年月日卡塔尔阿尔卡萨光伏电站正式投产届此中国光伏点亮卡塔尔世界杯为首届碳平衡世界杯助力据悉电站共使用了如图所示的万块双面光伏组件每天可为卡塔尔提供的电能减排二氧化碳约吨若这些太阳能电池板每天获得到的太阳辐射能量为求太阳能选填是或不是清洁能源若这些电能由热值为的天然气完全燃烧产生所需天然气的体积是多少不计热损失光伏电池的光电转化效率是多少

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195460. （2024•高新一中•三模） 2022年10月18日，卡塔尔阿尔卡萨800MW光伏电站正式投产，届此中国光伏点亮卡塔尔世界杯，为首届“碳平衡”世界杯助力。据悉电站共使用了如图所示的200万块双面光伏组件，每天可为卡塔尔提供5×10⁶kW•h的电能，减排二氧化碳约250吨。若这些太阳能电池板每天获得到的太阳辐射能量为9×10¹³J，求：
（1）太阳能　　（选填“是”或“不是”）清洁能源。
（2）若这些电能由热值为3.6×10⁷J/m³的天然气完全燃烧产生，所需天然气的体积是多少？（不计热损失）
（3）光伏电池的光电转化效率是多少？
（4）已知在一段时间内，垂直于太阳光的1m²面积上每1秒接收的太阳能为500J，如图所示，太阳光与水平面夹角为60°，面积为4m²的太阳能电池板竖直放置。太阳能电池板将太阳能直接转化为电能的效率为20%。求1分钟内通过该太阳能电池板获得的电能。

共享时间:2024-04-11 难度:5

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[考点]

气体的热值计算，能量的利用效率，能源及其分类，清洁能源与污染能源，太阳能的利用，

[答案]

（1）是；

（2）若这些电能由热值为3.6×10⁷J/m³的天然气完全燃烧产生，所需天然气的体积是5×10⁵m³；

（3）光伏电池的光电转化效率是20%；

（4）1分钟内通过该太阳能电池板获得的电能为1.2×10⁴J。

[解析]

解：（1）太阳能在使用中不会产生废气、废渣，所以对环境无污染，是清洁能源；
（2）每天提供的电能：W_电＝5×10⁶kW•h＝1.8×10¹³J，
根据题意可知，天然气完全燃烧放出的热量：Q_放＝W_电＝1.8×10¹³J，
由Q_放＝Vq可知，所需天然气的体积：V＝

＝

＝5×10⁵m³；
（3）光伏电池的光电转化效率：η＝

＝

×100%＝20%；
（4）由题知，垂直于太阳光的1m²面积上每1秒接收的太阳能为500J，
则太阳光与水平面夹角为60°，面积为4m²时的太阳能电池板竖直放置时1分钟接收的太阳能：
E_太阳能＝500J/（m²•s）×4m²×60s×sin30°＝6×10⁴J，

因太阳能电池板将太阳能直接转化为电能的效率为20%，
所以1分钟内通过该太阳能电池板获得的电能：
W＝20%E_太阳能＝20%×6×10⁴J＝1.2×10⁴J。
答：（1）是；
（2）若这些电能由热值为3.6×10⁷J/m³的天然气完全燃烧产生，所需天然气的体积是5×10⁵m³；
（3）光伏电池的光电转化效率是20%；
（4）1分钟内通过该太阳能电池板获得的电能为1.2×10⁴J。

[点评]

本题考查了"气体的热值计算，能量的利用效率，能源及其分类，清洁能源与污染能源，太阳能的利用，"，属于"压轴题"，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

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:1.2

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187835. （2025•西北大附中•三模）陕西省太阳能资源呈现显著的北多南少分布特征，其中陕北高原年太阳辐射总量最高，因此陕北地区适合采用太阳能跟踪发电技术以提升能量捕获效率。如图-1所示，陕北某地居民的智能房屋采用太阳能电池供电。
$德优题库$
（1）在阳光充足时，太阳能电池板将多余的电能转化为能，储存在蓄电池中；
（2）电池板光电转换效率为20%，当地每小时、每平方米接收的太阳能为1.8×10⁶J，有效光照时间6小时，若当天家庭用电量为12kW?h,为了满足用电需求，太阳能电池板的面积至少为多少？
（3）有一款空气能热水器，把空气中的热能通过中介物质搬运到水箱，用以对水加热，其工作原理如图-2所示。在空气能热水器水箱中装入200kg的水，仅启动空气能热水器（辅热器不工作），2h后，水温升高30℃，期间消耗的电能为2kW?h。此过程中，水吸收的热量和空气能热水器的功率是多少？
（4）空气能热水器的热效率是指水吸收的热量和压缩机消耗的电能之比。在第（3）问中，小明估算该空气能热水器的效率超过100%，认为上述不符合事实。请具体算出该效率值，并说明产生此现象的原因。

共享时间:2025-04-11 难度:3 相似度:1.07

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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:1.07

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187639. （2025•高新三中•三模）如图所示，某同学用燃气灶烧水给餐具消毒，在标准大气压下，用该燃气灶加热质量为5kg、初温为20℃的水，加热到沸腾，共消耗了0.06m³的天然气；[水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），天然气的热值为4.0×10⁷J/m³]
求：（1）水吸收的热量；
（2）该燃气灶烧水的热效率。

共享时间:2025-04-13 难度:3 相似度:1.07

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183696. （2024•铁一中学•九上期末） $德优题库$ 如图所示为某太阳能汽车，能将太阳能转化为电能储存起来供汽车行驶，真正实现了零排放。若该太阳能汽车行驶时受到的阻力恒为900N，某天接收到的太阳能（用字母E表示）为1.08×10⁸J可供汽车以36km/h的速度匀速行驶50min。求：
（1）该太阳能汽车匀速行驶过程中牵引力做功的功率？
（2）该太阳能汽车太阳能转化为机械能的效率；
（3）相比较效率为30%的汽油车，牵引力做相同的功需要燃烧汽油多少千克？（计算结果保留两位小数）（汽油热值为4.6×10⁷J/kg）

共享时间:2024-02-12 难度:4 相似度:0.9

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184476. （2024•阎良区•九上期中）现在有越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖。其原理是：在房间地面装饰层下铺设散热管道，通过管道内的热水散热提高室温。

[

水

（

℃

）

，

天然气

]

（1）地暖利用水来作传热物质，是因为水的比热容较        （选填“大”或“小”）；水温度降低时，水的比热容        （选填“变大”“不变”或“变小”）。
（2）若某同学家地暖系统的总水量为2×10³kg,将全部的水从5℃加热至45℃，水至少需要吸收多少热量        ？
（3）若（2）中热量全部由燃烧天然气获得，天然气完全燃烧所放出的热量84%被水吸收，则需要完全燃烧多少m³天然气        ？

共享时间:2024-11-14 难度:4 相似度:0.9

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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_水=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？
$德优题库$

共享时间:2025-05-15 难度:4 相似度:0.9

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187206. （2025•西工大附中•二模）小明家里有两只加热方式不同的水壶，甲是用天然气加热的水壶，乙是电热水壶。已知燃气灶用最大火力烧水时每小时燃烧0.16m³天然气，加热水的热效率为60%；电热水壶的额定功率为2000W，加热水的热效率为80%，小明要将2L初温为20℃的水在1标准大气压下烧开[q_天然气=3.5×10⁷J/m³，c_水=4.2×10³J/（kg?℃），ρ_水=1×10³kg/m³]。求：
（1）天然气属于（选填“可再生”或“不可再生”）资源，电热器利用电流的效应工作；
（2）用甲壶将2L水烧开需要多少m³天然气；
（3）通过计算说明甲壶用最大火力烧水，乙壶以额定功率烧水时，将2L初温为20℃的水在1标准大气压下烧开，哪只壶更省时；
（4）若小明家每天需要将10L初温为20℃的水在1标准大气压下烧开，以前全用天然气烧水，全部改用电热水壶烧水后，一个月（按30天计）可以减少多少kg二氧化碳的排放？（每燃烧1m³天然气排放2kg二氧化碳）

共享时间:2025-03-18 难度:4 相似度:0.9

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184642. （2024•蓝田县•九上期中） $德优题库$ 如图，油泼面是陕西传统的特色面食之一，用烧的滚烫的菜油浇在面条上，可以激发出食材的香味。现用天然气加热0.18kg菜油，使其从90℃开始升温。问：
（1）滚烫的菜油浇在面条上，可以激发出食材的香味，说明越高，分子的无规则运动越；
（2）已知菜油的比热容为2×10³J/（kg?℃），求0.18kg菜油温度升高200℃所吸收的热量；
（3）若天然气加热效率是40%，则让菜油温度升高200℃需要消耗天然气的体积是多少？
（天然气的热值q=3.6×10⁷J/m³）

共享时间:2024-11-26 难度:4 相似度:0.9

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188152. （2024•唐南中学•六模）能源问题是当前的热门问题，传统的能源-煤和石油储量有限，使用过程中也带来污染。寻找新的、无污染能源是人们努力的方向，利用潮汐发电就是一例。关于潮汐，古人说：“潮者，据朝来也；汐者，言夕至也”。我国大部分海区潮汐特点是海水在一日内有两涨两落，并且两次潮水高位及潮水低位分别大致接近。如图表示的是利用潮汐单向发电的示意图，左方为陆地和海湾，中间为水坝，其下有通道，涨潮时，水进入海湾（如甲图）。待内外水面高度相同，堵住通道（如乙图）。潮落至最低点时开始放水带动发电机发电（如丙图）。设海湾面积为S₁=2.7×10⁶m²，利用漂浮在水面的椭圆形水位监测仪（体积为1m³）可以实时监测水位高度，涨退潮时最高液面与最低液面间高度差为h=4m（甲、丙两图所示），海水密度近似为1×10³kg/m³。求：
$德优题库$
（1）潮汐能（“属于”或“不属于”）清洁能源，若水位监测仪有五分之二露出水面，水位监测仪质量是 kg。
（2）水坝中间有一细长的进出水孔（忽略水孔高度），水孔紧贴通道下表面，此处的最大水压p_压是多少？
（3）水孔面积为S₂=5m²，进出水流最大速度为15m/s,求水孔进出水时，水流做功的最大功率P_功？
（4）若发电机组每天发电的平均输出功率为1×10⁶W，则利用潮汐发电的发电效率是多少？

共享时间:2024-05-16 难度:4 相似度:0.9

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195509. （2024•西工大附中•一模）陕西凤县“以风引凤”，大力开发风能资源。如图所示，风力发电——即风轮机叶片不断受到风力的推动而转动，继而带动发电机工作输出电能。若风力发电机每片风叶质量为6t，长为40m。如表所示为1kg空气在不同风速下速度（v）与动能（E）的关系：（空气密度取1.2kg/m³）

动能E/J	10	20	30	40	50
风速v/（m•s^﹣1）	2	4	6	8	10

（1）风能是一种　　（选填“可再生”或“不可再生”）能源，当风速为6m/s时，每千克空气具有的动能是　　 J。
（2）如果一台这样的风力发电机平均每秒可以输出1.2×10⁵J的电能，那么1000台这样的风力发电机，一年获得的电能相当于完全燃烧多少千克煤产生的能量？（一年工作时间按3000h计算，煤的热值为3×10⁷J/kg）
（3）当风速为10m/s时，若风力发电机风轮正面迎风，这台发电机每秒能对外提供3.8×10⁵J的电能，则它将风能转化为电能的效率是多少？

共享时间:2024-03-03 难度:4 相似度:0.9

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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:0.8

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187401. （2025•经开区•一模）如图所示是小明家一台安装在室外的电辅助壁挂式太阳能的集热器，阴天用电给水加热，天气晴朗时，用太阳能给水加热。水箱安装在室内，其主要参数如表所示。

，g＝10N/kg。

型号	PJF2﹣100	辅助加热电源	220V～50Hz
水箱容积	100L	采光面积	2.0m²
产水温度	40℃﹣75℃	辅助电加热功率	1500W

（1）若小明家热水器水箱进水口距离屋顶水池出水口的高度是20m，要将他家空水箱灌满水，那么这些水从出水口流到进水口，水的重力做了多少功？
（2）天气晴朗时，若每平方米面积上在1小时内得到的太阳辐射能平均为2.8×10⁶J。
①太阳照射到地面上每平方米面积上的太阳能平均辐射功率是多少？（结果保留两位小数）
②一箱初温为20℃的水，太阳照射了2h后，天阴了。小明想用40℃的水洗澡，还需要辅助电加热器正常工作多长时间？[太阳能转化为水的内能的效率是45%，辅助电加热器的工作效率为80%，水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）]
（3）请根据所学物理知识，谈谈在我国北方地区水箱安装在室内的优点。

共享时间:2025-03-07 难度:5 相似度:0.73

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195051. （2024•师大附中•三模）开发和利用新能源是当今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0.25（kW•h）/kg。（g＝10N/kg）
（1）电能是　　能源（选填“一次”或“二次”）；
（2）若飞机空载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？
（3）如果太阳辐射功率为3×10⁶J/（h•m²），白天有效接收太阳辐射时间为10h，可为飞机提供多少电能？
（4）如果充满电后有50%的电能在飞行中用来克服阻力做功，且可以供飞机以最大巡航速度夜间水平飞行4.5h，那么飞机受到的平均阻力是多少？

共享时间:2024-04-11 难度:5 相似度:0.73

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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

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:0.7

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dyczwuyn

2024-04-11

初中物理 | | 解答题

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更新:2024-04-11 12:28浏览量:4

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