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200056. (2023•高新一中•五模) 德优题库太阳是人类的“能源之母”,太阳能可能成为未来最理想的能源,太阳能路灯已
经成为许多城市的一道靓丽的风景线。
(1)太阳能是        (选填“可再生”或“不可再生”)能源,所以我们要加大太阳能路灯的投入使用量。如图所示,此灯的功率为40W,此太阳能光电板的总面积为0.2m2,该地区太阳能辐射到地面的平均功率为P=1×103W/m2(即平均每平方米每秒钟太阳辐射能为1×103J),假设此光电板每天接收太阳能的时间为8h,太阳能光电板的光电转换效率20%,则光电板一天内转换的电能能供应此灯用多少h?
(2)“幸福村”安装了这种路灯100盏,如果每天路灯正常工作8h,一月(30天)消耗的电能相当于完全燃烧多少千克的天然气所放出的热量?(天然气的热值为6.4×107J/kg)
共享时间:2023-05-14 难度:4
[考点]
热值的简单计算,能源及其分类,可再生能源和不可再生能源,太阳能的利用,
[答案]
(1)可再生;光电板一天内转换的电能供应此灯用8h;
(2)消耗的电能相当于完全燃烧54千克的天然气所放出的热量。
[解析]
解:(1)由于太阳能可以在自然界源源不断的获得,因此太阳能属于可再生能源;
(2)已知太阳能光电板的总面积为0.2m2,该地区太阳能辐射到地面的平均功率P=1×103W/m2,此光电板每天接收太阳能的时间为8h,
太阳能光电板接收到的太阳能:E=1×103W/m2×0.2m2×8h=1kW/m2×0.2m2×8h=1.6kW•h,
而光电转换效率为20%,获得的电能:W=1.6kW•h×20%=0.32kW•h,
灯的功率P=40W=0.04kW,
由P=可得供灯工作的时间:t==8h;
(3)安装100盏这种灯的总功率:P=100P=100×40W=4000W=4kW,
正常工作一月(30天)的总时间:t=30t1=30×8h=240h,
由P=可得,安装100盏这种路灯一月(30天)消耗的电能:W=Pt=4kW×240h=960kW•h=3.456×109J,
由题意知,天然气完全燃烧所放出的热量Q=W=3.456×109J,
由Q=mq得,需要完全燃烧天然气的质量:m==54kg。
答:(1)可再生;光电板一天内转换的电能供应此灯用8h;
(2)消耗的电能相当于完全燃烧54千克的天然气所放出的热量。
[点评]
本题考查了"热值的简单计算,能源及其分类,可再生能源和不可再生能源,太阳能的利用,",属于"综合题",熟悉题型是解题的关键。
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199839. (2023•铁一中学•八模) 阅读下列材料,回答问题。
材料一:风电技术是利用风力带动风车叶片旋转,并通过增速机将转速提高,从而带动风机内的发电机发电,通过电缆输送到升压变压器提升电压后,再由高压输电线路输送给用户,见图甲。
材料二:光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光电效应是指某些物质在高于特定频率的电磁波照射下,内部的电子逸出而形成电流。图乙为某光伏发电系统简化电路图,当太阳光照射太阳能电池板时可发电。发电后可向蓄电池充电,当夜晚来临时,蓄电池向用电器供电。
德优题库
(1)风能属于        (选填“可再生”或“不可再生”)能源。风机中的发电机是利用        原理进行发电的;
(2)光伏发电是指太阳能电池板将太阳能转化为        能,再通过蓄电池转化为化学能储存起来。图乙中,当开关S1闭合、S2断开时,电路中的电源是        (选填“太阳能电池板”或“蓄电池”);
(3)小丽查阅资料得知,太阳能电池板的发电功率约每平方米200W。若她家装了一块1.25m2的太阳能电池板,一天光照8h,其产生的电能为        J。这些能量相当于        kg煤完全燃烧释放的能量(不计能量损失,煤的热值(q=3×107J/kg)。
共享时间:2023-06-10 难度:5 相似度:1.67
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:1.5
199597. (2023•唐南中学•二模) 太阳能热水器被广泛应用于现代生活。如表是装满水的太阳能热水器在太阳照射下的相关信息:
太阳照射时间/h 太阳能转换为水内能的效率 热水器最大容量/L 水的初始温度/℃
10 50% 100 20
请根据如表信息,通过计算回答问题。
(1)热水器装满水后温度升高60℃,热水器中的水需吸收的热量是多少?
(2)热水器10h所接收的太阳能约为多少?
(3)说说使用太阳能的优点        。(写出1点即可)
共享时间:2023-03-29 难度:1 相似度:1.25
195219. (2024•西北大附中•一模)  “绿水青山就是金山银山”,低碳环保的生活方式正在成为我国社会的广泛共识。倡导保护环境使用新能源势在必行,而风电是潜力巨大的新型能源。
风速v/(m•s⁻1 5 10 15 20
1s内获得的能量/(×104J) 1 8 27 64
(1)风力发电机是利用           原理发电的;风能是          (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)上表给出了在不同风速下某风力发电机组获得的能量。当风速为15m/s时,该风力发电机组的发电效率是10%,则此时该风力发电机组的发电功率为多少千瓦?如果采用10kV高压输送,求高压输电线上的电流为多少?
(3)陕西省2023年新增的风电项目建设中,风电装机容量604万千瓦。按风电年发电量为200亿千瓦时(2×1010kW•h)计算,与火力发电站相比,相当于每年节约多少吨煤?(设煤完全燃烧,内能有30%转化为电能;煤的热值为3.0×107J/kg)

 
共享时间:2024-03-10 难度:5 相似度:1.25
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
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:0.9
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 相似度:0.9
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:0.9
206785. (2025•理工大附中•三模) 电解海水制氢是一种利用电能将海水中的水分子分解成氢气和氧气的技术。我国对于海水制氢技术不断取得突破,利用可再生能源风电来电解海水制氢,所得氢气的浓度可达99.9%~99.99%。将电解海水制氢与风能、太阳能等可再生能源结合,利用可再生能源进行氢气生产,降低了制氢成本。随着技术的不断进步和成本的逐步降低,电解海水制氢技术有望在未来得到更广泛的应用。(q=1.4×108J/kg,ρ=0.09kg/m3
(1)大力发展氢能源不仅因为氢的热值大,而且从环境保护角度来看氢能属于         能源,可以通过电解海水制氢,说明海水属于         (选填“导体”或“绝缘体”)。
(2)某设备的电解能耗约为5(kW•h)/m3(表示制取1m3的氢气需要消耗5kW•h的电能),则该设备的能量转化效率(电解所得氢气完全燃烧释放的热量与对应消耗电能的够比)为多少?
(3)珠海桂山风电场31号风机机组供电的电解槽功率为400kW,使用的设备的能量转化效率为63%,则一小时可以制取纯度99.99%以上的氢气多少立方米?
共享时间:2025-04-01 难度:5 相似度:0.9
187854. (2025•西安六中•三模) 德优题库电解海水制氢是一种利用电能将海水中的水分子分解成氢气和氧气的技术。我国对于海水制氢技术不断取得突破,利用可再生能源风电来电解海水制氢,所得氢气的浓度可达99.9%~99.99%。将电解海水制氢与风能、太阳能等可再生能源结合,利用可再生能源进行氢气生产,降低了制氢成本。随着技术的不断进步和成本的逐步降低,电解海水制氢技术有望在未来得到更广泛的应用。(q=1.4×108J/kg,ρ=0.09kg/m3
(1)大力发展氢能源不仅因为氢的热值大,而且从环境保护角度来看氢能属于        能源,可以通过电解海水制氢,说明海水属于        (选填“导体”或“绝缘体”)。
(2)某设备的电解能耗约为5(kW?h)/m3(表示制取1m3的氢气需要消耗5kW?h的电能),则该设备的能量转化效率(电解所得氢气完全燃烧释放的热量与对应消耗电能的够比)为多少?
(3)珠海桂山风电场31号风机机组供电的电解槽功率为400kW,使用的设备的能量转化效率为63%,则一小时可以制取纯度99.99%以上的氢气多少立方米?
共享时间:2025-04-13 难度:5 相似度:0.9
199791. (2023•铁一中学•六模) 德优题库“歼-20”作为中国第五代战斗机,融合了全球优秀战斗机的特点,具备了很强的隐形性能、机动性能等。该飞机最大起飞质量为37t,最大飞行高度达20km,最大航行速度达2880km/h,最大载油量为10t,飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见表:(已知飞机发动机的效率是30%,航空燃油的热值为5×107J/kg,飞机巡航时近似认为做匀速直线运动)
速度v(m/s) 100 200 300 400 500 1000
阻力f/N 0.3×104 1.2×104 2.7×104 4.8×104 7.5×104 **3×104
(1)“歼-20”飞机表面能        (反射/吸收)对方雷达发射的电磁波,从而实现电磁隐身。
飞行携带的燃油属于        (常规/新)能源;
(2)当飞机以500m/s的速度巡航时,飞机发动机的输出功率为多少kW?
(3)若在飞机油箱中加满燃油,并且以500m/s的速度巡航时,飞机的最大航程为多少km?
(4)翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值,若该飞机的翼载为500kg/m2,则机翼面积为多少m2?飞机的推重比是指飞机以最大航行速度匀速飞行时的牵引力与最大起飞重力的比值,则该“歼-20”飞机的推重比约为        (计算结果保留1位小数);
共享时间:2023-05-18 难度:5 相似度:0.83
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:0.83
201201. (2022•师大附中•十模) 插电式混合动力汽车百公里平均油耗约1.7升。它有两种动力系统,汽车加速,汽油机提供的动力不足时,蓄电池的电能转化为动能,使汽车加速更快;汽车减速,汽车动能转化为电能,由蓄电池贮存起来,减少能量的消耗。两种动力系统也可独立工作。只有汽油机工作时,与一般的汽车相同;只使用电力时,由电动机提供动力。如表是国产某混合动力汽车蓄电池的铭牌,其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能(储存电能的本领是表示电池容量的另一方式),该汽车匀速行驶时受到的阻力为1440N,求:
电池容量 44kW?h
充电电压 220V
充电电流 20A
输出电压 150V
(1)混动汽车相比于传统汽车的优点是        
(2)在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要多长时间?
(3)蓄电池充满电后,仅由电动机提供动力,电能转化为机械能的效率为80%,汽车匀速持续行驶的最大距离是多少km?
(4)假设汽车受到的阻力不变,仅由汽油机提供动力,汽油的热值为5.0×107J/L(焦/升),汽油机的效率为24%,汽车匀速行驶100km的油耗是多少升。
共享时间:2022-07-07 难度:2 相似度:0.75
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
3
1
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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:0.75
183557. (2025•交大附中•九上期末) 德优题库中国工程师利用焦炉气中的氢气与工业尾气中的二氧化碳,合成液态燃料,作为第19届亚洲运动会主火炬的燃料。工程师在科普馆用如图所示的装置为同学们演示模拟实验,测量该燃料的热值。
①在空酒精灯内加入适量该液态燃料,得到“燃料灯”;
②在空烧杯内加入1kg水,测得水的初温为31℃,点燃“燃料灯”开始加热;
③当水恰好沸腾时,立即熄灭“燃料灯”,测得“燃料灯”消耗燃料30g。
已知实验时气压为1标准大气压,c=4.2×103J/(kg?℃),用该装置加热水的效率为42%。求:
(1)此过程中,烧杯内水吸收的热量。
(2)该液态燃料的热值。
共享时间:2025-02-07 难度:2 相似度:0.75

dyczwuyn

2023-05-14

初中物理 | | 解答题

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