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187133. (2025•西工大附中•五模) 城市生活垃圾焚烧发电项目被列入了国家“十三五”生物质发电规划布局,是重点公益项目,某城市预计日处理生活垃圾800t,能大力缓解该市垃圾填埋占地压力,有效解决垃圾围城难题,为促进地区经济发展、改善环境、建设美丽新城市作贡献。若每天800t生活垃圾都完全燃烧(生活垃圾的热值q=3×106J/kg),求:
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(1)每天生活垃圾燃烧放出的热量是多少J;
(2)若上述热量的33%用来发电,则每天可转化的电能为多少度;
(3)图甲为市面上流行的新型电饭锅,采用了“聪明火”技术,能自动控制温度变化,其简化电路如图乙所示.当该电饭锅两端电压为220V时,在其者饭的30min内,通过电饭锅的电流随时间变化的图像如图丙所示,则:
①问题(2)中每天垃圾燃烧转化的电能可使该电饭锅完成多少次煮饭工作?(不考虑电饭锅的使用寿命)
②电饭锅的原理是电流的        效应,电饭锅接入电路,电阻丝温度升高,内能增大,这是利用        的方式增加了电饭锅电阻丝的内能。
共享时间:2025-05-10 难度:4
[考点]
固体和液体的热值计算,能量的利用效率,电功与电能的计算,电流的热效应,
[答案]
(1)每天生活垃圾完全燃烧放出的热量为2.4×1012J;
(2)每天可转化的电能为7.92×1011J;
(3)①能使电饭锅完成8×105次煮饭工作;②热;做功。
[解析]
解:(1)每天生活垃圾完全燃烧放出的热量:
Q=mq=800×103kg×3×106J/kg=2.4×1012J;
(2)放出热量转化的电能:
W=Qη=2.4×1012J×33%=7.92×1011J;
(3)①电饭锅煮一次饭过程中,高温挡电流I1=3A,工作时间t1=10min+5min=15min;
低温挡电流I2=2A,工作时间t1=5min+10min=15min;
所以煮一次饭消耗的电能:W'=UI1t1+UI2t2=220V×3A×15×60s+220V×2A×15×60s=9.9×105J;
则能使电饭锅完成煮饭的次数:n==8×105
②电饭锅的原理是电流的热效应;电饭锅接入电路时,电流做了功,将电能转化为内能,导致电阻丝的温度升高、内能增大,所以是利用做功的方式增加了电饭锅电阻丝的内能。
答:(1)每天生活垃圾完全燃烧放出的热量为2.4×1012J;
(2)每天可转化的电能为7.92×1011J;
(3)①能使电饭锅完成8×105次煮饭工作;②热;做功。
[点评]
本题考查了"固体和液体的热值计算,能量的利用效率,电功与电能的计算,电流的热效应,",属于"综合题",熟悉题型是解题的关键。
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186992. (2025•西安市•五模) 德优题库小明回陕北老家过年时发现,除了水暖和烧炕外,冬季供暖还有电油汀和空调等方式,小明家的电油汀额定电压为220V,功率为2000W,内部装有20kg导热油,假设电能全部转化为热能,但仅有80%的热量散入室内,空调制热额定功率为1500W,能效比为3(即每消耗1J电能可获得3J热量),其中空调工作过程简图如图所示。[导热油比热容为2000J/(kg?℃)]
(1)根据空调的能效比可知,空调消耗的电能要        (选填“大于”“小于”或“等于”)屋内空气升温吸收的热量,结合空调制热的工作原理,这个现象        (选填“违背”或“不违背”)能量守恒定律;
(2)若两设备均工作1小时,分别计算电油汀和空调的实际散热量;
(3)电油汀将导热油从20℃加热至80℃后关闭电源,若导热油每小时降温10℃,求其关闭电源后能持续供暖几小时(仅计算油的散热)。
(4)小明在长4m、宽3m、高2.5m的房间内,若房间需热量为500kJ/m3,在北方严寒地区,室外温度低,空调能效比会下降到2.5,空调工作1小时是否满足需求。
共享时间:2025-05-10 难度:4 相似度:1.5
187038. (2025•高新一中•一模) 小明注意到水烧开时,壶盖会被水蒸气顶起,受此启发,小明准备寻求老师的帮助并自制一台简易蒸汽机,并由此开展以下项目式研究。
【项目制作】
主要实验器材:注射器(无针头)、废旧光盘、耐热导管、铁丝、固体燃料、易拉罐等;
用铁丝将废旧光盘和注射器尾部连接好,注射器注射端与右侧易拉罐接通(易拉罐在密闭前装有水),点燃固体燃料并将其放在易拉罐下加热易拉罐中的水(如图所示,固体燃料热值为3×107J/kg,实验中假设燃料完全燃烧)。
【项目研究】
(1)在标准大气压下,实验中易拉罐中装有300g初温为20℃的水,将水加热到100℃需要吸收的热量是多少?[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
(2)将左侧转动的光盘与发电机连接起来,制作成简单的蒸汽发电机。已知固体燃料平均每分钟可完全燃烧0.5g,易拉罐中的水开始沸腾后,在发电机两端接上一个小灯泡,燃料盒中的固体燃料剩余50g,当燃料燃尽时,24W的小灯泡也停止发光,若小灯泡始终正常发光,该装置产生的电能也全部用于小灯泡发光,则该装置转化电能效率是多少?
(3)项目式小组的同学们经过一番讨论发现该装置的整体效率都偏低,在为了解决“固体燃料燃烧加热易拉罐产生水蒸气推动活塞运动”效率低的弊端,提出一条合理的改进方案:                    

 
共享时间:2025-03-07 难度:4 相似度:1.5
187377. (2025•曲江一中•二模) 如图甲为小明设计的可调温即热饮水机的部分结构示意图。该饮水机由供水箱、煮水箱和冷水箱三部分组成,调电热丝R1的阻值可设定所需水温,取水时,闭合开关S并设定好水温,阀门K打开,供水箱将50mL水按不同比例分别注入煮水箱和冷水箱中(如表)。7s后,电热丝R1、R2将煮水箱中的水加热至100℃,此时,K1、K2同时打开,即可从出水口获得相应温度的水。已知供水箱中水的温度恒为25℃,电源电压为220V,电热丝R2的阻值为19.8Ω。
设定水温/℃ 40 55 70 85 100
煮水箱中水的体积/mL 10 20 30 40 50
冷水箱中水的体积/mL 40 30 20 10 0
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(1)即热饮水机是利用电流的        效应的原理使水温升高的。
(2)若加热过程中的能量转化效率为90%,设定取水温度为40℃,则需消耗多少电能?调节电热丝R1的阻值为多少Ω?[c=4.2×103J/(kg?℃),ρ=1.0×105kg/m3]
(3)为了方便取水,小明在电热丝R1的不同位置上标定了不同的温度,结果如图乙所示.若小明调整取水量为25mL,即供水箱仅将25mL水按不同比例分别注入煮水箱和冷水箱中。请计算当设定的取水温度为85℃时,煮水箱中应注入多少mL的水?并在图乙中重新标定水温度为85℃的大致位置。
共享时间:2025-03-30 难度:5 相似度:1.35
187230. (2025•西工大附中•一模) 如图-1所示为我国海拔最高的地热电站——羊易地热电站,该电站的发电原理是先利用地热井获得地热将水加热成水蒸气,水蒸气膨胀推动汽轮机转动,进而汽轮机带动发电机发电,最终电能由输电系统输送至用户,其工作流程如图-2所示。
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(1)水蒸气膨胀推动汽轮机转动时将内能转化为        能。
(2)若某段时间内,200kg初温为600℃的水蒸气进入汽轮机推动转子发电,当水蒸气温度降至140℃时,发电机共发电15度,发电机的效率是多少?[c水蒸气取1.85×103J/(kg?℃),计算结果百分号前保留整数]
(3)小明了解到,地热不仅可以用来发电,还可以通过地源热泵机组、输配系统等向地面建筑物供热,相比其他系统,该技术能效更高,1度电可以从地下交换出7度电所对应的热量。已知标准煤的二氧化碳排放系数约为2.5(每消耗1kg标准煤排放的二氧化碳的质量为2.5kg),电能的二氧化碳排放系数约为1(每消耗1度电排放二氧化碳的质量为1kg)。若某月地源热泵消耗了200度电,则相比标准煤,使用地源热泵可以减少多少二氧化碳的排放?(忽略热量损失,标准煤的热值q=3×107J/kg)
共享时间:2025-03-04 难度:5 相似度:1.35
187878. (2025•交大附中•一模) 如图,是物地学科节上某实践小组设计的“环保节能生态小屋”。小屋采用的风光互补能源系统是由太阳能电池板、风力发电机组、系统控制器、蓄电池组和逆变器等几部分组成的,有风时通过风力发电机发电,有阳光时通过太阳能电池板发电。在强风或者晴天时,两种发电装置发出的电能不能立刻使用完,会将一部分电能充入蓄电池组中。已知蓄电池组的质量为75kg,电池能量密度为0.2kW•h/kg,为了增加蓄电池的使用寿命,在充电至蓄电池组容量的90%时停止充电,放电余留10%时停止放电。
(1)0.2kW•h/kg的物理意义是                     
(2)风力发电机参数如表所示,按照每天平均以3m/s的风速发电4h计算,风力发电机每天可以给小屋提供多少J的电能?
风速v/(m/s) v<1 1≤v<3 3≤v<6 6≤v<10 10≤v
1s内获得的风能/(×104J) 0 0.1 0.15 0.20 0.25
风电转化效率 30%
(3)在风速为0.8m/s,晴朗的一天启动能源系统工作5h,已知该太阳能电池板1m2面积上接收到的太阳平均辐射功率为1kW,太阳能板面积为10m2,光电转化效率为16%。系统启动前蓄电池已达到停止电能输出的电量,若“环保节能生态小屋”一天用掉的总电能为2kW•h,这天剩余电量能否完成一次蓄电池组完整的充电工作?
(4)小明认为该“环保节能生态小屋”更适合建造在陕北,而小华认为更适合建造在陕南。你赞成谁的观点?简要说明你的观点和理由                     
共享时间:2025-03-10 难度:1 相似度:1.25
187926. (2025•交大附中•二模) 对时延要求不高的数据,我国实施“东数西算”工程,即把东部的数据传输到西部进行处理,有利于跨区域资源调配;对时延要求高的数据,我国在海南陵水某海域实施商用“陆数海算”项目,属全球首次。

(1)由于电流的      效应,数据中心工作时会产生大量热,实施“陆数海算”,将数据中心部署在海底,如图1。靠巨量流动海水散热,利用了水的         (填物质物理属性)较大,不易升温,能减小对环境的影响。
(2)如图﹣2,海底数据舱呈圆柱形罐体状,总质量达1300t,总体积约60m3,施工船用四根钢缆缓慢匀速将数据舱放入海水中,不计海水阻力,数据舱刚浸没时,四根钢缆对数据舱的拉力多大?(海水密度近似取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(3)电源使用效率PUE是国际上通行的数据中心电力使用效率的衡量指标,它是指数据中心消耗的所有电能与IT负载消耗的电能之比。陵水海底数据中心的PUE仅1.08,已达世界先进水平。以1个机柜(IT负载)功率为10kW,1万个机柜,一年按8000h来计算,同等算力的海底数据中心,比目前最先进的陆地数据中心每年节省1.75×108kW•h的电能,则该陆地数据中心的PUE大约多大?(保留2位小数)
(4)你认为因地制宜实施“陆数海算”与实施“东数西算”相比,优点有         。(写出一条即可)
共享时间:2025-03-21 难度:5 相似度:1.25
28293. (2024•高新一中•九上一月) 如图甲所示是我国自主研发的亚洲第一座100MW熔盐塔式光热电站。该光热电站1.2万面定日镜(定日镜总面积1.4×106m2)和20000吨熔盐组成,它们可以在计算机的精确控制下随着太阳位置变化而变化,使太阳光时刻都能聚集到吸热器上,它的工作原理如图乙所示。在该系统中,吸热器将定日镜所捕捉到的太阳光转化为液态熔盐的内能并存储起来,然后,通过熔盐放热使水变成水蒸气从而推动汽轮发电机组发电。最后,通过高压输电线将电能传输到变电站供广大用户使用。
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(1)若地球表面每平方米面积上接收太阳辐射能的平均功率为1000W,则所有定日镜10min接收的太阳能可以使液态20000吨熔盐温度升高5.25℃,则:
①液态熔盐吸收的热量为多少?[已知液态熔盐比热容为4×103J/(kg•℃)]
②所有定日镜10min接收的太阳能为多少?
③在此过程中的光热转化效率为多少?
(2)该光热发电站一年产出的电能为1.404×1013J。若采用煤发同样多的电,将会有大量二氧化碳气体排出,且每燃烧1吨煤会排放出3吨二氧化碳气体,则该发电站相当于每年减排二氧化碳多少吨?(已知煤电转换效率为40%,煤的热值为3.0×107J/kg。)
共享时间:1970-01-01 难度:4 相似度:1.25
184617. (2024•铁一中学•九上期中) 2024年3月1日起山东省内免征氢能源汽车高速路通行费,再一次将氢能源汽车推向风头浪尖。2022年3月,国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》,明确氢能是未来国家能源体系的重要组成部分。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点。2022年北京冬奥会示范运行超1000辆氢能源汽车,配备30多个加氢站,车型包括氢燃料电池大巴、氢燃料电池小轿车、氢燃料电池特种车等。某氢燃料大巴车以140kW的恒定功率匀速行驶240S,燃烧0.6kg氢燃料,求:
(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为多少?
(2)若这些热量的50%被质量为400kg、温度为15℃的水吸收,能使水的温度升高多少℃?
(3)该段时间内,氢燃料电池大巴车的能量转化效率为多少?[c=4.2×103J/(kg?℃),q=1.4×108J/kg]
共享时间:2024-11-16 难度:3 相似度:1.17
184593. (2024•西光中学•九上期中) 德优题库天然气灶使用方便、经济环保。如图所示,在一个标准大气压下,天然气灶将一壶质量为3kg、温度为20℃的水加热至沸腾,消耗了0.048m3的天然气,已知水的比热容为4.2×103J/(kg?℃),天然气的热值为3.5×107J/m3。求:
(1)水吸收的热量;
(2)天然气完全燃烧所放出的热量;
(3)天然气灶的烧水效率;
共享时间:2024-11-20 难度:3 相似度:1.17
187900. (2025•交大附中•三模) 水华家电茶炉的额定加热功率为800W,将电茶炉接入家庭电路中正常工作10min,刚好将电茶炉内1kg的水从20℃加热至100℃,求:
(1)此过程中水吸收的热量为多少?
(2)电茶炉烧水的效率为多少?
共享时间:2025-04-12 难度:3 相似度:1.17
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:1.17
188320. (2024•爱知中学•一模) 如图所示为一种在售的无链条电动自行车(参数如图所示),此车既可以通过给锂电池充电获得能量,也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量。骑行者踩脚踏板转化的电能存储在自行车框架中的锂电池内,之后通过电动机驱动后轮转化成动能,以此驱动自行车前进。为了保证电动车的续航能力,该车采用了能量密度大的锂电池,其能量密度达0.18kW?h/kg(能量密度为存储能量与电池质量的比值)。
整车 整车质量 40kg 锂电池 电压 36V
最大车速 26km/h 容量 10Ah
最大噪声 =30dB 电动机 额定功率 180W
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(1)脚踩踏板获得的        能转变为电能,其工作原理与哪幅图相同        
A.德优题库
B.德优题库
C.德优题库
D.德优题库
(2)该电动车以最大车速行驶6min,走过的路程是多少?
(3)根据表格中的信息可知这款车的锂电池最多所储存的电能约为多少J?锂电池的质量为多少kg?
(4)测试时若质量为60kg的骑行者不踩脚踏板,锂电池充满电后,仅靠锂电池驱动(纯电力驱动)在平直路面上可连续匀速行驶2.43×104m,已知行驶时的阻力为车对地面压力的0.04倍,电动机的效率为多少?(g=10N/kg)
共享时间:2024-03-15 难度:3 相似度:1.17
186919. (2025•师大附中•三模) 德优题库如图所示折叠卡式炉重量轻,燃烧效率高,携带方便,是露营爱好者常选的炉具装备之一。某款折叠卡式炉,采用丁烷气体作为燃料,气罐中装有250g丁烷,在炉头处可完全燃烧每秒释放3500J的热量。标准大气压下烧开水壶中初温为25℃,质量为1kg的水用时仅需3分钟。则:(丁烷的热值是q=4.8×107J/kg)
(1)壶中水烧开需要吸收多少热量?
(2)此款卡式炉烧水的热效率是多少?
共享时间:2025-04-14 难度:3 相似度:1.17
184668. (2024•鄠邑区•九上期中) 用燃气灶烧水,燃烧0.5kg的煤气,使50kg的水从20℃升高到70℃.已知水的比热容为4.2×103J/(kg?℃),煤气的热值为4.2×107J/kg。求:
(1)0.5kg煤气完全燃烧放出的热量。
(2)水吸收的热量。
(3)燃气灶烧水的效率。
共享时间:2024-11-25 难度:3 相似度:1.17
187497. (2025•陆港中学•四模) 抑尘车是通过喷洒液体实现抑制扬尘污染的特种车辆。某型号的抑尘车它主要由摆臂式喷洒装置、储液罐、自行运载车辆及控制系统组成,其部分参数如表所示。
空载质量 12t
抑尘车水箱容积 8m3
轮胎与地面的总接触面积 1600cm2
柴油机效率 40%
(1)空载时抑尘车对地面的压强是多大?
(2)抑尘车执行喷洒作业时,其能量转化与转移过程如图所示,其中柴油发动机输出的有用能量被分为两部分,一部分提供给车辆牵引力做功,另一部分提供给发电机,使发电机输出功率稳定在8kW。某次喷洒作业测试过程中该抑尘车消耗了5kg柴油,则柴油完全燃烧产生的有用能量是多少J?(
(3)若该测试过程中抑尘车匀速行驶了2000s,牵引力做功6×107J。网上资料显示:抑尘车中发电机工作的效率在75%~90%之间,请你通过计算判断抑尘车本次测试中发电机的效率是否与网上信息相符?
共享时间:2025-04-20 难度:4 相似度:1

dyczwuyn

2025-05-10

初中物理 | | 解答题

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