华能石岛湾高温气冷堆核电站正式投入商业运行其工作简图如图所示核燃料在反应堆容器内发生核反应时的产热功率为然后将热量传递给冷却气体氮气高温高压氦气在蒸汽发生器中将热量传递给二回路中的水产生高温高压水蒸气推动蒸汽轮机工作再通过交流发电机产生电能规格高压线横截面积图中反应堆容器中发生的核反应是指核选填裂变或聚变若核反应堆工作释放的热量由燃烧煤提供需要完全燃烧煤煤

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188177. （2024•逸翠园中学•模拟）华能石岛湾高温气冷堆核电站正式投入商业运行，其工作简图如图所示。核燃料在反应堆容器内发生核反应时的产热功率为5×10⁸W，然后将热量传递给冷却气体——氮气，高温高压氦气在“蒸汽发生器”中将热量传递给“二回路”中的水，产生高温高压水蒸气，推动蒸汽轮机工作，再通过交流发电机产生电能。

规格	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ
高压线横截面积/mm²	150	185	240	300

（1）图中反应堆容器中发生的核反应是指核　　（选填“裂变”或“聚变”）；若核反应堆工作1h释放的热量由燃烧煤提供，需要完全燃烧煤　　 kg。（

）
（2）发电机输电功率为2×10⁸W，高温气冷堆核电站的发电效率是多少？
（3）在输送核电站电能时，需要选择合适粗细的高压线；过粗或过细会导致传输效率低下或输电线过热。若高压线的安全电流密度J（通过导体单位横截面积的电流太小）在3×10⁶～4×10⁶A/m²之间，要使高压线所输送的电流大小稳定在750～900A之间。
①通过计算说明应选择表格中哪种规格的高压线？
②核电站从甲地向乙地输电的功率为2×10⁸W，且两地之间的输电线的电阻为5Ω，若以安全输送的最大电流输电，则输电线上的热损失功率为多少？乙地用户端获得的功率为多少？

共享时间:2024-03-05 难度:4

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[考点]

热值的简单计算，能量的利用效率，核能及其原理，电功率的综合计算，

[答案]

（1）裂变；6×10⁴；

（2）高温气冷堆核电站的发电效率是40%；

（3）①应选择表格中规格Ⅲ的高压线；

②输电线上的热损失功率为4.05×10⁶W，乙地用户端获得的功率为1.9595×10⁸W。

[解析]

解：（1）核能发电是利用核裂变，图中反应堆容器中发生的核反应是指核裂变；
由题知，核燃料在反应堆容器内发生核反应时的产热功率为5×10⁸W，
核反应堆工作1小时释放的热量为Q_放＝Pt＝5×10⁸W×3600s＝1.8×10¹²J；
这些热量由燃烧煤提供，需要完全燃烧煤的质量为m＝

＝

＝6×10⁴kg；
（2）发电机输电功率为2×10⁸W，高温气冷堆核电站的发电效率为η＝

×100%＝

×100%＝40%；
（3）①根据题意可知，导线的横截面积最小值为S_min＝

＝

＝187.5×10^﹣6m²＝187.5mm²，
导线的横截面积最大值为Smax＝

＝

＝300×10^﹣6m²＝300mm²，
故选规格Ⅲ的高压线即选横截面积为240mm²的高压输电线。
②以安全输送的最大电流输电，输电线上的热损失功率为P_热损＝I²R＝（900A）²×5Ω＝4.05×10⁶W，
乙地用户端获得的功率P_乙＝P_甲﹣P_热损＝2×10⁸W﹣4.05×10⁶W＝1.9595×10⁸W。
故答案为：（1）裂变；6×10⁴；
（2）高温气冷堆核电站的发电效率是40%；
（3）①应选择表格中规格Ⅲ的高压线；
②输电线上的热损失功率为4.05×10⁶W，乙地用户端获得的功率为1.9595×10⁸W。

[点评]

本题考查了"热值的简单计算，能量的利用效率，核能及其原理，电功率的综合计算，"，属于"综合题"，熟悉题型是解题的关键。

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相似题 全部同步专题复习模拟真题联考专练月考周考期中期末单元寒假暑假副题

194297. （2024•交大附中•四模） 2023年12月6日，华能石岛湾高温气冷堆核电站正式投入商业运行，标志着我国在第四代核电技术领域达到世界领先水平，其工作简图如图所示。核燃料在反应堆容器内发生核反应时的产热功率为5×10⁸W，然后将热量传递给冷却气体——氦气，高温高压氦气在“蒸汽发生器”中将热量传递给“二回路”中的水，产生高温高压水蒸气，推动蒸汽轮机工作，再通过交流发电机产生电能。
$德优题库$
（1）图中反应堆容器中发生的核反应是指核（选填“裂变”或“聚变”）；
（2）发电机输电功率为2×10⁸W，高温气冷堆核电站的发电效率是多少？
（3）若核反应堆工作1小时释放的热量由燃烧煤提供，需要完全燃烧多少吨煤？（煤的热值为3×10⁷J/kg）
（4）在输送核电站电能时，需要选择合适粗细的高压线；过粗会导致传输效率低下造成浪费，过细则会造成输电线过热，容易烧断。若高压线的安全电流密度J（通过导体单位横截面积的电流大小）在3×10⁶～4×10⁶A/m²之间，要使高压线所输送的电流大小稳定在750～900A之间，则应选择下表哪种规格的高压线？并通过计算说明理由。

规格	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ
高压线横截面积/mm²	150	185	240	300

共享时间:2024-04-20 难度:4 相似度:1.5

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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。
$德优题库$
（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

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194079. （2024•高新三中•二模）如图甲是某型号家用电饭煲的原理简图，R₁、R₂、R₃为加热电阻，其中R₃=48.4Ω，S为温控开关，该电饭煲有加热、保温功能，按下温控开关S与a、b接触，电饭煲处于加热状态；当达到一定温度时，温控开关S自动跳接到c,使电饭煲处于保温状态，已知该电饭煲的额定加热功率为2000W，额定保温功率为500W。求： $德优题库$
（1）加热电阻R₂的阻值是多少？
（2）某次将该电饭煲插在智能插座上煮饭，煮饭结束时的智能插座显示的信息如图乙，则本次煮饭电饭煲在保温状态下工作时间是多少min？
（3）在制造该型号电饭煲时，由于工人师傅操作失误造成一百台电饭煲不合格，经检测，这台不合格电饭煲的额定加热功率为2000W，额定保温功率为1000W，加热电阻规格同合格电饭煲，请在图丙中补全该台不合格电饭煲的电路简图。（不用写出计算过程）

共享时间:2024-03-20 难度:1 相似度:1.25

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187640. （2025•高新三中•三模） $德优题库$ 直饮机的电路图如图所示，电热丝R₁、R₀绕在出水管上，水经过出水管时被加热，通过改变“温、开水选择开关”的状态，可以选择出温水或开水。该直饮机的额定电压是220V，开水加热电功率是2200W，温水加热电功率是550W。
（1）温、开水选择开关处于（“断开”或“闭合”）状态时饮水机处于加热状态；
（2）饮水机正常工作，出开水时电热丝中的电流是多少？
（3）电热丝R₁的电阻是多少？
（4）现想缩短将水烧开所用的时间，需对直饮机的电路进行改造，请你仅用现有器材设计新的电路图。

共享时间:2025-04-13 难度:1 相似度:1.25

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187060. （2025•新城区•一模） $德优题库$ 如图是某款家用电热器的简化电路，R₁、R₂为阻值一定的电热丝。该电热器接入电压恒为220V的电路中，电热器高温挡的功率为1100W，低温挡的功率为220W。求：
（1）电热器处于高温挡时，通过电路的电流。
（2）电热丝R₂的阻值。

共享时间:2025-03-04 难度:1 相似度:1.25

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188069. （2024•滨河中学•五模） 2024年5月16日，总浇筑量为3.87万立方米的玛尔挡水电站面板混凝土浇筑全部完成，提前60天完成目标任务，玛尔挡水电站大坝是国内在建海拔最高的200米级特高混凝土面板堆石坝，玛尔挡水电站位于青海省果洛藏族自治州玛沁县拉加镇上游约5公里的黄河干流上，该电站共安装4台单机容量为55万千瓦和1台单机容量为12万千瓦的水轮发电机组。玛尔挡水电站地下厂房位于大坝右岸山体深处，距大坝顶部167.8米处，由30多个洞室群组成，25层楼高，容积为48.53万立方米，总面积可容纳32架C919国产大飞机，是国内在建海拔最高、规模最大的地下厂房。（g＝10N/kg，ρ_水＝1.0×10³kg/m³）。
（1）若未来玛尔挡水电站大坝年平均年发电量可达72亿千瓦时，其中电厂自用电1%，出厂后，在专用输电的过程中又会损失出厂电能的1%，按平均上网电价0.25元/kW•h计算，电站年收益多少亿元？
（2）1t煤燃烧会释放2.7t的二氧化碳，煤发电的效率为36%，若玛尔挡水电站一年的发电量（与上一问相同）全部用煤来发电，相当于每年可以减少排放二氧化碳多少吨？（q_煤＝6.0×10⁷J/kg）
（3）若电站水面落差（水面与发电机之间的高度差）为145m，按实际装机容量满负荷发电，发电机机械能转化为电能的效率为80%，水的流量Q为多少m³/s？（流量Q：单位时间内流过截面积的体积）

共享时间:2024-05-01 难度:3 相似度:1.17

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188393. （2023•铁一中学•二模）如图1所示是某型号自动吸水微电脑控温电茶壶，图2是其工作电路简图，接通电路后，温控开关S自动与触点a、b接通，电茶壶开始烧水；在标准大气压下，壶内的水到达沸点后，温控开关S自动与a、b断开，并立即与触点c接通，电茶壶开始进入保温状态。已知电源电压为220V，电阻R₁＝60.5Ω，加热功率是1000W，水的比热容为c_水＝4.2×10³J/（kg•℃），R₁与R₂的阻值不受温度的影响。求：
（1）电茶壶的保温功率。
（2）电阻R₂的阻值。
（3）电茶壶将1kg初温为35℃的水加热到100℃需用时300s，则加热效率为多大？
（4）小明要对电茶壶进行改造，要求改造后加热功率不变，电茶壶整体保温功率改为原来的

，则只需在图3中　　（填“A”或“B”）处接入一个电阻，此电阻的阻值为　　 Ω。

共享时间:2023-03-16 难度:3 相似度:1.17

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193500. （2024•西工大附中•六模）中华民族的飞天梦，已随“神舟”升空化为现实，中国人在星辰大海的征途上踏出了坚实的一步。我国探索空间的火箭一般使用液氢作为燃料，液氧作为助燃剂[氢的热值为1.4×10⁸J/kg,汽油的热值为4.6×10⁷J/kg,c_水=4.2×10³J/（kg?℃），气压为1标准大气压]。
（1）火箭能产生较大的推动力，是利用了液氢的特性。燃料燃烧时将燃料的化学能转化为。
（2）某火箭发射时携带60t液氢燃料，若这些燃料完全燃烧放出热量的10%被水吸收，能将2×10⁶kg、初温为10℃的水加热至多少℃？
（3）“加氢几分钟，畅行数百里”，近年来，氢能源汽车备受人们关注。某型号氢能源汽车发动机工作时效率可以达到50%，比小明家的汽油车（同款且自重相同）效率提高了20%。该氢能源车行驶100km的路程，消耗的氢能源1.5kg,若小明家的汽车也行驶这么多路程，需要消耗多少千克的汽油？（结果保留一位小数）

共享时间:2024-05-22 难度:3 相似度:1.17

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194321. （2024•交大附中•三模）生活垃圾正以每年10%的速度增加，构成一大公害，目前全球缓解生活垃圾问题的方式之一就是利用垃圾发电。将生活垃圾投入焚烧炉进行高温焚烧，此过程中产生大量的高温烟气，高温烟气释放出热量能将锅炉内的水加热至180℃，然后产生大量水蒸气，水蒸气推动汽轮机转动，带动发电机发电，其能量转化过程如图所示。1吨生活垃圾（约75%为可焚烧垃圾）充分燃烧可产出50kW?h的电能。根据相关信息，完成以下问题。[可焚烧垃圾的平均热值约为6×10⁶J/kg,水的比热容为4.2×10³J/（kg?℃）]
$德优题库$
（1）垃圾发电应选择热值较（选填“高”或“低”）的废弃物进行高温焚烧；
（2）1t生活垃圾充分燃烧能释放多少热量？这些热量能将多少吨30℃的水加热至180℃（放出热量的70%被水吸收）？
（3）焚烧垃圾发电的效率是多少？
（4）某垃圾焚烧发电项目配套有2台30MW发电机，可每天消耗多少家庭产生的生活垃圾（平均每天正常工作15h,以一个三口之家为平均值——人均每天产生1kg垃圾）？

共享时间:2024-04-06 难度:3 相似度:1.17

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188297. （2024•高新三中•六模）如图﹣1所示，是一款新型的风光互补路灯，“有风无光”风力发电装置发电，“有光无风”太阳能电池板发电，两者皆备时同时发电。图﹣2为风光互补路灯的简化电路图，其中光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。如表所示为该风光互补路灯的部分技术参数，其中蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积；最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率。

风力发电机		太阳能电池板
最大限制风速	12m/s	电池板面积	0.5m²
最大输出功率	360W	太阳能转换效率	18%
蓄电池		路灯
蓄电池容量	400A•h	额定电压	12V
额定电压	12V	额定功率	60W

（1）若用100盏该型号路灯照明，每天正常工作8h，相比传统火力发电可节省煤多少kg？（已知煤电转化关系为β＝400g/（kW•h），即1kW•h的电能需消耗400g煤）
（2）在风速为6m/s时，风力发电机和太阳能电池板同时工作12h，蓄电池的电量由10%充到了80%。则此过程中对太阳能电池板辐射的太阳能为多少？（已知风力发电机的输出功率P与风速v的平方成正比）
（3）若要学校的风光互补路灯提前照明，可以　　控制电路中的电压（选填“降低”或“升高”）。

共享时间:2024-05-17 难度:3 相似度:1.17

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184937. （2023•西工大附中•九上期中）顺口溜“五月五、过端午、蒸粽子、吃包子、挂菖蒲、佩香囊、赛龙舟”，生动的呈现了某地端午文化习俗。蒸粽子是利用水沸腾产生的蒸汽进行加热。若将2.5kg的水加热到沸腾，水温升高了80℃[c_水=4.2×10³J/（kg?℃），q_煤=3×10⁷J/kg]，在此过程中，求：
（1）水吸收的热量；
（2）采用煤炉加热，煤炉加热水的效率为10%，煤燃烧放出的热量；
（3）需要完全燃烧煤的质量。

共享时间:2023-11-22 难度:3 相似度:1.17

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187567. （2025•高新一中•二模）据统计，每燃烧1kg燃油约排放3.3kg二氧化碳。为实现碳达峰、碳中和的目标，氢能作为一种绿色低碳的清洁能源在我国交通领域的应用场景不断扩大，使用氢燃料电池的交通工具不断丰富，其应用流程如图所示。
$德优题库$
（1）假设某氢燃料汽车的燃料电池将氢气的化学能转化为电能的效率为60%，电动机将电能转化为机械能的效率为80%。已知氢气的热值为1.4×10⁸J/kg。若该汽车以恒定功率行驶，电动机输出的机械功率为40kW，则氢燃料汽车行驶1小时消耗的氢气质量为多少kg？（结果保留整数）
（2）在上述过程中，若用燃油汽车代替氢燃料汽车需消耗10kg的燃油，与燃油汽车相比，氢燃料汽车行驶1小时可减排二氧化碳的质量约为 kg。

共享时间:2025-03-19 难度:4 相似度:1

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183417. （2025•师大附中•九上期末） $德优题库$ 图甲是小明家电热水壶的铭牌，图乙为该电热水壶的工作电路图，R₁、R₂均为电热丝。小明想在用电高峰期测量家里的实际电压，他关闭家中其他用电器，只让电热水壶单独在加热状态下工作6min,使1kg的水温度从30℃升高到78℃，此过程电能表（如图丙所示）的转盘转了240r。[c_水=4.2×10³J/（kg?℃）]

型号	MLJY-01
额定电压	220V
额定加热功率	968W
额定保温功率	44W

甲
（1）R₁和R₂的阻值；
（2）在此过程中电热壶加热时的实际电压；
（3）在此过程中电热水壶的加热效率。

共享时间:2025-02-16 难度:4 相似度:1

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184987. （2023•理工大附中•九上期中）如图甲所示，这是某品牌电暖器，其简化电路图如图乙所示，其中R₁、R₂是两个相同的电热丝，单个电热丝的电流与电压的关系图像如图丙所示，每个电热丝的额定电压均为220V。
$德优题库$
（1）电热丝R₁、R₂的阻值随两端实际电压的增大而（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）每个电热丝正常工作时的电阻及额定功率各是多少？
（3）闭合开关S₂，断开开关S₁、S₃时，电暖器消耗的总功率是多少？
（4）闭合开关S₁、S₃，断开开关S₂时，让电暖器工作15min,容积为50m³的密闭卧室内的温度升高了10℃，则电暖器的加热效率是多少？[结果保留到1%，c_空气=1.0×10³J/（kg?℃），ρ_空气=1.2kg/m³]

共享时间:2023-11-25 难度:4 相似度:1

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183767. （2024•莲湖区•九上期末） $德优题库$ 图1是一款全自动电炖锅，其部分参数如下表，内部简化电路如图2所示，R₁、R₂均为阻值不变的加热电阻，电炖锅有加热和保温挡。

额定电压	220V
加热功率	200W
保温功率	20W
内胆容量	2L

（1）电炖锅是利用电流的效应工作的；当开关S、S₁闭合时，电炖锅处于挡。
（2）电阻丝R₁、R₂的阻值各是多少？
（3）某次煮饭时，把总质量为1kg的米和水混合物由20℃加热到100℃，正常加热的时间为35min[米和水混合物的比热容取c_混合物=4.2×10³J/（kg?℃）]。则：
①米和水混合物吸收热量是多少？
②电炖锅的加热效率是多少？

共享时间:2024-02-14 难度:4 相似度:1

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2024-03-05

初中物理 | | 解答题

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2024年陕西省西安市高新逸翠园中学中考物理十五模试卷

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