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初三物理竞赛

发布时间:2014-01-20 11:49:10  

《电学》竞赛专题

1、如图所示,电源电压保持不变,Rl=10欧,R2=20欧,R3阻值不等于零,当开关S断开时,电流表示数为0.3安,当开关S闭合时,电流表的示数可能是( )

A、0.4安 B、0.45安 C、0.5安 D、以上都有可能

2、如图甲所示,一个电压恒定的电源跟一个电阻串联后,给电路供电,图乙中直线OAC为该电源的输出功率P出随电流I变化的图线,抛物线OBC为该电阻热功率PR随电流变化的图线,若A、B对应的横坐标为2安,则下列说法不正确的是( )

A、电源电压为3伏,电阻为1欧 B、线段AB表示的功率为2瓦

C、电流为2安时,外电路电阻为0.5欧 D、电流为3安时,外电路电阻为2欧

3.三个完全相同的电压表按图连接,若V1、、, V2 的示数是2V 、3V,则V3的示数是________?

4、组成串联和并联电路。所给的器材有:定值电阻R1 R2 R3,电源和开关各一个,导线若干。每次组成电路时,可以三个电阻都用或任意选两个。对符合以上要求的所有的各种电路,用电流表测量电流,用电压表测量电压,结果发现:

1)电流表最小的示数0.5A 2)R1消耗的电功率最大值为某一值P

3)在组成的图1所示的电路中,R1消耗的电功率是P/9,电压表的示数为4V;

4)在组成的图2所示的电路中,a,b两处的电流之比等于1:4

求:定值电阻R3的阻值?(湖南理科实验班试题)

5、如图,有四盏灯,其中L1 和L2都标有“220V 100W”,L3和L4都标有“220V 40W“,则最暗的是( )(桂林竞赛题)

6、如图,电源恒定,A B为两个完全相同的灯泡,R1和R2为两个定值电阻,R3为滑动变阻器,如果滑片P在a端时,两个灯都能发光,那么在滑片由a端向b端移动过程中( ) (全国竞赛题)

A)A B两灯都变暗

B)A灯变暗,B灯变亮

C)R1消耗的电功率增大,R2消耗的电功率减少。

D)R1、 R2 消耗的电功率都增大

7、如图,已知U=180V,R=200Ω,灯组由10盏“120V 9W“的灯泡组成,求滑动变阻器R上a点和P之间的电阻为多大时,灯组可以正常发光。(全国竞赛题)

8、某电热器有两个档位,如图,已知高温档功率为1000W,闭合S1 断开S2时,R2消耗的功率为90W,若R1 和R2 都是电热器的加热电阻,则该电热器的低档功率可能是多大?(河北竞赛题)

9、一个电热器由两条电阻丝并联组成,这个电热器与一个定值电阻R0串联后,接在电压为U 的电源上,如图,由于某种原因,电热器中有一条电阻丝烧断,另一条完好,用这个烧断一条电阻丝的电热器给水加热,与原来完好的电热器给同样质量、初温相同的水加热(设电热完全被水吸收,没有损失)使水升高相同的温度所需要的时间相同,已知R0=12Ω,电热器完好时,固定电阻R0的发热功率与电热器烧断一条电阻丝后R0的发热功率之比为4:1,设电阻R0及电阻丝的阻值不变,求电热器中完好的电阻丝及烧断的电阻丝原来的电阻有多大?(全国竞赛题)

10、如图,L1和L2分别标有“8V 16W” 、“6V 6W”,A 、B之间的电压是10V,若L1和L2都能正常发光,则电路消耗的总功率为多少?(全国竞赛题)

11、如图,电源恒定,当闭合开关S时,电压表V1和电压表V2的示数分别为12V和18V,R2=3Ω,求:⑴R1 、R2 、R3 的连接方式?⑵当R2和R3交换位置时,电压表V1和V2的示数不变,求R2的功率?(广西竞赛题)

12、如图,A B C的规格分别是“2V 0.1W”,“1.5V 0.075W”,“1.5V 0.1W”,电源电压恒为6V,R0=5Ω,要使三个灯正常发光,①要与C应该连一个多大的电阻,怎样连接?②滑动变阻器的总电阻是多大?,滑片应该放在何处?(2005年湖南理科实验班试题)

13、如图,A,B两点间串联接有三个电阻R1,R2,R3,其中R1=5Ω,R3=20Ω,图中的两电压表V1和V2的读数分别为2V 、 5V,求

① A B两点之间的电压?

② 若将电压表V1换成一个电流表A,且A 、 B间的电压维持不变,则换接后,电流表A的读数I=?,电压表

V2的读数为多少?(湖南理科实验班试题)

14、如图所示,已知R0=R1=R2=R3=??=Rn=R2011=3?,Ra=2Ω。A、B间电压为6V,则通过R2011的电流大小是( )

A. 1A B. ()

132010 A C. 2120111?()A D. ()2012A 333

应用物理知识竞赛

1、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?

2、小明家新买了一条100W的电热毯,他想用电流表和电压表测量电热毯的电阻值,于是连接了如图所示的实验电路。其中电源两端的电压为6V,Rx为电热毯的电阻值,滑动变阻器的最大阻值为20Ω。但实验过程中,小明发现,不论怎样调整滑动变阻器触头P的位置,电压表的示数几乎不发生变化,且查得电路各处均连接无误。请你分析一下产生这一现象的原因是什么?若不更换实验器材,应怎样连接电路,才能在触头P滑动过程中,有效地改变电热毯两端的电压值。

3、某院内有甲、乙两户居民,院内原先供电线路用的是横截面积为2.5mm2的铝芯橡皮绝缘线,从进院后的接线端经25m先到达甲户,再从甲户经25m到达乙户。每户总用电额定功率均为2kW。为了增加用户的最大安全用电功率,现在要进行“电力增容”,使每户总用电额定功率均可增加到4kW。增容后保持院内线路分布情况不变,只是供电线路改用铜芯橡皮绝缘线。下表列出了不同横截面积的铜导线在常温下的安全载流量(即长时间通电时的最大安全电流)。

假设两户所有用电器均为纯电阻电器,各用电器的额定电压都是220V,用户室内电线的电阻忽略不计。而且设进院后的接线端的电压总保持220V,试回答下列问题:

1.画出院内的供电和用电的电路图。

2.通过计算说明,在实用和经济的前提下,.为了“电力增容”,院内的供电线路应选用哪一种铜导线?

-33.若选用的铜导线每米电阻为

4.25×10Ω),那么增容后,在甲、乙两用户都同时使用"220V 4kW"的电器

时,乙户所得到的实际电功率是多少?

4、如图所示为一个给冷水加热后向外供应热水的装置。为了在同时开放进水管和出水管时,保证水箱内贮水量及出水管流出的水温度恒定,在箱内安装了两根完全一样的电热丝来进行加热,已知每根电热丝的电阻为50欧,当3与1相连时,装置能正常供应热水;当3与4相连时出水管水的流量必须控 制在正常情况的1/3,才能保证水温恒定。若进水管流入的水温度为15℃,出水管流出的水温度为45℃,环境温度为20℃,则正常工作时出水管水的流速是多少克/秒?若3与l相连、2与4相连时,则应控制出水管水的流速是多少克/秒?

5、如图所示是一种常见的台式饮水机结构剖面图,控水槽内浮体A与阀门C固定相连,当A恰好浸没时阀门C

2关闭,A来浸没时C略有下降,桶内水流入控水槽中。已知桶内水位高40厘米,阀门C横截面积1厘米,不计

A、C本身重力、大气压和热量损失,问:

(1)控水槽内保持一定水位,浮体A的最小体积应为多大?

(2)若热胆中储水1千克,由电热管加热,要求在10分钟内把水从20℃加热到100℃,则电热管的电功率为多大?

(3)饮水机的电路如图乙,水沸腾前,红灯亮、绿灯灭、加热管正常工作;水沸腾后,绿灯亮、红灯灭、加热管不工作。试分析温控开关1和2在水沸腾前后通断情况以及红绿指示灯电阻R红、R绿应满足的条件。

6、如图是电饭锅的实物图,图(甲)是它的内部电路图,图(乙)是电路简图它有“高温烧煮”和“焖饭、保温”两挡,由温控开关自动控制.煮饭时,先要按下温控开关按钮;到达设定温度(饭已煮熟),按钮会自动弹起,

(1)对照观察图(甲)和(乙),温控开关按钮未按下时,“烧煮电路部分”与“保温电路部分”是_______关系(选填“串联”或“并联”);按下温控开关按钮.“烧煮电路部分”的电压为_______V,“保温电路部分”将_______(选填“工作”或“不工作”);温控开关按钮弹起后,电路中的电流比原来_______(选填“大”或“小”)

(2)当温控开关按钮按下时,电饭锅电路的总功率为1100W。求:“烧煮电路部分”的电阻R1,

(3)温控开关按钮弹起后,电饭锅电路的总功率为44W。求:①电路中的电流;②“保温电路部分”的电阻R2,

(4)已知,只有当指示灯和限流器两端的电压与电源电压相差不大时,指示灯才会发光.请通过相关计算或分析,说明为什么温控开关按钮弹起时,红灯熄灭而黄灯亮.

7、小芳家里新买了一台电热水器,从“用户手册”中,她获得了以下资料,请根据这些资料完成相应的计算:

一、外形尺寸(mm) 二、技术数据

(1)图6为安装示意图,安装时要将L形挂钩用膨胀螺钉固定在承重

墙上,上表是热水器的部分数据,请估算L形挂钩受到的最大向下拉力

F及对应此时膨胀螺钉与承重墙体间的摩擦力f.

(2)这台热水器共有三挡加热功率,销售人员曾介绍说:热水器内部

有两个加热管。请你根据销售人员的介绍,猜测并画出内部加热电路的

主要结构(简化的等效电路图)。然后依据你的猜想,计算出每个加热管

的电阻值。

(3)产品说明书上标明:当达到设定温度,停止加热后,如果水温降到低于设定温度4℃时,热水器将自动以设置功率将桶内的水加热至设定温度,如此反复直至手动停止加热。小芳想到了国家提倡的峰谷电价制度的有关规定:2011年起,本地的分时电价为:峰时段(08:00~22:00)0.6元/度,谷时段(22:00~次日08:00)0.3元/度。她想,如果每天下午6点洗浴时需要把20℃的冷水加热至50℃,可以下午直接加热,也可以早晨8点前加热好,让热水器自动保温至下午6点,哪种方式更省钱呢?为此她利用热水器提供的测温功能测量了水温从

350℃降至46℃需要190分钟,已知c水=4.2×10J/(kg·℃),请帮她通过计算做出哪种方式更省钱的判断。

8、(电动木工机械的发明和应用大大地降低了木工的劳动强度,且大幅度地提高了劳动效率。木工圆锯机就是一种常见的用来锯切木料的电动木工机械。如图为某型号电动木工圆锯机,其主要结构如图8所示。它采用电动机作为动力,通过皮带传动的方式带动与圆形锯盘共轴安装的皮带轮,从而带动周边有齿的圆形锯盘高速转动以锯开木料。它的主要技术数据如下表:

(1)小明仔细观察圆形锯盘后发现,圆形锯盘的周边除了有齿外,还开有图9所示的很深的缝,缝的底端打有一个小圆孔,锯齿部分还比锯盘部分稍厚一些。请你从物理学的角度说说这样做的道理。

(2)该型号电动木工圆锯机正常工作时,图8中的哪一侧皮带上的拉力较大?并说明你做出判断的理由。

(3)若测得与圆形锯盘共轴安装的皮带轮的直径为9.2cm,电动机的皮带轮的直径为11.0cm。电动机满负荷工作时配套电动机输出机械能的效率为90%,则此时皮带上较大的拉力与较小的拉力的差值是多大?

(4)若将皮带传动的效率看作100%,共轴传动的

摩擦损耗不计。试估算该型号电动木工圆锯机安装最大锯盘正常工作时,圆形锯盘所受到的木料的阻力是多大?

9、如图10所示为利群商厦安装的光敏电阻自动计数器的示意图。其中A为光源,B为由电动机带动匀速运行的自动扶梯,R1为光敏电阻,R2为定值电阻,当有光照射时R1=R2。每当扶梯上有顾客经过,挡住由A射向R1的光线时,R1的电阻值就增大,计数器就计数一次。请回答:

(1)当扶梯上的顾客挡住由A射向R1的光线时,光敏电阻R1两端的电压将发生怎样的变化?R1的功率怎样变化?

(2)若已知自动扶梯满载时,相邻的两个顾客之间的距离均为50cm,扶梯运行的速度为1 m/s。求计数器计数101次,所需用的时间。

(3)若某一段时间内自动扶梯的乘载率为20%,试求这一段时间内该商场自动扶梯上的平均客流量是多少。(客流量是指单位时间经过的顾客人数)

10、如图l 3是一个电热器的工作原理图,电热器内有两个阻值分别为R1=60Ω和R2=120Ω的电热丝;旋转开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘的边缘依次有0,1,2,—— 9共10个金属触点;可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片,转动开关旋钮可以将相邻的触点连接。如旋钮上的箭头指向图中位置D时,金属滑片将2、3触点接通,同时另一端将7、8触点接通。用这个旋转开关可以实现电热器有多挡位工作的要求。请回答:

(1)这个电热器可有几个不同加热挡位?并指出每个加热档位旋转开关的箭头指向的位置;

(2)将此电热器接人家庭电路中,电热器在正常工作时每个挡位的功率各是多大。

11、图8为一种摩托车转向灯的电路原理图。其中“RJ开关”为由继电器控制的开关,可以使电路间歇地通断,D为指示灯。当S拨至1位置时,RD1、RD2前后两个右转向灯发光,向外界发出右转信号,同时D灯闪亮,向驾驶员显示转向灯正常工作。左转时道理与右转一样。若四只转向灯都用“6V、10W”的灯泡,D用“6V、1.5W”的灯泡,电源两端电压为6V。试通过计算说明,为什么把S拨至1、2的任何位置时D灯都会发光,而左、右转向灯不同时发光?

12、科技人员设计了一种可移动式太阳能水上漂浮房,它具有冬暖夏凉的优点,不仅为人们到海滨旅游提供了方便,而且节约了能源、减少了对环境的污染.某可移动式太阳能水上漂浮房的屋顶安装了太阳能电池板,接收太

3阳能的功率为9.0×10W,能为该房供应热水和在水上移动等提供能量.

(1)漂浮房冬暖夏凉,利用了水的什么特性?

(2)太阳能电池板将太阳能转化为电能.若只用来给水加热时,电池板两极的电压为200V,加热电阻丝的电阻为15Ω,设电阻丝产生的电热全部转化为水的内能,则加热5min,水的内能增加了多少?

(3)有5位中学生从岸上进入漂浮房参观,则水对漂浮房的浮力约增加了多少?.

(4)若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮房前进所需的能量,漂浮房在平静的水面上以恒定功率沿直线运动,运动过程中受到的阻力不变.从某一时刻开始,漂浮房受到承平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图所示,t=50s后,漂浮房以2.5m/s的速度做匀速直线运动.则在整个运动过程中,漂浮房受到的阻力大小为多少?太阳能转化为机械能的效率为多少?

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