时间:2019-06-26 03:47:02
1、计算题 (13分)受动画片《四驱兄弟》的影响，越来越多的小朋友喜欢上了玩具赛车．某玩具赛车充电电池的输出功率P随电流I变化的图象如图13所示．
(1)求该电池的电动势E和内阻r；?
(2)求该电池的输出功率最大时对应的外电阻R(纯电阻)；
(3)由图象可以看出，同一输出功率P可对应两个不同的电流I1、I2，即对应两个不同的
外电阻(纯电阻)R1、R2，试确定r、R1、R2三者间的关系．
参考答案：(1)2 V 0.5 Ω (2)0.5 Ω (3)r2＝R1R2
本题解析：(1)I1＝2 A时，Pm＝
I2＝4 A时，输出功率为零，此时电源被短路，即：I2＝
.解得：E＝2 V，r＝0.5 Ω.
(2)R＝r＝0.5 Ω
(3)由题知：(
)2R1＝(
)2R2，
整理得r2＝R1R2.
本题难度：简单
2、选择题 在图(a)所示电路中，V1、V2都是有0～3 V和0～15 V两个量程的电压表．当闭合开关后，两个电压表指针偏转均如图(b)所示，则电阻R1、R2两端的电压分别为( )
A．9.6 V,2.4 V
B．12 V,2.4 V
C．2.4 V,12 V
D．2.4 V,9.6 V
参考答案：A
本题解析：由b图读出电压表V1、V2的读数分别为U1=2.40V，U2=12.0V，由a图分析得知，电阻R1两端的电压等于两个电压表读数之差，即为12.0V-2.4V=9.6V；电阻R2两端的电压等于电压表V1的读 数2.4V．
所以A正确，BCD错误。
考点：串联电路和并联电路
本题难度：一般
3、简答题 两导轨ab和cd互相平行，相距L=0.5m，固定在水平面内，其电阻可忽略不计．ef是一电阻等于10Ω的金属杆，它的两端分别与ab和cd保持良好接触，又能无摩擦地滑动．导轨和金属杆均处于磁感强度B=0.6T的匀强磁场中，磁场方向如图所示．导轨左边与滑动变阻器R1（最大阻值40Ω）相连，R2=40Ω．在t=0时刻，金属杆ef由静止开始向右运动，其速度v随时间t变化的关系为v=20sin（10πt）?m/s．求：
（1）杆ef产生的感应电动势随时间t变化的关系式．
（2）R2在1min内最多能够产生多少热量．
参考答案：（1）杆ef产生的感应电动势随时间t变化的关系式为
? ε=BLv=0.6×0.5×20sin（10πt）?V=6sin（10πt）?V?
（2）当变阻器的滑动触头滑到变阻器的上端时，在相同时间内，R2产生的热量达最大值．外电路总电阻R=12R2=20Ω?（2分）
电源为交流电，周期为T=2πω=2π10πs=0.2s，t=1min?为T的整数倍．
外电路电压的有效值为
? U=RR+rε=2020+10×6
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置：能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面，如图（甲）所示（俯视图），当它经过安放在两铁轨间的线圈时，便会产生电信号，被控制中心接收．当火车通过线圈时，若控制中心接收到的线圈两端的电压信号为图（乙）所示，则说明火车在做（ ）
A．匀速直线运动
B．匀加速直线运动
C．匀减速直线运动
D．加速度逐渐增大的变加速直线运动
参考答案：由u-t图象得到，线圈两端的电压大小与时间成正比，即有u=kt
由法拉第电磁感应定律u=BLv，则v=uBL=ktBL，B、L、k均一定，则速度v与时间t成正比，所以火车做匀加速直线运动．
故选B
本题解析：
本题难度：一般
5、计算题 节水喷灌系统已经在我国很多地区使用。某节水喷灌系统如图所示，喷口距离地面的高度
，能沿水平方向旋转，水可沿水平方向喷出，喷水的最大速率
，每秒喷出水的质量
。所用的水是从井下抽取的，井中水面离地面的高度
，并一直保持不变。水泵由电动机带动，电动机电枢线圈电阻
。电动机正常工作时，电动机的输入电压
，输入电流
。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的最大输入功率。水泵的输出功率与输入功率之比称为水泵的抽水效率。
（计算时
可取3，球体表面积公式
）
（1）求这个喷灌系统所能喷灌的最大面积
；
（2）假设系统总是以最大喷水速度工作，求水泵的抽水效率
；
（3）假设系统总是以最大喷水速度工作，在某地区需要用蓄电池将太阳能电池产生的电能存储起来供该系统使用，根据以下数据求所需太阳能电池板的最小面积
。
已知：太阳光传播到达地面的过程中大约有
％的能量损耗，太阳辐射的总功率
，太阳到地球的距离
，太阳能电池的能量转化效率约为
％，蓄电池释放电能的效率约为
％。
参考答案：（1）
（2）
?（3）
本题解析：（1）（6分）水从喷口喷出后做平抛运动
下落高度：
?（2分）
最大水平位移：
?（2分）
喷灌面积：?（2分）
（2）（6分）电动机的输入功率：
?（1分）
电动机的热功率：
?（1分）
水泵的输入功率等于电动机的输出功率：
?（1分）
水泵的输出功率：
?（1分）
?可求得?
?（1分）
水泵效率：?（1分）
（3）（8分）
解答：电池板最小面积
接收太阳能的功率：
?（3分）
电池板接收太阳能转化为电能的功率：
?（3分）
联立以上二式得：?（2分）
（或直接由：
，代入数据得：）
（若取3.14，则
同样给分）
本题难度：一般