核发电在我们国家的技术已比较成熟，一个直径不足3米的圆球，一天能发100万度电，足够一个中...

核发电在我们国家的技术已比较成熟，一个直径不足3米的圆球，一天能发100万度电，足够一个中型城市的工、农业需求。考虑到安全，应将其建在偏远山区。输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失。有一个小型发电站，输送的电功率为P=1000kw，输电线电阻为当使用U=5kv的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差8000度。

求：

1.这时的输电效率η和输电线的总电阻r。

2.若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么电站应使用多高的电压向外输电？

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（7分）风力发电是目前可再生能源中技术比较成熟，具有规模化开发条件和商业发展前景的发电技术。小型独立风力发电系统一般不并网发电，只能独立使用，单台装机容量通常不超过10KW。它的构成为：风力发电机+充电器+数字逆变器。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。叶片用来接受风力并通过机头转为电能；尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能；转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能；机头的转子是永磁体，定子是绕组切割磁感线产生电能。因风量不稳定，故小型风力发电机输出的是13－25V变化的交流电，须经充电器整流再对蓄电池充电，使风力发电机的产生的电能变能化学能。最后经逆变处理后供给用户使用。某学习小组对一小型风力发电机进行测定风速实验：将一铜棒与风力发电系统的输出端构成回路（注：风力发电机与铜棒直接相连，连接导线末画出）如图所示。铜棒ab长为0.5m，质量0.2Kg，两端用轻铜线相连。整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=2T. 当有风速4m/s吹向风叶，铜棒与竖直方向成37°角且偏向纸内的位置时，铜棒处于受力平衡状态。

（1）此时铜棒中通过的电流大小与方向。

（2）如风力发电机能把风能的30%转化为发电机的机械能，发电系统的效率为50%（其他能量损失一概不计），已知此小型风力发电系统输出电压恒定为24V，问当铜棒与竖直方向成53°角平衡时风速为多少m/s?（g取10m/s²，ρ_空气=1.29Kg/m³,sin37⁰=0.6,cos37⁰=0.8 ）

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利用反应堆工作时释放出的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电，这就是核电站。核电站消耗的“燃料”很少，但功率却很大，目前，核能发电技术已经成熟，我国已具备了发展核电的基本条件。

(1)核反应堆中的“燃料”是，完成下面的核反应方程式：；

(2)一座100万千瓦的核电站，每年需要多少浓缩铀? 已知铀核的质量为235.043 9 u，中子质量为1.008 7 u，锶(sr)核的质量为89.907 7 u，氙(Xe)核的质量为135.907 2 u。1u=1.66×10-27kg，浓缩铀中铀235的含量占2％。

(3)同样功率(100万千瓦)的火力发电站，每年要消耗多少吨标准煤?(已知标准煤的热值为2.93×104KJ/kg)

(4)为了防止铀核裂变产物放出的各种射线对人体的危害和对环境的污染，需采取哪些措施?(举两种)

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开发利用太阳能，将会满足人类长期对大量能源的需求．太阳能的光热转换是目前技术最为成熟、应用最广泛的形式．太阳能热水器的构造示意图如图所示，下方是像日光灯管似的集热管，由导热性能良好的材料制成，在黑色管和外面透明管间有空隙，并抽成真空，集热管的下方是一块光亮的铝合金板子，做成凹凸一定的曲面．

试分析下列有关太阳能的利用问题：

(1)说明太阳能热水器哪些结构与其功能相适应，水箱为何安装在顶部而非下部？

(2)图中A是集热器，B是储水容器，在阳光直射下水将沿________时针方向流动，这是因为_________．C是辅助加热器，其作用是________________________．请在图中适当位置安上进水阀门和出水阀门，并说明选择位置的理由．

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如图所示，一个半径为R的圆球，其重心不在球心O上，将它置于水平地面上，则平衡时球与地面的接触点为A；若将它置于倾角为30°的粗糙斜面上，则平衡时（静摩擦力足够大）球与斜面的接触点为B．已知AB段弧所对应的圆心角度数为60°，对圆球重心离球心O的距离以下判断正确的是（　　）

A. 　　 B. 　　 C. 　　 D.

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如图所示，一个半径为R的圆球，其重心不在球心O上，将它置于水平地面上，则平衡时球与地面的接触点为A；若将它置于倾角为30°的粗糙斜面上，则平衡时（静摩擦力足够大）球与斜面的接触点为B．已知AB段弧所对应的圆心角度数为60°，对圆球重心离球心O的距离以下判断正确的是（　　）

A. 　　 B. 　　 C. 　　 D.

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目前无线电能传输技术已经比较成熟，如图所示为一种非接触式电源供应系统．这种系统基于电磁感应原理可无线传输电能，两个感应线圈可以放置在左右相邻位置，如图所示．利用这一原理，可以实现对手机进行无线充电，不计线圈的电阻．下列说法正确的是(　　 )

A. 若A线圈中输入恒定电流，B线圈中就会产生感应电动势

B. 只有A线圈中输入变化的电流，B线圈中才会产生感应电动势

C. 在电能传输中，若只增加A、B间的距离，B线圈中感应电动势变大

D. 若只增加A线圈中电流的变化率，B线圈中感应电动势变大

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（2011•金华模拟）下列说法中正确的是（　 ）

A.新能源是技术上比较成熟的能源

B.凡是能量守恒的过程就一定会发生

C.从自然界的能源转化而来的能源是二次能源

D.空调机既能制冷又能制热，说明热传递不存在方向性

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某课外小组为了研究“电瓶车下坡自发电”，设计了一模拟装置，其工作原理如图甲所示， MN、PQ 为水平放置的足够长平行光滑导轨，导轨间的距离 L 为0．5m，导轨左端连接一个阻值为 2Ω的电阻 R，将一根质量 m 为 0．4kg 的金属棒 cd 垂直地放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒的电阻 r 大小为 0．5Ω，导轨的电阻不计，整个装置放在方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场中。现对金属棒施加一水平向右的拉力 F，使棒从静止开始向右运动，当速度达到 1m/s 时，拉力的功率为 0．4w，从此刻开始计时（t=0）并保持拉力的功率恒定，经过 5．25s 的时间金属棒达到 2m/s 的稳定速度。试求：

（1）磁感应强度的大小；

（2）从 t=0～5．25s 时间内电阻 R 上产生的焦耳热；

（3）求出从 t=0 计时开始后金属棒的最大加速度大小，并在乙图中粗略的画出此过程中F 随 t 变化的图象。

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