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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
[考点]
热值的简单计算,太阳能的利用,电功率的综合计算,
[答案]
(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19.2kg;
(2)此过程中对太阳能电池板辐射的太阳能为5.56×107J;
(3)降低。
[解析]
解:(1)路灯总功率:P=60W×100=6000W=6kW,
因为P=,所以一天消耗的电能:W=Pt=6kW×8h=48kW•h;
已知煤电转换关系为β=400g/(kW•h),
所以需要煤的质量:m=W×β=400g/(kW•h)×48kW•h=19200g=19.2kg。
(2)已知风力发电机的输出功率P与风速v的平方成正比,当风速为6m/s时,风力发电机的输出功率为:
=90W=0.09kW;
产生的电能W=Pt=0.09kW×12h=1.08kW•h;
蓄电池的电量由10%充到了80%的电能W=(80%﹣10%)UIt=0.7×12V×400A•h=3360W•h=3.36kW•h;
太阳能产生的电能为W太电=W﹣W=3.36kW•h﹣1.08kW•h=2.28kW•h
太阳能转换效率为18%,
此过程中对太阳能电池板辐射的太阳能为W×3.6×106J/(kW•h)=5.56×107J;
(3)根据光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,提前照明即电阻较小时是否衔铁,电流不变,根据U=IR,降低电源电压。
 答:(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19.2kg;
(2)此过程中对太阳能电池板辐射的太阳能为5.56×107J;
(3)降低。
[点评]
本题考查了"热值的简单计算,太阳能的利用,电功率的综合计算,",属于"难典题",熟悉题型是解题的关键。
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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:1.33
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:1.33
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:1.33
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
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 相似度:1.17
194177. (2024•铁一中学•四模) 化石能源的逐渐枯竭以及使用时所带来的环境污染问题引起人类社会的共同关注,因此开发和利用新能源成为各个国家的共同课题。如图为全球最大太阳能飞机“阳光动力2号”,巡航速度最高可达到200km/h,机身总重2.3t,机翼上装有270m2的太阳能电池板,可将20%的太阳能转化为电能。这些电能除了可以为飞机白天飞行提供能源外,还可以在白天给600kg的锂电池充电,以满足夜间飞行的能源需求。电池充满电时能量密度为00.25(kW•h)/kg。(g取10N/kg)
(1)若飞机停在机场时与地面总接触面积为400cm2,则飞机对地面的压强是多少?
(2)如果白天有效接收太阳能辐射的时间为10h,太阳每平方辐射功率为3×106J/(h•m2),那么10h可为飞机提供多少电能?
(3)假设太阳辐射10h提供的能量全部由焦炭提供,那么需要完全燃烧焦炭多少千克?(
(4)飞机夜间以最大巡航速度能水平匀速飞行4.5h,电池充满电后有50%的电能用来克服阻力做功,那飞机受到的平均阻力是多少?
共享时间:2024-04-15 难度:5 相似度:1.07
187062. (2025•新城区•一模) 德优题库随着人们环保意识的提高,风光互补路灯(如图)得到了广泛的应用。它既能通过太阳能电池板充电,又能通过风力发电机充电,为延长蓄电池的使用寿命,一般充电至90%即停止充电,放电余留20%即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案的相关参数:
风力发电机 太阳能电池板 LED路灯 蓄电池容量
额定风速 12m/s 总面积 1.44m2 额定电压 12V 额定电压 12V
额定输出功率 400W 额定输出功率 180W 额定功率 80W 电池容量 400A?h
(1)太阳能属于        (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)仅靠蓄电池供电,最多可供LED路灯正常发光多长时间?
(3)若当地太阳辐射功率(1h内投射到1m2面积上的太阳能)为3.0×106J/(m2?h),求太阳能电池板的光电转化效率。
(4)当风速为12m/s时,持续光照6h,蓄电池的电量由20%恰好充到了90%。求此过程中太阳能电池板的实际输出功率。(充电过程不计能量损耗)
共享时间:2025-03-04 难度:4 相似度:1.07
194390. (2024•西工大附中•九模) 某电热砂锅的简化电路如图甲,R1、R2为发热电阻,S为旋转型开关,a、b、c、d为触点,通过旋转开关S可实现“关”、“低温挡”、“高温挡”之间的转换,工作时先用高温挡加热锅内汤料到沸腾,再用低温挡持续加热食物,使食物“汤浓味鲜”。
德优题库
(1)当S接bc时,电热砂锅处于        挡,高温挡的电流为        A。
(2)某次烹饪一共用时6小时,电功率与加热时间的关系如图乙所示,则本次烹饪共消耗多少电能?
(3)发热电阻R2的阻值为多少?
(4)若只将低温挡功率变为80W,请通过计算说明改装方法。
共享时间:2024-06-20 难度:2 相似度:0.83
188020. (2024•师大附中•八模) 新型电饭锅采用“聪明火”技术,智能化地控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的营养和口感。其简化电路如图乙所示:R1和R2均为电热丝,S1是自动控制开关。某次煮饭时,电饭锅正常工作30min内,电路中总电流随时间变化的图像如图丙所示。则:

(1)电热丝的阻值R2         Ω;电饭锅的高温烧煮功率P         W。
(2)用该电饭锅设定在30min内煮好一锅米饭,所消耗的总电能为多少J?
(3)若不计热损失,这个电饭锅在0~10min内正常烧煮时,能把质量为1.5kg的水和米的混合物由20℃加热到多少摄氏度?[c水米≈4.0×103J/(kg•℃)]
(4)若上述过程中只有该电饭锅单独在家庭电路中工作,发现家中电能表的用电指示灯在这10min内共闪烁了160次。则该电饭锅在高温烧煮时的实际功率是多少W?
共享时间:2024-06-17 难度:2 相似度:0.83
193309. (2025•铁一中学•六模) 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:2025-05-30 难度:2 相似度:0.83
193238. (2025•新城区•三模) 某型号的电加热器有高、低两挡调温功能,其额定电压为220V,内部电路由发热电阻R1、R2(阻值不受温度影响)和开关S1组成,其中R1=55Ω。在不拆解电加热器内部电路的情况下,小华用图甲电路对其进行测试:在额定电压下,先闭合开关S,电流表的示数为0.8A。再闭合开关S1,电流表的示数变为4A。
德优题库
(1)该电加热器使用的是三脚插头,是为了将电加热器的金属外壳与        相连。
(2)该电加热器高温挡的额定功率是多少?发热电阻R2的阻值是多少?
(3)小华增加了一个单刀双掷开关S2,利用原有元件对该电加热器的内部电路进行改装,如图乙所示,图中的虚线框内分别是R1和R2,改装后的电路具有高、中、低三挡调温功能,且低温挡功率不变,中温挡功率与原高温挡功率相同。
①请将发热电阻R1、R2的元件符号填入图乙电路的虚线框内,将电路补充完整。
②改装后,电加热器在高温挡正常工作5min消耗的电能是多少?
共享时间:2025-04-14 难度:2 相似度:0.83
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:0.83
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:0.83
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?
德优题库

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:0.83
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:0.83
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?
德优题库

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 相似度:0.83

dyczwuyn

2024-05-17

初中物理 | | 解答题

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