【題目】三峽水利樞紐工程是流域治理開發(fā)的關(guān)鍵工程，建成后將是中國規(guī)模最大的水利工程，樞紐控制流域面積1106km2，占長江流域面積的56%，壩址處年平均流量為Q=4.511011m3，水利樞紐的主要任務(wù)包括防洪、發(fā)電、航運(yùn)三方面，在發(fā)電方面，三峽電站安裝水輪發(fā)電機(jī)組26臺，總裝機(jī)容量指26臺發(fā)電機(jī)組同時(shí)工作時(shí)的總發(fā)電功率為P=1.82107KW．年平均發(fā)電約為W=8.401010kWh，該工程將于2009年全部竣工，電站主要向華中、華東電網(wǎng)供電，以緩解這兩個(gè)地區(qū)的供電緊張局面，閱讀上述資料，解答下列問題（水的密度ρ=1.0103kg/m3，取重力加速度g=10m/s2）：

（1）請畫出遠(yuǎn)距離輸電的原理圖并在其上用相應(yīng)的符號標(biāo)明相應(yīng)的物理量。

（2）若三峽電站上、下游水位差按H=100m計(jì)算，試推導(dǎo)三峽電站將水流的勢能轉(zhuǎn)化為電能的效率η的公式，并計(jì)算出效率η的數(shù)值。

（3）若26臺發(fā)電機(jī)組全部建成并發(fā)電，要達(dá)到年發(fā)電量的要求，每臺發(fā)電機(jī)組平均年發(fā)電時(shí)間t為多少天？

（4）將該電站的電能輸送到華中地區(qū)，送電功率為P1=4.5106kW，采用超高壓輸電，輸電電壓為U=500kV，而發(fā)電機(jī)輸出的電壓約為U0=18kV，要使輸電線上損耗的功率小于輸送電功率5%，求：發(fā)電站的升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比和輸電線路的總電阻？

【答案】（1）（2）67.1%；（3）192.3天；（4）9：250， 2.78Ω。

【解析】

（1）

（2）一年里水流做功（即減少的勢能）W′=Qρgh。

水流的勢能轉(zhuǎn)化為電能的效率η=

將數(shù)據(jù)代入上式得η≈67%。

（3）設(shè)每臺發(fā)電機(jī)組平均年發(fā)電t天，則有：Pt×24=W。

所以有：t=

（4）升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為：

據(jù)P1=IU代入數(shù)據(jù)解得：I=9.0×103A

由P損=I2R=5%P1解得：R=2.78Ω

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，線圈abcd的面積是0.05 m2，共100匝，線圈電阻為1 Ω，外接電阻R為9 Ω，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝ T，當(dāng)線圈以600 r/min的轉(zhuǎn)速勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，求：

(1)若從線圈處于中性面開始計(jì)時(shí)，寫出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式；

(2)線圈轉(zhuǎn)過 s時(shí)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值多大？

(3)電路中，電壓表和電流表的示數(shù)各是多少？

(4)從中性面開始計(jì)時(shí)，經(jīng)s通過電阻R的電荷量為多少？

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【題目】小孩站在岸邊向湖面依次拋出三石子，三次的軌跡如圖所示，最高點(diǎn)在同一水平線上．假設(shè)三個(gè)石子質(zhì)量相同，忽略空氣阻力的影響，下列說法中正確的是(　　)

A. 三個(gè)石子在最高點(diǎn)時(shí)速度相等

B. 沿軌跡3運(yùn)動(dòng)的石子落水時(shí)速度最小

C. 沿軌跡1運(yùn)動(dòng)的石子在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長

D. 沿軌跡3運(yùn)動(dòng)的石子在落水時(shí)重力的功率最大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在直角三角形ABC內(nèi)充滿垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出），AB邊長度為d，.現(xiàn)垂直AB邊射A-群質(zhì)量均為m、電荷量均為q、速度大小均為v的帶正電粒子，已知垂直AC邊射出的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，而運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長的粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為（不計(jì)重力）．則下列判斷中正確的是

A. 粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為4t0

B. 該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

C. 粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為

D. 粒子進(jìn)入磁場時(shí)速度大小為

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【題目】2018年俄羅斯世界杯綠茵場上的一個(gè)又一個(gè)的出其不意的“香蕉球”讓球迷歡呼之余不禁驚嘆其“違背了物理學(xué)原理”。“香蕉球”也稱作“弧線球”，常用于攻方在對方禁區(qū)附近獲得直接任意球時(shí)，利用其弧線運(yùn)行狀態(tài)，避開人墻直接射門得分。實(shí)際上，這正是物理規(guī)律的必然結(jié)果。當(dāng)一個(gè)旋轉(zhuǎn)物體的旋轉(zhuǎn)角速度矢量與物體飛行速度矢量不重合時(shí)，將產(chǎn)生一個(gè)與速度方向垂直的力，即馬格努斯力。馬格努斯力與飛行速度、旋轉(zhuǎn)角速度及兩矢量夾角都有關(guān)系。在馬格努斯力的作用下，物體飛行軌跡發(fā)生偏轉(zhuǎn)。一個(gè)足球靜止在地面上，運(yùn)動(dòng)員用力把足球斜向上方踢出，足球由于旋轉(zhuǎn)受到馬格努斯力，從一側(cè)繞過人墻飛出一個(gè)漂亮的曲線后斜向下打在球門橫梁內(nèi)側(cè)入網(wǎng)得分。不計(jì)空氣阻力，在足球從被踢出后到打在橫梁上過程中，下列說法正確的是

A. 足球的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條拋物線

B. 足球做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

C. 足球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒

D. 足球運(yùn)動(dòng)到軌跡最高點(diǎn)時(shí)速度沿水平方向

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【題目】未來“膠囊高鐵”有望成為一種新的交通工具。“膠囊高鐵”利用磁懸浮技術(shù)將列車“漂浮”在真空管道中，由于沒有摩擦和空氣阻力，其運(yùn)行速度最高可達(dá)到5000km/h。若工程人員對膠囊高鐵”在A城到B城的一個(gè)彎曲路段進(jìn)行了測試，行駛了121.7km，用時(shí)6min。則（　　）

A. “膠囊高鐵”不能看成質(zhì)點(diǎn)

B. 6min是時(shí)間間隔

C. “膠囊高鐵”列車在真空管道中不受重力作用

D. “121.7km”指位移

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【題目】如圖1所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為3︰1，保險(xiǎn)絲的電阻為2Ω，熔斷電流為2A。若原線圈接入如圖2所示的正弦交流電，則下列說法正確的是（ ）

A. 副線圈中交變電流的頻率為5Hz

B. 為了安全，滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值為3Ω

C. 電壓表V的示數(shù)為15V

D. 將滑動(dòng)變阻器的滑片向下移動(dòng)，電壓表V和電流表A1的示數(shù)均增大

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【題目】圖甲的光電門傳感器由發(fā)射器和接收器組成，當(dāng)光路被物體擋住的時(shí)候，它就開始計(jì)時(shí)，當(dāng)光路再次恢復(fù)的時(shí)候，它就停止計(jì)時(shí)，這樣就可以測出擋光片擋光的時(shí)間。某同學(xué)利用光電門傳感器設(shè)計(jì)了一個(gè)驗(yàn)證小球下落過程中機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示，圖中A、B為固定在同一豎直線上的兩個(gè)光電門傳感器，實(shí)驗(yàn)時(shí)讓直徑為d的小球從某一高度處（O點(diǎn)）由靜止釋放，讓小球依次從A、B兩個(gè)光電門傳感器的發(fā)射器和接收器之間通過，測得擋光時(shí)間分別為t1、t2。

(1)實(shí)驗(yàn)中，還需要測量的一個(gè)物理量是_____.

(2)小球通過光電門A時(shí)的速度大小為_____（用對應(yīng)物理量的符號表示）.

(3)如果能滿足關(guān)系式_____（用對應(yīng)物理量的符號表示），即能證明小球下落過程中機(jī)械能守恒.

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【題目】現(xiàn)有某一品牌的臺燈，其降壓變壓器接線原理如圖所示。閉合開關(guān)S1，當(dāng)開關(guān)S2接1時(shí)，燈泡的功率為60W, 當(dāng)開關(guān)S2接2時(shí)，燈泡的功率為15W。假定燈絲的電阻不隨溫度變化，變壓器視為理想變壓器，則下列說法正確的是

A. 線圈1、3間的匝數(shù)是1、2間匝數(shù)的4倍

B. 正常工作條件下，S2接1時(shí)流過保險(xiǎn)絲的電流是接2時(shí)流過保險(xiǎn)絲電流的2倍

C. 若燈絲斷了，再搭接上會發(fā)現(xiàn)燈泡功率變小

D. 若輸入的電壓降為110V，則S2接1時(shí)燈泡的功率為15W

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