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科目： 來源：物理教研室 題型：038

雨過天晴，人們�？吹教炜罩谐霈F(xiàn)彩虹，它是由陽光照射到空中彌漫的水珠上時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象．在說明這個(gè)現(xiàn)象時(shí)，需要分析光線射入水珠后的光路．一細(xì)束光線射入水珠，水珠可視為一個(gè)半徑為R的球，球心O到入射光線的垂直距離為d，水的折射率為n．

(1)在圖上畫出該束光線射入水珠內(nèi)經(jīng)一次反射后又從水珠中射出的光路圖；

(2)求這束光線從射向水珠到射出水珠每一次偏轉(zhuǎn)的角度．

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科目： 來源：物理教研室 題型：038

在地質(zhì)考察中發(fā)現(xiàn)一個(gè)溶洞如圖所示，洞內(nèi)有一塊立于水中的礁石，

(1)若洞內(nèi)光線充足，人便能在洞外借助于水平面看到礁石的像．試畫出人在洞外看到礁石像的范圍；

(2)若洞內(nèi)光線不充足，為了能在洞外對(duì)礁石進(jìn)行觀察，必須用燈光對(duì)它照明，則燈應(yīng)放在什么位置才有可能照亮全部礁石？

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科目： 來源：物理教研室 題型：038

有一平面鏡繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度ω＝2 rad/s，現(xiàn)將一束光線射向平面鏡，其反射光線可射至距平面鏡20m遠(yuǎn)的圓弧形豎直墻壁上，其圓心在平面鏡的轉(zhuǎn)軸上，所對(duì)的圓心角θ＝

．試求反射光點(diǎn)在墻壁上移動(dòng)的速度大小為多少？1min內(nèi)，墻壁上有光線照射的時(shí)間有多長(zhǎng)？

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科目： 來源：物理教研室 題型：038

加在理想變壓器原線圈上的交流電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，與副線圈相連的負(fù)載電阻為R，如圖所示．求：

(1)原線圈中I₁多大時(shí)，負(fù)載上獲得的功率最大？最大功率是多少？

(2)負(fù)載電阻獲得最大功率時(shí)，變壓器的匝數(shù)比多大？

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科目： 來源：物理教研室 題型：038

曾經(jīng)流行過一種向自行車車頭燈供電的小型交流發(fā)電機(jī)，圖甲為其結(jié)構(gòu)示意圖．圖中N、S是一對(duì)固定的磁極，abcd為固定在轉(zhuǎn)軸上的矩形線框，轉(zhuǎn)軸過bc邊中點(diǎn)與ab平行，它的一端有一半徑r₀＝1.0cm的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊緣相接觸，如圖乙所示．當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，因摩擦而帶動(dòng)小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使線框在磁極間轉(zhuǎn)動(dòng)．設(shè)線框由n＝800匝導(dǎo)線圈組成，每匝線圈的面積S＝20cm²，磁極間的磁場(chǎng)可視作勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度B＝0.010T，自行車車輪的半徑R₁＝35cm，小齒輪的半徑R₂＝4.0cm，大齒輪的半徑R₃＝10.0cm(見圖)．現(xiàn)從靜止開始使大齒輪加速轉(zhuǎn)動(dòng)，問大齒輪的角速度為多大才能使發(fā)電機(jī)輸出電壓的有效值U＝3.2V？(假定摩擦小輪與自行車輪之間無相對(duì)滑動(dòng))

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科目： 來源：物理教研室 題型：038

三峽水利樞紐工程是長(zhǎng)江流域治理開發(fā)的關(guān)鍵工程，建成后將是中國(guó)規(guī)模最大的水利工程．樞紐控制流域面積1.0×10⁵km²，占長(zhǎng)江流域面積的56％，壩址處年平均流量為Q＝4.51×10¹¹m³．水利樞紐的主要任務(wù)包括防洪、發(fā)電、航運(yùn)三方面，在發(fā)電方面，三峽電站安裝水輪發(fā)電機(jī)組26臺(tái)，總裝機(jī)容量(指26臺(tái)發(fā)電機(jī)組同時(shí)工作時(shí)的總發(fā)電功率)為P＝1.82×10⁷kW，年平均發(fā)電量約為W＝8.40×10¹⁰kW·h．該工程將于2009年全部竣工，電站主要向華中、華東電網(wǎng)供電，以緩解這兩個(gè)地區(qū)的供電緊張局面．閱讀上述資料，解答下列問題(水的密度ρ＝1.0×10³kg/m³，g取10m/s²)：

(1)若三峽電站上、下游水位差按H＝100m計(jì)算，試推導(dǎo)三峽電站將水流的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能的效率ηh的公式，并計(jì)算出效率η的數(shù)值；

(2)若26臺(tái)發(fā)電機(jī)組全部建成并發(fā)電，要達(dá)到年發(fā)電量的要求，每臺(tái)發(fā)電機(jī)組平均年發(fā)電時(shí)間t為多少天？

(3)將該電站的電能輸送到華中地區(qū)，送電功率為P₁＝4.5×10⁶kW，采用超高壓輸電，輸電電壓為U＝500kV，而發(fā)電機(jī)輸出的電壓約為U₀＝18kV，要使輸電線上損耗的功率小于輸送電功率的5％，求：發(fā)電站的升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比和輸電線路的總電阻．

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科目： 來源：物理教研室 題型：038

如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，邊長(zhǎng)為L，電阻為R的正方形導(dǎo)線框abcd以ab邊為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，其角速度為ω．求：

(1)導(dǎo)線框從圖示位置轉(zhuǎn)過過程中，通過導(dǎo)線框橫截面的電荷量；

(2)外力驅(qū)動(dòng)導(dǎo)線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周所做的功．

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科目： 來源：物理教研室 題型：038

磁鐵在電器中有廣泛的應(yīng)用，如發(fā)電機(jī)．如圖所示．已知一臺(tái)單相發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子導(dǎo)線框共有N匝，線框長(zhǎng)為l₁，寬為l₂，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為w，磁極間的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，試導(dǎo)出發(fā)電機(jī)的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)E的表達(dá)式．

現(xiàn)在知道有一種強(qiáng)永磁材料釹鐵硼，用它制成發(fā)電機(jī)的磁極時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度可增大到原來的K倍．如果保持發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)和尺寸、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)角速度、需產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)都不變，那么這時(shí)轉(zhuǎn)子上的導(dǎo)線框需要多少匝？