时间:2017-08-25 12:31:58
1、简答题 潮汐能是一种有待开发新能源，利用涨、落潮位差，可以把潮汐势能转化为动能再通过水轮机发电。如图所示为双向型潮汐电站示意图，在海湾建一拦水坝，使海湾与大海隔开构成水库, 在坝上安装水轮发电机组，利用潮汐造成的坝内、外水位差, 引导高水位的海水通过水轮发电机, 将机械能转变成电能。海水密度
=1.0
103 kg/m2, g =10m/s2。
(1)试用图中规定的符号，画出涨潮和落潮时，海水双向流动的路径。
(2)已知某潮汐电站海湾水库面积约2.5106 m2, 假设电站的总能量转换效率为10% ，该电站的年发电总量1.0
107 kW·h ，电站发电功率为3.2103 kW。试推算出大坝两侧涨、落潮的平均潮差及日满负荷工作的时间。
参考答案：（1）涨潮、落潮时海水双向流动的路径应从两方面考虑：一是涨潮时海水从外海流向水库(虚线所示), 落潮时海水从水库流向外海(实线所示), 二是应使水流从同一方向流过水轮机。海水双向流动的路径如右图。
（2）t =8.6h
本题解析：本题以潮汐能的开发利用为背景命题，考查学生运用所学科分析和解决实际问题的综合能力。
(1)涨潮、落潮时海水双向流动的路径应从两方面考虑：一是涨潮时海水从外海流向水库(虚线所示), 落潮时海水从水库流向外海(实线所示), 二是应使水流从同一方向流过水轮机。海水双向流动的路径如右图。
(2)设大坝两侧涨、落潮的平均潮差为h（m）。
每天海水涨、落两次，双向潮汐电站做功4次，由题意列式
?1
其中W=1.01071033600=3.61013J,?
1.01032.5106h=2.5109 h (kg),
将数据代入1式, 求得 h =" 4.4m" 。
设每日满负荷工作的时间为t小时）。由题意列式
?2
其中W=1.0107 kW·h ，P=3.2103 kW,?将数据代入2式, 求得 t =8.6h
利用涨、落潮位差发电，应从涨潮、落潮两方面考虑.。推算出大坝两侧涨、落潮的平均潮差及日满负荷工作的时间, 要注意选择合适的物理规律, 在运算中各物理量要统一采用SI制单位。
本题难度：一般
2、计算题 （15分）如图是某学习小组在空旷的场地上做“摇绳发电实验”的示意图．他们将一铜芯线像甩跳绳一样匀速摇动，铜芯线的两端分别通过细铜线与灵敏交流电流表相连．摇绳的两位同学的连线与所在处的地磁场（可视为匀强磁场）垂直．摇动时，铜芯线所围成半圆周的面积S=2m2，转动角速度ω=
rad/s，用电表测得电路中电流 I=40μA，电路总电阻R=10Ω，取
．
（1）求该处地磁场的磁感应强度B；
（2）从铜芯线所在平面与该处地磁场平行开始计时，求其转过四分之一周的过程中，通过电流表的电量q；
（3）求铜芯线转动一周的过程中，电路产生的焦耳热Q．
参考答案：（1）2×10 5T （2）4×10 6C （3）7.2×10 9J
本题解析：（1）铜芯线中产生的是正弦交流电，则：
Im=
I 2分
Em= ImR 1分
Em=BωS 2分
B=2×10 5T 1分
（2）在铜芯线与地面平行开始至铜芯线转动四分之一周的过程中
E=△φ/t 1分
E=IR 1分
q=It 1分
q=4×10 6C 2分
（3）铜芯线转动一周，电路中产生的焦耳热Q
Q=I2RT 2分
Q=7.2×10 9J 2分
考点：本题考查电磁感应定律
本题难度：一般
3、简答题 ?如图所示，R1=14Ω，R2=9Ω，当开关处于位置1时，电流表读数=0.2A；当开关处于位置2时，
电流表读数=0.3A，求：
（1）电源的电动势E和内电阻r．
（2）当开关处于位置1，电流表读数=0.2A时，电源内阻消耗和输出的功率各为多少？
参考答案：（1）当开关处于位置1时有：E=I1（R1+r）=0.2（14+r）? （1）
? 当开关处于位置2时有：E=I2（R2+r）=0.3（9+r）?（2）
? 联列（1）、（2）可以求得：E=3V?r=1Ω
? ?（2）Pr=I12r=0.22×1W?Pr=0.04W?
? P出=IE-Pr=（0.2×6-0.04）W?P出=0.56W?
故答案为：E=3V，r=1Ω；Pr=0.04W，P出=0.56W
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 关于场强和电势的下列说法中正确的是
A.在电场中a、b两点间移动电荷的过程中，电场力始终不做功，则电荷经过的路径上各点的场强一定为零
B.电场强度越大的地方电势越高
C.两个等量同种电荷的电场中，从两电荷连线的中点沿连线的中垂线向外，电势越来越低，场强越来越小
D.两个等量异种电荷的电场中，两电荷连线的中垂线上各点的电势均相等，且连线的中点场强最大，沿中垂线向外，场强越来越小
参考答案：D
本题解析：
本题难度：一般
5、填空题 如图所示电路，电源电动势为4V，内电阻为1Ω，R0为定值电阻，值为3Ω，变阻器的最大阻值为20Ω．
（1）当变阻器阻值调至R1=______Ω时，电源输出的功率最大．
（2）当变阻器阻值调至某一适当值时，变阻器上消耗的功率最大，该最大功率为______W．
参考答案：（1）当内阻与外阻阻值相等时电源输出功率最大，
所以r=R=R0R1R0+R1
代入数据1=3R13+R1
解得：R1=1.5Ω．
（2）设当变阻器阻值为Rx时，变阻器上消耗的功率最大，此时变阻器中的电流为Ix，
根据闭合电路的欧姆定律有IxRx+(Ix+IxRxR0)r=E
所以(R0+r)Rx+R0R0=EIx
代入数据4Rx+33=4Ix
得Ix=123+4Rx
则变阻器上消耗的功率为
Px=Ix2Rx=(123+4Rx)2Rx=1449+24Rx+16Rx2Rx=1449Rx+16Rx+24
根据数学知识有9Rx+16Rx≥2×
本题解析：
本题难度：简单