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电学竞赛试题练习2

发布时间:2013-11-06 11:45:45  

初中物理竞赛练习----电学2009/1/11

1、在如图所示的电路中,电源电压保持不变,R0、R1和R3均为

定值电阻,R2为滑动变阻器。当R2的滑片在a端时,闭合电键S,

三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U 。现将R2的滑片

向b端移动,则三个电表示数的变化情况是( )【B】

A、I1增大,I2不变,U增大。B、I1减小,I2增大,U减小。

C、I1增大,I2减小,U增大。D、I1减小,I2不变,U减小。

2、阻值都是R的五个电阻连接如图所示,则A、B之间的等效电阻

值为( )【C】

A、0 B、R C、R/2 D、R/5

3、AB、BC、AC、AD、BD、CD六根阻值均为R的电阻线连接如

图所示,则A、D之间的等效电阻为( )【A】

A、R/2 B、R C、2R/3 D、R/3

4、某中学的科技研究小组为太空工作站的宇航员设计了如图所示的四种电加热水

壶。其中合理的是( )【D】

5、某汽车电动机和车灯的电路如图所示,只闭合电键S1时,电流表示数为10安,

再闭合电键S2时,电流表示数为58安。若电源电压为12.5伏,定值电阻R的阻值

为0.05欧,电流表内阻不计,车灯电阻不变,则因电动机工作导致车灯的工作电压

降低了( )【B】

A、2.0伏 B、2.4伏 C、2.6伏 D、2.9伏

6、图12所示为电烙铁尾部的接线端及和它相对应的电热丝连线图,AC是电

烙铁的电热丝。B接电热丝的中点。电烙铁铭牌上标明额定功率为40瓦,使

用电压为220伏或110伏,下列说法中正确的是( )【ACD】

A.AC连220伏电源,电烙铁功率为40瓦

B.AB连110伏电源,电烙铁功率为40瓦

C.AC先连接起来为一个接线端,然后AB接110伏电源,

电烙铁的功率为40瓦

D.AC连入110伏电源,电烙铁功率为10瓦

7、半导体电阻的大小随温度的变化会发生明显的改变,用半导体材料制成的电阻叫热敏电阻。热敏电阻可以用来监控汽车元件温度的变化,如图(a)所示是热敏电阻的阻值随温度变化的规律图,现将该电阻与阻值为50欧的电阻R组成如图(b)所示电路,电源电压为12伏,当电流表的示数为0.2安时,热敏电阻的温度为( )【C】

A、10℃ B、30℃ C、60℃ D、90℃

1

8、“五一”长假即将来临,小红和爸爸妈妈商量外出旅游的事。为此,他们设计了一架简易的游戏机,如图22所示,电路由三个单独单刀双掷开关、一个电池组、一个灯泡和若干导线组成,三人各自操纵自己的开关,以表示自己愿意去旅游还是留守家中。考虑到小红还属于未成年人在所有方案中,只要出现小红单独一人出外旅游或留守家中的方案时,灯泡将不发光,表明该方案无效,除此以外的一切旅游方案均有效(即灯泡会发光)。为了满足该条件,游戏机线路设计图应该是下图的( )【D】

9、图20所示的是一个电热器电路。电热丝、指示灯、电键构成串联电路,接在电源上,已知该电路中有一个元件断路,有一个元件短路,但不知道是哪两个有故障,今用一个校验电灯分别接在各处,得到下表所示的结果,根据表格内容可判断( ) 【D】

A、指示灯断路,电键短路

B、指示灯断路,电热丝短路

C、电热丝断路,电键短路

D、电键断路,指示灯短路

10、电源输送的电功率为P,输电导线总电阻为R,电流在输电线上损失的热功率为P1,电源

RU?PP1输出端电压为__________【】

11、图22中所有电阻的额定功率都是4瓦,若从A点流入的电流为2

安,则图中阻值为2欧的那个电阻消耗的功率为______W。【1/8】

12.1821年,德国物理学家塞贝克发现了一种奇怪的现象:把两根铜丝

和一根铁丝与灵敏电流计串联成闭合电路,然后把铜丝和铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温:另一个连接点放在火焰上加热。发现灵敏电流计的指针发生丁偏转,这一现象表明这时闭台电路中产生了电流。塞贝克把这种电流叫做“热电流”.把这一电路叫“热电偶电路”。 某研究小组的同学们按如图7所示的电路,模拟塞贝克实验,探究了决定“热电流”大小的因素.通过实验测得了电流的大小与温差关系的一组数据:

2

(1)产生热电流的条件是____________________________________________________ ;

(2)根据热电流的特点,猜想并写出热电偶电路的一种应用:_____________________________。

【(1)用不同金属丝组成闭合回路;两连接点之间有温度差; (2)制成温度计。(将图 7 中的G端焊接在一起作为热电偶的测量端放到被测温度t处,保持D端接点温度t0稳定。并将灵敏电流表盘按温度刻度.即可用来测温度)】

13.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。

【(1)有五个档位:A档:当旋纽上的箭头指向图中位置A或F时;B档:当旋纽上的

箭头指向图中位置B或G时;C档:当旋纽上的箭头指向图中位置C或H时;D档:当

旋纽上的箭头指向图中位置D或I时;E档:当旋纽上的箭头指向图中位置E或J时。

(2)A档:R1、R2并联连入电路,电路的总电阻最小,为最大功率档

P1?U2U2(220V)2(220V)2

????1210WR1R260?120?

U2(220V)2

P2???806.7WR60?1 B档:只有R1接入电路,为较大功率档

C档:R1、R2串联连入电路,电路的总电阻最大,为最小功率档

U2(220V)2

??403.3WR2120? E档:空挡,接此档时R?R1?R2?60??120??180? U2(220V)2P3???268.9WR2180? D档:只有R2接入电路,为较小功率档

功率为零】 P4?

15. 有一种WSJ-60型号电水壶,图4是壶的装置图,图5是电水壶的电路图。

图5中的L1为电源指示灯、L2为保温指示灯、L3为加热指示灯,R1、R2、R3为指示灯的保护电阻,其大小为100kΩ左右;R为加热器,其电阻小于100Ω;S1、S2为压键开关;ST温控器是一个双金属片温控开关,当温度较低时,其处于闭合状态,当温度升高到一定值后,会自动断开,从而实现了自动温度开关控制。

当水壶放在底座上时,就分别压下压键开关S1、S2,并接通电路,如果插头插入插座后,就接通了电源,电源指示灯就亮,反之就断开。

该壶有手动和自动两种工作状态。

当钮子开关拨到手动挡时,加热电阻连入,开始加热,水沸腾以后再将钮子开关拨回。

当钮子开关拨到自动挡时,此时通过ST温控器将加热电阻连入,并开始加热;当水沸腾后,ST温控器的触点断开,进入保温状态,保温指示灯亮;当水的温度低于某一温度后,ST温控器又重新接通,再次进入加热状态。

若加热器电阻阻值随温度改变而发生的变化可忽略不计,根据以上叙述与观察,请回答以下问题。

1、在下列空格中填写“亮”或“不亮”

(1)手动状态通电工作时,电源指示灯 ,加热指示灯 ,保温指示灯

(2)自动状态通电工作时,水沸腾前:电源指示灯 ,加热指示灯

,保温指示 3

灯 。水沸腾后:电源指示灯 ,加热指示灯 ,保温指示灯 。

2、现将一满壶25℃的水在标准大气压下烧开需时10min,请计算该电水壶的热效率。水的比热容c=4.2×103J/(㎏·℃)。

3、通过分析电水壶正常工作时其加热电阻的阻值是多大?如果指示灯的保护电阻的大小是100kΩ,当它处于保温状态时,试计算电水壶保温时的功率有多大?由此可以说明什么问题?

四1、(1)亮,亮,不亮;(2分)

(说明:全对为2分,答错一个扣一分,直到扣完2分为止)

(2)亮,亮,不亮;亮,不亮,亮。

(说明:全对为4分,答错一个扣一分,直到扣完4分为止)

2、Q有=cρV(t1-t0)=3.15×105J(1分)

Q有=600W×10×60s=3.6×105J(1分)

Q有

Qη=总=87.5%(1分)

3、当电水壶处于自动状态下,水未沸腾前,保温指示灯与ST双金属片温控器并联,(1分)

且ST双金属片温控器处于联通短路状态,(1分)

所以保温指示灯被短路不亮(1分) 3.15105?3.6?105

U2

4、由P=RU2得电水壶正常工作时其加热电阻R=P=80.7Ω的阻值(1分)

UU220

R?RL2?R2<R2100?103A=2.2×10-3A(1分) 保温状态时,通过电热器的电流I=

就以这个电流计算,保温状态时电热器的发热功率为P=I2R=3.9×10-4W(1分)

即可以近似认为不发热。所以保温状态下的水温逐渐降低。(1分)

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