物理競賽題電學部分(含答案)

1、應用物理知識競賽試題三( 電學部分)一、單選題（共33 分，每小題3 分）1有二只燈泡，分別標有“220V15W”和“為 380 伏的動力電源上，則A15W的燈泡燒壞，100W的燈泡完好C二只燈泡均被燒壞D220V100W”的字樣。如將它們串聯(lián)接在電壓B 100W的燈泡燒壞，15W的燈泡完好二只燈泡均完好2在電學實驗中遇到斷路時，常常用伏特表來檢測。某同學連接如圖所示的電路，電鍵閉合后，電燈不亮，安培表無指示。這時用伏特表測得 a、 b 兩點間和 b、 c 兩點間的電壓均為零，而 a、 d 間和 b、 d 間的電壓均不為零，這說明A電源接線柱接觸不良B電鍵的觸片或接線柱接觸不良C安培表接線柱接

2、觸不良D 燈泡燈絲斷了或燈座接觸不良3李軍在檢修一只1000 瓦的電爐時，發(fā)現(xiàn)電爐絲斷了一小截，他用一段較細一些但由同種材料制成的電爐絲將殘缺部分補接至原長， 這樣再接入原電路中使用時，其實際發(fā)熱功率將A大于 1000 瓦B等于1000 瓦C小于1000瓦D無法判斷4小明做實驗時把甲乙兩只燈泡串聯(lián)后通過開關接在電源上。閉合開關后，甲燈發(fā)光，乙燈不發(fā)光，乙燈不發(fā)光的原因是A它的電阻大小C流過乙燈的電流比甲燈小B它的電阻太大D乙燈燈絲斷了5圖 2 中四個燈泡的連接方式是A四燈串聯(lián)B四燈并聯(lián)C L2、 L3、 L4 并聯(lián)，再與L1 串聯(lián)D L1、 L2、 L3 并聯(lián)，再與L4 串聯(lián)6標有“ 220V

3、， 40W”和“ 220V， 60W”的兩只燈泡L1、 L2、串聯(lián)在電路中時，兩燈泡均發(fā)光，實際消耗的功率分別為W1 和 W2，則：A W1 W2B W1 W2C W1<W2D無法確定7某電度表盤上標有“3000R/kWh”，單獨開動某一用電器時，電度表的轉盤在100 秒內轉 5 轉，由此可知，該用電器的功率為：A40瓦B60 瓦C20瓦D100 瓦8如圖所示，甲燈為“6V， 6W”，乙燈為“6V， 4W”，用一個輸出電壓恒為12 伏的電源對兩燈供電， 要使這兩個燈能同時正常發(fā)光，則應選擇電路：9R的阻值相同，電源電壓恒定，當他將滑片P 從 a 端滑到 b 端的過程中，所看到的現(xiàn)象是A安

4、培表的示數逐漸變大B安培表的示數逐漸變小C安培表的示數先增大，然后減小到原值D 安培表的示數先減小，然后增大到原值10物理小組的同學們練習安裝照明電路，接通電源之前，老師將火線上的保險絲取下，把一個額定電壓為 220 伏的燈泡作為檢驗燈泡連接在原來安裝保險絲的位置， 同時要求同學將電路中所有開關都斷開。用這種方法可以檢查電路中是否有短路，在接通電源后，下列說法中正確的是：A若檢驗燈泡正常發(fā)光，表明電路連接無誤。B若檢驗燈泡不亮，但將某一個用電器的開關閉合后檢驗燈泡正常發(fā)光，表明這個開關的兩端直接連到了火線和零線上。C檢驗燈泡不亮，但將某一個電燈的開關閉合后，這個電燈和檢驗燈泡都能發(fā)光，只是亮度

5、都不夠，這表明電路中出現(xiàn)了短路現(xiàn)象。D不論將電路中電燈的開關斷開還是閉合，檢驗燈泡均不發(fā)光，表明電路中有短路。二、填空（共27 分，每空1 分）1標有“ 16 25W”字樣的揚聲器，正常工作時，供電電壓應為_，通過它的電流應為 _。2雷電是云層與大地之間或云層與云層之間的放電現(xiàn)象，放電的兩者所帶的是_種電荷，云層所帶電荷是因_而獲得的。3目前，人類正在研究如何和平地利用核能，釋放核能有_ 和 _兩種不同的核反應方式?，F(xiàn)在，已建成運轉的核電站就是利用_產生的能量來發(fā)電的。4物理小組制作了一個自動控制器，其中有一個調壓電路如圖4 所示，滑動變阻器 R 的最大阻值是100 歐，負載電阻 R的阻值為1

6、00 歐， A、 B間電壓為 10 伏，保持不變。 使用過程中發(fā)現(xiàn)這個電路的調壓范圍和原設計不符，檢查結果是圖中F 處導線折斷，滑動頭P 由上向下移動時，如果電路完好， CD兩端的電壓范圍應是_伏至 _伏；如果 F 點導線折斷， CD兩端的電壓范圍是 _伏至 _伏。5圖 2 為一個三孔插座，其中有一個插孔的導線是與室外大地相連的，請把這個插孔產中代表大地的記號E 用線連起來。如果這個插孔的導線斷了，使用這個插座還能使洗衣機轉動，但是存在的問題是 _ 。6如圖所示，三個電燈泡上均標有“6V， 6W”的字樣，在此電路中的燈泡均正常工作，此電路電源的輸出電壓應為 _伏，電流表的數為_安。7兩只燈泡

7、L1 和 L2 的額定電壓相同，額定功率之比P P =2 1，并聯(lián)后接在電路中總電流為3 安培，6 題圖12則通過 L1 的電流為 _安；若將兩只燈泡L1 和L2 串聯(lián)后，仍接在原來的電路中，則通過L1 的電流為 _安。8如圖 5 所示電路， 由估算可知， 通過毫安表的電流約為通過安培表的電流約為_安培。9有一輛娛樂電瓶車，工作電壓為24 伏，工作電流為_毫安，10 安，效率為 80，車及人總重為2000 牛，行駛時阻力為車總重的0.1 倍。該車勻速行駛120 米需 _秒。10如圖 4所示電路中 Rl=R2=R3=R4=3歐， R=l 歐，電源電壓為12伏，則電路總電阻為_，電壓表示數為_ ，

8、電流表示數為 _ 。11“ 220V15W”的白熾燈，其燈絲長為5厘米，斷了后再塔接上，其長度縮短了1厘米，若不考慮搭接處燈絲粗細的變化及溫度對電阻的影響，則將它接在 220伏的電路上使用時，消耗的功率是原來的_倍。12為檢驗一只電壓表是否準確，采用如圖五所示的電路，已知定值電阻R1=5歐，電流表是準確的，移動滑動變阻器的滑片P，電流表的示數分別是0.24 安和 0.5 安時，電壓表示數分別為1.3 伏和 2.6 伏，那么這只電壓表_。（填準確、比實際值偏大或偏?。?3把標有“ PZ220 25”和“ PZ22040”的兩只燈泡串聯(lián)起來接在220V的電路中， 較亮的燈是 _；若將它們并聯(lián)起來，

9、接在 110V的電路中，較亮的燈是_。14開關電燈時收音機里會出現(xiàn)“喀啦”聲，這是因為。三、（ 4 分）用一節(jié)干電池、一個開關和一個小燈泡自制小臺燈。接上電源時，開關雖未閉合，燈泡卻已發(fā)光；若閉合開關，燈泡反而滅了；幾秒后再次斷開開關，小燈泡又亮了，但亮度減少了許多。請畫出這個錯誤的電路圖。四、（ 8 分）小明家有一只用來燒開水的電熱水壺，銘牌上標著“220V， 1000W”字樣。請你幫她設計一種方法，用來測量這只水壺燒水時的效率。寫出所用器材、測量步驟，導出計算公式。8 220V400W 0.5 的水中，此時由于是用電高峰，實際電壓為 210 伏，在標準大氣壓下經過加熱至沸騰，求“熱得快”燒

10、水時的熱效率（不計電阻值隨溫度的變化）。209 分 10秒將水六、（ 7 分）某家的電度表表盤如圖所示。室內安裝了60 瓦的電燈4 盞， 90 瓦的電視機一臺， 105 瓦的音響一臺，另有一臺電冰箱，銘牌上的功率值看不清。為了測出這臺電冰箱的功率， 先停止使用其它電器，然后將電冰箱接在電壓為220 伏的電源上， 開機工作4分鐘，電度表的轉盤轉過13 圈，請求出這臺電冰箱的功率值。如果這個家庭平均每天使用電燈、 音響、電視機各2 小時，而冰箱有14 的時間處于開機工作狀態(tài)，則一個月（ 30天）耗電多少度？將月底的表盤數填入圖中。七、（ 7 分）一般地說，用電器的工作電壓并不等于額定電壓。家庭里通

11、常不備電壓表，但借助電能表可以測出用電器的實際工作電壓?，F(xiàn)在電路中只接入一個電熱水壺，壺的銘牌和電能表的銘牌如圖7 和圖 8 所示。測得電能表的轉盤轉過125 轉的時間為121 秒。求此時加在電熱壺上的實際電壓。八（ 7分）電源電壓為220伏，若使標有“220V 800W”的用電器能在110V至220V的電壓下工作（用電器的電阻值恒定），求： (1) 要使用電器達到使用要求，電路中應連接一個什么樣的電器？怎樣連接？ (2) 這個電器消耗的最大功率是多少？物理應用知識競賽試題三( 電學部分 ) 之答案一 1、A2、D3、C4、A5、D6、A 7 、B 8 、D 9 、B 10 、B二 1、20V

12、， 1.25A2、異，摩擦3、裂變，聚變，裂變4、10,0 ， 10,55、連線略。這個插孔具有安全保障作用。如果它與大地的連線斷了，一旦電器的外殼與電源火線之間的絕緣損壞，容易造成觸電事故。6、6,37、 2,2/38、 20， 0.129、 12510、 5 歐9. 6伏1. 6安11、 1.2512、準確13、 PZ22025，PZ220 4014、開關電燈時，電流發(fā)生迅速變化，產生電磁波，收音機接收到了這一電磁波并將其轉變成聲音，這就是“喀啦”聲。三參考解答：見圖1。評分標準：全題4分，小燈能亮給2分，開關能使電池短路給2分。四解：1器材：溫度計（量程為0 100），量杯，計時器（鐘表

13、），交流電壓表（量程為250V）。2步驟： (1) 用量杯向壺中注水，量杯容器乘注水次數得水的體積(2) 用溫度計測出水的初溫t 0； (3) 接通電源并開始計時；V；(4) 測得澆水時電源的實際電壓u；(5) 水剛沸騰時，計時結束，測得加熱的時間t ，然后測得水沸騰的溫度t 。3計算公式：（式中 c 為水的比熱，為水的密度，U為電熱壺的額定電壓）。五水吸收的熱量Q2=cmt=1.0× 500× 4.2 ×103 × (100-20)焦 = =168000（焦）(3)評分標準：全題8分。 (1) 式、 (2) 式各 2分。 (3) 式 3分。 (4) 式

14、1分。六、參考解答：電冰箱消耗電能W=13轉÷（ 1950轉千瓦時） =13÷ 1950/(1000 ×3600) =24000( 焦)(1)其它用電器總功率P其 =n燈 P燈 +P視+P響=4×60+90+105=435（瓦）=0.435 （千瓦）(3)一月消耗的電能W總=P其t 其 +P冰 t 冰評分標準：全題7分。 (1) 式、 (2) 式各 2分。 (3) 式、 (4) 式各 1分。讀數 1分。七參考解答：電熱水器的電阻R=32.2 歐121秒所做的電功W=1.5× 105焦實際功率P =1240瓦U =200伏(7)評分標準全題 7分

15、。 (1) (7) 式每式 1分。八解：因P U2/R應串一個阻值為60.5 歐，允許通過最大電流為3.64 安的滑動變阻器物理知識競賽試題四( 電學部分 )一、單選題( 每小題 3分，共 15分）1圖示為小剛所連的兩盞白熾燈和兩個插座的電路圖，通電后發(fā)現(xiàn)不能正常工作。下面幾個措施中可能引起危險的是：A拆掉燈丙，兩條導線連在一起B(yǎng)拆掉插座甲，兩條導線連一起C拆掉開關 S3，兩條導線連在一起D拆掉開關 S2，兩條導線連在一起2 小紅家的電表允許通過的最大電流是10安，她家有 4個標有“ 220V、 60W”的燈泡， 1個標有“ 220V、1000W”的熱水器，1臺制冷時耗電為140瓦的電冰箱和

16、1臺耗電為 80瓦的電視機，則：A.所有用電器可以同時使用B.除熱水器外其他用電器可以同時使用C. 關閉電視機后其他用電器可以同時使用D. 電冰箱制冷時，其他用電器不能同時使用3家用電熨斗為適應不同衣料的熨燙，設計了調整溫度的多擋開關。使用時轉動旋鈕即可使熨斗加熱到所需的溫度。圖 1是電路圖。旋轉多擋開關可以改變 1、2、3、4之間的連接情況?，F(xiàn)將開關置于溫度最高擋，這時，1、 2、3、 4之間的連接是圖2中的哪一幅？4小強在北京將一根質量分布均勻的條形磁鐵用一條線懸掛起來，使它平衡并呈水平狀態(tài)，懸線系住磁體的位置應在：A 磁體的重心處B、磁體的某一磁極處C磁體重心的北側D磁體重心的南側5一臺

17、“ 220V，60W”的電扇，一只“220V，60W”的白熾燈，一只“220V， 60W”的電熱器，將它們同時接在220V的電壓下，在相同的時間內，它們產生的熱量A電扇最多B白熾燈最多C電熱器最多D都一樣多二填空（共16 分，每空2 分）1一只“ 220V， 100W”的白熾燈在室溫時的電阻約為40，開燈瞬間的電功率為 _，正常工作時的電阻是 _。2、修理家用電器時需要一只4.75k 的電阻，但手頭只有10k 、 8k、 500和 300的電阻若干，要用最少個數的電阻得到最接近所需要的電阻值，連接方法是_，得到的電阻阻值為_。3100KW400V線路電阻損耗的功率為62.5KW。要使損失減為1

18、00W，輸電電壓應提高到_V。4、 我們周圍有很多利用電能發(fā)光的燈。有的利用燈絲的高溫而發(fā)光，如 _燈；有時燈有燈絲，但是不靠燈絲發(fā)光，如_燈；有的燈根本沒有燈絲，通電后也能發(fā)光，如_燈。三、（ 9 分）由電源引到某工地的一只“ 220V、100W”的燈泡亮度較暗，測得該燈泡的實際功率只有 81 瓦，而電源的電壓確為 220 伏。輸電導線上消耗的功率約有多大？你在計算中用到了什么近似？四、（ 15分）可充電電池的額定電壓約為1.3 伏特。當電流從正極流入、從負極流出時即可充電。充電電流在20毫安 40毫安范圍內比較適合?，F(xiàn)有一個額定輸出電壓為36伏特，額定輸出電流為0.5 安培的電源，還有電阻

19、值為100歐姆、 510歐姆、 1000 歐姆、 2200 歐姆和 6800歐姆的幾個電阻器供選用。 請選擇適當的電阻， 構成簡單的充電電路， 可以分別給一節(jié)或兩節(jié)電池充電，不必更換所用電阻器。1畫出電路圖（畫出兩節(jié)充電電池）2如果通往充電電池的兩條導線短路，電阻器消耗的電功率是多少？五、（ 9 分）水在熱電廠的鍋爐中變?yōu)樗羝ㄟ^渦輪機帶動發(fā)電機發(fā)電， 用過的水蒸汽在液化器中凝結成水，再到鍋爐，循環(huán)使用。液化器中的冷卻水則流到冷卻塔中降溫， 如圖。水的比熱為 4.2 ×103J/ （Kg·），求：1夏天，來自冷卻塔的水溫為16，而回到冷卻塔的水溫為 30。若冷卻塔和液化

20、器間水的流量為3，15m/s試求水蒸汽的能量轉化為電能的效率。2如果發(fā)電機的發(fā)電功率是56 萬千瓦，發(fā)電機把機械能轉化為電能的效率為 80%，不計水蒸汽通過渦輪機過程中由于熱傳遞造成的能量損失及渦輪機的摩擦，試求水蒸汽的能量轉化為電能的效率。六 (9 分) 山區(qū)某工地施工時，照明電路需用導線從離工地250 米處的電源引來，工地上要用一只“ 220V 100W”和一只“ 220V 200W”的燈泡來照明，所用導線的電阻為每米 0.018 歐，如果電源兩端的電壓為 220 伏，且保持不變， 試求照明時導線上所消耗的功率和每只燈泡實際所消耗的功率。 （計算時不考慮燈絲電阻的變化，數值只取整數，小數可

21、四舍五入）七、（ 12 分）上題水箱中的水在冬天往往溫度不夠高，同學們在水箱中加裝了一個“220V， 2000 W”的電熱管，并利用一個“6 V ， 1W”的小燈泡和一段10/m 的電阻絲，為電熱管安裝了一個指示燈。（ 1）畫出電熱管及指示燈的電原理圖。（ 2）在同學們的方案中，小燈泡兩端的電壓是按5V 設計的。對于指示燈來說，這樣設計有什么好處？（ 3）按上述設計，電阻絲需截用多長的一段？（4）安裝指示燈后，電熱管的實際功率是額定功率的百分之幾？計算中可以認為電熱管。小燈泡及電阻絲的電阻不隨溫度發(fā)生明顯變化八、（ 8分）在一次實驗中需要測量小燈泡兩端的電壓和流過它的電流。聰明而粗心的小剛連接

22、了如圖所示的電路。同組的小林發(fā)現(xiàn)有錯，主張拆了以后重新連接，可是時間來不及了， 小剛眼珠一轉， 在圖示電路中只增加了一根導線，電路就正常工作了。問：（ 1）如果閉合圖示電路中的開關，電壓表的讀數約為多少？電流表的讀數約為多少？小燈泡發(fā)光情況如何？（2）在圖中畫出小剛連接的那條導線。九、（ 13分）淋浴用水的流量約為10升 / 分，合適的水溫約為50，用水時間約為4分鐘。電熱淋浴器有兩種設計，一種是淋浴時電流直接對于流動的水加熱，另一種則備有水箱，待箱中的水加熱至合適的溫度后再淋浴。加熱前的水溫以20計。請根據上面提供的數據論證，第一種設計不適合大多數家庭的供電電路。如果水箱中的水恰好夠一個人淋

23、浴用，供電電路允許的電流最大為10安，電加熱的效率為 80，這種條件下把水箱中的水加熱最少需多長時間？物理應用知識競賽試題四( 電學部分 ) 答案一 1、A 2、A 3、A 4、C 5、C二 1、 1210W ， 484 2 、10k、 8k并聯(lián)， 4.4k 3 、 10000 4 、白熾 ，日光，霓虹三、參考解答：正常工作時的電流安 (1)(2)代入數值后解出I = 0.41 安 (3)與此類似可以求得U= = 198 伏(4)輸電線上的電壓降=22 伏 (5)輸電線上的電流安 (6)輸電線上的功損失瓦 (7)以上過程中 (2) 式的得出認為電燈燈絲的電阻不隨溫度改變，這是一種近似。評分標準

24、：本題8 分， (1) (7) 式各 1 分，指出近似給1 分。四、解： 1因為直流電源的輸出額定電壓為 36V，遠大于兩節(jié)被充電池的電壓，所以需串聯(lián)一個阻值適宜的電阻才能充電。其電路圖如下：兩節(jié)電池串聯(lián)時的電壓是2.6V ，不論充電電池是一節(jié)還是兩節(jié)，其電壓都遠小于電源電壓，可以忽略，因此充電流 I 為：把 U=36V和R=200歐姆、510歐姆分別代入上式，得：I=360 ×10-3 A、70× 10-3 A、36×10-3 A、16× 10-3 A符合充電電流20mA 40mA范圍內的電阻是1000歐姆，所以應選用1000歐姆的電阻與其串聯(lián)。2如果

25、通往充電電池的兩條導線短路，則電阻器消耗的電功率為：答：充電電池短路時，電阻器消耗的電功率是1.3 瓦特。五、 1水蒸汽冷卻時所放的熱量為冷卻水所吸收，所以冷卻所丟失的功率（即散熱功率）為P 散 Q吸 /t c mtt 4.2 ×103 焦/ （千克·）× 15× 103 千克 / 秒（ 30 16） 8.82 × 108 瓦2水蒸汽的能量轉化為電能的效率 P 用 /P 總 P 電 / （ P 機 +P 散 ）× 100%P機 560×106W/0.8 700×106W560106W100% 35.4%所以8827

26、00 106W106W六、電路如圖所示R 線 為導線的電阻，L 1 為“ 220 V 100 W ”燈泡， L2 為“ 220V 200 W”燈泡R線L1L2R線（ 0.018 歐 / 米）× 2× 250 米 9 歐L1 和 L2 的電阻分別為R1U 2484 歐， R2U 2242 歐P1P2L1 和 L2 的總電阻RL=1 歐/ （ 11） 161 歐484242所以，導線上消耗的功率為P線 I總2· R線 15 瓦兩燈泡實際消耗的總功率為PLI 總 2· RL 270 瓦L1 消耗的功率 P1 PL 90 瓦L2 消耗的功率 P2 2P1180 瓦3