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如图甲所示,匝数n1:n2=1:2的理想变压器原线圈与水平放置的间距L=1m的光...

如图甲所示,匝数n1:n2=1:2的理想变压器原线圈与水平放置的间距L=1m的光滑金属导轨相连,导轨电阻不计,处于竖直向下、磁感应强度为B=1T的匀强磁场中,副线圈接阻值R=2Ω的电阻,与导轨接触良好的电阻r=1Ω、质量m=0.02kg的导体棒在外力F的作用下运动,其速度随时间接图乙所示(正弦图线)规律变化,则(  )

A. 电压表的示数为V    B. 电路中的电流方向每秒钟改变5次    C. 电阻R实际消耗的功率为0.125W    D. 的时间内外力F做功0.48J

 

D 【解析】试题分析:导体棒的速度作正弦规律变化,产生正弦式交变电流,由得到感应电动势瞬时表达式,求出感应电动势最大值,由求解;根据变压器的规律求出副线圈两端电压的有效值,由欧姆定律求解电流的有效值,即可得到两个电表的读数,并分析电表读数与频率的关系.根据焦耳定律求解电阻R上产生的热量 从图中可知T=0.2s,故, ,故电源电动势为,电动势的有效值为,设原线圈的电压为U,副线圈的输出电压为,原线圈的电流为I,副线圈的输出电流为,则对原线圈构成的回路由闭合电路欧姆定律有,由变压器的工作原理可知,对副线圈构成的回路,由欧姆定律有,由以上式子可解得U=1V,A错误;交变电流的频率为,每个周期内电流方向改变2次,故每秒钟内电流方向改变10次,B错误;电阻R两端电压,副线圈电流,原线圈电流,所以电阻R实际消耗的功率,C错误;在时间内,电路产生的电热,根据能量守恒得,故,D正确.  
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考点分析:
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如图、倾角为θ的固定斜面上放置一矩形木箱,箱中有垂直于底部的光滑直杆,箱和杆的总质量为M,质量为m的铁环从杆的上端由静止开始下滑,铁环下滑的过程中木箱始终保持静止,在铁环达到箱底之前

A. 箱对斜面的压力大小为(m+M)gcosθ

B. 箱对斜面的压力大小为(m+M)gcosθ

C. 箱对斜面的摩擦力大小为(m+M)gsinθ

D. 箱对斜面的摩擦力大小为Mgsinθ

 

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如图所示,一辆小车静止在水平面上,在小车上放一个质量为m=8kg的物体,它被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上,这时弹簧的弹力为6N.现沿水平向右的方向对小车施以作用力,使小车由静止开始运动起来,运动中加速度由零逐渐增大到1m/s2,随即以1m/s2的加速度做匀加速直线运动.以下说法正确的是

A. 物体受到的摩擦力一直减小

B. 当小车加速度大小为0.75 m/s2时,物体不受摩擦力作用

C. 物体与小车始终保持相对静止,弹簧对物体的作用力始终没有发生变化

D. 小车以1 m/s2的加速度做匀加速直线运动时,物体受到的摩擦力为8N

 

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有关近代物理知识,下列说法错误的是

A. 碘131的半衰期大约为8天,1g碘131经过64天后未衰变的大约

B. 比结合能越大,原子核中核子结合的越牢固,原子核越稳定

C. 铀235的裂变方程可能为

D. 处于基态的氢原子吸收一个光子跃迁到激发态,再向低能级跃迁时辐射光子的频率一定不会大于吸收光子的频率

 

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随着人们环保意识的提高,风光互补路灯(如图所示)得到了广泛的应用。它在有阳光时通过太阳能电池板发电,有风时通过风力发电机发电,两者皆备时同时发电,并将电能输送至蓄电池储存起来,供路灯晚间照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久,一般充电至90%左右即停止充电,放电余留20%左右即停止电能输出下表为某型号风光互补路灯系统配置方案的相关参数。

       风力发电机

         太阳能电池组件

最小启动风速

1.0 m/s

太阳能电池

180W

最小充电风速  

3.0m/s

太阳能转换效率

15%

最大限制风速

12.0m/s

蓄电池

400Ah-12V 

最大输出功率

400W

大功率LED 路灯  

80W-12V

 

1)若遇到阴天并且无风,仅靠蓄电池供电,最多可供灯具正常发光多长时间?

2)若一块该风光互补路灯太阳能电池板的总面积为5m2,当其垂直太阳光方向放置时, 最大发电功率达到180W,则当地垂直太阳光方向1m2 范围内太阳能电池板所接收太阳辐射的最大功率为多少?

(3)当风速为6.0m/s 时,风力发电机的输出功率将变为50W。在这种风速下,持续光照12h, 蓄电池的电量也只由20%充到了70%。求此过程中太阳能电池板发电的平均功率。

 

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物体在空气中运动时所受空气的阻力f与其相对于空气的速度v有关。我们把研究对象简化为半径为r的球体,并认为空气相对于地面静止。当物体的速度v比较小时,空气阻力f=6πηrv,式中空气的黏度η≈1.8×10-5Pa·s,不考虑它随温度的变化;当物体的速度v比较大时,空气阻力f=πρr2v2,式中ρ为空气的密度。依据以上规律,请分析以下问题:

(已知球体的体积公式为V=πr3ρ=1.29kg/m3ρ=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)

(1)试用第二个空气阻力的表达式计算半径分别为r1=10-6m与r2=10-3m的水滴在空中竖直下落过程中可分别达到的最大速度?

(2)通过计算说明这两种水滴各适合哪一个阻力表达式。

 

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