初中物理竞赛试题_健身

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1、2010．襄樊) (5分)体育活动中也包含很多物理知识．下表是杨威同学的一次体育测试成绩

请你根据表格中提供的信息进行下列有关计算：(g取10N／kg)

(1)杨威同学100m跑的平均速度是多大

(2)在图中，杨威同学的重量是500N，A点为此时的重心，请你根据图中数据求出支持力F的大小；

(3)杨威同学用4s把杠铃举起了2m，则他举起杠铃的功率是多少

解：(10杨威同学的平均速度v=S/t=100m/16s=625m/s；

（2）根据杠杆的平衡条件得：

F1×L1=F2×L2

F1= F2×L2/ L1

=500N×09m/（09m+06m）

=300N

(3)杠杆的重G=mg=300kg×10N/kg=300N

举起杠杆做的功W=Gh=300N×2m=600J

举起杠铃的功率P=W/t=600J/4s=150W

答：杨威同学的平均速度625m/s；支持力F的大小为300N；他举起杠铃的功率是150W．

10．（2010龙岩）（8分）滑轮组在建筑中应用广泛，如图所示为建筑工人自制的滑轮组．某

工人用此滑轮组将质量为90kg的重物提高5m，所用的拉力是600N．求：

（1）该重物受到的重力；

（2）工人通过滑轮组所做的有用功；

（3）工人做的总功；

（4）滑轮组的机械效率．

解：（1）G=mg=90kg×10N/kg=900N

（2）W有=Gh=900N×5m=4500J

（3）W总=Fs=600N×2×5m=6000J

(4) η= W有/ W总×100%=4500J/6000J×100%=75%

25．（2010．南京）如图所示，工人用滑轮组提升重240N的物体，所用的拉力为150N，物体在5s内匀速上升lm．求：

(1)有用功

(2)滑轮组的机械效率

(3)拉力的功率

解：(1)W有=Gh=240N×1m=240J

(2)W总=Fs=150×2m=300J

η= ×100%= ×100%=80%

(3)P= = =60W

答案：有用功是240J，滑轮组的机械效率是80%，拉力的功率是60W

25．（2010．扬州）一列质量为1×103t的火车，以180km／h的速度在平直轨道上匀速行驶，整列火车受到的阻力是9×103N．

（1）火车的牵引力多大

（2）火车行驶1min时间内，重力做了多少功机车牵引力做了多少功牵引力的功率多大

解：（1）∵火车在平直轨道上匀速行驶

∴F牵=f=9×103N

（2）WG=0

180 km／h=50 m／s ，1min=60 s

s=vt=50 m／s×60 s=3×103m

W牵=F牵s=9×103N×3×103m=27×107J

P=W／t=27×107J／60 s=45×105W

答案：火车的牵引力是9×103N，行驶1min，重力做功0J，机车牵引力27×107J，做功牵引力的功率是45×105W．

（2010•南通）如图所示，工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组，把重为500N的箱子匀速提升5m，动滑轮的质量为8kg，不计绳重和摩擦，取g=10N/kg．

(1)在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组．

(2)在向上提升箱子的过程中，人对绳子的拉力为多大

(3)在向上提升箱子的过程中，滑轮组的机械效率为多少

解：(1)滑轮组绕线如图所示

(2)人对绳子的拉力

(3)提升过程的有用功W有=Gh

总功W总=Fs=F•2h

机械效率

(答，同样给分)

(2010．湛江)湛江港一装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升质量为80 kg的货物，所用的拉力F为500N，绳子自由端在50s内被匀速拉下4m，求：(g取10N／kg)

(1)提升前货物静止在地面上，与地面的接触面积为0．04m2，求货物对地面的压强．

(2)提升时绳子自由端的速度．

(3)拉力F的功率．

(4)此滑轮组的机械效率．

解：(1)货物对地面的压强P=F/S=mg/S=80kg×10N/kg/004m2=2×104Pa．

(2)提升时绳子自由端的速度v=s/t=4m/50s=008m/s．

(3)拉力F的功率P=Fv=500N×008m/s=40W

(4)此滑轮组的机械效率η=W有用/W总=mg/2F=80kg×10N/kg/2×500N=80%

答：略

(2010．苏州) 如图所示，斜面长S=10m，高h=4m．用沿斜面方向的推力F，将一个重

为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B．运动过程中物体克服摩擦力

做了100J的功．求：

(1)运动过程中克服物体的重力做的功；

(2)斜面的机械效率；

(3)推力F的大小．

解：（1）克服物体的重力做的功 W有用=Gh=100N×4m=400J

(2)总功 W总= W有用+ W额外=400J+100J=500J

斜面的机械效率η=W有用/W总=400J/500J=80％

(3)因为W总=FS，所以F= W总/S=500J/10m=50N

(2010．广州)如图所示（滑轮组的绕绳未画出），人以600N的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒，使绳端向下移动了15m、重物匀速上升了05m，已知滑轮组的机械效率为70%（g＝10N/kg）．

（1）人的拉力的功率多大？

（2）被吊起的重物质量多大？

（3）按题意画出滑轮组的绕绳．

解:(1)根据题意,绳子移支速度

由得,人的总功率

(2)由(1)可知 ,则

且，由于

则

(3)

(2010．泰州)用图所示的滑轮组提升重物，已知物体重为200N，人用125N的拉力向下拉动绳子，5s内可使物体匀速上升2m求：

（1）拉力所做的功和拉力的功率；

（2）滑轮组的机械效率．

解：（1）拉力所做的功W总=FS＝F×2h=125N×2×2m=500J

拉力的功率 P= W总/t=500J/5s=100W

(2) 所做的有用功 W有用=Gh=200N×2m=400J

滑轮组的机械效率η=W有用/W总=400J/500J=80%

9．（2010．莱芜）现有两个电路元件定值电阻R1和热敏电阻R2（电阻随温度改变而改变，且对温度很敏感），它们各自的电流与两端电压的关系如图甲所示．将这两个电路元件接入图乙所示的电路中，电源电压为6V．当电流表读数为70 mA时，求：（1）定值电阻R1的阻值；（2）通过热敏电阻R2的电流；（3）R2的电阻；（4）电源的总功率．

解：（1）（在图像中任意取点，进行计算例：）

查图像得当R1两端的电压U1=2V时，电流I1=20 mA=0．02A

（2）通过R1的电流是

通过R2的电流为

（3）查R2的I-U关系图像得当通过R2的电流即10 mA时U2=4V…1分

此时R2的阻值

（4）电路中的总电流为I=70 mA=0．07A

电源的总功率为

5（2010．荆门）在一次课外活动中，小华同学对家里的电磁炉进行了相关的观察和研究，并记录了电磁炉及她家电能表的有关数据，如右表所示．（水的比热容为c= 42×103J/(kg•℃)．请你根据小华同学在活动中获得的有关资料，求解在这段时间内：

（1）水所吸收的热量；

（2）电磁炉的实际功率；

（3）电磁炉烧水的效率．

（ 1）

（2）5min消耗的电能

或

（3）

6（2010．金华）黑夜看不见开关位置，为此小明设计了如图所示的电路．当单刀双掷开关S合向b时，照明灯亮、指示灯灭，避免指示灯费电；S合向a时，照明灯灭、指示灯亮，显示开关位置（S只能处于这两种状态）．他在图示方框中完成指示灯和电阻丝的连接电路，指示灯规格为“10V，1W”．

（1）照明灯正常工作时的电阻是多少？

（2）若照明灯正常工作6h，这段时间内照明灯需消耗多少电能？

（3）为使指示灯正常发光，需接上多大电阻的电阻丝？

（1）P额=U额I额=U2额/R

R= U2额/ P额=(220V)2/100W=484Ω

（2）W=Pt=100W×6h=600w=06kWh

（3）照明灯和电阻丝是串联，所以通过照明灯的电流和通过电阻丝的电流均相等

照明灯正常发光，达到额定功率

I=P照/U照=1W/10V=01A

串联的电阻丝电业为 U电阻=U- U照=220V-10V=210V

R= U电阻/ I=210V/01A=2100Ω

7（2010．温州）温州市政府计划今年内建造40个电动汽车充电桩，为温州电动汽车的进一步发展做好配

套设施建设．下表为某品牌电动汽车的部分相关数据：

(1)空车时，若该电动汽车车轮与地面的总接触面积是400cm2，则该车对地面的压强是多少帕？（g取10N／kg）

(2)若该车以40千米／时的速度匀速行驶25小时，则消耗电能多少千瓦时？

(3)该电动汽车采用铁电池供电．如图所示为铁电池与锌锰电池给相同用电器供电时的放电曲线．与锌锰电池相比较，铁电池有何特点？（写出两点）．

(1)解：P=F/S=(1600Kg×10N/Kg)/400×10-4m=4×105Pa

（2）S=Vt=40km/h×25h=100 km W=100 km×012Kwh/Km=12 kWh

(3) 放电时间比较长久和放电时电压比较大会

28．(2010．桂林)小华家买了一个家用电吹风，如图甲所示．其简化电路如图乙所示，主要技术参数如右表．

请解答如下问题：

（1）当电吹风吹冷风时，正常工作5min消耗的电能是多少？

（2）当选择开关旋至何处时，电吹风正常工作的功率最大？此时电路中的总电流是多大？

（3）当电路供电电压为200V时，电吹风电热丝的实际电功率为多大？

（计算结果保留一位小数）

解：(1)当电吹风吹冷风时，有P=W/t得：

消耗的电能：W=Pt=120W×5×60s=36×104J

（2）当选择开关旋至B、C点时，电吹风的电功率最大

由：P=UI得

电路中的电流I=P/U=1000W/220V=45A

（3）电热丝的额定功率：P额=1000W-120W=880W

由：P=UI和I=U/R可得：

电热丝的电阻：R热=U2/P额=（220V）2/880W=55

电热丝的实际功率：P实=U实2/R热=（200V）2/55 =7273W

答：当电吹风吹冷风时，正常工作5min消耗的电能是36×104J；当选择开关旋至B、C点时，电吹风的电功率最大，此时电流为45A，电路中的实际电压为200V时，电吹风的实际功率为7273W．

34．（2010．鸡西）小华家要购买一台即热式电热水器（俗称“过水热”），替换原来的箱式电热水器，它能使水温在数秒内就达到适宜温度．

⑴这种“过水热”的铭牌上注明：“220V、6000W” ．当它正常工作时，通过它的电流是多少？

⑵鸡西市生活用电的电费为05元/kW•h，当地澡票价格是4元，如果他使用这种“过水热”洗澡，每次累计通电时间是10分钟．请你计算一下，他每次洗澡可节省多少元？（用水发生的费用按01元计算）

⑶因为“过水热”工作环境潮湿且功率大，那么在安装、使用过程中，应当注意什么呢？

（已知他家的空气开关上标有的最大额定电流是20A）

⑷最近，小华发现许多邻居在使用“太阳能”热水器．如果你是小华，那么，你是选择“太阳能”呢，还是选择“过水热”呢？说出选择的依据．

答案：（1）

（2）

每次用电费用 05元/ kW•h ×1 kW•h =05元

节省费用：4元-05元-01元=34元

（3）为了安全，应当加装漏电保护装置（答使用三孔插座和三角插头亦可）；

要进行电路改造（答出具体改造方法，或指明用电器与原电路最大额定电流不匹配也可得分）

（4）太阳能热水器清洁无污染，节能，太阳能可再生，低碳，比较安全；“过水热”加热比较快，使用方便，体积小节省空间，不受天气影响（“太阳能”与“过水热”二选一，理由只要合理均可得分）

22．（2010．蚌埠二中）如图所示电路，电源电压和定值电阻RX都未知，R1是调节范围足够大的电阻箱，R2和R3 的电阻值分别是3R和6R，闭合开关S后，当电阻箱电阻值调节为R时电流表读数为，当电阻箱电阻值再调节为6R时电流表读数为．

求：⑴计算电阻箱电阻值调节为R时R3的电功率；

⑵电源电压和定值电阻RX的阻值；

⑶如果在电路中A、B两点间接入一个电压表，不断改变电阻箱的阻值，将会得到一系列电压表和电流表的读数，请在乙图的坐标系U—I中定性地画出电压表和电流表的读数所反映的图线．

22．⑴

⑵

⑶

（若图线能反映：①线性②减函数，没有延伸到两个坐标轴也正确））

(2010．烟台)小明同学用三个电表(电压表或电流表)、两个小灯泡、开关、导线及电源连接成如图所示的电路进行实验．闭合开关后，两灯泡均发光，小明记录的三个电表的读数为：

6V；15 A；05A．

(1)画出实验电路图，并指出甲、乙、丙三个电表的读数分别是多少

(2)计算Ll的电阻和电路消耗的总功率．

解：（1）见图（电路图连接顺序要与实物图一致）

甲是电流表，示数是15A

乙是电流表，示数是05A

丙是电压表，示数是6V

(2)根据欧姆定律I=U/R得

R1=U/I1=6V/05A=12Ω

根据P=UI得

P总＝UI=6V×15A=9W

(2010．苏州) 在如图所示的电路中，R1=10 ，R2=20 ，闭合开关后，电流表的示数

为0．3A．求：

(1)电阻R1两端的电压；

(2)通过电阻R2的电流；

(3)电路消耗的总功率．

解：（1）电阻R1两端的电压U=I1 R1=03A×10Ω=3V

(2) 通过电阻R2的电流 I 2=U/ R2=3V/20Ω=015A

(3) 电路消耗的总功率 P=UI=U(I1 + I2)= 3V×(03A+015A)=135W

(2010．广州)某电熨斗内有R1、R2两段发热丝，其简化电路如图24，它在220V或110V电压下都能

正常工作：110V时将S打至1挡，220V时将S打至2挡，这两种情况下熨斗的电功率

均为1100W．求

（1）电熨斗正常工作5分钟消耗多少电能？

（2）电熨斗在220V电压下正常工作的电流是多大？

（3）两发热丝的电阻之比多大？

解：（1）由于电熨斗正常工作，故

(2)由得，

(3)由得，

所以

（2010．嘉兴）2010年世博会全面使用一种名叫LED灯的新型节能灯．使用LED灯比旧式灯泡节能90％，且发出光的颜色会随电压的变化而变化(见下表)．图乙是世博会的吉祥物——“海宝”，夜晚在LED灯的照射下，能呈现出不同的颜色，形象十分可爱．

(1)根据表中数据，当LED灯发出红光时，消耗的电功率是 0．036 瓦．

(2)把一个LED灯接人如上图甲所示的电路中，已知电源电压为5伏且保持不变，电阻R为90欧姆．闭合开关后，毫安表(比安培表更精确的电流表)的读数为20毫安，通过计算说明此时LED灯发出什么颜色的光

(3)有一座“海宝”的质量为20×103千克，放在水平地面上，与地面的接触面积为04米’，求此“海宝”对地面的压强(取g＝10牛／千克)．

解: (2)由I＝U／R得UR＝IR＝0．02A× 90Ω＝1．8V

ULED＝5V一1．8V＝3．2V

查表得LED灯发出蓝光．

(3)F＝G＝mg＝2．0×103千克×10牛顿／千克＝2．0×104牛

答：(2)此时LED灯发出蓝光，(3)此“海宝”对地面的压强5×104帕．

(2010．湛江)小明的奶奶住在徐闻农村，她家的楼道灯泡在深夜时很容易烧坏．为解决这一问题，小明设计了如图所示的电路，L1和L2都是“220V40W”．请回答下列问题：(设灯泡的电阻不变化，电源电压变化忽略不计)

(1)乙灯泡的电阻是多少闭合开关S和S1，L1正常发光，工作5h消耗的电能是多少

(2)断开S1，闭合S，让两灯泡都发光，深夜灯泡就不容易烧掉了，请计算此时L1两端的电压．

(3)请计算两盏灯泡都亮时电路消耗的总功率是多少

解：(1)乙灯泡的电阻R=U2/P=(220V)2/40W=1210Ω

L1正常工作5h消耗的电能W=Pt=004kW×5h=02 kW•h

(2)断开S1，闭合S时，电流I=U/R¬总=220V/（1210Ω+1210Ω）=1/11A

L1两端的电压U1=IR1=1/11A×1210Ω=110V

(3)两盏灯泡都亮时电路消耗的总功率P总=UI=220V×1/11A=20W

答：略

11、（2010．泸州）太阳能电动车，它由太阳能电池提供动力，右图是它的电路简化图，光能转化为电能储存在太阳能电池中，提供电动机转动需要的动力，可通过改变调速电阻来调节电动机转速．已知太阳能电池电压为600V．请回答以下问题：

（1）当调速电阻的滑片P在最右端时，调速电阻接入电路的阻值为10Ω，闭合开关S，电压表示数为500V，此时电动机的电功率是多少？

（2）当调速电阻的滑片P滑到最左端时，电动机电功率达到18KW，此时电流表示数多大？

11解：（1）当滑片P在最右端时，电动机与调速电阻串联，电压表测得的是电动机两羰电压，调速电阻两端电压U调=U-U机=600V－500V=100V

I=U调/R调=100V/10Ω=10A

电动机的电功率P= U机I=500V×10A=5kW

(2)当调速电机的滑片P在最左端时，电路中只有电动机连入电路，此时电动机两端电压

U机1=U=600V

由P= U机1×I得电流表示数为：I=P/ U机1=18000W/600V=30A

答：滑片P在最右端时，电动机的电功率为5kW，滑片P滑到最左端时电流表的示数为30A

26．（2010．南京）如图所示电路，滑动变阻器上标有“50Ω lA”，电源电压恒定为6V，电流表量程为0～06A，电压表量程为0—3V．闭合开关S，移动滑动变阻器滑片到某一位置时，电流表示数为02A，电压表示数为2V．求：

(1)电阻R1的阻值

(2)此时滑动变阻器消耗的功率

(3)为保证电路安全，电阻R1上允许消耗功率的范围

26．解：（1）R1=U1/I=2V/02A=10Ω

（2）U2=U－U1=6V-2V=4V

P2=U2I=4V×02A=08W

(3)电压表示数为3V时，R1上消耗的功率最大

P1大=(U1大)2/R1=(3V)2/10Ω=09W

当滑动变阻器阻值最大时，R1上消耗的功率最小

电路中最小电流I小=U/R总=6V/60Ω=01A

P1小=I最小2R1=(01A)2×10Ω=01W

R1上允许消耗功率的范围是01W—09W

答：电阻R1的阻值是10Ω，此时滑动变阻器消耗的功率是08W，为保证电路安全，电阻R1上允许消耗功率的范围是01W—09W

24．(2010．上海)在图13（a）所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变，滑动变阻器R1标有“100Ω 2A”字样．闭合电键S后，电流表A1和A2的示数分别如图13（b）所示．求：

（1）电阻R2的阻值．

（2）通电10秒钟，电流通过电阻R2所做的功W2．

（3）在移动变阻器R1的滑片P时，是否

存在使两个电流表指针偏离零刻度的角度恰好

相同的情况？如果存在，请求出此时变阻器R1

消耗的功率P1；如果不存在，请说明理由．

解：（1）I 2＝I－I 1＝12安－04安＝08安

R2＝U/ I2＝6伏/ 08安＝75欧

（2）W2＝U I2t＝6伏×08安×10秒＝48焦

（3）若电流表A1量程为0~06安，电流表A2量程为0~3安，则当两个电流表指针偏离零刻度的角度恰好相同时有：I＝5 I 1

I 1＋I 2＝5 I 1

I 1＋08安＝5 I 1

I 1＝02安

P1＝U I1＝6伏×02安＝12瓦

答：电阻R2的阻值是75欧．电流通过电阻R2所做的功为48焦．此时变阻器R1消耗的功率为12瓦

18．（2010．芜湖）家用电器工作时往往达不到额定的电压和功率．某同学在家中做了如下实验：他首先查看自己家的电能表，表上标有“3600R／kW•h”字样；随后他关闭了家中所有用电器，只让一只标有“220V、1210W”的电水壶盛满水持续工作，与此同时，观察到电能表转盘3分钟转过180圈．假设电水壶的电阻保持不变，求：

(1)电水壶的电阻；

(2)电水壶工作时的实际电功率；

(3)该同学家的实际电压．

解：(1)由P额＝U2额/R

得电水壶的电阻R=U2额＝（220V）2/1210W＝40Ω

(2)t=3min=180s

t时间内电水壶消耗的电能W＝180/3600＝05(kW•h)＝18×105J

电水壶的实际电功率P实＝W/t＝18×105/180＝1000(W)

(3)该同学家的实际电压U实＝＝200(V)

答：电水壶的电阻是40Ω，电水壶工作时的实际电功率是1000W，该同学家的实际电压是200V．

比如举重比赛中计算成绩，那是需要将杠铃举起并保持一定时间才算作成绩，没有确实举到足够的高度的杠铃重量是不计算到运动员成绩以内的一样，并不能说运动员没有将杠铃举起达到裁判标准就没有出力、没有做过功；简单的计算水泵做了多少功，是指将多少水提高到出水口的高度（或者可以说将多少水的势能增加到一定值）才算水泵做了功，至于还在管道中的水，因为它还没有到到要求的高度，所以不计算到水泵完成的“任务”以内。实际上，这个计算不是精确的计算，水泵工作过程中做功还会包括克服水流与管道的摩擦力等损失等，还存在一个效率问题，这在高中物理关于功、能方面的简单基础知识教学过程中都属于忽略的范围而已。

顺便说一句，“功”与“功率”是两回事，单位时间内将多少水送到多少高度才与功率相关。

1小明家有一个标有“220V、800W”的电炉，在额定电压下用10分钟能烧开一壶水。一天他用这个电炉在相同环境下（空气的温度和压强相同）烧开同样一壶水用了12分钟，请你帮助小明算一算他家当时的电源电压约为多大。你在计算中使用了哪些近似条件？

2做电学实验时需要测量约05安的电流,但是实验室内当时只有一个量程为03安的电流表如果手边有12伏学生电源、0～50欧的滑动变阻器、电炉用的电阻丝，以及导线和开关，有什么简单办法可以把电表的量程临时地近似改为06安画出电路图,简述操作步骤。

3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。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

4有一个瀑布，每分钟有60米3的水从50米高处落下，想利用它建设小水电站。若水的机械能有70％转化为电能，送电电压为 10000伏特，导线上的电流是多少？（g= 10牛顿／千克）。

5甲、乙两处距离为L，其间铺设了由两根导线组成的电话线，每单位长单导线的电阻为r(r的单位为欧/米)，乙处终端接有负载电阻，如果线路中途某处两导线因绝缘层损坏而相联，为了找出相联位置，给你一台电压为U的直沉稳压电源和一个量程合适的电流表，怎样求出损坏处离甲端的距离和损坏处的接触电阻？

6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。

7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？

8在四个外型完全一样的电阻中，有三个电阻的阻值完全相同，为了挑出那只阻值不同的电阻，并确定它的阻值是偏大还是偏小，小华设计了如图所示的电路。闭合开关后，他发现电流由Q流向P，电流计的指针向右偏转。请你帮助他完成实验，并回答他是如何得到结果的？（要求写出实验操作过程，过程要尽量简便。

9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？

101996年清华大学和香港大学的学生合作研制了一辆太阳能汽车．车上电池的太阳能接收板的面积是8m2，它正对太阳时电池能够产生120V的电压，并对车上电动机提供10A的电流．电动机的直流电阻为4Ω，而太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1．0×103W／m2．求：

1．该车的太阳能电池的效率是多少电动机把电能转化为机械能的效率是多少

2．若太阳辐射的总功率为3．9×1．026 W，且太阳光在穿过太空及地球大气层到达地面的途中有28％的能量损耗，还知道半径为R的球面面积为S=4πR2．请根据这些资料计算太阳到地球的距离．

11刘家峡水电站电机组的总功率是1225×10的6次方 kwh，如果一年输出电能57×10的9次方 kwh ,发电机组一年工作的总时间是多少？

12风是由太阳辐射引起的。太阳照射到地球表面，地球表面各处受热不同，产生温差，从而引起大气的对流运动形成风。据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约2％转化为风能，但其总量仍是十分可观的。全球风能的总功率约为274×1012KW，其中可利用的功率为21×1010KW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。全世界每年燃烧煤炭得到的能量，还不到风力在同一时间内所提供给我们的能量的1％。可见，风能是地球上重要的能源之一。

风能与其他能源相比，既有其明显的优点，又有其突出的局限性。风能具有四大优点和三大弱点。四大优点是：（1）蕴量巨大；（2）可以再生；（3）分布广泛；（4）没有污染。三大弱点是：（1）能量密度低；（2）稳定性差；（3）地区差异大

问题：

（1）若煤炭的燃烧值为30×107J/Kg,则请根据以上相关数据推算出全世界每小时大约燃烧多少t的煤炭？（结果保留小数点后1位数字）

（2）若风能转化为机械能的效率是40%，机械能转化为电能的效率是50%，则全球可利用的风能1小时可以得到多少KWh的电能？这些电能可以让多少吨的水温度升高10℃？（结果保留小数点后1位数字）

（3）如果能够充分开发和利用风能的话，对于世界能源节约和环境保护将会有很大的作用。但是在我国，风能到目前为止都没有很广泛地利用起来。请就你所知道的相关知识谈一谈其中的原因。（只需答出一个原因）

13山区某工地施工时，照明电路需用导线从离工地250米处的电源引来，工地上要用一只“220V 100W”和一只“220V 200W”的灯泡来照明，所用导线的电阻为每米0018欧，如果电源两端的电压为220伏，且保持不变，试求照明时导线上所消耗的功率和每只灯泡实际所消耗的功率。（计算时不考虑灯丝电阻的变化，数值只取整数，小数可四舍五入

14课外活动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R0，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)R0的阻值是多大

(3)R0在单丝工作与双丝工作状态下消耗功率之比是多少

15上题水箱中的水在冬天往往温度不够高，同学们在水箱中加装了一个“220 V， 2000 W”的电热管，并利用一个“6 V， 1W”的小灯泡和一段10Ω/m的电阻丝，为电热管安装了一个指示灯。

（1）画出电热管及指示灯的电原理图。

（2）在同学们的方案中，小灯泡两端的电压是按5V设计的。对于指示灯来说，这样设计有什么好处？

（3）按上述设计，电阻丝需截用多长的一段？

（4）安装指示灯后，电热管的实际功率是额定功率的百分之几？

16某机床上使用的一台直流电动机，标有“36V，24W”的字样。用多用电表测得电机的电阻为2 Ω。试计算这台电动机在满负荷工作时的效率。

17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)．某种可充电电池所标的电压是1．2V，容量是1300mAh，请估算这种电池可储存的电能

18用电流表和电压表测电流和电压时，通常并不考虑仪表本身电阻对待测电路的影响，而将其视为“理想仪表”即认为电流表的内阻为零，电压表的内电阻为无限大。实际上，电流表和电压表都有一定的电阻值，因而我们可以把电流表看成一个能显示通过自身电流大小的其阻值很小的电阻；可以把电压表看成一个能显示自身两端电压大小，的其阻值很大的电阻。所以，把电流表或电压表接入待测电路时，就相当于在待测电路中串联一个电阻，或并联一个电阻。这样，电流表两端就要有一定的电压，电压表中就要通过一定的电流，因此实际上很难同时精确地测出待测电阻两端的电压和通过待测电阻的电流。

1、现有一个是量程为06A，内电阻为013欧的电流表，能否用它测量某电路两商量的电压？若不能，请说明理由，若能，请说明用它能测量的最大电压值。

2、现要精确测量一个阻值约为8欧的电阻Rx，实验室提供下列器材。

电流表A1：量程100mA，内电阻r1=4欧

电流表A2：量程500μΑ，内电阻r2=750欧

电压表V：量程10V，内电阻r3=10k欧，

变阻器R0：阻值约为10欧

定值电阻R1：阻值约10k欧

电池E：两端电压约15V，开关S，导线若干

（1）选出你测量时所需的适当器材，并画出电路图

（2）需要测量哪些物理量？根据所测物理量，写出被测电阻Rx的表达式。

19科技小组的同学们准备对市场上一批标有“PZ220V—100W”的灯泡进行一项质量检测。他们测出灯泡在不同电压下的实际电流值(见下表)。实验操作可靠、数据无误。

电压U／V …… 180 185 l90 195 200 205

电流I／A …… 0417 0426 0434 0441 0447 0453

电压U／V 210 215 220 225 230 235 240

电流I／A 0458 0462 0467 047l 0475 0479 0482

请你回答：

(1)试通过计算说明这种灯泡在标称电压下工作时，其消耗的功率是否等于额定功率。

(2)假如生产这种灯泡的钨丝的粗细是一定的．为使其在标称电压下工作时消耗的功率等于额定功率，其长度为一确定的数值l0，实际上这个灯泡钨丝的长度比 l0长了还是短了为什么

(3)如果要使这种灯泡达到额定功率，加在灯泡L的实际电压应为多大

提示：可用作图象的方法解答。在图10的坐标纸上作出相关图象、根据图象求得结果。(图十就是普通的坐标轴，没办法上传，所以自己画一个将就一下啦）

20李明同学家要买一个烧水用的水壶，超市里有两种容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。李明想比较哪一种水壶烧水更省钱。他首先进行了调查，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15 kg，液化气的热值为42×107J/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。

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初中物理竞赛试题

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