初中物理竞赛辅导—电学（练习） 18页

初中物理竞赛辅导——电学（练习）一、选择题1．白炽灯的灯丝断了之后，如果再搭接上，还会发光。这时的耗电功率与原来相比。[]A．增加。B．减少。C．不变。D．耗电功率比原来增加或减少由灯丝搭接的位置决定。2．白炽灯泡的灯丝常制成螺旋状，这样做的目的是[]A．便于灯丝散热，防止灯丝熔断。B．尽量减少灯丝的电阻。C．减少灯丝散热，提高灯丝的温度。D．减少灯丝在高温时的升华。3．图为一个白炽灯泡。正常工作时的电流约是[]A．0.27毫安。B．270毫安。C．0.41安培。D．0.11安培。4．化纤衣服很容易沾上灰尘，这是因为它[]A．容易积累静电荷。B．具有一定的粘性。C．具有大量微孔。D．质地柔软。5．有些电工仪表的刻度盘上有一个弧形缺口，缺口下面有一面镜子，它的作用[]A．读数时使眼睛处于正确位置。B．增加刻度盘的亮度。C．检验仪表是否水平。D．便于观察仪表的内部结构。6．落在高压线上的鸟儿不会触电死亡，这是因为[]\nA．鸟爪上的角质层是绝缘的。B．鸟儿对电流的承受能力比较强。C．鸟儿双脚落在同一条导线上，没有电流流过鸟的身体。D．高压线有橡胶外皮。7．家用电熨斗为适应不同衣料的熨烫，设计了调整温度的多挡开关。使用时转动旋钮即可使熨斗加热到所需的温度。图1是电熨斗的电路图。旋转多挡开关可以改变1、2、3、4之间的连接情况。现将开关置于温度最高挡，这时，1、2、3、4之间的连接是图2中的哪一幅？[]8．市场销售的电热水壶有两种形式，一种如图5(a)所示，电热元件在壶底下面的底座内；另一种如图5(b)所示，电热元件在壶底之上，浸没在水中。如果两种水壶的耗电功率相同，壶内水量也相同，那么[]A．(a)壶的电热元件在壶底下面，有利于水的对流，(a)壶中的水先沸腾。B．(a)壶的电热元件安放在底座内，热量损失较小。C．(b)壶中的电热元件被水包围，热量损失小，(b)壶中的水温上升较快。D．(b)壶的电热元件体积较小，热能的利用率较低。9．有两个小灯泡，只标有额定电压，都是6.3伏。串联起来接到电源上，亮度不同。在回答哪个灯泡的额定功率比较大时要用以下6句话：(1)较亮灯泡的电阻较大；(2)从关系式P=I2R可以知道；(3)串联时流过两个灯炮的电流相同；(4)从关系式P=U2/R可以道；\n(5)在相同的电压下工作时，灯炮的电功率和它的电阻成反比；(6)所以，串联时较暗灯泡的额定功率大。按照下列哪个顺序排列这6句话可以把问题讲得最清楚？[]A．(2)(1)(3)(4)(5)(6)B．(2)(3)(l)(4)(5)(6)C．(4)(5)(2)(1)(3)(6)D．(3)(2)(1)(4)(5)(6)10．电视机的玻璃荧光屏表面经常有许多灰尘，这主要是因为[]A．灰尘的自然堆积。B．玻璃有较强的吸附灰尘的能力。C．电视机工作时，屏表面温度较高而吸附灰尘。D．电视机工作时，屏表面有静电而吸咐灰尘。11．在图3的电路中，R为待测电阻，阻值约为5欧。给你的器材有：滑动变阻器（2安，0～10欧）；电压表，有2个量程，分别为0～3伏、0～15伏；电流表，有2个量程，分别为0～0.6安、0～3安；电池组为新干电池3节串联。两只电表的量程可采用以下4种选法，但为使测量时能较准确地读数，最后，两只电表的量程应采用[]A．0～0.6安和0～1.5伏。B．0～3安和0～15伏。C．0～0.6安和0～3伏。D．0～3安和0～3伏。12．电炉通电后，电炉丝热得发红，而跟电炉连接的铜导线却不那么热，这是因[]A．通过铜导线的电流小，所以它消耗的电能也较少。B．电炉丝和铜导线消耗的电能相同，但铜导线散热快，所以就不那么热。C．通过电炉丝的电流大，所以它消耗的电能较多。D．铜导线电阻较小，所以它消耗的电能较少。13．有二只灯泡，分别标有“220V15W”和“220V100W”的字样。如将它们串联接在电压为380伏的动力电源上，则[]\nA．15W的灯泡烧坏，100W的灯泡完好。B．100W的灯泡烧坏，15W的灯泡完好。C．二只灯泡均被烧坏。D．二只灯泡均完好。14．在电学实验中遇到断路时，常常用伏特表来检测。某同学连接如图所示的电路，电键闭合后，电灯不亮，安培表无指示。这时用伏特表测得a、B两点间和B、c两点间的电压均为零，而a、B间和B、D间的电压均不为零，这说明[]A．电源接线柱接触不良。B．电键的触片或接线柱接触不良。C．安培表接线柱接触不良。D．灯泡灯丝断了或灯座接触不良。15．李军在检修一只1000瓦的电炉时，发现电炉丝断了一小截，他用一段较细一些但由同种材料制成的电炉丝将残缺部分补接至原长，这样再接入原电路中使用时，其实际发热功率将[]A．大于1000瓦。B．等于1000瓦。C．小于1000瓦。D．无法判断。16．小明做实验时把甲乙两只灯泡串联后通过开关接在电源上。闭合开关后，甲灯发光，乙灯不发光，乙灯不发光的原因是[]A．它的电阻大小。B．它的电阻太大。C．流过乙灯的电流比甲灯小。D．乙灯灯丝断了。17．图2中四个灯泡的连接方式是[]A．四灯串联。B．四灯并联。C．L2、L3、L4并联，再与L1串联。D．L1、L2、L3并联，再与L4串联。18．物理小组的同学们练习安装照明电路，接通电源之前，老师将火线上的保险丝取下，把一个额定电压为220伏的灯泡作为检验灯泡连接在原来安装保险丝的位置，同时要求同学将电路中所有开关都断开。用这种方法可以检查电路中是否有短路，在接通电源后，下列说法中正确的是：[]\nA．若检验灯泡正常发光，表明电路连接无误。B．若检验灯泡不亮，但将某一个用电器的开关闭合后检验灯泡正常发光，表明这个开关的两端直接连到了火线和零线上。C．检验灯泡不亮，但将某一个电灯的开关闭合后，这个电灯和检验灯泡都能发光，只是亮度都不够，这表明电路中出现了短路现象。D．不论将电路中用电器的开关断开还是闭合，检验灯泡均不发光，这表明电路中有短路。19．家庭电路中的保险丝烧断了，下列做法中正确的是：[]A．用钢丝代换B．为了保险，选择尽量粗的保险丝代换C．选择额定电流稍小于电路中最大正常工作电流的保险丝代换D．选择额定电流等于或稍大于电路中最大正常工作电流的保险丝代换20．实验室有一个旧的直流电源，其输出端的符号模糊不清，无法分辨正负极。小明设计了下面的判断电源两极的方法。在桌面上放一个小磁针，在磁针东面放一个螺线管，如图1所示。闭合开关后，磁针指南的一端向东偏转。下述判断正确的是：[]A．电源A端是正极，在电源内电流由A流向BB．电源A端是正极，在电源内电流由B流向AC．电源B端是正极，在电源内电流由A流向BD．电源B端是正极，在电源内电流由B流向A21．电冰箱起动时，与电冰箱并联的台灯变暗。关于这一现象。下列说法中不正确的是：[]A．进户线中电流变大B．线路中电阻变大C．线路中热损耗变大D．灯泡两端电压变小22、工人师傅在改装电炉时，为了使电功率减小到原来的一半，下列措施中可行的是：［］\nＡ截去一半电炉丝；Ｂ串联一条相同的电炉丝Ｃ并联一条相同的电炉丝；Ｄ把连接电炉和电源的电线长度增加一倍。23．图示为小刚所连的两盏白炽灯和两上插座的电路图，通电后发现不能正常工作。下面几个措施中可能引起危险的是：[]A．拆掉灯丙，两条导线连在一起；B．拆掉插座甲，两条导线连一起；C．拆掉开关S3，两条导线连在一起；D．拆掉开关S2，两条导线连在一起。24．下列用电器正常工作时，电流最接近200mA的是（）A．学生用计算器B．手电筒C．家用空调器D．电饭锅25.小红家的电表允许通过的最大电流是10安，她家有4个标有“220V、60W”的灯泡，1个标有“220V、1000W”的热水器，1台制冷时耗电为140瓦的电冰箱和1台耗电为80瓦的电视机，则：[]A.所有用电器可以同时使用；B.除热水器外其他用电器可以同时使用；C.关闭电视机后其他用电器可以同时使用；D.电冰箱制冷时，其他用电器不能同时使用。26、1999年以美国为首的北约军队用飞机野蛮地对南联盟发电厂进行轰炸时，使用了一种石墨炸弹，这种炸弹爆炸后释放出大量的纤维状的石墨覆盖在发电厂的设备上，赞成电厂停电。这种炸弹的破坏方式主要是：（　　　）A炸塌厂房B炸毁发电机C使设备短路D切断输电线\n27、小刚家中的几盏电灯突然全部熄灭了，检查保险丝发现并未烧断，用测电笔测试各处电路时，氖管都发光。他对故障作了下列四种判断，其中正确的是：（　　　）A、灯泡全部都烧坏B、进户零线断路C、室内线路发生短路D、进户火线断路28、小红家的家庭电路进户开关上安装着漏电保护器，上面写着下表中的一些数据，在以下几种说法中，正确的是：（　　　）A、漏电电流大于30mA，保护器会在0.1秒之内切断电源B、漏电持续时间超过0.1秒时保护器才能动作C、当漏电电流达到15mA时就能起到可靠的保护作用D、只有当进户电压大于220V或用电电流大于20A时，才能起保护作用二、选择题1．有一个标着“2.5V0.3A”的小灯泡。李红算出它的灯丝电阻是8.3欧姆，但用欧姆表（测量电阻的仪表）测得的结果是2.5欧姆。关于这种差异，最合理的解释是：金属的电阻随______而改变。2．标有“16Ω25W”字样的扬声器，正常工作时，供电电压应为______，通过它的电流强度应为______。3．雷电是云层与大地之间或云层与云层之间的放电现象，放电的两者所带的是______种电荷，云层所带电荷是因______而获得的。4．安装家庭电路时，从进户线到用电器之间应有总开关、电能表和保险盒，它们的排列顺序是______、______、______。5．我国已经建成了两座核电站。在那里，电能是由核______变时释放的______能转化来的，电能是从______机中得到的。6．一个实验用的电动机与电流表串联后接在6伏直流稳压电源上。闭合开关后电动机并没转动，这时电流表的读数为5安，检查发现电动机轴上的齿轮被卡住了。排除故障后，让电动机带动轻负载转动，这时电流表的读数为1安，由此可以算出，此时电能做机械功的功率为_______瓦。\n7、小明参观工厂时，注意到一个电能表上标有１５００r/kW·h字样，他又发出电能表盘在２分钟转了１２０转，于是他算出了当时这个工厂的用电功率是（）千瓦。8．有一个功率为100千瓦的电力用户，所需电压为400伏。如果不用变压器而直接供电，输电线路电阻损耗的功率为62.5千瓦。要使损失减为100瓦，输电电压应提高到_______伏。9．我国大亚湾核电站一号机组的发电功率为4.5×104千瓦。若这个机组连续发电，一天内输出的电能为__________。10．（6分）图2为一个三孔插座，其中有一个插孔的导线是与室外大地相连的，请把这个插孔产中代表大地的记号E用线连起来。如果这个插孔的导线断了，使用这个插座还能使洗衣机转动，但是存在的问题是_______________________。11．（4分）开关电灯时收音机里会出现“喀啦”声，这是因为_____________________________________________。12、我周围有很多利用电能发光的灯。有的利用灯丝的高温而发光，如________灯；有时灯有灯丝，但是不靠灯丝发光，如_______灯；有的灯根本没有灯丝，通电后也能发光，如________灯。13.小明家的电能表的铭牌上标有“220V”、“5A”、“3000r/kw.h”等字样。如果长时间连续用电，他家最多可以使用总功率为瓦的用电器；电能表的转盘每转过1转，表示他家用去了焦的电能。三、简答计算设计题1.（6分）目前新建楼房的供电系统中已经不再使用保险丝，而是使用一种自动控制的安全电路。当用电负荷过大或发生短路时，电路会自动切断；如果站在地面上的人碰到火线而使火线与大地经人体构成通路，电路也会自动切断，以保人身安全。\n小玲家新居中装的就是这样的电路。搬家后，她看到墙上的电源插孔是三线的，为了安装电视机，她买了一个插销板，插在墙上的一个三线插孔中，然后把电视机的插头插在插销板上的插孔内。但是，接通电视机的电源时，室内所有插座全都断电，表明电路自动切断了。到配电箱一看，果然是“掉闸”（总开关自动切断）了。是电视机出了故障，用电量太大了？用手把总开关闭合，换其他几个确保正常的用电器插到这个插销板上，直至耗电只有15瓦的小台灯，仍然是这样。但是，把插销板插到墙上其他插孔上，一切正常。问题可能出在哪里？为什么会出现这样的现象？怎样解决？2、下图为一种手电筒的结构图。它有两种接通方式。短时间使用时按下按钮。长时间使用时向前推动滑键。请对照实物剖面图画出这种手电筒的电路图。3、有一个理发用的电吹风机，由于说明书遗失，只知道它的额定电压是220伏特，没有其它数据。请你利用一般家庭用的电度表（铭牌上的数据如图所示）和一只钟表，设计一种简便方法，测定这个电吹风机的功率。要求：1．写明测量步骤；2．用字母代表所涉及的物理量，导出计算电功率的公式。\n4．王老师要用一个电影放映灯泡（如图8）为实验仪器照明，他所用电源的输出电压是24伏，若把一段电阻丝和灯泡串联起来接至u电源上，为使灯泡正常发光，这段电阻丝的电阻值应该是_______欧，它应该至少能承受________安的电流。5．冬天，李明同学插上电热取暖器的插头后发现室内电灯变暗了。他用电压表测量供电电压，结果是，不接取暖器时的电压是210伏，接上标有“220V1000W”的电热取暖器后电压降为200伏，通过计算可以知道，供电电路中的电阻约为______欧。6．贾铭同学打算利用电能表来测量电视机实际消耗的电功率。他断开电能表连接的所有其他用电器，只把电视机打开，在t秒内测得电能表的盘转数为N。如果电能表铭牌上标明每千瓦时的盘转数为n，电视机的电功率为______瓦。7、电视台把无线电信号传送到高空中的通信卫星上，卫星再把信号传到地面上的其他地区，这样就实现了卫星电视传播。在调试过程中，电视台本身也需要接收卫星传回的信号，并和演播室用电缆传来的信号进行比较。这时发现，卫星传来的画面上，人物动作的变化总比电缆传来的画面上相应的变化发生得晚一些。1．解释产生这种时间延迟的原因。2．已知通信卫星的高度大约是36000千米，无线电信号传播的速度与光速相同，估算画面延迟的时间。8、楼道里的灯常常彻夜通明，因而极易损坏。给它串联一个电阻后再接到电路里，虽然亮度略有降低，寿命却可以大大延长。现在欲使“220V25W”的灯炮在实际使用时消耗的功率约是额定功率的80％，应该串联多大的电阻？这个电阻消耗的电功率是多大？\n9．小刚家有额定功率为40瓦的电灯4盏，60瓦的彩电一台，60瓦的电扇一台，100瓦的电冰箱一台。它们均在220伏的额定电压下工作。若电灯、彩电、电扇以每天工作3小时计，电冰箱以每天工作5小时计，每月用电（每月按30天计）______度。10、某医院要安装一种呼唤电铃，使各病床的病人均可单独呼叫，只要一按床头的开关，值班室的电铃就响，且与该病床相对应的指示灯亮，请在图7中画出正确的连接方法。11、电烙铁使用前需要一定的预热时间，因而若暂时不用也要接在电源上，这样既费电又会造成烙铁头氧化而不易沾锡。所以，有时采用如图8所示电路，在暂不需要焊接时，断开S，使电烙铁处于预热状态；当需焊接时，闭合S，就能很快达到焊接温度。现用“220V25W”的电烙铁，若灯炮在预热状态时的电阻为800欧，则预热状态下电烙铁消耗的功率为多少瓦？整个电路消耗的功率是电烙铁正常工作时的百分之几？\n12、将一个标有“220V400W”字样的“热得快”插入体积为0.5升、初温为20℃的水中，此时由于是用电高峰，实际电压为210伏，在标准大气压下经过9分10秒将水加热至沸腾，求“热得快”烧水时的热效率（不计电阻值随温度的变化）。13、某家的电度表表盘如图所示。室内安装了60瓦的电灯4盏，90瓦的电视机一台，105瓦的音响一台，另有一台电冰箱，铭牌上的功率值看不清。为了测出这台电冰箱的功率，先停止使用其它电器，然后将电冰箱接在电压为220伏的电源上，开机工作4分钟，电度表的转盘转过13圈，请求出这台电冰箱的功率值。如果这个家庭平均每天使用电灯、音响、电视机各2小时，而冰箱有1／4的时间处于开机工作状态，则一个月（30天）耗电多少度？将月底的表盘数填入图中。\n14．物理小组制作了一个自动控制器，其中有一个调压电路如图4所示，滑动变阻器R的最大阻值是100欧，负载电阻R＇的阻值为100欧，A、B间电压为10伏，保持不变。使用过程中发现这个电路的调压范围和原设计不符，检查结果是图中F处导线折断，滑动头P由上向下移动时，如果电路完好，CD两端的电压范围应是______伏至______伏；如果F点导线折断，CD两端的电压范围是______伏至______伏。15．如图5所示电路，由估算可知，通过毫安表的电流约为______毫安，通过安培表的电流约为安培。16．有一辆娱乐电瓶车，工作电压为24伏，工作电流为10安，效率为80％，车及人总重为2000牛，行驶时阻力为车总重的0.1倍。该车匀速行驶120米需______秒。17、用一节干电池、一个开关和一个小灯泡自制小台灯。接上电源时，开关虽未闭合，灯泡却已发光；若闭合开关，灯泡反而灭了；几秒后再次断开开关，小灯泡又亮了，但亮度减少了许多。请画出这个错误的电路图。18、一般地说，用电器的工作电压并不等于额定电压。家庭里通常不备电压表，但借助电能表可以测出用电器的实际工作电压。现在电路中只接入一个电热水壶，壶的铭牌和电能表的铭牌如图7和图8所示。测得电能表的转盘转过125转的时间为121\n秒。求此时加在电热壶上的实际电压。19、电工师傅要在院子里装一盏灯，灯泡与室内的灯泡完全相同，并且共用一个开关。他打算在闭合开关时两灯同时正常发光，断开开关时两灯同时熄灭。他要求一位学徒电工进行操作。学徒电工把连接院子里电灯的两根导线直接接到室内电灯开关的两个接线螺丝上，结果没有达到目的。请你在图5甲中画出学徒电工安装的电路图，并说明当开关断开和闭合时两灯是否发光及亮度情况。然后在图5乙中画出正确的电路图。20、小明家有一个标有“220V，800W”的电炉，在额定电压下用10分钟能烧开一壶水。一天他用这个电炉在相同环境下（空气的温度和压强相同）烧开同样一壶水却用了12分钟，请你帮助小明算一算他家当时的电源电压约为多大。你在计算过程中使用了哪些近似条件？\n21、做电学实验时需要测量约0.5安的电流，但是实验室内当时只有一个量程为0.3安的电流表。如果手边有12伏学生电源、0～50欧的滑动变阻器、电炉用的电阻丝，以及导线和开关，有什么简单办法可以把电表的量程临时地近似改为0.6安？画出电路图，简述操作步骤。22、电饭锅的原理如图所示。煮饭时开关S是闭合的，红色指示灯亮；饭熟后（当时的温度大约为103℃）保温时开关S自动断开，黄灯亮。电阻R1的作用是保护红色指示灯不致因电流过大而烧毁，与电饭锅发热板的等效电阻相比，二者的大小应有什么关系？为什么？通常情况下用这种电饭锅烧水时它的自动断电功能不起作用，这是为什么？23、在一次实验中需要测量小灯泡两端的电压和流过它的电流。聪明而粗心的小刚连接了如图所示的电路。同组的小林发现有错，主张拆了以后重新连接，可是时间来不及了，小刚眼珠一转，在图示电路中只增加了一根导线，电路就正常工作了。问：（1）如果闭合图示电路中的开关，电压表的读数约为多少？电流表的读数约为多少？小灯泡发光情况如何？（2）在图中画出小刚连接的那条导线。\n24、淋浴用水的流量约为10升/分，合适的水温约为50℃，用水时间约为4分钟。电热淋浴器有两种设计，一种是淋浴时电流直接对于流动的水加热，另一种则备有水箱，待箱中的水加热至合适的温度后再淋浴。加热前的水温以20℃计。①请根据上面提供的数据论证，第一种设计不适合大多数家庭的供电电路。②如果水箱中的水恰好够一个人淋浴用，供电电路允许的电流最大为10安，电加热的效率为80％，这种条件下把水箱中的水加热最少需多长时间？25、学校淋浴用的简易太阳晒水箱内装水60kg，水箱玻璃盖的面积为0.84m2。从手册中查得，地球上与太阳光线垂直的表面接收的太阳辐射能为7.56×104J/(min•m2)；这类水箱吸收太阳能的效率约为50％；散热损失约为20％。假设使用中能够及时调整水箱朝向，使阳光总能垂直射入玻璃盖，计算4小时后箱中的水升高的温度。水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）。\n26、上题水箱中的水在冬天往往温度不够高，同学们在水箱中加装了一个“220V，2000W”的电热管，并利用一个“6V，1W”的小灯泡和一段10Ω/m的电阻丝，为电热管安装了一个指示灯。（1）画出电热管及指示灯的电原理图。（2）在同学们的方案中，小灯泡两端的电压是按5V设计的。对于指示灯来说，这样设计有什么好处？（3）按上述设计，电阻丝需截用多长的一段？（4）安装指示灯后，电热管的实际功率是额定功率的百分之几？计算中可以认为电热管。小灯泡及电阻丝的电阻不随温度发生明显变化26、由电源引到某工地的一只“220V、100W”的灯泡亮度较暗，测得该灯泡的实际功率只有81瓦，而电源的电压确为220伏。输电导线上消耗的功率约有多大？你在计算中用到了什么近似？27、山区某工地方程式时，照明电路需用导线从离工地250米处的电源引来，工地上要用一只“220V　100W”和一只“220V　200W”的灯泡来照明，所用导线的电阻为每米0.018\n欧，如果电源两端的电压为220伏，且保持不变，试求照明时导线上所消耗的功率和每只灯泡实际所消耗的功率。（计算时不考虑灯丝电阻的变化，数值只取整数，小数可四舍五入）