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文檔簡介
1、2019-2020學(xué)年江蘇省徐州市高二(上)期末物理試卷、單項選擇題:本題共 8小題,每小題3分,共24分每小題只有一個選項符合題意1. (3分)在公共場所裝有自動干手機,洗手后將濕手靠近,機內(nèi)的傳感器就會開通電熱器加熱,噴出熱空氣將手烘干。自動干手機使用的傳感器應(yīng)該是()A 磁傳感器B 紅外線傳感器C .力傳感器D .聲傳感器2. (3分)如圖所示為某導(dǎo)體元件的U - I關(guān)系圖象,對圖象的分析,下列說法正確的是()1°bA .該元件的電阻隨溫度升高而增大B .該元件的電阻隨溫度升高而減小C .該元件在電壓為 a時的電功率等于三角形 Ocb的面積D .該元件在電壓為 a時的電功率等于
2、矩形 Oacb的面積3. (3分)如圖所示,將下端為N極的條形磁鐵從線圈的正上方插入線圈。在磁鐵靠近線圈的過程中,電流表指針向右偏轉(zhuǎn)。則()A .磁鐵靠近線圈的過程,感應(yīng)電流在線圈內(nèi)部的磁場方向豎直向上B .磁鐵靠近線圈的過程,線圈對磁鐵有向下的吸引力C .若磁鐵插入線圈后靜止,電流表指針將偏轉(zhuǎn)到右側(cè)某一刻度后保持不變D .將插入線圈內(nèi)的磁鐵向上抽出,在其遠(yuǎn)離線圈上端的過程中,電流表指針向右偏4. ( 3分)如圖所示,L是自感系數(shù)很大的線圈,其直流電阻可以忽略不計。A和B是兩個相同的小燈泡。下列說法正確的是()A.閉合開關(guān)后,A逐漸變亮B .閉合開關(guān)后,B逐漸變暗5.C 閉合開關(guān)待電路穩(wěn)定后再
3、斷開開關(guān),D 閉合開關(guān)待電路穩(wěn)定后再斷開開關(guān),(3分)如圖所示,面積為 S、匝數(shù)為A會閃亮一下再熄滅B會閃亮一下再熄滅的矩形線圈固定在絕緣的水平面上,線圈的一半面積處于豎直向下的勻強磁場中。磁場的磁感應(yīng)強度隨時間均勻變化,其變化率為K .已知某時刻磁感應(yīng)強度為Bo,穿過線圈的磁通量為,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為 丘,則()XXXX50IIMXXXXX»6.B .NBoSC. E=KSNKS(3分)如圖所示,在兩水平極板間存在電場強度為E的勻強電場和磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,電場方向豎直一束離子沿水平方向通過兩1 XX »A . P束和Q束中的離子都帶負(fù)電7. (3分)如圖所示是遠(yuǎn)距
4、離輸電示意圖,電站輸出的交流電壓u = 252sin100 n (V),輸出功率 P= 100kW,輸向下,磁場方向和紙面垂直。 在極板右側(cè)的虛線邊界內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場。極板,進(jìn)入極板右側(cè)的勻強磁場后分裂為P、Q兩束,下列說法中正確的是(X IV| u I "iB . P束中離子的速度一定大于C. P束中離子的比荷大于 Q束中離子的比荷D .兩極板間的磁場方向垂直于紙面向外下列說法中正確的是 (電線的總電阻 R8Q升ZLEASIfrttt降壓丸壓矗A 升壓變壓器的輸出電壓U2等于降壓變壓器的輸入電壓U3B .降壓變壓器的輸出電流的頻率是100HzC 若用戶消耗的電功率增大,則
5、降壓變壓器的輸出電壓U4增大Hl 1 ID 輸電線上損耗的功率為 5kW時,所用升壓變壓器的匝數(shù)比 丄=丄& (3分)如圖所示,一個帶正電的滑塊沿粗糙絕緣的斜面由靜止向下滑動,進(jìn)入斜面下部的勻強磁場中。下列關(guān)A .B.于滑塊在磁場中運動的圖象可能正確的是(、多項選擇題:本題共 4小題,每小題4分,共16分每小題有多個選項符合題意 全部選對的得4分,選對但不全的得2分,錯選、多選或不答的得0分.9. (4分)如圖所示為電磁爐的加熱原理圖,爐體支板的下方埋有線圈,電流通過線圈產(chǎn)生磁場,磁場的磁感線通過鍋底部時產(chǎn)生無數(shù)小渦流,使鍋體迅速發(fā)熱,從而加熱鍋中的食物。下列關(guān)于電磁爐說法正確的是(A
6、 可以接入穩(wěn)恒電源使其工作B 可以將陶瓷材料制作的鍋放在爐面上加熱C .其他條件不變,線圈中電流的有效值越大,對同一個鍋體產(chǎn)生的熱功率越大D .其他條件不變,線圈中電流的頻率越高,對同一個鍋體產(chǎn)生的熱功率越大10. (4分)如圖所示,R1、R2為定值電阻,R3為滑動變阻器,示數(shù)變化量的絕對值U,電流表示數(shù)變化量的絕對值為C為平行板電容器。向左移動R3的滑片,使電壓表I.則在這一過程中()A .電壓表示數(shù)增大B .電流表示數(shù)減小C .流過電阻R2的電流方向水平向左D . U和厶I的比值一定等于移動滑片后R3的阻值,放在垂直于它的前后表面向里的勻強磁場中,11. (4分)如圖所示,一定厚度和寬度的
7、金屬板(載流子為電子)金屬板通以水平向右的電流,在金屬板的上、下表面之間產(chǎn)生一定的電勢差U,這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。下列說法正確的是()A .上表面的電勢高于下表面的電勢B .磁場的磁感應(yīng)強度越大,電勢差U越大C .若僅將磁場反向,電勢差 U的大小不變D .若僅將磁場方向改為水平向右,則在金屬板的前、后表面會產(chǎn)生電勢差L的兩平行12. (4分)如圖所示,邊長為 L的正方形線圈置于光滑絕緣的水平面上。在線圈右側(cè),水平面內(nèi)相距虛線AA'和BB'之間存在豎直向下的勻強磁場。 線圈的右邊和虛線 AA平行且相距2L .某時刻,線圈在與其右邊 垂直的水平恒力F作用下由靜止開始向右運動,剛要進(jìn)
8、入磁場時立刻撤去F,線圈繼續(xù)運動,在剛穿出磁場時恰好停止。下列說法正確的是()* L *A1 B*A .線圈在通過磁場時加速度先減小后增大B 線圈從開始運動到剛要進(jìn)磁場的時間小于線圈通過磁場的時間C 線圈進(jìn)入磁場的過程產(chǎn)生的熱量和穿出磁場的過程產(chǎn)生的熱量相同D 整個過程中線圈產(chǎn)生的焦耳熱為2FL三、簡答題:本題共 2小題,共18分請將解答填寫在答題卡相應(yīng)位置13. (8分)某實驗小組測量一段金屬絲的電阻率(1) 用毫米刻度尺測量金屬絲長度為L = 90.00cm,用螺旋測微器測金屬絲的直徑如圖甲所示,則金屬絲的直徑d=mm;(2)用圖乙所示的多用電表測量該段金屬絲的電阻,阻值約20Q,測量步驟
9、如下: 調(diào)節(jié)圖乙中的部件,使多用電表指針對準(zhǔn)表盤最左端的刻度線; 將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“ Q” (選填“X 1 ”、“X 10”或者“X 100”)的位置; 將紅、黑表筆分別插入“ +” “ -”插孔并將兩表筆短接,調(diào)節(jié)圖乙中的部件 ,使電表指針對準(zhǔn)表盤最右端的刻度線; 將紅、黑表筆分別與金屬絲兩端接觸,多用電表讀數(shù)如圖丙所示,該段金屬絲電阻為Qo(3) 該金屬絲的電阻率 p=Q?m (保留兩位有效數(shù)字)。Bf圖甲圖丙1! - 14. (10分)某同學(xué)想測量四節(jié)干電池串聯(lián)后的總電動勢E和總內(nèi)阻r,除電池、開關(guān)、導(dǎo)線外,還可使用以下實驗器材:A 毫安表H (量程 1mA,內(nèi)阻 rg= 20Q)B 電
10、阻箱R1 (09999.9 Q)該同學(xué)利用提供的實驗器材設(shè)計了如圖甲所示的電路;(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線在圖乙中完成實物連接圖;(3)圖甲中要使毫安表與電阻箱R1串聯(lián)后相當(dāng)于量程為 6V的電壓表,R1需調(diào)到Q;(4)該同學(xué)將R1調(diào)到(3)中數(shù)值后,再多次調(diào)節(jié)電阻箱R2,得出了幾組 R2的電阻R和毫安表H讀數(shù)I的數(shù)位有效數(shù)字)C 電阻箱R2 ( 099.9 Q)(2)在實驗開始前應(yīng)將電阻箱R2的阻值調(diào)到(選填“最大”或者“最小”);據(jù),并根據(jù)數(shù)據(jù)作出了圖丙所示的廠丄關(guān)系圖線,由圖象可求得E =V, r=Q.(結(jié)果均保留兩四、計算題:本題共 3小題,共計42分解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重
11、要演算步驟,只寫出最后答案的不能得分,有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位15. (12分)如圖是某同學(xué)設(shè)計的給電風(fēng)扇切換擋位的電路示意圖,a、c是理想變壓器原線圈兩端的接點,b是原線圈之間抽頭的接點, 開關(guān)S用來改變電風(fēng)扇的工作擋位,1擋時電風(fēng)扇的輸入功率為 44W,輸出功率為36W;2擋時電風(fēng)扇的輸入功率為88W,輸出功率為70W.理想變壓器原線圈輸入的交流電壓為220V,開關(guān)S接a時變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10: 1。(1) 1擋時,開關(guān)S應(yīng)該接a還是接b?通過原線圈的電流多大?(2) 求電風(fēng)扇的內(nèi)阻;(3) bc間匝數(shù)與副線圈匝數(shù)的比為多少?16. (14分)如圖所示,兩條平
12、行的光滑金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為間距為d。導(dǎo)軌處于垂直導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)強度大小為 B的勻強磁場中。導(dǎo)軌上P、Q兩點通過導(dǎo)線與開關(guān) S及電動勢為E、內(nèi)阻不計的穩(wěn)恒電源相連, M、N兩點間用導(dǎo)線連接阻值為 R的電阻。質(zhì)量為 m、電阻為r的金屬棒開始時被固定在導(dǎo)軌上。從某時刻由靜 止釋放金屬棒,當(dāng)金屬棒速度為 v時,斷開開關(guān)S,金屬棒繼續(xù)下滑距離 L時開始勻速運動。已知重力加速度為 g,求:(1) 剛釋放時金屬棒的加速度;(2) 斷開開關(guān)S,當(dāng)金屬棒勻速運動時,電阻R的熱功率;(3) 從斷開開關(guān)S到金屬棒勻速運動時,通過電阻R的電荷量。X17. (16分)如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)的y=
13、 0和y= a之間存在垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。坐標(biāo)原點處有一正離子源,在xOy平面內(nèi)持續(xù)發(fā)射比荷為、速率為v的離子,發(fā)射方向與y軸的夾角分布在y軸兩側(cè)各為0= 45°的范圍內(nèi)。在x軸上放置一長為L的離子收集板,使所有離子都可以打到收集板上。不計離子重力,不考慮離子間的碰撞及相互作用。求:(1) 垂直打在收集板上的離子在磁場中的運動時間;(2 )磁場寬度a和收集板長度L的最小值;(3)所有離子在磁場中所能到達(dá)區(qū)域的面積大小。l ya* iVBO直J 12019-2020學(xué)年江蘇省徐州市高二(上)期末物理試卷參考答案與試題解析、單項選擇題:本題共 8小題,每小題3分,共2
14、4分每小題只有一個選項符合題意1. 【解答】解:一切物體都會向外輻射紅外線,溫度越高,輻射的紅外線越多。手靠近干手機,紅外線傳感器通過接收身體表面輻射出來的紅外線來啟動加熱裝置工作,屬于紅外線傳感器,故B正確,ACD錯誤。故選:B。2. 【解答】解:AB、由圖象知該元件符合歐姆定律,故是導(dǎo)體元件;如果是純金屬材料,電阻隨溫度升高而增大;如果是合金材料,電阻可能不隨溫度變化;故A錯誤,B錯誤;CD、該元件在電壓為 a時的電流為b,故電功率P= ab,等于矩形Oacb的面積,故C錯誤,D正確; 故選:D。3. 【解答】解:在磁鐵靠近線圈的過程中,電流表指針向右偏轉(zhuǎn),即感應(yīng)磁場向上;若遠(yuǎn)離線圈的過程
15、中,電流表指針向右偏轉(zhuǎn),即感應(yīng)磁場向下;A、依據(jù)楞次定律的“增反減同”,磁鐵靠近線圈的過程,感應(yīng)電流在線圈內(nèi)部的磁場方向與原磁場方向相反,即豎直向上,故A正確;B、依據(jù)楞次定律的“來拒去留”,磁鐵靠近線圈的過程,線圈對磁鐵有向上的排斥力,故B錯誤;C、將條形磁鐵放在線圈中不動,穿過閉合回路的磁通量不發(fā)生變化,不產(chǎn)生感應(yīng)電流,指針不偏轉(zhuǎn),故C錯誤;D、將插入線圈內(nèi)的磁鐵向上抽出,在其遠(yuǎn)離線圈上端的過程中,根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流在線圈內(nèi)部的磁場方向與原磁場方向相同,即豎直向下,則電流表指針向左偏,故D錯誤。故選:A。4. 【解答】解:AB、剛閉合S時,電源的電壓同時加到兩燈上,A、B同時亮,隨著L
16、中電流增大,由于線圈 L直流電阻可忽略不計,分流作用增大,A逐漸被短路直到熄滅,外電路總電阻減小,總電流增大,B燈更亮,故A錯誤,B錯誤;CD、穩(wěn)定后再斷開開關(guān) S后,燈泡A與線圈L構(gòu)成閉合回路,燈泡A由暗變亮再逐漸熄滅, 燈泡B立即熄滅,故C正確,D錯誤。故選:C。5. 【解答】解:AB、勻強磁場與線框平面垂直,有一半的面積處于磁場中,故磁通量為:AB錯誤;CD、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,感應(yīng)電動勢為:誤,D正確;At訥碧氣NKS,故 C錯故選:D。6. 【解答】解:A、由圖可知,兩粒子進(jìn)入磁場后向上偏轉(zhuǎn),根據(jù)左手定則可知,兩粒子均應(yīng)帶正電,故A錯誤;B、 兩束離子均在平行板間做勻速運動,則一
17、定有Eq = Bqv,解得v =尋,即兩速粒子的速度均為備,故B錯誤;2C、 P束離子進(jìn)入磁場后半徑小于Q束離子,由Bqv = m可知,2 = Z,故p束中離子的比荷大于 Q束中tm Br離子的比荷,故C正確;D、兩速離子均帶正電,且在平行板內(nèi)受力平衡,電場力向下,故洛倫茲力向上,由左手定則可知,磁場應(yīng)垂直 于紙面向里,故D錯誤。故選:C。7.【解答】解:A、輸電電流為I,導(dǎo)線上有電壓的損失厶 U : U= IR,貝U U2-A U = U3,故A錯誤B、 由表達(dá)式可知交流電的頻率f= 50Hz,變壓器不改變交流電的頻率,故B錯誤C、 若用戶消耗的電功率增大,則輸電電流增大,電路損耗電壓厶U增
18、大,U3會減小,則U4減小,故C錯誤D、 輸電線上損耗的功率為 P損=I2R,代入數(shù)據(jù)得1 = 25A , U2=-八宀V = 4X 103V , U != 一- VI25V2=250V,則巴=一型一=丄,故D正確叫 4X10316故選:D。8【解答】解:滑塊進(jìn)入磁場后受洛倫茲力作用,由左手定則可確定其受洛倫茲力方向垂直斜面向下,則滑塊與斜面間的彈力增大,摩擦力變大,AD、若摩擦力大于 mgsin 0,則做減速運動,速度變小,洛倫茲力變小,滑塊與斜面間的彈力減小,則摩擦力變小,合力的大小為 F: F= f- mgsin 0減小,加速度減小,至到加速減小到0后做勻速直線運動,故 AD錯誤BC、若
19、摩擦力小于 mgs in 0,則做加速運動,速度變大,洛倫茲力變大,滑塊與斜面間的彈力增大,則摩擦力增大,合力的大小為 F: F= mgsin 0- f減小,加速度減小,至到加速減小到0后做勻速直線運動,故B錯誤,C正確故選:C。、多項選擇題:本題共 4小題,每小題4分,共16分每小題有多個選項符合題意 全部選對的得4分,選對但不全的得2分,錯選、多選或不答的得0分.9. 【解答】解:A、穩(wěn)恒電源在線圈中產(chǎn)生恒定的電流,激發(fā)恒定的磁場,穿過金屬鍋的磁通量不變,不會發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象,沒有渦流產(chǎn)生,故A錯誤;B、 要使鍋底能產(chǎn)生渦流,鍋必須是導(dǎo)電性能好的金屬,故不可以將陶瓷材料制作的鍋放在爐面上加
20、熱,故B錯 誤;C、其他條件不變,線圈中電流的有效值越大,磁場的變化量就越大,線圈中磁通量的變化率越大,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢就越大,渦流越大,對同一個鍋體產(chǎn)生的熱功率也就越大,故C正確;D、 其他條件不變,線圈中電流的頻率越高, 線圈中磁通量的變化率越大,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢就越大, 渦流越大,對同一個鍋體產(chǎn)生的熱功率越大,故D正確。故選:CD。R總=R3兩端的電壓U3= E - I ( Ri+r)10. 【解答】解:A、設(shè)電源內(nèi)阻為r,向左移動R3的滑片,貝U R3接入電路中的電阻變大,電路中的總電阻Ri+R3+r變大,根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知電路中的電流變大,即電壓表示數(shù)變大,故A正確;B、 由
21、上面A的分析可知,電路中的電流 I變小,所以電流表示數(shù)變小,故B正確;C、 Ri兩端電壓Ui= IRi,因為I變小,所以Ui變小,則電容器兩端電壓變小,根據(jù)Q= CU可知,電容器帶電荷量減小,所以電容器放電,在滑片移動過程中,通過R2有向左的放電電流,故 C正確;D、 電壓表變化量的絕對值 U也等于電阻 Ri和電源內(nèi)電壓變化量的總和,所以U與厶I的比值等于 Ri和電 源內(nèi)阻r之和,故D錯誤。故選:ABC。ii. 【解答】解:A、電流向右、磁場向內(nèi),根據(jù)左手定則,安培力向上;電流是電子的定向移動形成的,故洛倫茲 力也向上,故上表面累積電子,下表面累積正電荷,故上表面的電勢低于下表面的電勢,故A錯
22、誤;B、上下表面的累積電荷產(chǎn)生附加電場,對電子有向下的電場力,向左移動電子豎直方向還受向上的洛倫茲力,受力平衡,故:(d為上下表面的間距)結(jié)合電流的微觀表達(dá)式,有:1 = nqSv聯(lián)立得到:U= = (S為左側(cè)面的截面積)nqS故磁場的磁感應(yīng)強度越大,電勢差U越大,故B正確;C、若僅將磁場反向,洛倫茲力反向,上下表面累積的電荷的電性互換,但電勢差大小為:U,不變,故nqbC正確;D、若僅將磁場方向改為水平向右,則載流子(電子)運動方向與磁場方向相同,不再受洛倫茲力,上下表面間亦不會產(chǎn)生電勢差,前后表面依然不會因為磁場的影響而產(chǎn)生額外的電勢差,故D錯誤。故選:BC。12. 【解答】解:設(shè)線圈的質(zhì)
23、量為m,電阻為R。I r 2- 2-A、線圈在通過磁場時,根據(jù)牛頓第二定律可得加速度大小為:a= E °球,由于速度逐漸減小,則加速度逐漸減小,故 A錯誤;B、設(shè)力F去掉的瞬間線圈的速度為 V,畫出兩個過程中的速度圖象如圖所示,根據(jù)圖象可知線圈從開始運動到 剛要進(jìn)磁場的時間tl小于線圈通過磁場的時間(t2 - t1),故B正確;C、設(shè)剛好完全進(jìn)入磁場時的速度為v',進(jìn)入磁場過程中根據(jù)動量定理可得:-BJL ti = mv'- mv,其中通過線圈截面的電荷量為所以有BqL = mv - mv同理可得離開磁場過程中BqL = mv',聯(lián)立解得v '=丄亍,
24、2根據(jù)功能關(guān)系可得線圈進(jìn)入磁場的過程產(chǎn)生的熱量量 Q2=丄二'=匸L丁 ',故 C 錯誤;D、整個過程中線圈產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力做的功,整個過程根據(jù)動能定理可得2FL - WA = 0,解得克服安培力做的功 WA = 2FL ,所以整個過程中線圈產(chǎn)生的焦耳熱為2FL,故D正確。13.【解答】解:(1)由圖甲所示螺旋測微器可知,金屬絲的直徑:d = 0.5mm+10.0 x 0.01mm = 0.600mm ;(2)調(diào)節(jié)圖乙中的部件機械調(diào)零旋鈕A,使多用電表指針對準(zhǔn)表盤最左端的刻度線;將紅、黑表筆分別插入“ + ” “-”插孔并將兩表筆短接,調(diào)節(jié)圖乙中的部件歐姆調(diào)零旋鈕B,
25、使電表指針對15 X 1 Q= 15 Qo準(zhǔn)表盤最右端的刻度線;將紅、黑表筆分別與金屬絲兩端接觸,由圖丙所示可知,該段金屬絲電阻為(3)由電阻定律可知:R =電阻率:p=(2 )接1擋時,變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10: 1,根據(jù)變流比可知:1仁12= 10: 1(2)(3)把毫安表改裝成 6V的電壓表,需要串聯(lián)電阻阻值:R1 =-rg=6IX 10-3Q 20 Q= 5980 Q。(4)由圖示電路圖可知,電源電動勢:E= I ( R1+rg) + (I+)r,整理得:由圖示十-亍+ RJ%+工E |,圖象可知:F= k =E(2- 00-1 05)X 103 止T / qT0.25R+Rf=
26、b = 1.05 X 103a -1,代入數(shù)據(jù)解得:p= 4.7X 1060?m。14.解答】解:(1)根據(jù)圖甲所示電路圖連接實物電路圖,實物電路圖如圖所示;故答案為:(1) 0.600 ; (2) A ; X 1; B ; 15; ( 3) 4.7X 106為保護(hù)電路,在實驗開始前應(yīng)將電阻箱R2的阻值調(diào)到最大。代入數(shù)據(jù)解得:E疋5.7V , r疋3.6Qo故答案為:(1 )實物電路圖如圖所示;(2)最大;(3) 5980 ; (3) 5.7; 3.6。四、計算題:本題共 3小題,共計42分解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟,只寫出最后答案的不能得分,有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位15.【解答】解:(1 )分析題意可知,1擋時,電風(fēng)扇的輸入功率較小,則電風(fēng)扇兩端的電壓減小,變壓器副線圈的 輸出電壓較小,故開關(guān) S接a處,根據(jù)功率公式有:P1入=U1I1代入數(shù)據(jù)解得通過原線圈的電流為:I1 = 0.2A代入數(shù)據(jù)解得:12 = 2A根據(jù)能量守恒定律可知,電風(fēng)扇的熱功率為:Pr = Pl入-Pl出=-二.代入數(shù)據(jù)解得電風(fēng)扇的內(nèi)阻為:r= 2 Qo(3) 開關(guān)S接b時,為2擋,此時電風(fēng)扇的輸入功率為88W,輸出功率為70W,有:Prz= P2入-
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