【题目】某生态园设计了模拟日光和自动调温系烧,实现照明、保温和加热的功能,其原理如图所示,电源电压恒为220V,R1和R2是两个电热丝(不考虑温度对电阻的影响),R2=30Ω,L是标有“220V 160W”的照明灯泡,白天有日光的时候,只开启该系统的保温功能并连续工作10h,此时R1与R2的电功率之比为1:3,晚上温度较低的时候,需开启加热和照明功能.灯泡正常发光此状态下系统也需连续工作10h,q沼气=1.8×107J/m3,请解答下列问题:
(1)晚上工作时电路的总功率是多大?
(2)若一天中工作的20h内电热丝放出的热量完全由该生态园自产的沼气提供,其热效率为50%,则每天需要完全燃烧多少m3的沼气?
【答案】(1)5000W;(2)24.2m3
【解析】
试题分析:(1)由题知,白天有日光时,系统处于保温状态,灯泡不工作,此时两开关应断开,两电阻R1、R2串联,总电阻最大,总功率最小;由串联电路的特点可知,通过两电阻的电流相等,且R1与R2的电功率之比为1:3,由P=I2R可得: =
=
=
,由题知R2=30Ω,所以R1=10Ω;晚上系统处于加热状态,且灯泡正常工作,由电路图可知,此时两开关应都闭合,灯泡L与R1并联;由并联电路的特点可知,此时U=U1=220V,且灯泡正常工作,所以R1的功率:P1′=
=
=4840W,所以晚上工作电路的总功率:P总=P额+P1'=160W+4840W=5000W;(2)由串联电路的特点和P=
可得,白天系统在保温状态时电热丝的总功率:P保温=
=
=1210W,由题可知白天和晚上系统的工作时间相同,则一天内电热丝放出的热量:Q=W=P1′t+P保温t=(P1′+P保温)t=×10×3600s=2.178×108J,由沼气燃烧的热效率为50%可得:50%Q放=Q,由Q放=qV可得需要燃烧沼气的体积:V=
=
=
=24.2m3。
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【题目】在水平地面上,工人用100N的水平推力推动重150N的箱子,4s内前进了6m,在这个过程中,木箱所受重力对木箱做功为J;工人对木箱做功为J;人的功率为W.
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【题目】一未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在桌面上(如图B),然后反过来倒立在桌面上(如图A),两次放置橙汁对杯底的压强分别是pA和pB , 密闭杯子对桌面的压力分别是FA和FB , 密闭杯子对桌面的压强分别是p1和p2 , 则pApB , FAFB , p1p2 . (选填“=”或“<”;“>”)
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【题目】对于物体放在一个平面镜前或一个凸透镜前所成的像,下列说法正确的是( )
A.平面镜和凸透镜都能成实像
B.平面镜和凸透镜都能成虚像
C.平面镜和凸透镜都能成放大的像
D.平面镜和凸透镜都能成缩小的像
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【题目】如图所示,电源电压12V保持不变,小灯泡L的规格为”6V 3W”,滑动变阻器的最大阻值为12Ω,电流表的量程为0~3A.当开关S1、S2都断开时,小灯泡L恰能正常发光,R1的阻值为 Ω,当开关S1、S2都闭合时,要保证电路各元件安全,整个电路电功率的变化范围是 W.
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【题目】小强用两根镍铬合金丝在探究导体的电阻与横截面的关系时,除了要保持温度相同外,还需要保持不变的物理量有
A. 电压 B. 电流 C. 长度 D. 横截面积
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【题目】小明扔出篮球的运动轨迹如图所示(P、Q相对水平地面的高度相同;空气阻力不能忽略).
(1)篮球向上飞行的过程中,动能;(选填“增加”、“不变”或“减少”)
(2)篮球在P处的重力势能Q处的重力势能;篮球在P处的机械能Q处的机械能;(均选填“大于”、“等于”或“小于”)
(3)篮球碰到地面时,发生形变而具有的能叫做 , 它是由篮球的什么能转化而来? .
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【题目】小明和同学打乒乓球时,注意到乒乓球台上的球不小心就会滚到台下,落地点时时远时近.小明思考:若运动着的小球从桌上滚落后,小球的落地点到桌子的水平距离可能与哪些因素有关呢?他的猜想如下:
猜想一:小球的落地点到球台的水平距离s可能与小球离开桌面的速度大小有关;
猜想二:小球的落地点到球台的水平距离s可能与桌子的高度H有关.
然后,小明选取了钢球并用高度可调的桌子与斜面组成如图所示的装置,并进行了实验,得到了部分数据如表.
同一钢球,H=1.2m | ||
次数 | 小球高度h/m | 落地点到桌子的水平距离s/m |
1 | 0.1 | 0.65 |
2 | 0.2 | 0.96 |
3 | 0.3 | 1.16 |
(1)在实验中让钢球从桌上的斜面不同高度由静止滚下,其目的是: .
(2)分析表中数据你可得到的结论是: .
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