5年全国初中物理竞赛电学热点赛题(2)

当钮子开关拨到自动挡时，此时通过ST温控器将加热电阻连入，并开始加热；当水沸腾后，ST温控器的触点断开，进入保温状态，保温指示灯亮；当水的温度低于某温度后，ST温控器又重新接通，再次进入加热状态。

若加热器电阻阻值随温度改变而发生的变化可忽略不计，根据以上叙述与观察，请回答以下问题。

在下列空格中填写“亮”或“不亮”

(1)手动状态通电工作时，电源指示灯保温指示灯 。（每空1分）

(2)自动状态通电工作时，水沸腾前：电源指示灯灯 ，保温指示灯 。水沸腾后：电源指示灯 ，加热指示灯 ，保温指示灯 。（每空1分）

图4

四．计算题。（共70分）

1. 某同学在木板上安装如图所示的三只灯泡，已知灯泡L1和L3的电阻分别为R1=10欧，R3=25欧．连好电路后要测电源电压时，发现连接电压表的导线长度不够，于是他用电压表接在A、C两点时发现读数为1 5伏，接在B、D两点时

读数为20伏．则此时电源电压为多少伏?(有不能整除的地方保留一位小数) （10分）

2. AB和CD是完全相同的两条带有绝缘皮的导线，它们并行地埋设在相距2 km的甲、乙两地之间。由于两导线之间某处的绝缘外皮受到损伤，而发生了漏电现象(即相当于两根导线之间在漏电处连接了一个电阻)。为了确定漏电处的位置，维修人员做了以下测量：

(1)在甲地将两端电压恒为90 V的电源的两极分别接在A、C两端，此时在乙地用内电阻很大的电压表测得B、D两端电压为72V。

(2)在乙地将两端电压恒为100V的电源的两极分别接在B、D两端，此时在甲地用同一型号的电压表测得A、C两端的电压为50V。 如果AB和CD导线每千米电阻值为2Ω，请你根据以上测量结果计算漏电处距甲地多远?（5分）绝缘皮破损处的漏电电阻是多大?（5分）

3. 有一种测量人的体重和身高的电子秤，其测体重部分的原理图如图11中的虚线框所示，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO，压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)，显示体重大小的仪表A(实质是电流表)。其中 AO：BO＝5：1，压力传感器只表面能承受的最大压强为2×106Pa，

为4．68V，取g＝10N／kg。请回答：

(1)该秤零起点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘多少毫安处? （5分） (2)如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20mA，这个人的体重是多少?（5分）

(3)若压杆与压力传感器的接触面积是2cm²，则秤的最大称量值是多少？（5分）

4. 如图10所示为利群商厦安装的光敏电阻自动计数器的示意图。其中A为光源，B为由电动机带动匀速运行的自动扶梯，R1为光敏电阻，R2为定值电阻，当有光照射时R1=R2。每当扶梯上有顾客经过，挡住由A射向R1的光线时，R1的电阻值就增大，计数器就计数一次。请回答：

1．当扶梯上的顾客挡住由A射向R1的光线时，光敏电阻R1两端的电压将发生怎样的变化?R1的功率怎样变化?（5分）

2．若已知自动扶梯满载时，相邻的两个顾客之间的距离均为50cm，扶梯运行的速度为1 m／s。求计数器计数101次，所需用的时间。（5分）

3．若某一段时间内自动扶梯的乘载率为20％，试求这一段时间内该商场自动扶梯上的平均客流量是多少。(客流量是指单位时间经过的顾客人数)（5分）

5. 育才中学科技小组的小明同学自行设计了一个地磅，其原理如图7所示。设电源两端电压u恒为定值，R0为定值电阻，滑动变阻器的总电阻为R、总长度为L，滑动触头与托盘固联，开始时触头位于变阻器最上端A，能随轻弹簧一起上下滑动。已知滑动变阻器的电阻与其接入电路的长度成正比；当对地磅施加压力F时，弹簧的长度会缩短l。(弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长或缩短的长度成正比：f=kx)请回答：

1．说明定值电阻R0的作用。（5分）

2．写出电流表的示数，与待测物体质量m之间的关系式；并分析此地磅的刻度特点。（5分）

3．有同学建议小明将原理图改为图8所示，你认为这样改动好不好?请你分析并简要说明理由．（5分）

4．请你在图8的基础上，在图9的方框里画出你改进后的电路图，并说明改进后的特点。（5分）