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186897. (2025•师大附中•二模) 如图甲所示是一个电辅助太阳能热水器(以下简称热水器)。图乙为该热水器电加热部分的原理图,S是控制开关,可以在1、2、3三挡之间切换;图丙为热水器的铭牌。在光照条件不好时,可用电加热器加热,温度达到预设温度时会自动切换到保温状态,为了防止触电,热水器在向外供水过程中会自动断电。某日因天气原因,太阳辐射能为E=1.75×105J/(h?m2)(每小时每平方米辐射的热量),太阳能只将水由20℃加热到了30℃,此时开启电加热器,将水加热到预设温度70℃.已知太阳能板的面积为2m2,水吸收太阳能的效率为60%,水的比热容为4.2×103J/(kg?℃)。供水过程中不计热量损失,请根据以上条件分析计算:
(1)水吸收太阳能的多少。
(2)太阳能板当天接收太阳能的时间。
(3)电路中电阻R2的阻值。
(4)在热水器向外供水时,通过控制冷、热水阀使热水器内的热水与20℃的冷水混合,可以使出水口流出的水达到需要的温度。已知人在淋浴时适宜的水温为40℃,每个人淋浴用水均为30L,假设热水器内70℃的热水能全部用完,则能满足几个人的淋浴用水?
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项目 参数
电源电压(V) 220
低温挡功率(W) 100
高温挡功率(W) 1200
容积(L) 50
共享时间:2025-03-15 难度:2
[考点]
太阳能的利用,电热的多挡问题,
[答案]
见试题解答内容
[解析]
解:(1)根据ρ=得热水器内水的质量为:
m=ρV=1.0×103kg/m3×50×10﹣3m3=50kg;
水吸收的太阳能为:
Q1=cmΔt1=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(30℃﹣20℃)=2.1×106J;
(2)根据η=得,
太阳能板当天接收太阳能的时间为:
t==10h;
(3)开关位于2挡时,只有电阻R1连入电路,对应低温挡的功率P1=100W,
开关位于3挡时,电阻R1和R2并联连入电路,对应高温挡的功率P2=1200W,
由P1、P2的关系和P=P1+,1200W=100W+
解得:R2=44Ω;
(4)50L、70℃的热水温度降低到40℃的过程中放出的热量为:
Q2=cmΔt2=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(70℃﹣40℃)=6.3×106J;
不计热量的损失,20℃的冷水温度升高到40℃的过程吸收的热量为:
Q3=Q2=6.3×106J,
由Q=cmΔt
得冷水的质量为:
m′==75kg;
冷热水混合后40℃水的总质量为:
m=m+m′=50kg+75kg=125kg,
总体积为:V=0.125m3=125L,
能满足淋浴用水的人数为:
n==4.2人,
所以能满足4人的淋浴用水。
答:(1)水吸收太阳能为2.1×106J;
(2)太阳能板当天接收太阳能的时间10h;
(3)电路中电阻R2的阻值为 44Ω;
(4)能满足4个人的淋浴用水。
[点评]
本题考查了"太阳能的利用,电热的多挡问题,",属于"易错题",熟悉题型是解题的关键。
转载声明:
本题解析属于发布者收集录入,如涉及版权请向平台申诉! !版权申诉
186943. (2025•师大附中•二模) 如图甲所示是一个电辅助太阳能热水器(以下简称热水器)。图乙为该热水器电加热部分的原理图,S是控制开关,可以在1、2、3三挡之间切换;图丙为热水器的铭牌。在光照条件不好时,可用电加热器加热,温度达到预设温度时会自动切换到保温状态,为了防止触电,热水器在向外供水过程中会自动断电。某日因天气原因,太阳辐射能为E=1.75×105J/(h?m2)(每小时每平方米辐射的热量),太阳能只将水由20℃加热到了30℃,此时开启电加热器,将水加热到预设温度70℃.已知太阳能板的面积为2m2,水吸收太阳能的效率为60%,水的比热容为4.2×103J/(kg?℃)。供水过程中不计热量损失,请根据以上条件分析计算:
(1)水吸收太阳能的多少。
(2)太阳能板当天接收太阳能的时间。
(3)电路中电阻R2的阻值。
(4)在热水器向外供水时,通过控制冷、热水阀使热水器内的热水与20℃的冷水混合,可以使出水口流出的水达到需要的温度。已知人在淋浴时适宜的水温为40℃,每个人淋浴用水均为30L,假设热水器内70℃的热水能全部用完,则能满足几个人的淋浴用水?
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项目 参数
电源电压(V) 220
低温挡功率(W) 100
高温挡功率(W) 1200
容积(L) 50
共享时间:2025-03-23 难度:2 相似度:2
188417. (2023•西工大附中•二模) 如图甲所示是一个电辅助太阳能热水器(以下简称热水器)。图乙为该热水器电加热部分的原理图,S是控制开关,可以在1、2、3之间切换,如表为热水器的铭牌。在光照条件不好时,可用电加热器加热,温度达到预设温度时会自动切换到保温状态,为了防止触电,热水器在向外供水过程中会自动断电。某日因天气原因,太阳辐射能量为E=1.75×105J/(h•m2)(每小时每平方米辐射的热量),太阳能只将水由20℃加热到了30℃,此时开启电加热器,将水加热到预设温度70℃。已知太阳能板的面积为2m2,水吸收太阳能的效率为60%,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)。供水过程中不计热量损失,请根据以上条件分析计算:
项目 参数
电源电压(V) 220
低温挡功率(W) 100
高温挡功率(W) 1200
容积(L) 50
(1)分析电路图乙可知,电阻R1单独工作时,电加热器为         挡。为使热水器更适合北方地区使用,在不改变低温挡功率的前提下,将高温挡功率提升到2200W,只要更换电阻         (选填“R1”或“R2”)就可以实现。
(2)低温挡工作时,电路中的电流是多少?(保留2位小数)
(3)原电路中电阻R2的阻值是多少?
(4)太阳能板当天接收太阳能的时间是多少小时?

 
共享时间:2023-03-21 难度:2 相似度:2
187181. (2025•西工大附中•六模) 如图甲所示是我市某公园的便民饮水点及其饮水机内部电路简化图,其中R1的阻值为48.4Ω,R1和R2均为阻值不变的电热丝,饮水机有加热和保温挡,正常工作时,保温挡功率为110W。[c=4.2×103J/(kg?℃)]
(1)求饮水机在保温挡正常工作时的电流;
(2)当只有饮水机工作时,将3kg水从10℃加热到100℃,加热前后公园安装的数字式电能表示数如图乙所示,求饮水机的加热效率η;
(3)为节能减排,相关部门计划在该公园安装如图丙所示的太阳能电池为饮水机供电。已知晴天1m2太阳能电池一天能发电0.4kW?h,要求所有太阳能电池晴天一天的发电量能供饮水机使用3天。饮水机每天正常工作加热时间计为3h,保温时间计为8h,求至少要安装多大面积的太阳能电池?
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共享时间:2025-05-15 难度:4 相似度:1.5
187998. (2025•师大附中•九模) 周末小明跟随爸爸去市场挑选热水器。据工作人员介绍,空气源热泵热水器是新一代高“能效比”的热水装置,其工作原理简化为如图所示。如表是一款热泵热水器的部分参数。
额定制热水量 20L/h
额定电压/频率 220V/50Hz
额定输入功率 1200W
(1)通过工作人员介绍,其中参数“20L/h”表示此热水器当进水温度为15℃,出水温度为55℃时,每小时可出热水20L,这些水吸收的热量是多少?[ρ=1.0×103kg/m3
(2)小明查阅资料知道:“能效比”为热泵机组产出的热量与投入的电能之比,请根据已知条件计算该款热水器的能效比n。
(3)现场工作人员还介绍了另一款电加热热水器,如表为该热水器的铭牌,其高温挡的电功率不小心被挡住了。图乙为该电热水器的内部简化电路,已知电源电压为220V,R1、R2为电热丝,S1、S2为挡位开关,S2只能在a、b之间切换。工作人员说此电热水器高温挡产出的热量与热泵热水器相同,若对比热泵热水器和电热水器的高温挡,从能效比的角度看,哪种热水器更加节能?
XX牌热水器
电压 220V
电功率 高温挡  
中温挡 1100W
低温挡 550W
共享时间:2025-06-29 难度:2 相似度:1
187715. (2025•滨河中学•四模) 德优题库随着航空航天技术的发展,我国已向太空中发射了大量的卫星,太空中的卫星(如图所示)采用太阳能作为供电能源,太阳能翼会将太阳能转化为电能,储存在蓄电池中,卫星上的电器均用蓄电池供电。太阳能电池板接收太阳光辐射的平均功率为1000W/m2,其光电转化效率为20%,将电能储存到蓄电池的效率为80%。卫星上的电器设备正常工作时电功率为2000W,在地球阴影区为了维持设备正常工作,需要再开启电加热,加热功率为1600W。某卫星绕地球一圈的运动过程中,1.2h被太阳照射,0.4h处于地球阴影区域。
(1)卫星绕地球运行的轨道是一个椭圆形轨道,当卫星从远地点运动到近地点的过程中,卫星的重力势能        (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)每次经过地球阴影区域,卫星需要消耗多少电能?
(3)1m2太阳能电池板每小时接收的太阳能是多少?
(4)卫星绕地球一圈的运动过程中,为了保证设备正常工作,太阳能电池板有效面积至少为多少?(不考虑蓄电池供电时的能量损失)。
共享时间:2025-04-30 难度:2 相似度:1
187714. (2025•滨河中学•四模) 小明家购买了一台额定电压是220V的电压力锅,它有加热和保温两个挡位,其简化电路图如图甲所示。R1、R2都是加热电阻,加热挡时只有电阻R1工作,加热功率为800W;保温挡时只有电阻R2工作,电阻R2=1210Ω。S为温控开关,可自动实现“加热”和“保温”状态的转换。求:
(1)压力锅的保温功率;
(2)已知水的密度,水的比热容。将1.5kg水从20℃加热到60℃,水吸收的热量是多少?若压力锅的效率为84%。额定电压下,加热这些水需要多长时间?
(3)用电高峰期电压会降低。若电路中只让压力锅单独工作10min,图乙中的电能表转盘转了300r,请算出此时压力锅的实际加热功率。
共享时间:2025-04-30 难度:2 相似度:1
187278. (2025•铁一中学•四模) 德优题库随着绿色环保、低碳生活等理念的普及,课堂上小组同学通过讨论设想出了一种完全以太阳能电池为能源的汽车(外观如下图甲),其太阳能电池板可直接将太阳能转化为电能,再将电能提供给车内的驱动电机,从而使汽车获得向前行驶的机械能。
通过在网络上对太阳能电池板和驱动电机的了解,小组所设计的太阳能汽车的相关数据如下,汽车的质量约为750kg,可达到的最高时速为72km/h,车辆行驶过程中的平均阻力约为车重的0.02倍,车身铺设的太阳能电池板面积约为9m2,太阳能电池板的能量转换效率为15%,驱动电机能够将输入能量的80%转化为牵引汽车前进的机械能。
(1)小组所设计汽车以最高时速匀速行驶时,牵引力的功率为多少?(g取10N/kg)
(2)小组所设计的汽车太阳能电池板每秒需要获得至少多少焦耳的太阳能才能满足其最高时速行驶的需求?
(3)小组为了验证自己的设计数据是否可行,在网上查到以下相关数据,太阳自身每秒对外辐射的光能约为4×1026J,将太阳看成点光源,因为太阳光向四周辐射,并不是所有方向发出的光都可以到达地球,已知其中
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的光朝向汽车的太阳能电池板照射,且这些太阳光穿过太空和地球周围的大气层到达太阳能电池板的过程中还有51%的能量损耗,请结合以上数据通过计算说明小组的数据设想是否可行?
(4)请你针对太阳能能源汽车提出一条优化建议。
共享时间:2025-04-24 难度:2 相似度:1
186967. (2025•铁一中学•五模) 某公司设计了一款太阳能无人驾驶汽车,其设计方案中有如表一段描述:
◆整车质量为300kg,最高时速54km/h。当该车在平直公路上以最高时速匀速行驶时,所受阻力为车重的0.02倍。
◆所铺设太阳能电池板面积为6.5m2,该太阳能电池的能量转化效率为20%,太阳能电池直接给电机供电,电机将输入电功率的90%转化为汽车行驶所需的机械功率。
(1)当该车以最高时速在平直公路上匀速行驶时(g取10N/kg),求:
①该车0.5h内行驶的路程。
②维持该车行驶所需的机械功率。
(2)小强查找到如下数据:在晴好的夏天,当太阳光垂直照射时,太阳能电池板每平方米面积上接收的太阳辐射功率为700W。请通过计算说明该车的设计方案是否合理。
共享时间:2025-05-06 难度:2 相似度:1
183595. (2024•师大附中•九上期末) 如图甲所示是西安某商业街的移动摊位安装的可显示电费的新型插座。某摊位使用如图乙所示的空气炸锅烹制食物,图丙是该空气炸锅加热部分的简化电路,其额定电压为220V,定值电阻R1和R2为发热电阻,其中R1=27.5Ω。开关S1、S2、S3的通断可实现高、中、低三个挡位的调节,S1、S2不会同时闭合,只闭合S3时为中温挡,对应的额定功率为440W。求:
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(1)R2的电阻是多少?
(2)低温挡正常工作时,R1的电功率是多少?
(3)高温挡正常工作5min,电流通过R1产生的热量是多少?
(4)若只有该空气炸锅一直以恒定电功率单独工作,使用前后插座的表盘示数如图甲、丁所示(西安电费是按峰谷分段计费,计费标准如下表)。请通过以上信息估算这次使用空气炸锅在高峰时间段消耗的电费是多少?
西安峰谷电价时段收费标准
高峰时间(7:00~11:00;19:00~23:00) 0.9元/度
平段时间(11:00~19:00) 0.6元/度
低谷时间(23:00~第二天7:00) 0.3元/度
共享时间:2024-02-12 难度:2 相似度:1
184349. (2023•交大附中•九上期末) 如图1所示,电水壶简化电路图中,R1和R2为发热电阻,S1为总开关,S2为温度开关,有1、2两个触点,控制壶的“加热”和“保温”两挡,表中数据为电水壶的部分工作参数。
德优题库
水壶容量 1L
额定电压 220V
加热功率 1100W
电热丝R1阻值 176Ω
(1)S1闭合,S2接1时,电水壶处于        档。
(2)电热丝R2的阻值是多少?电水壶的保温功率是多少?
(3)电水壶中装进1L水正常工作,用温度计测得水温随时间变化的图像,则加热2~4min内水吸收热量是多少?这段时间内电水壶加热效率η1是多少?取ρ=1.0×103kg/m3,c=4.2×103J/(kg?℃)。
(4)电水壶4~6min内的加热效率为η2,根据图像可判断η1       η2(选填“大于”“等于”或“小于”)。
共享时间:2023-02-03 难度:2 相似度:1
184225. (2023•铁一中学•九上期末) 德优题库图为一款养生壶,其内部的电路简化图如图所示,通过将开关S置于不同的位置,可以实现“加热”和“保温”两种状态的变换,电阻丝R1、R2的阻值分别为48.4Ω、440Ω。现将壶内1kg的水从20℃加热至50℃,所用时间为140s。请你完成下列内容:水的比热容为4.2×103J/(kg?℃)
(1)开关S置于        (选填“a”或“b”)位置为加热挡;
(2)加热过程中水吸收的热量;
(3)养生壶的热效率。
共享时间:2023-02-09 难度:2 相似度:1
186921. (2025•师大附中•三模) 德优题库“智能光伏温室”是通过太阳能发电为温室提供能源的新系统,其能源系统由太阳能电池板、储能电池及用电设备组成。太阳能电池板的光电转化效率是20%,日均有效光照时间是5h,晴天时的光照强度P0=1kW/m2;LED补光灯每天工作6h(补充光照),其功率为P1=900W;恒温加热器每天工作8h(维持恒温),其功率P2=2.5kW:灌溉水泵每次工作0.5h,消耗电能2.3kW?h,每日运行2次。晴天时,太阳能电池板需同时为当日用电供电,并为储能电池充电,以确保园区能满足至少连续3个阴雨天的用电需求。假设阴雨天光伏电池不工作,园区所需电能全部由储能电池供给,储能电池充电效率为80%、放电效率为90%,不计其他能量损失,则:
(1)该生态园一天的用电量是多少kW?h?(不含给储能电池充电消耗的电能)
(2)储能电池至少需要储存多少kW?h的电能才能满足连续3个阴雨天的用电需求?
(3)太阳能电池板一天需要为园区至少输出多少kW?h的电能才能满足设计要求?
(4)若园区可用屋顶面积为80m2,至少还需要扩建多大面积的地面太阳能电池板?
共享时间:2025-04-14 难度:3 相似度:0.83
183661. (2024•西北大附中•九上期末) 德优题库如图甲是某品牌养生壶,该养生壶有加热挡和保温挡两个挡位。其内部简化电路图如图乙。R1和R2均为发热电阻,其部分参数如表所示:
额定电压 220 V
额定功率 加热挡 1100 W
保温挡 300 W
容量 2L
(1)当开关S1闭合,S2断开时,养生壶处于        挡。
(2)加热挡工作2min消耗的电能是多少?电阻R2的阻值是多少?
(3)若将2L的水从12℃加热到100℃,至少需要加热多长时间?[水的密度ρ=1.0×103kg/m3,水的比热容c=4.2×103J/(kg?℃)]
共享时间:2024-02-04 难度:3 相似度:0.83
187423. (2025•陆港中学•一模) 随着新能源政策的引导及风力发电、并网等技术的发展,我国风力发电开发走在了世界前列,装机容量居全球第一。某地有一风力发电站,其中一台风力发电机1s内提供的电能约为1.8×104J,1年内提供的电能约为4.8×1011J。求:
(1)若该风力发电机1s内提供的电能全部转化为内能,并有70%被水吸收,可以使100g常温下的水升高多少摄氏度;[c=4.2×103J/(kg?℃)]
(2)在正常光照下每平方米太阳能电池板每小时接收的太阳能为7.5×106J,每年正常光照时长约2000小时。若面积为320m2的太阳能电池板1年的发电量与一台风力发电机1年的发电量相等,那么太阳能电池板将太阳能转化为电能的效率是多少?
共享时间:2025-03-01 难度:3 相似度:0.83
187448. (2025•陆港中学•二模) 德优题库如图所示是太阳能LED路灯,白天有日照时,电池板将太阳能转化为电能并储存在锂电池中,晚上锂电池给LED路灯系统供电提供照明。已知:太阳能电池板输出参数为“20V 5A”,有效面积为0.5m2;正常日照时,太阳每秒辐射到每平方米电池板上的能量为0.8×103J(即为0.8×103W/m2)。
(1)若每天正常日照8h,锂电池一天可以储存多少电能?
(2)该太阳能电池板的光电转换效率为多少?
(3)若路灯每晚从20:00持续工作到凌晨5:00,为了节能,LED路灯系统安装雷达感应装置,20:00至24:00人群活动密集时功率为20W,24:00至凌晨5:00夜深人静时功率为4W,已知锂电池最多能储存3.24×106J的电能,则充满电可以提供LED路灯系统在阴雨天(无日照)持续工作多少个晚上?
共享时间:2025-03-25 难度:3 相似度:0.83

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2025-03-15

初中物理 | | 解答题

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