63讲 电学专有讲义（习题解析） 2023年初中物理自主招生讲义68讲

第1 页/ 共33 页 初中物理自主招生讲义63 答与解析 一．导体与绝缘体的概念（共1 小题） 1．小明在家看电视，突然断电，发现空气开关跳闸。原来是楼上邻居家水管漏水，水流入 小明家的插座中，因为流入插座的水是 导体 “ ” “ ” （选填导体或绝缘体），使电路 发生 短 路，导致空气开关跳闸。 答与解析：纯水是绝缘体，但生活中的水都含有一些导电的粒子，是导体，所以湿物体 一般为导体； 插座内流入水后，因为水是导体，使火线和零线不经用电器而连接在一起，发生了短 路，导致空气开关跳闸； 故答为：导体，短。 二．电路图设计（共1 小题） 2．如图给出了小明设计的楼梯照明电灯的四种控制电路，其中S1、S2 分别为楼上和楼下 的开关（都是单刀双掷开关）。要求拨动其中任一开关，都能改变电灯原来的发光或熄 灭状态。在实际应用中最好的方是（ ） ． B． ． D． 答与解析：、此时电路处于断开状态，灯泡不能发光，当扳动S2 时，电路还是断开状 态，不能使电路闭合，灯泡不能发光。不符合题意。 B、此时电路处于断开状态，灯泡不能发光，当扳动S2时，电路处于闭合状态，灯泡发 光。再扳动S1时，电路又处于断开状态，灯泡不能发光。符合题意。 、此时电路处于闭合状态，灯泡发光，当扳动S2 时，电路处于断开状态，灯泡不能发 光。再扳动S1时，电路还处于断开状态，灯泡不能发光。不符合题意。 D、此时电路处于闭合状态，灯泡发光，当扳动S2时，电路处于断开状态，灯泡不能发 第1 页/ 共33 页 光。再扳动S1时，电路是短路。不符合题意。 故选：B。 三．焦耳定律（共1 小题） 3．电烙铁通电一段时间后变得很烫，而连接电烙铁的导线却没有明显发热，这是主要是因 为（ ） ．导线的绝缘皮隔热 B．导线散热比电烙铁快 ．通过导线的电流小于通过电烙铁的电流 D．导线的电阻远小于电烙铁电热丝的电阻 答与解析：电烙铁在使用时，电烙铁和铜导线串联，电烙铁＝导线，通电时间t 相同， Q ∵＝2Rt，R 电烙铁＞R 导线， ∴电流产生的热量： Q 电烙铁＞Q 导线， 从而出现通电一段时间后电烙铁变得很烫、而连接电烙铁的铜导线却不怎么热的现象； 由以上分析可知，选项、B、错，D 正确。 故选：D。 四．家庭电路的组成与连接（共13 小题） 4．小明设计了一种照明电路图，其设计要求是：S1、S2分别为楼上和楼下的开关（都是单 刀双掷开关），要求拨动其中任一开关，都能改变电灯原来的发光或熄灭状态。图所示 的四幅电路图中，既符合上述设计要求，又符合安全用电要求的是（ ） ． B． ． D． 答与解析：、如图，电路是断开的，灯泡不工作，当S1或S2移到另一端的触点，电路 都是闭合电路，灯泡都能正常工作，并且开关接在了火线上，符合安全用电的要求； 第1 页/ 共33 页 B、如图，电路是断开的，灯泡不工作，当S1 或S2 移到另一端触点，电路都是闭合电 路，灯泡都能正常工作，但是开关接在了零线上，不符合安全用电的要求； 、如图，电路是断开的，灯泡不工作，当S1移到另一端触点，灯泡正常工作，但如果是 S2移到另一端的触点，会造成电源的短路，烧坏电路，不符合安全用电的要求； D、如图，电路是闭合电路，灯泡工作，当S1 或S2 移到另一端的触点，都能使电路断 开，但是在此电路中灯泡和开关都接在了火线上，不符合安全用电的要求； 故选：。 5．现在一般标准住宅户内配电系统都使用了空气开关、漏电保护器、三孔插座等设备，有 一配电系统如图所示。其中各个设备的特征是（ ） ．电能表上可以直接读出应该交的电费 B．空气开关的作用与保险丝作用完全相同 ．三孔插座正中间的插孔应该接三脚插头的最长那只脚 D．漏电保护器用于当灯泡的灯丝烧断时，将电流导入大地 答与解析：、电能表是测量用电器消耗的电能的仪表，根据月末的减去月初的示数读出 消耗电能，然后可计算出应该交的电费，故错误； B、空气开关兼并总开关和保险丝的作用，可以在电流过大时自动断开开关以保护电路 安全，也可当总开关使用随时切断电流，故B 错误； 、家庭电路中，两条进户线分别为火线和零线，其中与大地相连的是地线；三脚插头最 长的脚与金属外壳相连。故正确； D、漏电保护器只有在电路发生漏电或有人触电时才会切断电源，而功率过大时电流过 “ ” 大，此时空气开关会跳闸切断电源，而不是漏电保护器会切断电路，故D 错误。 故选：。 6．小虎同学为了安装一个插座供晚上学习，他把家中控制电灯的开关拆下后引出两条导 线，然后接上一个多孔插座。下列哪些是小虎同学在使用该插座时发生的现象？ （ ） ．当插座没接入其他用电器时，电灯不亮 第1 页/ 共33 页 B．当插座接入其他用电器时，电灯和其他用电器能正常工作 ．当插座接入其他用电器越多时，电灯越暗 D．当插座接入其他大功率用电器时可能将保险丝熔断 答与解析：由于开关内只有火线和控制线，所以接上插座在不打开开关的情况下插座断 路；在打开开关的情况下等于插座串联在了吊灯线上；如果插上用电器那么通过用电器 的电压会减小，由于家用电器多数为220V，所以各用电器两端电源都小于220V，故各 用电器不能正常工作。 故选：。 7．在楼房竣工通电前，电工通常要检查家庭电路安装是否存在故障。在如图所示的家庭电 “ 路（部分）中，取下保险丝，在该处安装220V 100”的白炽灯Ll，然后将、B 接到220V 的电源上，发现灯Ll 正常发光。若此时闭合开关S，则灯L2 “ （也是220V 100”） （ ） ．正常发光 B．能发光，但较暗 ．不能发光 D．无法判断 答与解析： “ 取下保险丝，在该处安装220V 100”的白炽灯Ll，然后将、B 接到220V 的 电源上，发现灯Ll正常发光。说明只有L1接入220V 的电路，家庭电路的安装部分出现 短路现象。如果闭合开关S，则灯L2被短路，所以不会发光。 故选：。 8．如图为某家庭电路的部分电路，该电路存在的安全隐患是 开关未与火线相连 。断开 开关，用测电笔接触电路中的点，则氖管 发光 。 第1 页/ 共33 页 答与解析：家庭电路中，开关必须接在火线与用电器之间，这样在断开开关时，用电器 才不会带电。图中开关未与火线相连，存在安全隐患。 断开开关，用测电笔接触电路中的点，因点通过灯泡与火线相连，所以氖管发光。 故答为：开关未与火线相连；发光。 9．如图所示是家庭电路的一部分，请将电灯、开关和三孔插座接入电路中。要求开关只控 制电灯。 答与解析：（1）三孔插座中右孔接火线，左孔接零线。 （2）火线首先过开关再进入灯泡后，再回到零线上，如图： 10．图是一个由开关控制的有指示灯的插排，请用笔画线代替导线，画出正确的连接方 式。 答与解析： 由实际现象可知，开关闭合时，指示灯和插座可以独立工作、互不影响，为并联，开关 第1 页/ 共33 页 位于干路， 其中，三孔插座：左零、右火、中接地；两孔插座：左零、右火；电路图如图所示： 11 “ ．请将两个标有220V 45”灯L1、L2 连接在家庭电路的电路图中，要求开关S 控制两盏 灯，S 闭合后两盏灯都能正常发光。 答与解析： “ 两个标有220V 45”灯L1、L2，要让两盏灯都能正常发光，则两盏灯应并 联； 要求开关S 控制两盏灯，则开关S 应接在干路上；火线首先过开关再进入灯泡。如图所 示： 12．将图中元件连成家庭电路。 答与解析： 从安全用电的角度考虑，对于电灯接线操作的基本要求是：火线零线并排走，火线接在 开关上，通过开关进灯头，零线直接在灯座的螺旋套上； 对于三孔插座来说，是左零、右火、中接地，据此连线，如图所示： 第1 页/ 共33 页 13 “ ．请将两个标有220V 40”的灯L1、L2 连接在家庭电路的电路图中，要求开关S 控制两 盏灯，S 闭合后两盏灯都能正常发光。 答与解析：两盏灯是并联的，两盏灯有一个开关控制，开关接在干路上；火线首先过开 关再入灯泡。如图所示 14 “ ” ．小明要将一个一开三孔开关（即一个开关和一个三孔插座连在一起）安装在新房 “”“ 里。图甲为实物图，图乙为反面接线示意图， B”是从开关接线柱接出的两根导线， 请你帮他将图乙中的电路连接完整，使开关控制电灯，插座又方便其它电器使用。 答与解析：灯泡与插座并联，从安全角度考虑，开关与火线相连，如图所示： 第1 页/ 共33 页 15．将图中已连好的电灯和开关正确地接在家庭电路的火线和零线上。 答与解析：为了用电安全，即开关接在火线与电灯之间，零线直接与灯泡的另一端相 连。如图： 16．用笔画线将图中的三孔插座、开关、螺口灯泡等未接好的元件的导线连接好。 答与解析：（1）三孔插座的上面的孔接地线，左孔接入零线。如图。 （2）火线首先进入开关，然后接入灯尾中心的金属块，零线直接接入螺旋套。如图。 五．测电笔的使用（共1 小题） 第1 页/ 共33 页 17 “ ” “ ” ．一位法师在铺有塑料地毯的舞台上表演不怕电的功夫。他将一盏普通白炽灯泡接 到两导线头、B “ ” 之间，灯泡正常发光；随后将灯泡取下，法师两手分别抓住两导线 头、B，如图所示，其助手用测电笔分别测试、B “ ” 及法师的皮肤。发现测电笔的氖管 都发光。对此表演的合理解释是（ ） “ ” ．法师有特异功能，确实不怕电 B “ ” ．法师的两手均戴有特制绝缘手套 ．在人、灯交替过程中，助手将零线断开了 D．在人、灯交替过程中，助手将火线断开了 答与解析： “ ” “ ” 用测电笔接触法师，氖管发光说明此时法师身体带电，而他没有触电， 是因为把零线断开后，加之舞台上铺有塑料地毯，电流无法形成回路，所以选项解释正 确； 故选：。 六．插座的构造与工作方式（共3 小题） 18 ．如图所示的三孔插座的插孔 “” “ （选填 、b” “” 或 ）与地线相连。插孔与用电器之 间的连接方式是 并联 “ ” “ ” （选填并联或串联）。 答与解析：三孔插座的接法是：左零右火上接地，所以接地线，b 接零线，接火线； 插孔与用电器之间是互不影响的，所以是并联的关系； 故答为：；并联； 19．如图所示，小星的爸爸把电饭锅的三线插头中间的铜片拆除，以便能在墙壁上的两孔 插座上使用。这种使用方法 能 “ ” “ ” （选填能或不能）将饭煮熟。这种使用方法不安 全是因为 外壳不能与大地相连，当用电器漏电时，由于电饭锅的外壳是金属，会使外 壳带电，电流也就不能通过地线，流入大地，容易发生触电事故。 。 第1 页/ 共33 页 答与解析：电饭锅等家用电器都使用三孔插座，若将三线插头中间的铜片拆除，在墙壁 上的两孔插座上使用，电路接通，电饭锅能正常工作，将饭做熟； 但这种做法电饭锅的外壳不能与大地相连，当用电器漏电时，由于电饭锅的外壳是金 属，会使外壳带电，电流也就不能通过地线，流入大地，容易发生触电事故。 故答为能；外壳不能与大地相连，当用电器漏电时，由于电饭锅的外壳是金属，会使外 壳带电，电流也就不能通过地线，流入大地，容易发生触电事故。 20．小明学了家庭电路的知识后，在生活中更加注意观察家用电器。他发现自己家洗衣机 用的是三脚插头，插头上标有一些符号和文字，如图所示。 （1）请写出以下标识或字符的含义：①10250V ②E ；③L ；④。 （2 “ ）小明仔细观察三只插脚，又有新的发现：标有E“字的插脚比其他两脚稍长一些。 他又查看了其他用电器的三脚插头，也是这种情况。请你从安全用电的角度写出这样制 作的好处。 答与解析：（1）①“10”是指此插头允许通过的最大电流为10； “250V”表示此插头承受的最大安全电压为250V； ②“E”表示地线；③“L” “” 表示火线； 表示零线； （2）有三个要点：①接地插脚比其他两脚稍长一些，这样当将插头插入插座的瞬间， 用电器的金属外壳首先接地，然后用电器跟火线、零线连通；②当拔下插头时，用电 器先与火线、零线断开，最后金属外壳再与地线分开；③保证在插入和拔下插头的瞬 “ ” 间，即使用电器的外壳漏电，也不会使人触电。 七．熔断器的作用及保险丝的选择方法（共1 小题） 21．照明电路中，为了安全，一般在电能表后面电路上安装一漏电保护器，如图所示，当 火线上的电流跟零线上的电流相等时漏电保护器的ef 两端没有电压，脱扣开关K 能始 第1 页/ 共33 页 终保持接通，当火线上的电流跟零线上的电流不相等时漏电保护器的ef 两端就有了电 压，脱扣开关K 立即断开。下列说法正确的是（ ） ．站在地面上的人触及b 线时，K 自动断开，有触电保护作用 B．当用户家的电流超过一定值时，K 自动断开，有过流保护作用 ．当火线和零线间电压太高时，K 自动断开，有过压保护作用 D．人站在绝缘物上两手分别触到b 线和d 线时，K 自动断开，有触电保护作用 答与解析：、正常状态时，脱扣开关K 保持接通，站在地面上的人触及b 线时，电流通 过人体流入大地，火线和零线中电流不同，则脱扣开关会断开。故正确。 B、当输入电压过低或用户电流超过一定值时，通过火线与零线的电流没有差值，不会 使ef 中产生感应电动势，脱扣开关不会断开。故B 错误。 、当火线和零线间电压太高时，只要火线上的电流跟零线上的电流相等，K 不会自动断 开，故错误。 D、当站在绝缘物上的带电工作的人两手分别触到b 线和d 线时（双线触电），流过火 线与零线的电流相等，保护器中火线和零线中电流产生的磁场应完全抵消，不会使ef 中 产生感应电动势，脱扣开关不会断开。故D 错误。 故选：。 八．火线与零线（共2 小题） 22 ．下列数据符合实际的是（ ） ．我国家庭电路的电压为220V B．普通室的高度为7m ．一名中学生的体重为50 D．冷冻室里冰淇淋的温度为10℃ 答与解析：、由用电常识可知，我国家庭电路的电压为220V，故正确； 第1 页/ 共33 页 B、普通室的高度约为3m，达不到7m，故B 错误； 、一名中学生的体重为500，而不是50，故错误； D、冷冻室里冰淇淋的温度一定在零下，不可能为10℃，故D 错误。 故选：。 23 ．我国家庭照明电路的火线和零线之间的正常电压为 220 V，为了保障用电安全，统 一规定三个孔眼的三孔插座的左孔应接 零线 （火线、零线、地线）。 答与解析：（1）我国家庭电路的火线和零线之间的电压是220V。 （2）三孔插座的左孔接零线。 故答为：220；零线。 九．家庭电路的故障分析（共18 小题） 24．家庭电路中所有开关都闭合时总开关S 跳闸，复位时又立即跳闸。拔去保险丝，并在 此处接入一只普通的白炽灯泡L0，当闭合开关S2 时，L0 正常发光；当闭合开关S、S1 时，L0和L1 都发出暗红色光。则可以确定电路故障是（ ） ．L1断路 B．灯L1短路 ．电风扇断路 D．电风扇短路 答与解析： 家庭电路中所有开关都闭合时总开关S 跳闸，复位时又立即跳闸，这说明电路中有短路 故障； 当只闭合S、S2 时，L0 正常发光（其两端电压为220V），说明电风扇没有分得电压， 是因为电风扇短路造成的，此时灯泡L0直接接在电源上，L0正常发光； 当只闭合S、S1 时，L0 呈暗红色，是因为灯泡L1 与灯泡L0 串联接入电路，分得的电压 均低于220V，也说明L1支路正常、无故障；综上所述，D 正确，B 错误。 故选：D。 25．如图所示，是小普家的部分家庭电路图。闭合开关，发现电灯不亮，用测电笔测两孔 插座的左右两边，氖管都会发光，则故障的原因可能是（ ） 第1 页/ 共33 页 ．火线接反了 B．灯泡烧坏了 ．火线断了 D．入户零线断了 答与解析：当开关S 闭合时，电灯不亮，用测电笔测两孔插座的左右两边，氖管都会发 光，即插座的两端插孔与火线相连，插座的左孔与零线之间是断开的，因此入户零线断 了。 故选：D。 26．如图所示的家庭电路中，闭合开关后灯泡不亮。用试电笔检测插座的两孔，发现只有 插入右孔时氖管才发光。用试电笔检测点氖管发光，检测B 点氖管不发光。发生这一现 象的原因可能是（ ） ．灯泡断路 B．灯泡短路 ．进户零线断路 D．进户火线断路 答与解析：用试电笔检测插座的两孔，发现只有插入右孔时氖管才发光，说明右孔连接 的是火线，插座连接正常。 用试电笔检测点氖管发光，说明点可以与火线连接，检测B 点氖管不发光，说明电流无 法到达B 点，故可能灯丝断了。 故选：。 27．如图所示的家庭电路中，闭合开关后灯泡不亮。用测电笔检测插座的两孔，发现只有 插入右孔时氖管才发光。用试电笔检测点氖管发光，检测B 点氖管不发光。发生这一现 象的原因可能是（ ） 第1 页/ 共33 页 ．灯泡短路 B．灯丝断了 ．开关接触不良 D．插座短路 答与解析： 用试电笔检测插座的两孔，发现只有插入右孔时氖管才发光，说明右孔连接的是火线， 电路连接正常，没有短路故障，故排除、D； 闭合开关后灯泡不亮，说明有断路故障；用试电笔检测点氖管发光，检测B 点氖管不发 光，说明在、B 两点之间出现了断路，可能是灯丝断了；若开关接触不良，则用试电笔 检测点时氖管不发光，不符合题意；故B 正确，错误。 故选：B。 28．如图所示的家庭电路中，闭合开关后灯泡不亮。用试电笔检测插座的两孔，发现只有 插入右孔时氖管才发光。用试电笔检测点氖管发光，检测B 点氖管不发光。发生这一现 象的原因可能是（ ） ．灯丝断了 B．灯泡短路 ．开关接触不良 D．插座短路 答与解析：用试电笔检测插座的两孔，发现只有插入右孔时氖管才发光，说明右孔连接 的是火线，电路连接正常；用试电笔检测点氖管发光，检测B 点氖管不发光，说明在、 B 两点之间出现了断路，可能灯丝断了。 故选：。 29．如图所示，闭合电键S 后，发现电灯L 不亮，且保险丝没有熔断。某同学用测电笔测 试灯头的两根电线，D，发现这两处都能使测电笔的氖管发光，再用测电笔测试火线和 零线B 时，氖管在测火线时能发光，在测零线B 时不发光。那么可以判定故障是 （ ） ．火线和零线短路 B．电灯L 短路 第1 页/ 共33 页 ．电线段某处断路 D．电线BD 段某处断路 答与解析：、氖管在测火线时能发光说明火线正常，不符合题意； B、如果灯泡被短路，则电路中电流过大会把保险丝烧断，而题目中保险丝没有问题， 不符合题意； 、如果、处有断路，则用氖管测D 点时不会发光，不符合题意； D、由以上分析可知，至D 处都没有问题，所以问题一定是在电线BD 段； 当用测电笔测B 时不发光，说明零线是