当地时间2014年6月2日,瑞士帕耶讷,全球最大的太阳能飞机“阳光动力2号”首飞。据报道,这架飞机机翼上安装有1.7万块超薄且高效能的太阳能电池板,翼展长达72米。太阳能板在日间吸收能量,让飞机在晚间也可飞行,飞行时间不再受燃油量限制。请回答下列问题:
(1)制成该飞机的机体材料可以是_____ ;(在A.B、C中选填)
A.韧性好、硬度大的锰钢
B.强度好、密度小的铝合金
C.抗腐蚀性好的不锈钢
(2)太阳能飞机工作过程中的能量转化为_________________ ;
(3)硅是太阳能电池中不可缺少的材料,硅生产过程中的一个重要化学反应为:在高温条件下,利用单质碳还原二氧化硅,同时生成一种可燃性气体。则发生化学反应的方程式是___________ ,该反应前后硅元素的化合价分别为______ 、______ 。
(1)制成该飞机的机体材料可以是
A.韧性好、硬度大的锰钢
B.强度好、密度小的铝合金
C.抗腐蚀性好的不锈钢
(2)太阳能飞机工作过程中的能量转化为
(3)硅是太阳能电池中不可缺少的材料,硅生产过程中的一个重要化学反应为:在高温条件下,利用单质碳还原二氧化硅,同时生成一种可燃性气体。则发生化学反应的方程式是
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更新时间:2018-03-09 16:20:49
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解题方法
【推荐1】昨天晚上小明和爸爸一起看天气预报:“今天晚上到明天白天,晴,气温-8℃到2℃。”爸爸带着小明在地窖里放了几桶水,防止菜被冻坏。第二天早上,小明到菜窖里,发现桶里水面上结了厚厚的一层冰,且体积比原来大了一些。
(1)在菜窖里放几桶水,是为了利用__________ ,使菜窖内的温度不会降得过低;小明看到桶里冰的体积比原来水的体积大了一些,是因为:____________ ;
(2)此时桶内物体的温度最有可能是:_________
A.低于0℃ B.高于0℃ C.等于0℃
(3)假如其中一个桶内装了4.5kg的水,有
质量的水结成了冰。此时冰水混合物的总体积比原来水的总体积增大多少_____ ?(ρ水=1.0×103kg/m3 ,ρ冰=0.9×103kg/m3 )
(1)在菜窖里放几桶水,是为了利用
(2)此时桶内物体的温度最有可能是:
A.低于0℃ B.高于0℃ C.等于0℃
(3)假如其中一个桶内装了4.5kg的水,有
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【推荐2】水平抛出的物体,在没有空气阻力的情况下所做的运动我们把它叫做平抛运动.做平抛运动的物体同时在水平和竖直方向上运动,已知在水平方向上物体做匀速直线运动,如图所示是一物体从O点开始做平抛运动的轨迹,以O为原点,沿水平和竖直方向建立坐标系后,测得A、B、C、D的坐标分别为(5,1)、(10,4)、(15,9)、(20,16).
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(1)小王认为物体在竖直方向上做匀速直线运动,小张认为物体在竖直方向上做变速直接运动,______ 的说法正确.
(2)请写出物体在竖直方向上运动的距离和时间的关系式y=______ .
(3)在实验室做平抛运动实验时,空气阻力不可避免,为减小空气阻力的影响,提高实验精度,在不改变实验环境的前提下,请提出你的合理化建议:______ .
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(1)小王认为物体在竖直方向上做匀速直线运动,小张认为物体在竖直方向上做变速直接运动,
(2)请写出物体在竖直方向上运动的距离和时间的关系式y=
(3)在实验室做平抛运动实验时,空气阻力不可避免,为减小空气阻力的影响,提高实验精度,在不改变实验环境的前提下,请提出你的合理化建议:
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(0.4)
解题方法
【推荐1】为了响应“节能减排”的号召,小周家买了一台容积为100L的太阳能热水器。请你与小周一起,对太阳能热水器进行研究与计算。
(1)太阳能是_________ 能源(填“可再生”或“不可再生”)。太阳的巨大能量来自于太阳内部的_________ 反应;
(2)小周早晨把热水器加满水,温度传感器显示水温为18℃,下午放学时看到显示的水温为78℃,则热水器中的水吸收了多少热量________ ?与使用电热水器相比,相当于节约了多少度电_________ ?【不计电热水器的热量损失,c水=4.2×103J/(kg·℃)】
(3)该热水器的说明书中介绍,真空管热水器可以把90%的太阳能转化为水的的内能,真有这么高的效率吗?小周查阅资料知道,他们所在地区单位受光面积上接收太阳能的功率为P,小周还需要测量哪些物理量,并运用本题计算出的热量Q,就可估测出这台热水器的光热转化效率?写出效率η的表达式________ 。(用代表物理量的字母表示,不需要计算具体数据)
(1)太阳能是
(2)小周早晨把热水器加满水,温度传感器显示水温为18℃,下午放学时看到显示的水温为78℃,则热水器中的水吸收了多少热量
(3)该热水器的说明书中介绍,真空管热水器可以把90%的太阳能转化为水的的内能,真有这么高的效率吗?小周查阅资料知道,他们所在地区单位受光面积上接收太阳能的功率为P,小周还需要测量哪些物理量,并运用本题计算出的热量Q,就可估测出这台热水器的光热转化效率?写出效率η的表达式
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【推荐2】早期的风光互补发电巧妙利用太阳光强时风速小,光弱时风速大的自然特点,使风能、光能互补,从而基本保证发电功率稳定。
(1)风机功率和风速的三次方成正比,风速加倍,其功率增加到原来的_______ 倍。光伏功率和光的辐射量有关,单位面积光能的功率叫光的辐射量, 其单位是_______ ;
(2)用风光互补发的电对额定功率P的用电器供电,风机功率为P1,光伏功率为 P2,当 P1+P2=_______ 时, 用电器正常工作。如图是某风光互补发电系统一段时间内功率变化的图线,在_______ (选填“9”或“11”) 点钟左右,光伏功率最大。对于额定功率为 1kW的用电器,在13点~ 16点这段时间里,风光互补发的电 _______ (选填“能”或“不能”)满足其工作。
(1)风机功率和风速的三次方成正比,风速加倍,其功率增加到原来的
(2)用风光互补发的电对额定功率P的用电器供电,风机功率为P1,光伏功率为 P2,当 P1+P2=
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【推荐3】如图所示,是某高速出口的一排风光互补路灯,它成了一道靓丽的风景。风光互补路灯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,有阳光时通过太阳能电池板发电,并将电能储存至蓄电池中供路灯照明使用。为了节能该路灯采用LED灯照明。蓄电池充满电后不再充电,使用时放电至余留20%停止电能输出,可使蓄电池使用寿命更为长久。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。
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(1)太阳能和风能是一种清洁的、______ (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)风力发电机是根据______ 原理发电的,利用风力发电时,是将风能转化为______ 。
(3)LED灯是利用______ (选填“导体”或“绝缘体”或“半导体”)材料制成。
(4)当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W时,太阳能电池板的输出功率为______ W。
(5)已知风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比,若风力发电机的输出功率为50W,此时风速为______ m/s。
(6)充满电的蓄电池以额定电压对外供电,输出功率为100W时,为使蓄电池的使用寿命更为长久,持续供电的时间不能超过______ h。
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太阳能电池板 | 风力发电机 | 蓄电池 | LED灯 | ||||
电池板的总面积 | 0.5![]() | 最大限制风速 | 12.0m/s | 电池容量 | 150A·h | 额定电压 | 24V |
光电转化效率 | 20% | 最大输出功率 | 400W | 额定电压 | 12V | 额定功率 | 60W |
(2)风力发电机是根据
(3)LED灯是利用
(4)当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W时,太阳能电池板的输出功率为
(5)已知风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比,若风力发电机的输出功率为50W,此时风速为
(6)充满电的蓄电池以额定电压对外供电,输出功率为100W时,为使蓄电池的使用寿命更为长久,持续供电的时间不能超过
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(0.4)
解题方法
【推荐1】阅读短文,回答问题。
如表为该无人机的部分参数。升阻比是指飞机受空气的升力与阻力的比值。飞机飞行时的空气阻力与迎风面积、飞行速度的平方均成正比。(
,g=10N/kg)
______ (选填“是”或“不是”)水平的,这是因为重力的方向总是______ 的。
(2)燃油无人机表面采用这种极轻新型复合材料制作,受力不易形变,说明这种材料具有______ 物理属性。
A.硬度大 B.延展性大 C.弹性好 D.导热性能好
(3)燃油密度为
,该无人机一次最多可加燃油______ kg,若无人机满载燃油,并以最大载荷量停在水平跑道上,此时无人机对水平跑道的压力______ N;
(4)无人机外壳使用复合材料制作后,无人机的载荷量提高了______ t,该复合材料的密度是______
;
(5)若无人机的飞行速度和受到的空气升力不变,增加迎风面积,则该无人机的升阻比______ (选填“变大”“变小”或“不变”)。当该款无人机以50m/s的速度在空中飞行时,受到的空气阻力为
;迎风面积不变,改变升力,当该无人机以60m/s的速度在空中飞行时,升阻比达到最大,此时受到空气的升力为______ N。
燃油无人机
我国无人机技术世界遥遥领先,广泛应用于军用民用领域。如图甲所示为某型号民用无人机,如图为某款使用燃油发动机为动力的无人机,具有载荷能力大、续航时长等特点。该无人机外壳初期设计是用钢制作的,后来用研制出的极轻新型复合材料制作,外壳质量减少了590kg,提高了载荷量。而且表面采用这种新型复合材料,受力不易形变,飞机外形采用流线型设计。如表为该无人机的部分参数。升阻比是指飞机受空气的升力与阻力的比值。飞机飞行时的空气阻力与迎风面积、飞行速度的平方均成正比。(
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升阻比 | 15~20 | 最大载荷量/t | 1 |
最大迎风面积/ | 10 | 机身外壳质量/kg | 200 |
最大载油量/L | 375 | 机身质量(含外壳)/t | 1.1 |
(2)燃油无人机表面采用这种极轻新型复合材料制作,受力不易形变,说明这种材料具有
A.硬度大 B.延展性大 C.弹性好 D.导热性能好
(3)燃油密度为
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(4)无人机外壳使用复合材料制作后,无人机的载荷量提高了
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(5)若无人机的飞行速度和受到的空气升力不变,增加迎风面积,则该无人机的升阻比
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综合题
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较难
(0.4)
【推荐2】如图,我国研制的大客机C919于5月5日首飞成功.
C919机舱内覆有一层高孔率“超细航空级玻璃棉”,能很好地保温与吸收噪音,其单丝纤维直径只有3~5μm,1m3的质量为5kg.
机舱内先进的“呼吸系统”,使飞机在气压只有2.5×104Pa左右的万米高空时,能将机外﹣50℃以下的冷空气不断压缩,导致送入舱内的空气温度达到50℃以上,同时系统依靠传感器的自动控制,使舱内气压和温度达到舒适值.
该机有较大的翼载,翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值;机上搭载的新一代涡扇发动机的热效率和推进效率比一般客机高,所谓热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比,而推进效率则是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与其获得的机械能之比.下表是飞机的部分技术参数.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/4/0d2fa650-4c71-417e-85ff-52a2afc9cae1.png?resizew=208)
(1)阳光下,飞机尾翼呈现绿色,是因为尾翼_____ 绿光;若飞机的翼载是500kg/m2,则机翼面积为_____ m2.
(2)下列关于“超细航空级玻璃棉”性质的描述中,不正确的是:_____
A.单丝纤维比头发细 B.密度与玻璃差不多
C.隔音性能相对较好 D.导热能力相对较弱
(3)在万米高空,机体1m2面积上承受内外气体的压力差约为_____ N;为确保机舱内的温度维持体感舒适值,机上空调需要不断_____ (选填“加热”或“制冷”).
(4)飞机水平匀速巡航时,受到的阻力为_____ N,若飞机以巡航速度飞行0.5h的过程中,耗油1800kg,发动机的热效率为40%,则此过程中发动机的推进效率为多少?_____ (燃油热值q取4.6×107J/kg)
C919机舱内覆有一层高孔率“超细航空级玻璃棉”,能很好地保温与吸收噪音,其单丝纤维直径只有3~5μm,1m3的质量为5kg.
机舱内先进的“呼吸系统”,使飞机在气压只有2.5×104Pa左右的万米高空时,能将机外﹣50℃以下的冷空气不断压缩,导致送入舱内的空气温度达到50℃以上,同时系统依靠传感器的自动控制,使舱内气压和温度达到舒适值.
该机有较大的翼载,翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值;机上搭载的新一代涡扇发动机的热效率和推进效率比一般客机高,所谓热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比,而推进效率则是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与其获得的机械能之比.下表是飞机的部分技术参数.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/4/0d2fa650-4c71-417e-85ff-52a2afc9cae1.png?resizew=208)
最大起飞质量 | 72.5t | 客舱内气压 | 8.0×104Pa |
巡航速度 | 920km/h | 发动机巡航推力 | 3.6×104N |
(2)下列关于“超细航空级玻璃棉”性质的描述中,不正确的是:
A.单丝纤维比头发细 B.密度与玻璃差不多
C.隔音性能相对较好 D.导热能力相对较弱
(3)在万米高空,机体1m2面积上承受内外气体的压力差约为
(4)飞机水平匀速巡航时,受到的阻力为
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