【題目】發(fā)電機(jī)的端電壓為220V,輸出電功率為44kW,輸電導(dǎo)線的總電阻為0.2Ω,如果用原、副線圈匝數(shù)之比為1:10的理想變壓器升壓,經(jīng)輸電線路后,再用原、副線圈匝數(shù)比為10:1的理想變壓器降壓供給用戶。
(1)求用戶得到的電壓和功率
(2)若不經(jīng)過變壓而直接送到用戶,求用戶得到的功率和電壓。
【答案】(1)219.6V,43920W.(2)180V,36kW
【解析】
(1)根據(jù)得:
則輸電線上的電流為:
損失的功率為:P損=I22R=400×0.2W=80W.
輸電線上損失的電壓為:△U=I2R=20×0.2V=4V
則降壓變壓器輸入電壓為:U3=U2-△U=2200-4V=2196V
根據(jù)
得用戶得到的電壓為: ;
用戶得到的功率為:P′=P-P損=44000-80W=43920W.
(2)若不經(jīng)過變壓而直接送到用戶,輸電線上的電流,則輸電線上損失的電壓U′=IR=200×0.2=40V,
所以用戶得電壓U2=U1-U′=220-40=180V.
用戶得到功率為P用=PI2r=440002002×0.2W=36kW
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【題目】根據(jù)動滑輪省力的特點設(shè)計如圖甲所示裝置(滑輪質(zhì)量、摩擦均不計).質(zhì)量為2kg的物體在豎直向上的拉力F作用下由靜止開始向上做勻加速運動,其速度隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示,由此可知(取g=10m/s2)( )
A. 物體加速度大小為0.5m/s2
B. 拉力F的大小為12 N
C. 2s末拉力F的功率大小為96W
D. 2s內(nèi)拉力F做的功為48J
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【題目】用輕桿通過鉸鏈相連的小球A、B、C、D、E處于豎直平面上,各段輕桿等長,其中小球A、B的質(zhì)量均為2m,小球C、D、E的質(zhì)量均為m,F(xiàn)將A、B兩小球置于距地面高h處,由靜止釋放,假設(shè)所有球只在同一豎直平面內(nèi)運動,不計一切摩擦,則在下落過程中
A. 小球A、B、C、D、E組成的系統(tǒng)機(jī)械能和動量均守恒
B. 小球B的機(jī)械能一直減小
C. 小球B落地的速度大小為
D. 當(dāng)小球A的機(jī)械能最小時,地面對小球C的支持力大小為mg
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【題目】某同學(xué)嘗試把一個靈敏電流表改裝成溫度表,他所選用的器材有:靈敏電流表(待改裝),學(xué)生電源(電動勢為E,內(nèi)阻不計),滑動變阻器,單刀雙擲開關(guān),導(dǎo)線若干,導(dǎo)熱性能良好的防水材料,標(biāo)準(zhǔn)溫度計,PTC熱敏電阻R1(PTC線性熱敏電阻的阻值與攝氏溫度t的關(guān)系為Rt=a+kt,a>0,k>0)。
設(shè)計電路圖如圖所示,并按如下步驟進(jìn)行操作。
(1)按電路圖連接好實驗器材________。
(2)將滑動變阻器滑片P滑到__________(填“a”或“b”)端,單刀雙擲開關(guān)S擲于________(填“c”或“d”)端,調(diào)節(jié)滑片P使電流表滿偏,并在以后的操作中保持滑片P位置不動,設(shè)此時電路總電阻為R,斷開電路。
(3)容器中倒入適量開水,觀察標(biāo)準(zhǔn)溫度計,每當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)溫度計示數(shù)下降5℃,就將開關(guān)S置于d端,并記錄此時的溫度t和對應(yīng)的電流表的示數(shù)I,然后斷開開關(guān)。請根據(jù)溫度表的設(shè)計原理和電路圖,寫出電流與溫度的關(guān)系式I=________(用題目中給定的符號)。
(4)根據(jù)對應(yīng)溫度記錄的電流表示數(shù),重新刻制電流表的表盤,改裝成溫度表。根據(jù)改裝原理,此溫度表表盤刻度線的特點是:低溫刻度在________(填“左”或“右”)側(cè),刻度線分布是否均勻?______(填“是”或“否”)。
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【題目】2019年4月10日晚9時許,全球多地天文學(xué)家同步公布如圖所示的首張黑洞照片,黑洞是一種密度極大的天體,從黑洞發(fā)出的光子都無法掙脫引力而射出。若某“黑洞”的半徑約為135km,逃逸速度可近似認(rèn)為是真空中的光速。已知萬有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2,真空中光速c=3×108m/s,地球的質(zhì)量大約為6.0×1024kg,理論分析表明,天體的第二宇宙速度(逃逸速度)是其第一宇宙速度的倍,這個關(guān)系對于天體普遍適用。根據(jù)以上數(shù)據(jù),估算此“黑洞”質(zhì)量約為地球質(zhì)量的多少倍( )
A. 1.5×104B. 1.5×105C. 1.5×106D. 1.5×107
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【題目】如圖,真空中固定有兩個靜止的等量同種正點電荷A與B,電荷量均為Q,AB連線長度為2L,中點為O點,在AB連線的中垂線上距O點為L的C點放置一試探電荷q(對AB電荷產(chǎn)生的電場無影響),電荷電性未知,現(xiàn)將B電荷移動到O點并固定,若取無窮遠(yuǎn)處為電勢零點,靜電力常量為K,不考慮運動電荷產(chǎn)生的磁場,則B電荷運動過程中下列說法正確的是( )
A. C點的電場強(qiáng)度先增大后減小
B. 由于試探電荷q的電性未知,故C點的電勢可能減小
C. 若試探電荷q帶正電,則其電勢能一定增大
D. B電荷移動到O點時,C點的電場強(qiáng)度大小為
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【題目】如圖所示,水平地面上左側(cè)有一質(zhì)量為2m的四分之一光滑圓弧斜槽C,斜槽末端切線水平,右側(cè)有一質(zhì)量為3m的帶擋板P的木板B,木板上表面水平且光滑,木板與地面的動摩擦因數(shù)為0.25,斜槽末端和木板左端平滑過渡但不粘連。某時刻,一質(zhì)量為m的可視為質(zhì)點的光滑小球A從斜槽頂端靜止?jié)L下,重力加速度為g,求:
(1)若光滑圓弧斜槽C不固定,圓弧半徑為R且不計斜槽C與地面的摩擦,求小球滾動到斜槽末端時斜槽的動能
(2)若斜槽C固定在地面上,小球從斜槽末端滾上木板左端時的速度為vO ,小球滾上木板上的同時,外界給木板施加大小為vO的水平向右初速度,并且同時分別在小球上和木板上施加水平向右的恒力F1與F2 ,且F1=F2 =0.5mg。當(dāng)小球運動到木板右端時(與擋板碰前的瞬間),木板的速度剛好減為零,之后小球與木板的擋板發(fā)生第1次相碰,以后會發(fā)生多次碰撞。已知小球與擋板都是彈性碰撞且碰撞時間極短,小球始終在木板上運動。
求:①小球與擋板第1次碰撞后的瞬間,木板的速度大小
②小球與擋板第1次碰撞后至第2019次碰撞后瞬間的過程中F1與F2做功之和。
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【題目】如圖所示,足夠長的平直軌道AO和OB底端平滑對接,將它們固定在同一豎直平面內(nèi),兩軌道與水平地面間的夾角分別為α(固定不變)和β(可取不同的值),且α>β,現(xiàn)將可視為質(zhì)點的一小滑塊從左側(cè)軌道的P點由靜止釋放,若小滑塊經(jīng)過兩軌道的底端連接處的速率沒有變化。已知AO軌道光滑,空氣阻力可以忽略不計。
(1)論證:滑塊在AO軌道下滑時的加速度與滑塊的質(zhì)量無關(guān);
(2)運用牛頓運動定律和運動學(xué)規(guī)律,論證:若OB光滑,取不同的β角,滑塊在OB上能到達(dá)的最高點總與P等高;
(3)運用動能定理和機(jī)械能的相關(guān)定義,論證:若OB光滑,保持β角不變,滑塊在OB上運動的過程中機(jī)械能守恒。
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【題目】如圖甲所示,正方形金屬線圈abcd位于豎直平面內(nèi),其質(zhì)量為m,電阻為R。在線圈的下方有一勻強(qiáng)磁場,MN和M'N'是磁場的水平邊界,并與bc邊平行,磁場方向垂直于紙面向里。現(xiàn)使金屬線框從MN上方某一高度處由靜止開始下落,圖乙是線圈由開始下落到完全穿過勻強(qiáng)磁場區(qū)域瞬間的v—t圖象,圖中字母均為已知量。重力加速度為g,不計空氣阻力。下列說法正確的是
A. 金屬線框剛進(jìn)入磁場時感應(yīng)電流方向為a→d→c→b→a
B. 金屬線框的邊長為v1(t2一t1)
C. 磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為
D. 金屬線框在0~t4時間內(nèi)所產(chǎn)生的熱量為
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