第3讲《电流和电路》（竞赛精练）-2024-2025学年初中物理竞赛能力培优精练（九年级）+习题+答案

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一、单选题
1．（2024九年级下·陕西渭南·竞赛）关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（ ）
A．柳絮漫天飞舞，说明分子在做水不停息地无规则运动
B．宇宙是一个有层次的天体结构系统，恒星是绝对不动的
C．中子、原子核、原子是按照由小到大的尺度排序的
D．摩擦起电是先通过摩擦的方式创造出电荷，再使电荷从一个物体转移到另一个物体
【答案】C
【知识点】摩擦起电的实质、星空世界、分子动理论解释生活现象
【详解】A．柳絮飞舞属于宏观物体运动不是分子运动，故A错误；
B．运动是相对而言的，没有任何物体是绝对不动的，选择不同的参照物，物体的运动情况会不同，恒星相对于从它旁边运动过的流星而言就是运动的，故B错误；
C．常见粒子尺度由小到大排序：中子、原子核、原子、分子，故C正确；
D．摩擦起电不能创造出电荷，而是电子的转移，故D错误。
故选C。
2．（2007九年级·上海·竞赛）两只硬橡胶球，带有等量正电荷，按图所示方式连接，一个金属小环M串在一根光滑的绝缘杆上，位于两硬橡胶球中间，恰好平衡，若用绝缘棒将金属小环向右侧稍移一些，释放后，小环向中间处运动，则以下结论正确的是（ ）
A．M带正电B．M带负电
C．M不带电D．M可能带电，也可能不带电
【答案】A
【知识点】两种电荷的相互作用规律
【详解】绝缘棒将金属小环向右侧稍移一些，释放后，小环向中间处运动，说明金属环受到右端橡胶球的排斥作用，金属环带有正电荷。如果金属环带负电或不带电，右端橡胶球对金属环的吸引力大于左端橡胶球对金属环的吸引力，会被右端橡胶球吸引向右移动，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
3．（2007九年级·上海·竞赛）与图所示实验线路相符合的电路图是下列图中的（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【知识点】根据实物图画电路图
【详解】从实物图可以看出，电流从电源正极出发，依次经过开关、电流表和滑动变阻器，从滑动变阻器的滑片电流分为两路，一路经过滑片、灯泡，回到电源负极；另一路经过滑片和滑动变阻器的右下接线柱回到电源负极，电压表测量灯泡两端电压，选项AB中灯泡没有接滑片，C中电压表没有接滑片。故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
4．（2007九年级·上海·竞赛）在图所示的电路中，闭合电键K后，下列判断正确的是（ ）
A．电流表A1的示数和电流表A2的示数都增大
B．电流表A1的示数和电流表A2的示数都不变
C．电流表A1的示数不变，电流表A2的示数增大
D．电流表A1的示数减小，电流表A2的示数不变
【答案】C
【知识点】判断电流表测量的对象、并联电路的电流规律
【详解】电键K断开时，电路中只有电阻R1，电流表A1、A2都测量通过电阻R1的电流；闭合电键K后，两电阻并联，电流表A1测量通过电阻R1的电流，示数不变，电流表A2测量干路电流；而并联电路中，干路电流等于支路电流之和，因此电流表A2的示数变大。故ABD错误，C正确。
故选C。
5．（2010九年级·上海·竞赛）某淀粉厂生产车间发生爆炸，造成多人死伤的重大事故。据专家现场勘查初步分析，事故原因可能是车间粉尘爆炸所致。“粉尘爆炸”产生的原因是由于悬浮于空气中的粉尘（ ）
A．相互电中和时所发生的爆炸
B．遇火源燃烧引起的连续爆炸
C．自燃而引起的爆炸
D．相互摩擦产生电火花而引起的爆炸
【答案】B
【知识点】摩擦起电现象
【详解】根据爆炸的概念，可燃性气体或易燃物的粉尘在空气中的含量达到爆炸极限时，遇到明火就会剧烈燃烧，导致有限空间里气体的体积急剧膨胀，从而引起爆炸。
故选B。
6．（2024九年级上·北京西城·竞赛）如图是某型号的汽车遮阳板。往下翻遮阳板并向右打开移门，灯亮； 向左关闭移门，镜灯灭。移门不关闭，向上折遮阳板，镜灯也会熄灭。以下电路设计符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【知识点】串联电路的设计
【详解】遮阳板和移门相当于两个开关，根据题意知道，往下翻遮阳板并向右打开移门，灯亮；向左关闭移门，镜灯灭。移门不关闭，向上折遮阳板，镜灯也会熄灭，这说明两个开关只有同时闭合时，灯泡才能发光，说两个开关是串联的，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
7．（19-20九年级·上海青浦·自主招生）现有甲、乙、丙、丁四个小球，相互作用情况如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．如果甲、丙相互吸引，则乙、丁一定相互排斥
B．如果甲、丙相互排斥，则乙、丁一定相互吸引
C．如果甲、乙相互吸引，则丙、丁一定相互吸引
D．如果甲、乙相互排斥，则丙、丁一定相互排斥
【答案】B
【知识点】两种电荷的相互作用规律
【详解】由图知道，甲、丁相互吸引，可能都带电，但电性不同；也可能是一个带电，另一个不带电；乙、丙相互排斥，一定带同种电荷。
A．如果甲、丙相互吸引，有两种可能，第一种：甲不带电，丙可以吸引不带电的甲；丁也可以吸引不带电的甲；所以丁一定带电，但丁的电性不能确定，可能与乙电性相同，有可能与乙电性相反，所以乙可能吸引丁，也可能排斥丁；第二种：甲带与丙相反电性的电，这时丁可能带电，有可能不带电，丁若不带电，则受到乙的吸引力，故A不符合题意；
B．如果甲、丙相互排斥，则甲、乙、丙带有相同电性的电荷，由甲与丁的关系知道，不论丁是否带电，乙、丁一定相互吸引，故B符合题意；
C．如果甲、乙相互吸引，与A的分析相同，甲也是有两种可能性，则丙、丁可能相互吸引，有可能相互排斥，故C不符合题意；
D．如果甲、乙相互排斥，则甲、乙、丙带有相同电性的电荷，由甲与丁的关系知道，不论丁是否带电，丙、丁一定相互吸引，故D不符合题意。
故选B。
8．（2020九年级上·广东佛山·竞赛）小曼用塑料梳子梳头时，头发随着梳子飘起来，如图所示。若头发类似于毛皮，塑料梳子类似于橡胶棒，则关于上述现象的说法错误的是（ ）
A．有电荷从头发转移到梳子上B．摩擦起电的实质是电荷发生了转移
C．同种电荷相互吸引的结果D．头发带正电
【答案】C
【知识点】摩擦起电的实质
【详解】摩擦起电的实质是电荷的转移，头发类似于毛皮，塑料梳子类似于橡胶棒，二者摩擦时，头发对电子的束缚能力较弱，将会失去电子带正电，塑料梳子得到电子带负电，由于带有异种电荷故相吸，头发随着梳子飘起来。
故选C。
9．（2019九年级·广西南宁·竞赛）如图，当只闭合S1时，电流表示数I1=0.2A，当S1､S2，都闭合时，电流表的示数变化了0.3A，此时干路中的电流为I2，则（ ）
A．I1∶I2=2∶3
B．通过L2灯的电流为0.2A
C．通过L1､L2的电流之比为2∶3
D．S2由闭合变为断开时，通过L1的电流变大
【答案】C
【知识点】应用串、并联电路电流规律
【详解】当只闭合S1时，电路只有L1的基本电路，电流表示数I1=0.2A，即为通过L1的电流；当S1、S2都闭合时，电路为L1、L2的并联电路，电流表的示数变化了0.3A，此变化量即为通过L2的电流；此时，干路电路
I2=0.2A+0.3A=0.5A
A．由以上分析知
I1∶I2=0.2A∶0.5A=2∶5
故A不符合题意；
B．通过L2灯的电流为0.3A，故B不符合题意；
C．通过L1､L2的电流之比为
0．2A∶0．3A=2∶3
故C符合题意；
D．并联电器各支路之间互不影响，所以，S2由闭合变为断开时，通过L1的电流不变，故D不符合题意。
故选C。
10．（2019九年级·河北·竞赛）如图所示，将甲、乙两个金属半球壳合成一个球体，用一带正电的小球靠近乙球壳，并将两金属半球壳分开后撤走带电小球。如果用一根带绝缘皮的导线连接甲、乙两半球壳，则导线中（ ）
A．无电流通过，因两半球均不带电
B．无电流通过，因两半球带同种电荷
C．有瞬间电流通过，其方向由甲半球流向乙半球
D．有瞬时电流通过，其方向由乙半球流向甲半球
【答案】C
【知识点】判断物体是否带电的方法、电流的方向
【分析】一个带电的物体与不带电的导体互相靠近时由于电荷间的相互作用，会使导体内部的电荷再次分布，异种电荷被吸引到带电体附近，而同种电荷被排斥到远离带电体的导体另一端。这种现象叫静电感应。电荷的定向移动形成电流，正电荷定向移动形成电流，负电荷定向移动形成电流，正负电荷向相反方向移动形成电流。把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。
【详解】用一带正电的小球靠近乙球壳，由于电荷间的互相作用，会使导体内部的电荷再次分布，异种电荷被吸引到乙端附近，而同种电荷被排斥到远离带电体的导体甲端。将两金属半球壳分开后撤走带电小球。如果用一根绝缘导线连接甲、乙两半球壳，导线中出现瞬间电流，负电荷从乙到甲，规定正电荷定向运动的方向为电流的方向，所以导线中的瞬间电流方向是从甲到乙。
故选C。
二、多选题
11．（2007九年级·上海·竞赛）每种金属导体单位体积内的自由电子数有确定的值，电子的电量也是确定的。对某段导体来说，如果通过它的电流是原来的2倍，则（ ）
A．通过导体某—横截面的电量是原来的2倍
B．通过导体单位横截面的电量是原来的2倍
C．每秒钟通过导体横截面的自由电子数是原来的2倍
D．自由电子在导体内做定向移动的速度大小是原来的2倍
【答案】CD
【知识点】电路中获得持续电流的条件、电流强度的概念及单位
【详解】电流是指单位时间内通过导体横截面的电荷的多少，由得，当电流变为原来的2倍时，相同时间内通过导体横截面的电荷是原来的2倍，电荷定向移动的速度也是原来的2倍，故AB不符合题意，CD符合题意。
故选CD。
12．（2016九年级·上海·竞赛）如图所示，R1和R2是材料、厚度相同的正方形导体板，但R1的尺寸比R2的尺寸大，在导体两端加相同的电压，通过两导体的电流方向如图，则下列说法中正确的是（ ）
A．R1中的电流小于R2中的电流
B．R1中的电流等于R2中的电流
C．R1比R2中自由电荷定向移动的速率大
D．R1比R2中自由电荷定向移动的速率小
【答案】BD
【知识点】了解电荷的定向移动、电路中获得持续电流的条件
【详解】AB．影响电阻大小的因素有导体的材料、长度和横截面积；电阻的大小与长度成正比，与电阻成反比，即
所以R与边长L无关，故R1=R2。 通过电阻的电流，由于U与R都相同，则通过两电阻的电流相同，故A错误，B正确；
CD．电流
I=nevS=nevLd
由于I、n、e、d相同，则L越大，v越小，则R1中自由电荷定向移动的速率小于R2中自由电荷定向移动的速率，故C错误，D正确。
故选BD。
三、填空题
13．（2023九年级上·湖南长沙·竞赛）两个质量分别为、都带正电荷的小球，用绝缘轻质细线拴住，如图所示；则请判断两根细线上拉力、大小；
（1） ；
（2） 。（选填“”、“”或“”）

【答案】 = >
【知识点】两种电荷的相互作用规律、重力的大小与质量的关系、重力大小质量的关系：G=mg
【详解】（1）[1]将两个小球作为整体进行受力分析，两个小球受到整体的重力，上面的绳子承担两个小球的重力，所以向上的拉力
F1=(mA+mB)g
（2）[2]下端的小球B受到向下的重力，由于同种电荷相排斥，则下面的绳子受到向上的拉力F2等于上端小球对下端小球的排斥力和小球B受到向下的重力之和，故
F2>mBg
14．（2023九年级上·湖南长沙·竞赛）如图所示，若将两个开关都闭合时，A1和A2的指针偏转角度相同，且电流表有两个量程分别为0~0.6A，0~3A，此时通过L1、L3的电流之比为1：8，当将控制L1的开关断开发现A2的示数减少了0.32A，那么两开关都闭合时流过L2的电流为 A

【答案】0.24
【知识点】电流表的量程及读数、并联电路的电流规律
【详解】由图可知，灯L1、L2、L3并联，电流表A1测量L2和L3的总电流，电流表A2测量L2和L1的总电流。
将控制L1的开关断开，因为并联，所以流过L2和L3的电流没有发生变化。发现A2的示数减少了0.32A，说明流过L1的电流I1为0.32A。又因为两个开关都闭合时，通过L1、L3的电流之比为1：8，所以流过L3的电流为
两个开关都闭合时，两个电流表指针偏转角度相同，且电流表有两个量程分别为0~0.6A，0~3A，所以A1选择的是大量程，A2选择的是小量程。又因为电压表指针指示同一位置，大小量程相差5倍，即
解得
15．（2019八年级·福建宁德·竞赛）当电冰箱的压缩机（由感温开关自动控制）停止工作时，打开冰箱门，照明灯通电发光．接着取下灯泡，关上冰箱门，过一会儿压缩机又启动工作．据此可以判断照明灯和压缩机的连接方式是 ，理由是 ．
【答案】 并联 详见解析
【知识点】辨析电路的串并联
【详解】第一空、第二空．当冰箱门打开时，压缩机关闭，同时使冰箱内的照明灯点亮；当冰箱门关闭时，压缩机工作，同时冰箱内的照明灯熄灭，说明照明灯和压缩机可以独立工作互不影响，是并联的；
四、作图题
16．（2024九年级上·北京西城·竞赛）在如图所示的实物图中，请用笔画线代替导线连接实物。要求：
（1） L1与L2并联；
（2） 电流表测L1的电流， 开关控制L1和L2。
【答案】
【知识点】并联电路的设计
【详解】根据题目要求，两灯并联，开关在干路上，同时控制L1和L2，电流表应串联在L1支路上，由于电流大小未知，为了安全，电流表选用大量程，实物连接如下图
17．（2020九年级上·广东佛山·竞赛）如图所示，请根据图所示的实物图，在答题卡画出对应的电路图。
【答案】
【知识点】根据实物图画电路图
【详解】先画出电源的符号，从电源的正极出发依次画出开关、电流表A2，然后分支，一支流向灯泡L1，一支流向灯泡L2、电流表A1，然后共同回电源负极，如下图所示：
18．（2020九年级上·广东佛山·竞赛）如)图所示电路中，三个虚线框中缺了电池与电流表和电压表的符号，请你按要求画出相对应的符号。要求：移动滑片P，在灯泡变亮时，电流表示数变大，电压表示数变小，电流方向如图所示。
【答案】
【详解】电压表相当于断开，电流表相当于导线，故可判断出中间的一定是电压表，移动滑片P，在灯泡变亮时经过其电流增大，电流表示数变大，电压表示数变小，说明电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，电流的方向由电源正极出发经各元件后再回到负极，可知右侧为电源，左侧为电流表；如图所示：
。
五、实验题
19．（2019九年级·广西南宁·竞赛）如图是“探究串并联电路电流特点”的实验电路图：
(1)实验中，选择两个小灯泡的规格应该是的 （选填“相同”或“不相同”）；
(2)下表是某同学实验中记录的实验数据：
指出上述表格所记录的数据中，错误的数值是 ，造成错误的原因是 ；
(3)该同学实验的不足之处是：（写两点） ， ；
(4)该实验得出的结论是 。
【答案】 不相同 1.5 连接小量程，却按大量程读数 使用相同规格的灯泡进行实验 实验次数太少 串联电路中，各处的电流都相等
【知识点】探究串联电路和并联电路中电流的特点、串联电路的电流规律
【详解】(1)[1]实验中，应该选择规格不相同的小灯泡进行实验，使实验结论更具有普遍性。
(2)[2]串联电路中，各处电流相等，所以错误的数据是1.5。
[3]观察数据特点，发现C处读数为A、B处读数的5倍，所以，错误是由于接了小量程，却按大量程读数造成的。
(3)[4]使用相同规格的灯泡进行实验，可能导致实验结论具有偶然性。
[5]实验次数太少，只由一组数据得出结论，结论不具有普遍性。
(4)[6]经多次实验可得出结论：串联电路中，各处的电流都相等。
六、简答题
20．（2022九年级下·福建三明·竞赛）如图是某同学设计的输液报警器，请回答下列问题：
(1)描述该输液报警器的工作过程；
(2)若使用不同质量的瓶装药液，都可以使用该装置，你有怎样的改进建议？
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【知识点】通路的连接情况及电路特点、弹簧测力计的构造
【解析】【小题1】由图可知，随着输液瓶中药液的减小，弹簧收缩，金属轻杆上升，当输液完成时，B触点与A触点接触，则电路接通，报警器报警。
【小题2】对于不同型号的药水瓶，可以用不同的弹簧悬挂。电流表的位置
A
B
C
电流I/A
0.3
0.3
1.5