物理经典题型.doc

物理经典题型1、2008苏州中考)为研究灯泡的发光情况，小明设计了如图所示的电路进行实验电路中两个灯泡规格相同(额定电压均为15 V)，电源电压恒为3 V，实验时，当开关闭合后，两灯泡发光一段时间后，两灯泡突然熄灭，但电压表仍有示数.经检查，除灯泡外其余器材的连接良好请简述造成这种情况的可能原因.(写出两种，并在每种原因中说明两灯的具体情况) 原因一：_ _ 原因二：_ _【解析】原来两灯泡发光，表明电路中无断路之处.两灯泡熄灭后，电压表仍有示数表明L1是连通的，可能是L1完好，L2灯丝烧断，使L1与电压表串联，电路中电流很小，L1不发光；也可能是L1短路，L2两端电压等于电源电压，L2烧坏而出现两灯熄灭.答案：由于L2断路，导致电路中电流很小，L1未损坏但不发光；由于L1短路，导致L2两端电压比它的额定电压高得多，L2烧坏发生断路 2、（2009贵阳中考)如图甲所示，当开关S接a时，移动滑动变阻器的滑片P，根据测出的电流、电压值，画出了定值电阻R0的U-I图像；当开关S接b时，同样根据测出的电流、电压值，画出了灯泡L的U-I图像，如图乙所示.（1）求定值电阻R0的阻值；（2）将R0与灯L串联接在6 V的电源两端时，求灯丝的实际电阻值；（3）将R0与灯L并联接入电路并调节电源电压，当R0消耗的电功率为4.9 W时，灯L恰好正常发光，求灯L的额定电功率.【解析】图像提供了电灯L和电阻R0的电压与电流关系，电阻R0的阻值保持不变，而电灯的电阻与温度有关，所以其阻值会随实际电压的改变而变化，解题时要特别注意.（1）根据图像提供的信息，可知R0两端的电压和对应的电流值，利用欧姆定律可求出R0的阻值为10 .（2）R0与灯L串联时，根据串联分压的规律，分析图像可知当I0=0.4 A时，UL=2 V、U04 V，符合UU0UL6 V的条件，利用RLUL/IL可求出RL的阻值.（3）根据R0的功率4.9 W和电阻值10 ，利用P 可求出R0两端的电压为7 V，并联电路两端电压相等，UL额=U0=7 V，分析图像提供的信息，可知此时电灯的电流为0.75 A，利用PL额= UL额IL额可求出电灯的额定功率.答案：（1）由图像可知：当U0 =2 V 时，I0=0.2 A（利用其他数据也可）,所以R0= =10 .（2）分析图像可知：此时UL=2 V，IL =0.4 A, 所以RL= =5 .（3）因为P= 所以U0= =7 V因为R0与RL并联 且灯正常发光，所以UL额=U0=7 V由图像可知此时：IL额=0.75 A ,故PL额= UL额IL额=7 V0.75 A=5.25 W.3、(2010合肥中考)如图是一个加热、保温电路的一部分.电热丝R1规格为“220 V 1 100 W”，限流电阻R2=506 .电路的工作原理是:当温控开关S接a时,电热丝R1接入电路,电路处于加热状态;当达到一定温度时,温控开关S自动从a切换到b,电路处于保温状态.正常工作时,加热功率1 100 W,保温功率88 W.(电源电压保持不变,电阻不随温度变化.)(1)请你按照上述原理,对图进行连线,使它成为完整的电路图;(2)某天在使用(1)中已连接完整的电路时,R1烧毁了.有人想使电路恢复正常工作,设计了下面方案.请通过计算、分析，对两个方案作出评价；方案一：用“220 V 220 W”电热丝R3、“220 V 880 W”电热丝R4串联替代R1；方案二：用两根都是“220 V 550 W”的电热丝R5并联替代R1.(3)请你选用下表所提供的电热丝,再设计一个方案,使(2)中损坏的电路恢复正常工作,并说明设计理由.【解析】(1)如图所示 (2)方案一:R3=U2/P3=(220 V)2/220 W=220 同理R4=55 R3、R4串联后：加热时：P串=U2/（R3+R4）=（220 V）2/（220 +55）=176 W1 100 W保温时：P串=U2/(R3+R4+R2)=(220 V)2/(220 + 55 +506 )62.0W88 W两项都不合题意要求,方案一不可行.方案二:R1=U2/P1=(220 V)2/1 100 W=44 ,同理R5=88 .两根电热丝R5并联后总电阻值是44 ,能替代R1,加热时功率为1 100 W;保温时功率为88 W，正常工作时,两项都符合要求.（3）对于方案二,当其中一根电热丝烧坏时,电路仍可以工作.加热时:R5正常工作,P=550 W1 100 W保温时:P=U2/(R2+R5)=(220 V)2/(506 +88) 81.5 W88 W断了一根电热丝后,两项都不符合要求,而且不能及时发现加以排除.可见方案二不是最佳的.故可设计如下:将两根“110 V 550 W”电热丝R9串联替代R1.理由:一个电热丝的电阻值为R9 R9= =(110 V)2/550 W=22 两根电热丝串联后总阻值是44 ,换在220 V电压下能正常工作,能完全等效替代R1,符合题意要求.4、（2008常州中考)“512”汶川大地震发生后，常州常发集团向灾区人民捐赠一批柴油发电机这种柴油发电机的工作原理为：以风冷四冲程直喷式柴油机为动力系统，带动发电机发电，该柴油发电机说明书的部分内容如表所示现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，如图所示发电机到安置区的距离是400 m,输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线，该型导线单位长度的电阻为2.510-4 /m.安置区家用电器的总功率为44 kW,当这些家用电器都正常工作时，求：(1)输电线路中的电流多大？(2)输电线路损失的电功率多大？(3)发电机实际输出电压多大？(4)该柴油发电机工作过程中，每小时消耗18 kg柴油，柴油完全燃烧产生的内能转化为发电机输出电能的效率（柴油热值是3.3107 J/kg) 【解析】输电线路的电流、功率和损失的电能用PUI 和QI2Rt计算；用Qmq计算燃烧柴油放出的热量，输出电能用WUIt计算.答案：（1）由PUI得安置区的电流I0P0/U04.4104 W/220 V200 A输电线路中的电流I线I0200 A（2）线路电阻R线8002.5104 0.2 ，线路损失电功率P线I2线R线（200 A）20.2 8103 W（3）线路两端电压U线I线R线200 A0.2 40V发电机实际输出电压U实U线U040 V220 V260 V（4）18 kg柴油完全燃烧产生的热量Qmq18 kg3.3107 J/kg=5.94108 J输出电能W=U实I0t=260 V200 A3.6103s= 1.872108 J，则效率= =31.5% 1如图K43所示，小梦同学在“探究凸透镜成像规律”实验中，观察到烛焰在光屏上成了一个清晰的像，下列说法正确的是 ()A利用这一成像规律可制成幻灯机B实验中，蜡烛越烧越短，光屏上的烛焰像向上移动C为了便于从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较光滑的玻璃板D要使光屏上的烛焰像变小，只需将蜡烛靠近凸透镜4在水沸腾前，温度计的示数升高，气泡越来越小，声音比较大；水沸腾时，温度计的示数不变，气泡越来越大，声音变小，即“响水不开，开水不响”。有一台四缸发动机，其主要技术指标如表所示。其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(即冲程长)。转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。排量2.0 L输出功率120 kW转速6000 r/min(1)该发动机在1 s内做功(1.2105J，单缸排量V_0.5_L。(2)在每个做功冲程里，发动机做功W_600 J _。(3)在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为WpV，式中p表示燃气对活塞的压强，则p_1.2106_Pa如图K102所示是小宝同学做探究实验时的电路图，电路中的两只相同的电压表选用了不同的量程，测量时，两只电压表的指针恰好指在同一位置处，电压表V1和V2的示数之比是_1:5_，选择015 V量程的电压表是_V2_。2排查断路位置(1)用导线(或电流表)排查电路故障：把导线(或电流表)依次与电路中各元件_联，当电路中的所有用电器都工作时，说明与导线(或电流表)并联的元件发生了_路。(2)用电压表排查电路故障：把电压表依次与电路中各元件_联，电压表无示数说明它的测量对象_；电压表有示数且比较大(常表述为等于电源电压)，说明它测的是_电压，而它的测量对象出现了_。电路设计具体操作与测量表达式电流表损坏如左图电路，滑片位于阻值最小位置，闭合开关，记下电压表示数U1；滑片位于阻值最大位置，记下电压表示数U2Rx电压表损坏如左图电路，滑片位于阻值最小位置，闭合开关，记下电流表示数I1；滑片位于阻值最大位置，记下电流表示数I2Rx电压表用一次如左图电路，闭合两开关，记下电压表示数U1；断开开关S2，记下电压表示数U2Rx如左图连接电路，闭合开关S1，将S2拨到a，记下电流表的示数I；再将S2拨到b，调节电阻箱的阻值，使电流表示数与I相等，这时电阻箱的示数即与被测电阻的阻值相等RxR01如图K125所示，几个同学在只有电流表或电压表时，利用一个已知阻值的电阻R0设计了四个测未知电阻Rx的电路，其中不可行的是(C)2009河北2如图K172所示电路，电源电压不变。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4 V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了2 V，在15 s内定值电阻R1产生的热量为60 J。则下列结果正确的是 ()A电源电压为10 VB. R1的阻值为18 C滑动变阻器R的最大阻值为9 D. R1先后两次消耗的电功率之比为43解析 画出两种状态下的等效电路，并标明已知条件，如图所示：利用两图中电源电压相等列平衡等式：即4 VI1R16 VI2R1，而两电路中电流均可以用含有电阻R的式子代替(I1、I2)，即等式可写为4 VR16 VR1，由此式得出R1R；根据串联分压正比可知当滑片P位于变阻器的b端时，R1两端电压也为6 V，得出电源电压为12 V，故A错误；根据Q导出R1，求得R19 ，则B错误，C正确；R1两次电压分别为8 V和6 V，故功率之比为169，则D错误。12010河北 图K175甲是测量高于湖水警戒水位装置的原理图。长方柱形绝缘容器A内部左右两面插有竖直薄金属板，并与电路连接，底部有一小孔与湖水相通，且容器底面与警戒水位相平。已知电源电压恒为6 V，小灯泡标有“2 V2 W”字样(灯丝电阻不变)。两金属板间的湖水电阻R与x的关系如图乙所示(x为容器内水柱高度h的倒数，即x)。求：(1)小灯泡的电阻；(2)湖水水位高