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应用物理知识竞赛试题三(电学部分)
一、单选题(共33分,每小题3分) 题号 1 答案 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1.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
A.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
2.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、d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 3.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 4.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 C.流过乙灯的电流比甲灯小 B.它的电阻太大 D.乙灯灯丝断了 5.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
6.标有“220V,40W”和“220V,60W”的两只灯泡L1、L2、串联在电路中时,两灯泡均发光,实际消耗的功率分别为W1和W2,则:
A.W1>W2 B.W1=W2 C.W1 7.某电度表盘上标有“3000R/kWh”,单独开动某一用电器时,电度表的转盘在100秒内转5转,由此可知,该用电器的功率为: A.40瓦 B.60瓦 C.20瓦 D.100瓦 8.如图所示,甲灯为“6V,6W”,乙灯为“6V,4W”,用一个输出电压恒为12伏的电源对两灯供电,要使这两个灯能同时正常发光,则应选择电路: 9.某人设计了下图所示电路,电路中变阻器的总阻值与电阻R的阻值相同,电源电压恒定,当他将滑片P从a端滑到b端的过程中,所看到的现象是 A.安培表的示数逐渐变大 B.安培表的示数逐渐变小 1 训练3------- www.czsx.com.cn C.安培表的示数先增大,然后减小到原值 D.安培表的示数先减小,然后增大到原值 10.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: A.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.不论将电路中电灯的开关断开还是闭合,检验灯泡均不发光,表明电路中有短路。 二、填空(共27分,每空1分) 1.标有“16Ω25W”字样的扬声器,正常工作时,供电电压应为______,通过它的电流应为______。 2.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。 3.目前,人类正在研究如何和平地利用核能,释放核能有______和_______两种不同的核反应方式。现在,已建成运转的核电站就是利用________产生的能量来发电的。 4.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。 5.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________________________________________。 6.如图所示,三个电灯泡上均标有“6V,6W”的字 样,在此电路中的灯泡均正常工作,此电路电源的 输出电压应为_______伏,电流表的数为_______安。 7.两只灯泡L1和L2的额定电压相同,额定功率之比 P1∶P2=2∶1,并联后接在电路中总电流为3安培, 6题图 则通过L1的电流为_______安;若将两只灯泡L1和 L2串联后,仍接在原来的电路中,则通过L1的电流 为_______安。 8.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 2 训练3------- www.czsx.com.cn 流约为______安培。 9.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。 10.如图4所示电路中Rl=R2=R3=R4=3欧,R=l欧,电源电压为 12伏, 则电路总电阻为________,电压表示数为__________,电流表示数 为__________。 11.“220V15W”的白炽灯,其灯丝长为5厘米,断了后再塔接上,其长度缩短了1厘米,若不考虑搭接处灯丝粗细的变化及温度对电阻的影响,则将它接在220伏的电路上使用时,消耗的功率是原来的________倍。 12.为检验一只电压表是否准确,采用如图五所示的电路,已知定值电阻R1=5欧,电流表是准确的,移动滑动变阻器的滑片P,电流表的示数分别是0.24安和0.5安时,电压表示数分别为1.3伏和2.6伏,那么这只电压表_______。(填准确、比实际值偏大或偏小) 13.把标有“PZ220—25”和“PZ220—40”的两只灯泡串联起来接在 220V的电路中,较亮的灯是______;若将它们并联起来,接在110V 的电路中,较亮的灯是______。 14.开关电灯时收音机里会出现“喀啦”声,这是因为______________ ____________________。 三、(4分)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。 四、(8分)小明家有一只用来烧开水的电热水壶,铭牌上标着“220V,1000W”字样。 请你帮她设计一种方法,用来测量这只水壶烧水时的效率。写出所用器材、测量步骤,导出计算公式。 3 训练3------- www.czsx.com.cn 五、(8分)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)。 六、(7分)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。 七、(7分)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秒。求此时加在电热壶上的实际电压。 八.(7分)电源电压为220伏,若使标有“220V 800W”的用电器能 在110V至220V的电压下工作(用电器的电阻值恒定),求:(1)要使用电器达到使用要求,电路中应连接一个什么样的电器?怎样连接?(2)这个电器消耗的最大功率是多少? 4 训练3------- www.czsx.com.cn 物理应用知识竞赛试题三(电学部分)之答案 一.1、A 2、D 3、C 4、A 5、D 6、A 7、B 8、D 9、B 10、B 二.1、20V,1.25A 2、异,摩擦 3、裂变,聚变,裂变 4、10,0,10,5 5、连线略。这个插孔具有安全保障作用。如果它与大地的连线断了,一旦电器的外壳与电源火线之间的绝缘损坏,容易造成触电事故。6、6,3 7、2,2/3 8、20,0.12 9、125 10、5欧 9. 6伏 1. 6安 11、1.25 12、准确 13、PZ220—25,PZ220—40 14、开关电灯时,电流发生迅速变化,产生电磁波,收音机接收到了这一电磁波并将其转变成声音,这就是“喀啦”声。 三.参考解答:见图1。评分标准:全题4分,小灯能亮给2分,开关能使电池短路给2分。 四.解:1.器材:温度计(量程为0℃~100℃),量杯,计时器(钟表), 交流电压表(量程为250V)。 2.步骤:(1)用量杯向壶中注水,量杯容器乘注水次数得水的体积V; (2)用温度计测出水的初温t0;(3)接通电源并开始计时; (4)测得浇水时电源的实际电压u'; (5)水刚沸腾时,计时结束,测得加热的时间t,然后测得水沸腾的温度t。 3.计算公式: (式中c为水的比热,ρ为水的密度,U为电热壶的额定电压)。 五. 水吸收的热量Q2=cm△t=1.0×500×4.2×10×(100-20)焦= =168000(焦) (3) 评分标准:全题8分。(1)式、(2)式各2分。(3)式3分。(4)式1分。 六、参考解答:电冰箱消耗电能 W=13转÷(1950转/千瓦时)=13÷[1950/(1000×3600)]=24000(焦) (1) 3 其它用电器总功率P其=n灯P灯+P视+P响=4×60+90+105=435(瓦) =0.435(千瓦) (3) 一月消耗的电能 W总=P其t其+P冰t冰 评分标准:全题7分。(1)式、(2)式各2分。(3)式、(4)式各1分。读数1分。 七.参考解答:电热水器的电阻 5 训练3------- www.czsx.com.cn R=32.2欧 121秒所做的电功 W=1.5×105焦 实际功率P'=1240瓦 U'=200伏 (7) 评分标准 全题7分。(1)~(7)式每式1分。 八.解:因 P=U2/R ∴应串一个阻值为60.5欧,允许通过最大电流为3.64安的滑动变阻器 6 训练3-------