1 (D)R1=3 R2 11.如图所示的电路中，三个电容器C1、C2、C3的电容值均为C，电源的电动势为E，R1和R2为电阻，S为双掷开关．开始时，三个电容器都不带电，先接通Sa，再接通Sb，再接通Sa，再接通Sb，……如此多次换向，并使每次接通前都已达到静电平衡，试求： (1)当S第n次接通b并达到平衡后，每个电容器两端的电压各是多少?(2)当反复换向的次数无限增多时，在所有电阻上消耗的总电能是多少? 12.如图所示的无限网络，每个电阻的阻值为R，求AB两端的电阻RAB. 13.如图所示，D是一个二极管，它的作用是只允许电流从a流向b，不允许电流从b流向a．平行板电容器AB内部的带电体P处于静止状态．下列关于因极板A的移动而引起的带电体P的运动情况的说法中正确的是： ( ) (A)A板稍向下平移，P向上移动 (B)A板稍向下平移，P向下移动 (C)A板稍向上平移，P向上移动 (D)A板稍向上平移，P向下移动 14.欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的阻值，要求测量结果尽量准，现备有以下器材：A．电池组(3V，内阻1 Ω)；B．电流表(0～0.6A，内阻0.125Ω)；C．电压表(0～3V，内阻3kΩ)；D．滑动变阻器(0～20Ω，额定电流1A)；E．滑动变阻器(0～2000Ω，额定电流0.3A)；H．电键，导线若干．(1)实验电路应采用电流表 接法．(2)备用器材中滑动变阻器应选用 。 15.小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大．某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据(I和U分别表示小灯泡的电流和电压) (1)画出小灯泡的U—I图线．(2)将该小灯泡接在电动势为1.5 V、内阻为2.0Ω的某一电源两端，则小灯泡的实际功率是多少?（3）如果将研究中一样的两个小灯泡并联接在该电源两端，则每个小灯泡的实际功率为多少?（4）如果将研究中一样的两个小灯泡串联接在该电源两端，则每个小灯泡的实际功率为多少?（5）如图甲所示，电阻R1= R2=1kΩ，电源电动势E=6V，内阻不计，两个相同的二极管D串联在电路中，二极管D的ID—UD特性曲线如图乙中a图线所示，试求通过二极管D的电流和电阻R1消耗的功率． 16.一平行板电容器充电后，两板间的电势差为U，电容器所带的电量为Q，试求电容器所储存的电势能． 17.如图所示是一种测量电容的实验电路图，实验是通过对高值电阻放电的方法，测出电容器充电至电压U时所带电荷量Q，从而再求出待测电容器的电容C．某同学在一次实验时的情况如下：(1)按如图所示电路图连接好电路；(2)接通开关S，调节电阻箱R的阻值，使小量程电流表的指针偏转接近满刻度，记下此时电流表的示数是I0=490µA，电压表的示数U0=8.0V，I0、U0分别是电容器放电时的初始电流和电压；(3)断开开关S，同时开始计时，每隔5 s或10s测读一次电流的值，将测得的数据填入下面表格： 试根据绘出的i一t图象估算电容器两端电压为U0时所带电量Q0及电容器的电容C． 18.如图所示，电源内阻不计，当变阻器滑动触头P向右移动时，L1、L2灯亮度如何变化? 19.如图所示电源内阻为零，当滑动变阻器滑动触头向上移动时，( ) (A)电流表A读数变大 (B)电压表V1读数变大 (C)电流表A读数变小 (D)灯A变暗 (E)灯B变亮 20.如图所示：当滑动变阻器滑动触头从a向b移动时，电流表的读数变化情况是( ) (A)变大 (B)变小 (C)先变大后变小 (D)先变小后变大 21.如图，电键S闭合后，调节滑动变阻器滑片P，使A、B、C三者亮度相同，现若继续将滑片下滑一段距离，则：( ) (A)A灯变亮 (B)B灯变亮 (C)C灯最亮 (D)哪个最亮，无法确定 22.如图所示，是一个分压电路，已知电源电动势E内阻r、负载电阻RZ、滑动变阻器电阻R0，那么，通过滑动变阻器电阻R0的最大电流是多少？ 23.向电解槽中的氯化铜溶液通入电流，在槽的中央垂直电流方向上设想一个截面，若在1s内有1C的Cl-从截面右边到左边，同时有1C的Cu2+从截面左边到右边，问：通过电解液的电流强度多大?串联在电路里的电流表读数又是多大? 24.如图所示，一块均匀的半圆形电阻金属片ABCD，AB间电阻为R，试求CD间的电阻为多大? 4 学科网（北京）股份有限公司 $$