全国或全国各地初中物理竞赛初赛试题分类15章从测算家庭电费说起含答案Word格式.docx
《全国或全国各地初中物理竞赛初赛试题分类15章从测算家庭电费说起含答案Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《全国或全国各地初中物理竞赛初赛试题分类15章从测算家庭电费说起含答案Word格式.docx（49页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
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。
9．（1995年全国初赛）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[C]
A．大于1000瓦。
B．等于1000瓦。
C．小于1000瓦。
D．无法判断。
10．（1996年全国初赛）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．不论将电路中用电器的开关断开还是闭合，检验灯泡均不发光，
11、（1998年全国初赛）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：
［B］
Ａ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。
12．（1999年全国初赛）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。
13．（1999年全国初赛）关于电冰箱，以下说法中正确的是：
A．电冰箱内温度比较低，这是液体蒸发吸热造成的；
B．电冰箱散热器摸起来烫手，这主要是电流的热效应造成的；
C．夏天，打开电冰箱门看到的“白烟”是冰箱内蔬菜、水果等蒸发产生的水蒸气；
D．家用电冰箱的耗电功率通常超过1000瓦。
14.（2000年全国初赛）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]
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。
15. （十一届全国初中应用物理知识竞赛）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：
（ B ）
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
16.（十一届全国初中应用物理知识竞赛）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 ）
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
17（十三届全国初中应用物理知识竞赛）安全用电的常识之一就是不要靠近高压电。
但是,两爪站在高压线上的鸟却不会发生触电事故,这是因为[D]
A.鸟爪上的角质层不导电B.鸟爪很干燥
C.电线上有绝缘层D.鸟的两爪间的电压很低
18．（第十四届全国应用物理知识竞赛）图2给出了小明设计的楼梯照明电灯的四种控制电路，其中S1、S2分别为楼上和楼下的开关（都是单刀双掷开关）。
要求拨动其中任一开关，都能改变电灯原来的发光或熄灭状态。
在实际应用中最好的方案是（A）
19．（第十六届全国初中应用物理知识竞赛）高压输电线路的铁塔顶端有一条（或两条）比下面输电线细的金属线（如图1），它的作用是[C]
A．加强铁塔的稳定性
B．传输零线的电流
C．防雷电，起到避雷针的作用
D，作为备用线，供输电线断开时应急使用
20．（1993年全国初赛）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；
（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？
[D]
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）
答案：
0.176；
11.36
21．（1993年全国初赛）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？
二、填空题
22（1993年全国初赛）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。
24
23．（1993年全国初赛）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。
24．（1995年全国初赛）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______。
20伏1.25安
25．（1996年全国初赛）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______、______、______。
电能表，总开关，保险盒。
26．（1996年全国初赛）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。
125。
27．（1999年全国初赛）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。
10000。
28．（1999年全国初赛）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__________。
1.1×
106千瓦时（或度）。
29.（2000年全国初赛）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。
1100，1200。
30．（1997年全国复赛）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，安培表的示数为_______安。
6；
3
31．（1997年全国复赛）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，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。
2，2/3。
32、（1998年全国初赛）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。
２．４
33．（1994年全国初赛）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。
40.2
34.（4分）（第十四届全国应用物理知识竞赛）我国北方早春育苗常用温床，电热温床是其中的一种。
电热温床是这样制成的：
先将床土挖去约20cm厚，床底铺一层麦秸或锯末，再铺一层塑料膜。
将电热线按10cm间距，均匀地铺在塑料膜上，再把床土放回，这样电热温床就做成了。
电热温床的温控仪相当于一个阻值随温度变化的可变电阻，利用它可以根据温度自动控制通过电热线的电流，从而实现温床温度的自动控制。
使用时应该把温控仪与电热线______联。
电热线不能打结、交叉或重叠，否则可能由于______________________________而发生危险。
这种方法是利用_______________获得适宜幼苗生长的温度。
串，电热过于集中，局部温度过高而烧坏电热线的绝缘层，导致短路或漏电，电流的热效应。
三、简答与计算题
35、（15分）
（1995年全国复赛）
可充电电池的额定电压约为1.3伏特。
当电流从正极流入、从负极流出时即可充电。
充电电流在20毫安—40毫安范围内比较适合。
现有一个额定输出电压为
36伏特，额定输出电流为0.5安培的电源，还有电阻值为100欧姆、510欧姆、1000欧姆、2200欧姆和6800欧姆的几个电阻器供选用。
请选择适当的电阻，构成简单的充电电路，可以分别给一节或两节电池充电，不必更换所用电阻器。
1．画出电路图（画出两节充电电池）
2．如果通往充电电池的两条导线短路，电阻器消耗的电功率是多少？
1．因为直流电源的输出额定电压为36V，远大于两节被充电池的电压，所以需串联一个阻值适宜的电阻才能充电。
其电路图如右：
两节电池串联时的电压是2.6V，不论充电电池是一节还是两节，
其电压都远小于电源电压，可以忽略，因此充电流I为：
把U=36V和R=200欧姆、510欧姆……分别代入上式，得：
I=360×
10-3A、70×
10-3A、36×
10-3A、16×
10-3A……
符合充电电流20mA～40mA范围内的电阻是1000欧姆，所以应选用1000欧姆的电阻与其串联。
36．如果通往充电电池的两条导线短路，则电阻器消耗的电功率为：
答：
充电电池短路时，电阻器消耗的电功率是1.3瓦特。
37、（15分）（1996年复赛）小芳家里有一只用来烧开水的电热水壶，水壶铭牌上标着“220V1000W”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。
器材：
温度计（量程0℃～100℃），量杯，钟表，交流电压表（量程250伏）。
步骤：
（1）用量杯向壶中注水，量杯容积乘注水次数，得到水的体积V。
（2）测水的初温t1。
（3）接通电源，开始计时。
（4）测得烧水时电源的实际电压U＇。
（5）水刚沸腾时计时结束，测得加热时间t，然后测得水的沸腾温度t2。
计算公式：
式中η——所求效率，c——水的比热容，ρ——水的密度，U——电热壶的额定电压。
38、（20）（1996年复赛）小红准备在旅游时估算登山缆车的机械效率。
她从地图上查到，缆车的起点和终点的海拔高度分别为230米和840米，两地的水平距离为1200米。
一只缆车运载15个人上山的同时，有另一只同样的缆车与它共用同一个滑轮组，运载8个人下山。
每个人的体重大约是60千克。
从铭牌上看到，缆车的自重（质量）为600千克。
小红还用直尺粗测了钢缆的直径，约为2.5厘米。
拖动钢缆的电动机铭牌上标明，它的额定功率为45千瓦。
管理人员说，在当时那种情况下，电动机的实际功率约为额定功率的60％。
实际测得缆车完成一次运输所用的时间为7分钟。
请你帮助小红估算缆车的机械效率。
高度差h=610米
上山的质量m1=900千克+600千克；
下山的质量m2=480千克+600千克；
运行时间t=420秒
电机的实际功率P=2.7×
104瓦。
有用功指的是系统克服重力做的功，因此W1=（m1－m2）gh
总功W=Pt；
机械效率η=W1／W=22%。
39、（12分）（1997年全国复赛）小芳家有一只用来烧开水的电热水壶，铭牌上标着“220V，1000W”字样。
写出所用器材、测量步骤，导出计算公式。
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）。
40、（11分）（1997年全国复赛）小红准备在旅游时估算登山缆车的机械效率。
从铭牌看到，缆车的自重（质量）为600千克。
管理人负说，在当时那种情况下，电动机的实际功率为额定功率的60％。
缆车的高度差：
△h=840米-230米=610米。
上山的质量：
m1=15×
60千克+600千克=1500千克，
下山的质量：
m2=8×
60千克+600千克=1080千克，运行的时间：
t=7×
60秒=420秒，
有用功：
W有=（m1-m2）gh，总功：
W=P实t=η1P额t
缆车的机械效率：
41、（8分）（1998年全国复赛）照明电路用电高峰时，电灯就会暗下来，这是由于电灯两端电压降低的缘故。
某同学想测算电灯两端的实际电压，但手头没有交流电压表，只有一块手表、一把带有铭牌的电烙铁、配电盘上还有一块正在运行的带有铭牌的电度表。
他利用这些器材就测算出了照明电路中用电器两端的实际电压，请你说明他的测算方法。
只把电烙铁接在电路里，断开其它所有用电器。
1．记下电度表盘转一周所用的时间t。
电度表盘转一周，用电器所做的功为W=
2．记下额定电压下电度表盘转一周所用的时间t*。
得出：
=
（2分）所以，U=
。
或：
2.从铭牌可知，电烙铁的额定功率为P额,额定电压为U额,电度表为n转/千瓦时，可知电烙铁的电阻R=
电度表盘每转一周，用电器所做的功为W=
可得：
W=
U=
42、（13分）（1998年全国复赛）有两种灯泡，分别标有（110伏60瓦）和（110伏25瓦），把它们接入家庭照明电路中。
（1）能不能各取一只串联使用？
请说明原因。
（2）若把两种灯泡在同一电路中混合使用，并使它们都能正常发光，最少应各使用多少只，如何连接？
（3）这时总电功率是多少？
（1）不能各取一只串联使用。
（1分）
60瓦灯的电阻R1=
=201.7欧（1分）
25瓦灯的电阻R2=
=484欧（1分）
串联后，25瓦灯的电压为U2，根据串联分压，
U2=
（2分）
代入数据，解得：
U2=155伏，超过了灯的额定电压。
（2）设使用60瓦的灯m只，使用25瓦的灯n只，分别并联后再串联使用，各分压110伏时，才能正常发光，此时有：
。
故使用5只60瓦的灯并联后，再与12只并联的25瓦的灯串联即可。
（1分）
（3）此时总功率为W=W1+W2=5
60瓦+12
25瓦=600瓦。
43、（15分）（1999年全国复赛）由于冬季供暖系统发生故障，某房间内温度下降。
小强在测量后发现，3小时内温度下降50C。
后来临时用电热器供暖。
耗电功率为2kw，电-热转换效率为80%，这时室内温度恰好保持不变，求室内温度降低10C时大约向外散热多少。
你在解决这个问题时所做的主要近似假设是什么？
t＝3h＝1.08×
104s，P＝2KW，η＝80%
3h内电热器散发的热量为：
Q＝ηPt＝0.8×
2×
103×
1.08×
104＝1.73×
107J
此热量即室温下降5℃时所放出的热量，故室温每降低1℃所平均散发的热量为：
Q’＝Q÷
5＝3.5×
106J
实际上,室内外温差较大时室温每降低1℃所平均散发的热量要多一些，计算时认为在不同温度差时每降低1℃所散发的热量是相同的。
这是主要近似假设。
44、（20分）（1999年全国复赛）用10盏220V、100W的白炽灯每晚7:
00到次日早6:
00为一个地下过街通道照明，原方案为始终将10盏灯并联后接在220V的电源上。
为节约用电，小强设计了一个改进方案：
将10盏灯分为A、B两组，每组内的5盏均为并联，每晚7:
00～11:
00将两组灯并联后接在220V的电源上；
晚11:
00至次日早6:
00将两组灯串联后接在220V的电源上。
1、请按小强设计的方案连接图中所示电路：
当双刀双掷开关S接在左侧时两组灯并联后接在电源上；
接在右侧时两组灯串联后接在电源上。
2、已知串联时每盏灯的电阻为并联时电阻的2/3，
按小强的方案，每天用多少度电？
与原方案相比，
每月（30天）节约多少度电？
答案1、答案如图。
2、
（1）每晚7:
00用电W1＝P1t1＝100W×
10×
4h＝4kwh
两组电灯串联时每盏灯两端的电压变为额定电压的一半，电阻变为原来的2/3。
由于用电器的功率跟电压的二次方成正比，所以每盏灯的功率不再是100W，而变为
这样，每天晚上11:
00用电W2＝P2t2＝37.5W×
7h＝2.63kwh
每天共用电W＝W1＋W2＝4kwh＋2.63kwh＝6.63kwh
（2）10盏灯始终并联接入电路，每天11:
00用电为
W’＝100W×
7h＝7kwh
每天多用电ΔW＝W’－W2＝7kwh－2.63kwh＝4.73kwh
每月可节电4.73kwh×
30＝131kwh
45.（第十一届全国复赛）小组的同学设计制作了一个电热孵卵器，他们用两根额定电压和额定功率都相同的电热丝作热源，再连入一个电阻R。
，使这台孵卵器即使断了一根电热丝，单丝工作产生热量的效果仍然与双丝工作时产生的热量效果完全相同。
若电源两端的电压为U，两丝的额定电压均为UL、额定功率均为PL。
1、画出孵卵器的电路图。
2、R。
的阻值是多大？
3、R。
在单丝工作与双丝工作状态下消耗功率之比是多少？
1、见图（8分）
2、据题意可知：
P单=P双，
3.而R=UL2/PL（R为电热丝电阻值）（2分）
46、（12分）（第十二届全国复赛）洗浴用的电热水器的电功率是1.2KW，热水器内筒的直径是30cm，高是50cm。
如果加热过程中的热量散失率为10%，则把水从20℃加热到70℃需要多长时间？
水的质量：
m＝лr2hρ水升温所需的热量：
Q吸＝cm（T2－T1）
电热器放出的热量：
Q放＝Pt由解出Q放＝ηQ吸
解出代入数值，得t＝114min＝1.9h
47、（14分）（第十二届全国复赛）某机床上使用的一台直直流流电动机，标有“36V、24W”字样，用多用电表测得电机的电阻为2Ω，试计算这台电动机在满负荷工作时的效率。
满负荷工作时的电流：
这时电机的热损失
电机满负荷工作时负荷带来的阻力远大于电机轴摩擦的阻力，因此，可以不计摩擦损失，所以效率
代入数值得η＝0.96
48、（14分）（第十二届全国复赛）下表摘自一个冰箱的说明书。
依据表中的数据计算冰箱在给定的工作状态下压缩机平均每天的工作时间。
并回答：
要带着外包装把冰箱搬到室内，屋门宽度不能小于多少？
气候类型
ST
总有效容积（L）
305
冷冻食品储藏室有效容积（L）
70
输入功率（W）
170
除霜功率（W）
140
冷冻能力（kg/24h）
10
耗电量（kw·
h/24h）
1.6
防触电保护类型
1
电源（AC）
220V/50HZ
制冷剂
R134a
升级会员 