第十五章从测算家庭电费说起竞赛试题.docx

1、第十五章 从测算家庭电费说起 竞赛试题第十五章从测算家庭电费说起一选择题1 (1994年全国初赛)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，这是因为 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。2(1995年全国初赛)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 A15W的灯泡烧坏，100W的灯泡完好。B100W的灯泡烧坏，15W的灯泡完好。C二只灯泡均被烧坏

2、。D二只灯泡均完好。3(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 A大于1000瓦。 B等于1000瓦。 C小于1000瓦。 D无法判断。4（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

3、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。5(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。6(1999年全国初赛)关于电冰箱，以下说法中正确

4、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。7、（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： 截去一半电炉丝；串联一条相同的电炉丝并联一条相同的电炉丝；把连接电炉和电源的电线长度增加一倍。8. （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

5、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。9. (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：（）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10. (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. 漏电

6、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11. (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 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 12（1997年全国复赛）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：

7、AW1W2 BW1W2 CW1W2 D无法确定13（1997年全国复赛）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： A40瓦 B60瓦 C20瓦 D100瓦14（1997年全国复赛）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： 15（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。

8、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？ 16（1993年全国初赛）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。17（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

9、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？ 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)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

10、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( )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 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（1992年全国初赛）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。21（1992年全国初赛）图为一个白炽灯泡。正常工作时的电流约是 A0.27毫安。 B270毫安。C0

11、.41安培。 D0.11安培。2填空题1（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。2（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P1P2=21，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。3（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

12、，它应该至少能承受_安的电流。4（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。5（1993年全国初赛）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。6（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

13、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。7（1992年全国初赛）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

14、改变。8(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。9(1995年全国初赛)标有“1625W”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_。10（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_、_、_。11（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

15、时阻力为车总重的0.1倍。该车匀速行驶120米需_秒。12、（1998年全国初赛）小明参观工厂时，注意到一个电能表上标有r/kWh字样，他又发出电能表盘在分钟转了转，于是他算出了当时这个工厂的用电功率是（ ）千瓦。13(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。14(1999年全国初赛)我国大亚湾核电站一号机组的发电功率为4.5104千瓦。若这个机组连续发电，一天内输出的电能为_。15. （2000年全国初赛）小明家的电能表的铭牌上标有“220V”、“5A

16、”、“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。3问答题1.(4分) (第十六届全国初中应用物理知识竞赛)在高压输电线路中常可看到如图7所示的一些绝缘子请说明为什么悬挂高压输电线的绝缘子的表面要涂光亮的瓷釉，而且做成一节一节的? 2、（8分）(1994年全国初赛)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“220V25

17、W”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？3、（分）（1998年全国初赛）有一个瀑布，每分钟有米的水从米高处落下，想利用它建设小水电站。若水的机械能有转化为电能，送电电压为伏，导线上的电流是多少？（g牛千克）4、（6分）(1999年全国初赛)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

18、的自动断电功能不起作用，这是为什么？5.（07年全国初赛）小明要买一个电炉用来烧开水，他到商店去选购时看到有800和1200两种规格，他想：800的功率小，比较省电，打算买800的。如果从节能的角度考虑，你认为他的这种想法合理吗，为什么？6.（6分）（2000年全国初赛）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。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

19、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？7. (5分) (十三届全国初中应用物理知识竞赛)如果用铁丝代替家庭电路中的保险丝,在什么情况下,可能出现什么危险?写出一种可能的危险,并说明会产生危险的理由。8. (8分) (十三届全国初中应用物理知

20、识竞赛)小明家新买了一条标有220V,50W的电热毯,他想用电流表和电压表测量电热毯的电阻值,于是连接了下图所示的电路,其中R为待测电热毯的电阻,电源两端的电压为6V,滑动变阻器的最大阻值为20。但是,小明在测量过程中发现,无论怎样调整滑动变阻器,电表的示数都几乎没有变化,且查得各元件完好，电路连接无误。请分析产生这一现象的原因。如果仍然使用这些器材,怎样连接电路才能有效地改变电热毯两端的电压?在小明电路的右侧画出你的电路图。9、7分(十三届全国初中应用物理知识竞赛)手机、数码相机等电器中多使用可充电电池,电池上所标的电压和容量是两个重要参数。容量的单位通常为毫安时(符号mA-h)。某种可充电

21、电池所标的电压是1.2V,容量是1300mA-h,请估算这种电池可储存的电能。10、(6分) （第十五届全国应用物理知识竞赛）当李老师最后离开计算机房要去关闭总电闸时，发现电能表(如图8所示)、的转盘仍在缓慢地转动。他用手表粗略地估测了一下，1min转盘转动了5r。检查发现，原来机房内还有20台电脑显示器处于待机状态。请你算一算1台电脑显示器的待机功率约多大? 11、(6分) (第十六届全国初中应用物理知识竞赛)李明同学家要买一个烧水用的水壶，超市里有两种窖积相同但品种不同的铝质水壶可供选购，一种是放在液化气灶上用的，另一种是壶内装有电热器的，如图11所示李明想比较哪一种水壶烧水更省钱他首先进

22、行了调查，得到如下资料：当地居民用电的价格是05元/度：瓶装液化气的价格是60元瓶(每瓶中液化气的质量约为15kg，液化气的热值为42x107J/Kg)：用液化气烧水的热效率约为30，用电热水壶烧水的热效率约为90根据以上信息，请你通过计算分析一下用哪种水壶烧水更省钱四(12分)（07年全国复赛）有一种电脑电源适配器(即充电器)的铭牌如图1所示。这款国产充电器，有九个国家或地区的认证标志，其中已经标出了八个。 1请你在第一个标志前的方框中填入所代表的国家名称及其英文名，并在铭牌下面的另三个图案下填写所表示的含意。 2根据给出的数据：说明此电源适配器所适用的电源条件是什么。 3用它与配套的笔记本

23、电脑供电使用时的耗电功率大约在什么范围? 4试估算它为笔记本电脑供电时的效率大约在什么范围?5有人说：“如果适配器只是输入端插入电源，输出端不接用电器时就不耗电”，你认为对吗?请简要说明理由。图1五(14分)（07年全国复赛）空气的流动形成风，风具有能量，称为风能。风能具有来源丰富、安全卫生等优点。图3是我国某地区风力发电的外景图。风力发电机中的叶片在风力的推动下转动，并带动机头发电机发电，为人们提供电能。设该地区空气密度为13kgm3，一台风车的轮叶转动时可以形成面积为600m2的圆面。1若风速为10 ms，则1s内冲击到风车轮叶形成的圆面的空气质量是多少kg?已知1kg空气以这样的速度运动

24、时具有的动能是50J，10台这样的风车工作1s所产生的电能可供l盏220V 60W灯泡正常工作2h，求这种风车发电的效率。 2若此地年平均风速为15 ms，100台这样的风车一年(工作时间按4000h计算)获得的风能相当于完全燃烧多少kg煤?(煤的热值为3x107jkg)3请你结合风力发电的实际情况及图4中的有关信息说明目前风力发电开发的困难和前景。六、（16分）(08年全国复赛)有一种WSJ-60型号电水壶，图4是电水壶的电路图，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100k左右；R为加热器，其电阻小于100；S1、S2为压键开关；

25、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

26、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=4.2103J(kg)。3通过分析电水壶的电路，说明为什么处于自动状态下，水未沸腾前，保温指示灯是不亮的? 4试计算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100k，当它处于保温状态时，试计算电水壶保温

27、时的功率有多大?由此可以说明什么问题?七. （13分） （07年全国初赛）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25先到达甲户，再从甲户经25到达乙户。每户总用电额定功率均为2。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4。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）。导线横截面积Smm2铜芯橡皮绝缘线安全载流量IA2.5284376471068假设两户所有用电器均为纯电阻电器， 各

28、用电器的额定电压都是220， 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220， 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？3. 若选用的铜导线每米电阻为4.2510-3，那么增容后，在甲、乙两用户都同时使用“220 4”的电器时， 乙户所得到的实际电功率是多少？八.（14分）（07年全国初赛）如图是常见的一种电动自行车，使用前要先对车上的蓄电池充电。骑行时，蓄电池对车上的电动机供电，电动机为车提供动力。下表是这种品牌电动自行车的一些主要技术参数。最高车速30kmh一次充电

29、连续行驶里程50km蓄电池36V10Ah铅酸蓄电池充电时间8h一次充电耗电量0.6kWh电动机效率 80%整车质量40kg最大骑行噪声 62dB请回答：1. 技术参数表中“336V10Ah”表示的物理意义是什么？2. 若质量是70kg的人骑电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶时，受到的阻力是人与车总重的0.02倍，取10N/kg。求：行驶20min，电动机对自行车做的功和通过电动机线圈的电流。3. 若摩托车每行驶10km耗油2.5，油价约5.1元，照明用电的电费约0.5元kWh，请通过计算说明使用电动自行车与摩托车哪种更经济。4. 请从环保角度，比较电动自行车与摩托车对环境的污染情况

30、。5. 在交通运输中，常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能，“客运效率”表示每消耗单位能量对应的载客数和运送路程的乘积，即客运效率人数路程消耗能量。一个人骑电动自行车，消耗1MJ（106J）的能量可行驶30km，一辆载有4人的普通轿车，消耗320MJ的能量可行驶100km，则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是多少？九(10分)（07年全国复赛）表1中提供的是明湖中学使用的一台教学投影仪的有关数据，请根据其中的数据，通过计算回答： 1这台投影仪的耗电总功率是多大? 2如果投影仪的光源采用串联电阻降压的话，所用电阻的阻值应该多大?该电阻消耗的功率为多大? 3这台投影仪的光源采用上述串联电阻降压的方法可行吗?为什么?4如果上述方法不可行，请你提出一种可以使投影仪正常工作的方案。(要求定性说明即可)十、（16分）（09年全国复赛）小兰家的全自动家用豆浆机的部分技术数据如下表所示。额定电压220V电机功率18