初中物理電學(xué)競(jìng)賽試題及答案

物理知識(shí)競(jìng)賽試題四(電學(xué)部分)一、單選題(小題3分，共15）1圖示為小剛所連的兩盞白熾燈和兩個(gè)插座的電路圖，通電后發(fā)現(xiàn)不能正常工作。下面幾個(gè)措施中可能引起危險(xiǎn)的是：A掉燈丙條導(dǎo)線連在一起掉插座甲，兩條導(dǎo)線連一起C拆掉開(kāi)關(guān)S兩條導(dǎo)線連在一起D．拆掉開(kāi)關(guān)S，32條導(dǎo)線連在一起2小紅家的電表允許通過(guò)的最大電流是0安，她家4標(biāo)有“220V、60W”的燈泡，標(biāo)有“220V、1000W”的熱水器，1制冷時(shí)耗電為140的電冰箱和1臺(tái)耗電為80瓦的電視機(jī)，則：A.所有用電器可以同使用B.除水器外其他用電器可以同時(shí)用關(guān)閉電視機(jī)后他電器可以同時(shí)使用電冰箱制冷時(shí)其用電器不能同時(shí)使用3家用電熨斗為適應(yīng)不同衣料的熨燙，設(shè)計(jì)了調(diào)整溫度的多擋開(kāi)關(guān)。使用時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕即可使熨斗加熱到所需的溫度是電路圖。旋轉(zhuǎn)多擋開(kāi)關(guān)可以改變、3間的連接情況?，F(xiàn)將開(kāi)關(guān)置于溫度最高擋，這時(shí)，1、3、4之間的連接是圖的哪一幅？4小強(qiáng)在北京將一根質(zhì)量分布均勻的條形磁鐵用一條線懸掛起來(lái)，使它平衡并呈水平狀態(tài)，懸線系住磁體的位置應(yīng)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(cè)D磁體重心的南側(cè)5一臺(tái)“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(shí)接220V電壓下，在相同的時(shí)間內(nèi)，它們產(chǎn)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(shí)的電阻約40Ω，開(kāi)燈瞬間的電功率為_(kāi)____正常工作時(shí)的電阻是______2修理家用電器時(shí)需要一只4.75kΩ的電阻，但手頭只有10kΩ、8k、500和300的電阻若干，要用最少個(gè)數(shù)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_(kāi)_____3有一個(gè)功率為00KW電力用戶，所需電壓為400V。如果不用變壓器而直接供電，輸電線路電阻損耗的功率為62.5KW。要使損失減為100W，輸電電壓應(yīng)提高到________V。4

我們周?chē)泻芏嗬秒娔馨l(fā)光的燈。有的利用燈絲的高溫而發(fā)光如________有時(shí)燈有燈絲但是不靠燈絲發(fā)光如_______；有的燈根本沒(méi)有燈絲通電后也能發(fā)光，如________。（9）由電源引到某工地的一只“220V、100W”的燈泡亮度較暗，測(cè)得該燈泡的實(shí)際功率只有81瓦而電源的電壓確220伏輸電導(dǎo)線上消耗的率有大你在計(jì)算中用到了什么近似？（15）可充電電池的額定電壓約為.3特。當(dāng)電流從正極流入、從負(fù)極流出時(shí)即可充電。充電電流在0安—40安范圍內(nèi)比較適合。現(xiàn)有一個(gè)額定輸出電壓為36伏特，額定輸出電流為0.5培的電源，還有電阻值為00姆、510歐姆1000歐姆、2200歐姆和6800姆的幾個(gè)電阻器供選用。請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)碾娮?，?gòu)成簡(jiǎn)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(huà)出電路圖（畫(huà)出兩節(jié)充電電池）2如通往充電電池的兩條導(dǎo)線短路電阻器消耗的電功率是多少？五分水在熱電廠的鍋爐中變?yōu)樗羝ㄟ^(guò)渦輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，用過(guò)的水蒸汽在液化器中凝結(jié)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4.2×10

3

J/（Kg·℃：1夏天，來(lái)自冷卻塔的水溫為16℃，而回到冷卻塔的水溫為30。若冷卻塔和液化器間水的流量為15m3/s，試求水蒸汽的能量轉(zhuǎn)化為電能的效率。2如果發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率56萬(wàn)千瓦，發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的效率為80%計(jì)水蒸汽通過(guò)渦輪機(jī)過(guò)程中由于熱傳遞造成的能量損失及渦輪機(jī)的摩擦，試求水蒸汽的能量轉(zhuǎn)化為電能的效率。六．山區(qū)某工地施工時(shí)，照明電路需用導(dǎo)線從離工250處的電源引來(lái)工地上要用一“220V100W和一“220V200W的燈泡來(lái)照明，所用導(dǎo)線的電阻為每米0.018，如果電源兩端的電壓為220，且保持不變，試求照明時(shí)導(dǎo)線上所消耗的功率和每只燈泡實(shí)際所消耗的功率（計(jì)算時(shí)不考慮燈絲電阻的變化，數(shù)值只取整數(shù)，小數(shù)可四舍五入）七（12分）上題水箱中的水在冬天往往溫度不夠高，同學(xué)們?cè)谒渲屑友b了一個(gè)“220V，2000W”的電熱管，并利用一個(gè)“6V，1W”的小燈泡和一段的電阻絲，為電熱管安裝了一個(gè)指示燈）畫(huà)出電熱管及指示燈的電原理圖在同學(xué)們的方案中小燈泡兩端的電壓是按設(shè)計(jì)的。對(duì)于指示燈來(lái)說(shuō)，這樣設(shè)計(jì)有什么好處？（按上述設(shè)計(jì)，電阻絲需截用多長(zhǎng)的一段？（4安裝指示燈后電熱管的實(shí)際功率是額定功率的百分之幾？計(jì)算中可以認(rèn)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）在一次實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量小燈泡兩端的電壓和流過(guò)它的電流。聰明而粗心的小剛連接了如圖所示的電路。同組的小林發(fā)現(xiàn)有錯(cuò)，主張拆了以后重新連接是時(shí)間來(lái)不及了，小剛眼珠一轉(zhuǎn)，在圖示電路中只增加了一根導(dǎo)線，電路就正常工作了。問(wèn)如果閉合圖示電路中的開(kāi)關(guān)，電壓表的讀數(shù)約為多少？電流表的讀數(shù)約為多少？小燈泡發(fā)光情況如何？（2在圖中畫(huà)出小剛連接的那條導(dǎo)線。九、（13）淋浴用水的流量約為0升/，合適的水溫約為50，用水時(shí)間約為鐘。電熱淋浴器有兩種設(shè)計(jì)，一種是淋浴時(shí)電流直接對(duì)于流動(dòng)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(jì)。請(qǐng)根據(jù)上面提供的數(shù)據(jù)論證，第一種設(shè)計(jì)不適合大多數(shù)家庭的供電電路。如果水箱中的水恰好夠一個(gè)人淋浴用，供電電路允許的電流最大為10安，電加熱的效率80％，這種條件下把水箱中的水加熱最少需多長(zhǎng)時(shí)間？物理應(yīng)用知識(shí)競(jìng)賽試題四學(xué)部分)之答案．1、A3、A4、C5、C．1、8k并聯(lián)，4.4kΩ3、100004、白熾，日光，霓虹三、參考解答：正常工作時(shí)的電流安(1)(2)代入數(shù)值后解出=0.41安(與此類(lèi)似可以求得=198伏4)電線上的電壓降22(5)輸電線上的電流安

(6)-3-3-3-3-3-3-3-3輸電線上的功損失瓦(7)以上過(guò)程中(2)式的得出認(rèn)為電燈絲的電阻不隨溫度改變，這是一種近似。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：本題8分(1)－(7)式各，指出近似給1分。四、解1因?yàn)橹绷麟娫吹妮敵鲱~定電壓36V遠(yuǎn)大于兩節(jié)被充電池的電壓，所以需串聯(lián)一個(gè)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(shí)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(yuǎn)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70×10AAA…符合充電電流20mA圍內(nèi)的電阻是000姆，所以應(yīng)選1000姆的電阻與其串聯(lián)。2如果通往充電電池的兩條導(dǎo)線短路，則電阻器消耗的電功率為：答：充電電池短路時(shí)，電阻器消耗的電功率是.3瓦。五、1水蒸汽冷卻時(shí)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＝Q/t＝

c

t

焦千克·℃）×15×10

克/（30－16）℃＝8.82×10

瓦2水蒸汽的能量轉(zhuǎn)化為電能的效率η＝P/P＝P/+P）×100%P＝560×10W/0.8＝700×10W所以

560W7006W6

六、電路如圖所示．R為導(dǎo)線的電阻L“220V100W”燈泡L“220V200W”燈泡．R

L

L

R＝（0.018歐/）×2×250＝9LL電阻分別為

U484歐，R242PP

歐LL總電阻R=1/

11484242

）＝161歐所以，導(dǎo)線上消耗的功率為P≈15兩燈泡實(shí)際消耗的總功率為＝I瓦-433331212-43333121221123L耗的功率P

PL

90瓦L耗的功率＝2P＝180瓦七、七電路圖2（2指示燈兩端的電壓按5V設(shè)計(jì)有利于延長(zhǎng)燈的壽命1（3由P＝U

/R電熱管的電阻R/P（220

/2000）ΩΩ電熱管兩端的實(shí)際電壓U＝220V－5V＝215V通過(guò)電熱管的實(shí)際電流是I/R＝215V/24.2＝8.884A小燈泡的電阻R/P＝(6V)/(1W)=36Ω實(shí)際通過(guò)小燈泡的電流應(yīng)為＝(5V)/(36通過(guò)電阻絲的電流為＝8.884A－0.139A＝8.745A電阻絲的電阻R=(5V)/(8.745A)=0.572Ω電阻絲的長(zhǎng)度L=0.572Ω/(10Ω/m)=0.057m實(shí)際功率與額定功率之比/U)2=96%每式八、參考解答：(1)電壓表的讀約為6，電流表的讀數(shù)約為0小燈泡不發(fā)光。(2)案如圖。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：本題共。電壓表和電流表的讀數(shù)各，小燈泡的發(fā)光情況1。所連導(dǎo)線，但導(dǎo)線沒(méi)有連在接線柱上，而連在其他導(dǎo)線中間的，只給1。九、參考解答：流量：f=10升／分=1.67×10米／秒溫差△T=30用水時(shí)間t=4分=240水的比熱容焦（千克／℃的密度ρ千克／米①一定時(shí)間eq\o\ac(△,t)eq\o\ac(△,)電流的焦耳熱：=IU

(1)這段時(shí)間內(nèi)水溫上升△T需的熱量：Q=(f△t)c

(2)假設(shè)焦耳熱全部用來(lái)使水升溫，則有Q