某段输电线由铝绞线组成，为避免冰雪天时因附着冰块变粗变重，造

更新 2022-09-04
科目物理
题型计算题
难度较难
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某段输电线由铝绞线组成，为避免冰雪天时因附着冰块变粗变重，造成断线危险，附着在线上的冰重与铝绞线重之比达到 $8 : 3$ 时，就必须进行除冰作业。已知该铝绞线的直径 $D_{0} = 9 mm$ ， $ρ_{铝} = 2.7 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ， $ρ_{冰} = 0.9 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ，每公里铝绞线的电阻 $R = 0.56 Ω$ ．铝绞线变粗前后横截面均看作圆，如图所示。

（1）求需要除冰时冰冻变粗铝绞线的直径 $D$ 。

（2）有一种除冰方法叫"短路熔冰"。即短时间内输电线不经用电器直接通电，利用导线本身发热熔冰。若短路熔冰时通过铝绞线的电流是 $600 A$ ，每千克冰熔化吸热 $3.36 \times 10^{5} J$ ，熔冰效率为 $80 %$ ，则每公里铝绞线每秒钟可熔冰多少千克？

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图甲是具有高温、低温两档的电热饭盒，高温挡电功率为 $242 W$ ，简化电路如图乙所示， $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 均是发热电阻，且 $R_{2}$ 的阻值是 $R_{1}$ 的4倍。求

（1） $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 的阻值是多少？

（2）高温挡加热 $5 \min$ ，不计热量损失，可以将 $1 kg$ 饭菜升高的温度是多少？ $[$ 饭菜的比热容取 $3 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{°} C)]$

（3）如果实际电压是 $200 V$ ，低温挡工作时的实际功率是多少？

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如图所示是利用 $5 G$ 网络实现远程驾驶的汽车，其质量为 $1.5 t$ ，车轮与地面接触的总面积为 $750 c m^{2}$ ，该车在水平路面上匀速直线行驶 $13.8 km$ ，用时 $10 \min$ ，消耗汽油 $2 kg$ ，这一过程中汽车发动机的输出功率为 $46 kW$ ．求：（汽油热值为 $q_{汽} = 4.6 \times 10^{7} J / kg$ ， $g$ 取 $10 N / kg)$

（1）汽车静止在水平地面上时，对地面的压强。

（2）在这一过程中汽车受到的阻力。

（3）在这一过程中汽车发动机的效率。

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某电热水壶铭牌的部分参数如表，忽略温度对电阻的影响。电热水壶在额定电压下工作 $300 s$ 能将 $1 L$ 的水从 $20^{°} C$ 加热到 $85^{°} C$ ．求： $[c_{水} = 4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{\circ} C})$ ， $ρ_{水} = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}]$

（1）水吸收的热量是多少

（2）电热水壶的效率是多少？

（3）在用电高峰时，实际加热时间为 $363 s$ ，若与该电热水壶在额定电压下工作 $300 s$ 消耗相同的电能，实际电压多大？

额定电压	$220 V$
额定功率	$1000 W$
最大容量	$1.2 L$

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小明骑自行车在某段平直的水平路面上由静止开始运动，共用时 $12 s$ ，小明体重 $500 N$ ，自行车重 $200 N$ ，轮子与地面总接触面积是 $20 c m^{2}$ ，图甲是速度 $v$ 随时间 $t$ 变化的图象，图乙是动力 $F$ 随时间 $t$ 变化的图象。求：

（1）小明骑自行车在水平地面上行驶时，对地面的压强多大？

（2）在 $5 ~ 12 s$ 内，小明骑自行车的过程中动力 $F$ 做了多少功？功率是多少？

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（1）物体 $C$ 受到的重力是多少？

（2）液体的密度是多少？

（3）把 $A$ 单独放在物体 $C$ 上表面中心位置，物体 $C$ 静止时如图乙所示。放置物体 $A$ 前后，容器底受到液体压强的变化量是多少？（此过程中液体没有溢出）

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