初中物理電學競賽試題及答案

物理知識競賽試題四(電學部分)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掉燈丙條導線連在一起掉插座甲，兩條導線連一起C拆掉開關S兩條導線連在一起D．拆掉開關S，32條導線連在一起2小紅家的電表允許通過的最大電流是0安，她家4標有“220V、60W”的燈泡，標有“220V、1000W”的熱水器，1制冷時耗電為140的電冰箱和1臺耗電為80瓦的電視機，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用關閉電視機后他電器可以同時使用電冰箱制冷時其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是電路圖。旋轉多擋開關可以改變、3間的連接情況。現(xiàn)將開關置于溫度最高擋，這時，1、3、4之間的連接是圖的哪一幅？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“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220V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40Ω，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4.75kΩ的電阻，但手頭只有10kΩ、8k、500和300的電阻若干，要用最少個數(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______3有一個功率為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________有時燈有燈絲但是不靠燈絲發(fā)光如_______；有的燈根本沒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，測得該燈泡的實際功率只有81瓦而電源的電壓確220伏輸電導線上消耗的率有大你在計算中用到了什么近似？（15）可充電電池的額定電壓約為.3特。當電流從正極流入、從負極流出時即可充電。充電電流在0安—40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姆的幾個電阻器供選用。請選擇適當?shù)碾娮?，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4.2×10

3

J/（Kg·℃：1夏天，來自冷卻塔的水溫為16℃，而回到冷卻塔的水溫為30。若冷卻塔和液化器間水的流量為15m3/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56萬千瓦，發(fā)電機把機械能轉化為電能的效率為80%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．山區(qū)某工地施工時，照明電路需用導線從離工250處的電源引來工地上要用一“220V100W和一“220V200W的燈泡來照明，所用導線的電阻為每米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(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，同學們在水箱中加裝了一個“220V，2000W”的電熱管，并利用一個“6V，1W”的小燈泡和一段的電阻絲，為電熱管安裝了一個指示燈）畫出電熱管及指示燈的電原理圖在同學們的方案中小燈泡兩端的電壓是按設計的。對于指示燈來說，這樣設計有什么好處？（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）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。問如果閉合圖示電路中的開關，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在圖中畫出小剛連接的那條導線。九、（13）淋浴用水的流量約為0升/，合適的水溫約為50，用水時間約為鐘。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(jù)上面提供的數(shù)據(jù)論證，第一種設計不適合大多數(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時間？物理應用知識競賽試題四學部分)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：正常工作時的電流安(1)(2)代入數(shù)值后解出=0.41安(與此類似可以求得=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)以上過程中(2)式的得出認為電燈絲的電阻不隨溫度改變，這是一種近似。評分標準：本題8分(1)－(7)式各，指出近似給1分。四、解1因為直流電源的輸出額定電壓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70×10AAA…符合充電電流20mA圍內的電阻是000姆，所以應選1000姆的電阻與其串聯(lián)。2如果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.3瓦。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＝Q/t＝

c

t

焦千克·℃）×15×10

克/（30－16）℃＝8.82×10

瓦2水蒸汽的能量轉化為電能的效率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，導線上消耗的功率為P≈15兩燈泡實際消耗的總功率為＝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設計有利于延長燈的壽命1（3由P＝U

/R電熱管的電阻R/P（220

/2000）ΩΩ電熱管兩端的實際電壓U＝220V－5V＝215V通過電熱管的實際電流是I/R＝215V/24.2＝8.884A小燈泡的電阻R/P＝(6V)/(1W)=36Ω實際通過小燈泡的電流應為＝(5V)/(36通過電阻絲的電流為＝8.884A－0.139A＝8.745A電阻絲的電阻R=(5V)/(8.745A)=0.572Ω電阻絲的長度L=0.572Ω/(10Ω/m)=0.057m實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。評分標準：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。所連導線，但導線沒有連在接線柱上，而連在其他導線中間的，只給1。九、參考解答：流量：f=10升／分=1.67×10米／秒溫差△T=30用水時間t=4分=240水的比熱容焦（千克／℃的密度ρ千克／米①一定時間eq\o\ac(△,t)eq\o\ac(△,)電流的焦耳熱：=IU

(1)這段時間內水溫上升△T需的熱量：Q=(f△t)c

(2)假設焦耳熱全部用來使水升溫，則有Q