内容发布更新时间 : 2024/12/23 16:47:13星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
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[解答]
三、计算题(本题共 33 分)
14、( 9分)已知太阳正射到地球表面每平方米上的功率为 1. 0 千瓦,现有一太阳能热水器,其收集阳光的面积为 3.0×8 .0米,转换太阳辐射能为水的热能的效率为80 %,假设此热水器的进水温度与室温皆为 25 ℃,该热水器的热量损失率正比于热水器内水温与室温之温差。当热水器出水口关闭时,经过长时间照射后,热水器内的水温可以达到 85 ℃,问当热水器以每分钟 6 升的流量出水,经过一段时间后,其稳定的出水温度为多少摄氏度?
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15、( 12分)如图9是多档位电热器的工作电路图,电热器内只有两个阻值分别为 R1=50欧和R2=100欧的电热丝;旋转开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘的边缘依次有“ O 、1 、2 -------9”共10个金属触点;可以绕中心轴转动的旋钮开关两端各有一个金属滑片,转动旋钮开关可以将相邻的触点连接。如旋钮上的箭头指向图中位置 D 时,金属滑片将 2、3 触点接通,同时另一端将7、 8 触点接通。电源电压为 220 伏。用这个旋转开关可以实现电热器有多档位加热功率的要求。请回答: ( l )该电热器可有几个不同加热档位?
( 2 )将此电热器接入家庭电路中,电热器在正常工作时每个档位的功率各是多大?并分别指出旋钮开关接在哪个档位。
(图9)
16、(12分)某密闭房间内有一台空调,当房间内温度为t2,房间外温度为t1,正常工作时空调每秒消耗的电功W=2千焦,此时空调每秒从房间吸取的热量为 Q2 ,向室外释放的热量为 Q1,W与Q2 、Q 1 之间满足如下关系式: ① W+ Q2= Q1;②设:T=t+273,则有:Q2/Q1=T2/T1
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若室外向房间每秒漏进(或漏出)的热量与房间内外的温差成正比。当室外温度为 30℃ ,温度控制器开关使其间断运转 30%的时间(例如开了3分钟就停7分钟,如此交替开停),发现这时室内保持 20℃不变。试问;
① 在夏天仍要求维持室内温度为 20℃,则该空调器可允许正常连续运转的最高室外温度
是多少摄氏度?
②若在冬天,空调从外界吸热,网室内放热,仍要求维持室内为 20℃,则它能正常运转的最低室外温度是多少摄氏度?
四、实验题(本题共 27 分)
17 、(12分)某同学利用以下实验器材测量一个输出电压恒定,但是数值未知的电源。 实验器材有:两个电阻箱 R1和R2、一个理想的最大测量值为 50μA 的直流电流表 G(电流表上只有0刻度和最大刻度)、一个电流表保护电阻Rg(阻值未知)、一个电键、若干导线。他设计了如下电路图,进行了如下操作。请在横线处填写必要的文字或数据,使整个实
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验操作过程完整、正确。
第一步操作:先不接电阻箱 A _____(选填“ R1 ”或“ R2 \,其它元件按如图接上。合上电键 S ,调节另一电阻箱B的阻值,让电流表的指针指在______(选填“ O 刻度”或“最大刻度” ) ,记下此时电阻箱 B 的示数为 27200欧 。
第二步操作:断开电键 S ,接入电阻箱 A ,并将其阻值调为______(选填“ O ”或“最大” ) ,同时将电阻箱 B 的阻值减半,然后合上电键 S ,逐步______(选填:“增大”或“减小”)电阻箱______(选填: “A ” 或“ B ” )的阻值,使电流表的指针指在______(选填“ 0刻度”或“最大刻度”)位置,记下此时电阻箱的示数为 3160欧。
根据以上测得值,可以推算出Rg的阻值为______欧;被测电源的电压为 ____伏。(结果请保留小数点后两位)
18 、( 15 分)现有下列实验器材:物理天平一台,盛有水的烧杯一个,铜管材料一小块,蜡(蜡芯材料)一大块和细线若干。某学生在没有测量比度的器材的情况下,利用所给仪器,按以下实验步骤测量一根己知长度的铜管内径。已知铜管长度 L =8 .12厘米,水的密度ρ0=1.00 克/厘米。请在横线处填写相应的表达式或数据: ① 调节物理天平;
② 把小铜块分别置于空气中、水中称量,得出平衡时砝码的质量分别为m1、m2;则小铜块的密度计算表达式:ρ1=______;
③ 把小蜡块在空气中称量,平衡时砝码的质量为m3 ;把小铜块与小蜡块捆在一起浸没于水中称量,平衡时祛码的质量为m4 。则蜡的密度计算表达式:ρ2=______; ④ 将铜管中塞满蜡;
⑤ 把含有蜡芯的铜管分别置于空气中和水中称量,平衡时砝码的质量分别为m、m’。则可求出铜管内径d;
下表为某次测量得到的数据:
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