风光互补路灯系统是我国很多高速公路都有安装的自给型电力系统该系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板有风时通过风力发电机发电有太阳时通过太阳能电池板发电并将电能储存至蓄电池中路灯采用灯照明下表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数其中光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率蓄电池容量是指蓄电池放电时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太阳能电池板风力发电机普通蓄电池灯电池板面积最大限制风速额定电压

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200960. （2022•铁一中学•八模）风光互补路灯系统是我国很多高速公路都有安装的“自给”型电力系统，该系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电，有太阳时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中，路灯采用LED灯照明。下表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率，蓄电池容量是指蓄电池放电时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。

太阳能电池板		风力发电机		普通蓄电池		LED灯
电池板面积	0.5m²	最大限制风速	12m/s	额定电压	12V	额定电压	24V
光电转化效率	20%	最大输出功率	400W	电池容量	150Ah	额定功率	60W

（1）风力发电机利用风力发电时将能转化为电能，原理是。
（2）当太阳光照射到电池板表面处的功率为1200W/m²时，太阳能电池板的输出电功率为多少W？
（3）已知风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比（风速在规定范围内），当风速为6m/s时，风力发电机的输出功率为 W；从物理学的角度说出这种“风光互补路灯”的优点有哪些？（答出一点即可）
（4）如果把两个充满电的蓄电池串联起来给其中一个LED灯供电，当电池容量降低到最大容量的20%时，就不再提供电能，此电池组能让一个LED灯连续工作多少h？

共享时间:2022-06-19 难度:2

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[考点]

太阳能的利用，电功率的综合计算，

[答案]

（1）机械；电磁感应现象；

（2）太阳能电池板的输出电功率为120W；

（3）50；环保；

（4）此电池组能让一个LED灯连续工作48h。

[解析]

解：（1）风力发电机的工作原理是电磁感应现象，该过程中，机械能转化为电能；
（2）太阳能电池板的输出功率：P_输出＝P₀/m²×0.5m²×20%＝1200W/m²×0.5m²×20%＝120W；
（3）风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比（风速在规定范围内），即P_风＝kv³，
当v_m＝12m/s时的功率P_m＝400W，则k＝

；
当v＝6m/s时，风力发电的输出功率P′_风＝

＝50W；
这种风光互补路灯利用太阳能和风能发电，节约资源，环保，且易安装；
（4）两个充满电的蓄电池串联消耗（1﹣20%）的电能供LED灯使用，2W_蓄电池η′＝W_L，
由蓄电池和LED灯的参数可知：2UItη'＝P_Lt_L，则时间为：t_L＝

＝

＝48h。
答：（1）机械；电磁感应现象；
（2）太阳能电池板的输出电功率为120W；
（3）50；环保；
（4）此电池组能让一个LED灯连续工作48h。

[点评]

本题考查了"太阳能的利用，电功率的综合计算，"，属于"易错题"，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

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:1.67

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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:1.5

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201464. （2021•西工大附中•十模）有两种灯泡，分别标有（110伏60瓦）和（110伏25瓦），把它们接入家庭照明电路中。
（1）能不能各取一只串联使用？请说明原因。
（2）若把两种灯泡在同一电路中混合使用，并使它们都能正常发光，最少应各使用多少只，如何连接？
（3）这时总电功率是多少？

共享时间:2021-07-07 难度:1 相似度:1.5

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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:1.5

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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:1.5

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207628. （2019•师大附中•一模）电热加湿器靠电流的热效应工作。某种家用电热加湿器相关参数、外形、电路简化图如图所示。电热器的电热丝浸没在加热仓的水中产生热量，使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出，增加环境湿度。当加热仓中的水减少到一定程度时，自动阀门智能打开，水由储水箱进入到加热仓中。

工作电压220V
工作频率50Hz
最大运行功率40W
储水箱容量2.4L
尺寸高315mm，底部直径168mm
满水工作时间高气雾量 10h，低气雾量24h

（1）当气雾调节器R₂的滑片移到最左边时，加湿器以最大运行功率工作，求电热丝R₁的电阻值。
（2）如果加热仓内冷水的温度为20℃，用最大运行功率工作，经过5min36s，水沸腾产生蒸气，求加热仓中水的体积。[c_水＝4.2×10³J/（kg•℃）。ρ_水＝1×10³kg/m³]，电热丝R₁产生的热量全部被水吸收。环境为标准大气压。
（3）当滑片移到最右端时，气雾调节器R₂的阻值为990Ω，加湿器以最低气雾量工作，求此时电热丝R₁的电功率是多少瓦？

共享时间:2019-03-15 难度:1 相似度:1.5

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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:1.5

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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:1.4

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201129. （2022•西工大附中•八模）小强家新买了一台全自动洗碗机如图甲所示，它的外壳是金属材质。该洗碗机工作程序为：首先给水箱注水，当水注满时停止注水并自动开始加热，水温上升到50℃即停止加热；洗涤程序启动，水从喷管喷出对餐具清洗、喷淋，直到洗涤过程结束，排水泵启动，将水箱中的废水排出。（已知c_水=4.2×10³J/（kg?℃）；ρ_水=1.0×10³kg/m³）
$德优题库$
（1）为了安全，该洗碗机应选用图乙中（选填：“上”或“下”）插座。图丙为等效的加热电路图，R为发热电阻，其中位于水箱上部的两个导电块A、B组成一个开关。此开关除了具有注满水时，自动开始加热的功能（一般的水是导体）外，还具有当加热过程中意外排水或排水阀没有关好时，的功能。
（2）图丁为该洗碗机某次正常工作时的P-t图像，求R的阻值多大？（不计水的电阻）
（3）若水箱中水的初温为20℃，加热时产生的热量有90%被水吸收，求水吸收的热量为多少？该洗碗机的水箱容积为多少L？
（4）该款洗碗机一次正常工作（如图丁）后，碗总是湿漉漉的，很长时间干不了，很容易滋生细菌。针对这一缺陷，请你写出一条能在较短时间内将碗烘干的措施：。

共享时间:2022-06-15 难度:2 相似度:1

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201428. （2021•长安区•一模）小明想利用物理课所学知识制作一个像如图1所示的温奶器，温奶器由一个控制电路和一个工作电路组成，当温度达到45℃时，衔铁被弹开停止加热。

（1）已知热敏电阻R_x随温度的变化如图2所示，控制电路的电压为4.5V．此时控制电路的最大电流是　　 A（电磁铁线圈电阻不计）。
（2）工作电路电压是220V，加热电阻R₀阻值为484Ω。则温奶器的加热功率是多少？
（3）在使用过程中根据实际情况，需要在原电路基础上再添加一个50W的保温功能。请设计电路图，画在图4的虚线框内，并计算出所加电阻R的阻值。
（4）要使200mL奶的温度由20℃加热至40℃，至少需要多长时间。[ρ_奶＝1.02g/cm³，c_奶＝2.5×10³J/（kg•℃）]

共享时间:2021-03-13 难度:2 相似度:1

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201401. （2022•师大附中•七模）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_高＝　　 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:2022-06-02 难度:2 相似度:1

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187496. （2025•陆港中学•四模）学校提出“节约粮食，杜绝浪费”倡议，某同学为学校食堂设计了“节约秤”。如图甲所示，电路中电源电压恒为6V，提示器R₁的阻值恒为10Ω，电流表量程为0～0.6A，电阻R₂阻值随压力大小的关系如图乙所示，当“节约秤”上质量大于100g时，提示器就会发出提示音。求：
（1）当压力为零时，电阻R₂阻值；
（2）“节约秤”表盘上100g应标在电流表多少安培的刻度线上；
（3）当“节约秤”上的质量为350g时，电路消耗的总功率。
$德优题库$

共享时间:2025-04-20 难度:2 相似度:1

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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:1

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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:1

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195365. （2024•临潼区•一模）如图所示为小伟爸爸用来孵化小鸡的恒温箱的工作原理图。S为电源开关，通过控制温控开关S₁可实现“保温”“加热”两个挡位间的切换。电源实际电压U＝200V，R₁、R₂是电热丝，恒温箱“保温”时的电功率P_保温＝100W，将恒温箱两气孔封闭，闭合开关S，S₁置于“加热”挡位，箱内温度从20℃升至设定的恒温38℃（不计热量损失），用时90s，恒温箱的容积V＝2.5m³，箱内空气密度ρ＝1.2kg/m³，箱内空气的比热容c＝1.0×10³J/（kg•℃）。求：
（1）箱内空气升温吸收的热量；
（2）“加热”时恒温箱的电功率；
（3）电热丝R₁、R₂的阻值。

共享时间:2024-03-03 难度:2 相似度:1

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dyczwuyn

2022-06-19

初中物理 | | 解答题

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2022年陕西省西安市铁一中学中考物理模拟试卷（八）

更新:2022-06-19 08:34浏览量:3

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