解题方法
1 . 2024年神舟十七号飞船航天员圆满完成第二次出舱活动。由于飞船在太空中飞行时处在真空环境,所以舱门必须具有良好的密封性,为了检验飞船舱门的密封性能,可采用如下的方法:将待检验的飞船舱体A置于一个集气空腔B中,先向舱体A充入压强为1.0×105Pa的空气,再把集气空腔B抽成真空,若舱门漏气,一段时间后便会有气体从舱体A进入集气空腔B中,科研人员设计了如图乙所示电路,利用RA、RB两个完全相同的压敏电阻来测量舱体A和集气空腔B中的压强。已知舱体A的容积为V,集气空腔B真空部分的容积为4V,飞船舱门的面积是0.6m2,不计舱体A器壁的体积,整个过程温度不变,电源电压为12V,压敏电阻RA、RB的阻值随气体压强变化的关系如表所示。
(1)神舟飞船的两侧设置黑色、宽大的太阳能电池板,它可以将太阳能转化为______ 能。太阳能属于______ 再生能源;
(2)由于处在真空环境,它的舱门必须具有良好的密封性,应该将舱门向______ (选填“内”或“外”)开,是相对安全的选择;
(3)图乙中,若舱体A漏气,则电压表V2的示数将______ ;
(4)实验表明,一定质量的气体在温度不变时,压强随体积的变化如图丙所示。经测试发现舱体有漏气现象,一段时间后,当电压表V1与V2示数比为1∶4时,根据表格中数据,可求出此时舱门内外压力差是多少N_________ ?(写出必要的文字说明,表达式及最后结果)
压敏电阻受到的气压(×105Pa) | 0 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | 1.0 |
压敏电阻对应的电阻值(Ω) | 100 | 80 | 60 | 44 | 30 | 25 | 20 | 16 | 12 | 10 | 8 |
(2)由于处在真空环境,它的舱门必须具有良好的密封性,应该将舱门向
(3)图乙中,若舱体A漏气,则电压表V2的示数将
(4)实验表明,一定质量的气体在温度不变时,压强随体积的变化如图丙所示。经测试发现舱体有漏气现象,一段时间后,当电压表V1与V2示数比为1∶4时,根据表格中数据,可求出此时舱门内外压力差是多少N
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2 . 如图是一款新能源房车,车内配备了齐全的基本生活设施,车顶装有太阳能板。该车可以用太阳能和充电桩同时充电,充满可以储存电能;若房车15min内将10kg水从20℃加热至70℃,同时行驶了25km到达景点停车场,停车熄火时发现房车电量还剩90%,水的比热容为,求:
(1)太阳能板利用的能量是___________(填“一次”“二次”)能源。
(2)在加热水时,水吸收的热量?
(3)若房车从营地行至景点,全程以100kW的恒定功率行驶,房车充满电后的工作效率?(保留1位小数)
(1)太阳能板利用的能量是___________(填“一次”“二次”)能源。
(2)在加热水时,水吸收的热量?
(3)若房车从营地行至景点,全程以100kW的恒定功率行驶,房车充满电后的工作效率?(保留1位小数)
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解题方法
3 . 我国全面推进乡村振兴以来,如今的乡村生活环境已经得到很大的改善。很多乡村道路新安装了如图甲所示的风光互补路灯,它既可以通过太阳能电池板独立发电并储存在蓄电池内,也可以通过风力发电机独立发电并储存,还可以两者同时发电并将电能储存在蓄电池内,晚上供LED路灯照明时使用。而蓄电池放电深度会影响它的寿命,使用时放电至少留20%就停止电能输出。这种型号风光互补路灯技术参数如表。其中光电转换率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率;蓄电池的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。
(1)当阳光照到电池板表面每m2的功率为800W时,太阳能电池板的输出总功率为______ W;
(2)已知风力发电机的输出功率P与风速v的平方成正比,若风力发电机的输出功率为80W,此时风速为______ m/s;
(3)充满电的蓄电池以额定电压对一个LED路灯供电,为使蓄电池的使用寿命更长,持续供电时间不能超过多少小时?( )
(4)若用100盏该型号路灯照明,每天正常工作8h,如果用煤发电对该路灯供电,已知煤电转换关系为β=400g/(kW·h),则煤燃烧一天时的能量有效利用率是多少?(煤的热值为3×107J/kg)( )
风力发电机 | 太阳能电池板 | ||
最大限制风速 | 10m/s | 电池板面积 | 0.5m2 |
最大输出功率 | 320W | 光电转换效率 | 12% |
蓄电池 | LED路灯 | ||
蓄电池容量 | 90A·h | 额定电压 | 12V |
额定电压 | 12V | 额定功率 | 60W |
(2)已知风力发电机的输出功率P与风速v的平方成正比,若风力发电机的输出功率为80W,此时风速为
(3)充满电的蓄电池以额定电压对一个LED路灯供电,为使蓄电池的使用寿命更长,持续供电时间不能超过多少小时?
(4)若用100盏该型号路灯照明,每天正常工作8h,如果用煤发电对该路灯供电,已知煤电转换关系为β=400g/(kW·h),则煤燃烧一天时的能量有效利用率是多少?(煤的热值为3×107J/kg)
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名校
解题方法
4 . .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,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。____
(1)太阳能
(2)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)
(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。
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2024-04-01更新
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129次组卷
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4卷引用:2024年陕西省西安市西安高新第一中学三模物理试题
5 . 阅读短文,回答问题。
如图所示,我市某校园的路灯使用了风光互补路灯系统,它既可以通过太阳能电池板独立发电,也可以通过风力发电机独立发电,还可以两者同时发电,将电能储存在蓄电池内晚上供LED路灯照明时使用,蓄电池充满电后不再充电,使用时放电至少留20%就停止电能输出,这样可延长蓄电池的寿命。查得该型号风光互补路灯技术参数如下表。其中光电转换率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率;蓄电池的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。
(1)当夜晚气温为-5℃时,风力发电机和太阳能电池板均________ (有/没有)内能。
(2)风力发电机启动后,将风的机械能转化为电能,再转化为________ 能存储在蓄电池里。
(3)当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总功率________ W;
(4)如图示电路中,若蓄电池能始终提供大小恒定的电流,为恒流源。R0为定值电阻,移动滑动变阻器R的滑片,则下列表示电压表示数U、电路总功率P随电流表示数I变化的关系图线中,可能正确的是________
A. B.
C. D.
(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(风速在规定范围内),当风速为5m/s时,风力发电机的输出功率为________ W;
风光互补路灯系统
如图所示,我市某校园的路灯使用了风光互补路灯系统,它既可以通过太阳能电池板独立发电,也可以通过风力发电机独立发电,还可以两者同时发电,将电能储存在蓄电池内晚上供LED路灯照明时使用,蓄电池充满电后不再充电,使用时放电至少留20%就停止电能输出,这样可延长蓄电池的寿命。查得该型号风光互补路灯技术参数如下表。其中光电转换率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率;蓄电池的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 | 蓄电池 | LED灯 | ||||
最大限制风速 | 10m/s | 电池板面积 | 0.6m2 | 蓄电池容量 | 90Ah | 额定电压 | 12V |
最大输出功率 | 400W | 光电转换效率 | 10% | 额定电压 | 12V | 额定功率 | 60W |
(2)风力发电机启动后,将风的机械能转化为电能,再转化为
(3)当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总功率
(4)如图示电路中,若蓄电池能始终提供大小恒定的电流,为恒流源。R0为定值电阻,移动滑动变阻器R的滑片,则下列表示电压表示数U、电路总功率P随电流表示数I变化的关系图线中,可能正确的是
A. B.
C. D.
(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(风速在规定范围内),当风速为5m/s时,风力发电机的输出功率为
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解题方法
6 . 我们可以认为光是由一个个能量粒子组成的。组成光束的每个能量粒子所拥有的能量可近似为。太阳可以均匀地向四周辐射光能量,已知太阳辐射的总功率为,太阳到地球的距离为,太阳射向地球的能量在传到地面过程中由于云层反射和大气吸收,大约有的能量损耗。现有一太阳能热水器,其收集正射阳光的面积恒为,将太阳辐射能转化为水的热能的效率为。假设此热水器的进水温度和室温均为。该热水器的热量损失功率成正比于热水器内水温与室温之差,当热水器出水口关闭时,经过长时间照射后,热水器内水温可以达到。已知水的比热容,水的密度为,计算过程中取3,结果保留2位有效数字。可能用的数学公式有:圆的面积,球的表面积,球的体积,其中为圆或球的半径。求:
(1)单位时间传到该太阳能热水器收集板上太阳光能量粒子的个数;
(2)该热水器单位(内外)温差的热量损失功率为多少?
(3)当热水器以流量出水,经过一段时间,其稳定的出水温度为多少摄氏度?
(1)单位时间传到该太阳能热水器收集板上太阳光能量粒子的个数;
(2)该热水器单位(内外)温差的热量损失功率为多少?
(3)当热水器以流量出水,经过一段时间,其稳定的出水温度为多少摄氏度?
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解题方法
7 . 阅读短文,回答问题。
太阳能电池帆板(简称“电池板”)是为各类太空飞行器提供能源的装置,被称为太空能量“供应商”。电池板通常装有“向日器”,有了“向日器”,电池板就像向日葵一样迎着太阳转动。某兴趣小组为了研究影响太阳能电池产生电流大小的因素,他们用材料相同、面积分别为S和S'(S<S')的“电池板”进行实验,并改变电池板与光线的夹角θ,用电流表观察电流大小,实验过程如图所示。
(1)太阳能电池工作时,是把太阳能转化为______ 能;
(2)分析比较图甲与乙可得,材料、与光线夹角相同的电池板,______ 越大,产生的电流越大;
(3)分析比较图______ 可得:太阳能电池帆板安装“向日器”时,要尽量使太阳光垂直照射电池板;
(4)图丁所示为我国最新“天宫”与“天和”的组合体。对太空中的组合体来说,每24个小时就有16个昼夜。每昼30分钟、每夜______ 分钟,30分钟面对太阳的时间,就是组合体太阳能帆板发电的时候。帆板发电时,一部分电量直接供给组合体,另一部分电量则储存在柔性砷化镓薄膜电池里,供黑夜时使用。黑夜电池在供电时是把______ 能转化为______ 能。若组合体所在高度电池帆板每平方米接收的太阳光能量平均功率值为500W,为了保证每天能够产生的电能,则组合体电池帆板的总面积至少为______ m2(太阳能电池效率为23%)。
太空能量“供应商”——太阳能电池帆板
太阳能电池帆板(简称“电池板”)是为各类太空飞行器提供能源的装置,被称为太空能量“供应商”。电池板通常装有“向日器”,有了“向日器”,电池板就像向日葵一样迎着太阳转动。某兴趣小组为了研究影响太阳能电池产生电流大小的因素,他们用材料相同、面积分别为S和S'(S<S')的“电池板”进行实验,并改变电池板与光线的夹角θ,用电流表观察电流大小,实验过程如图所示。
(1)太阳能电池工作时,是把太阳能转化为
(2)分析比较图甲与乙可得,材料、与光线夹角相同的电池板,
(3)分析比较图
(4)图丁所示为我国最新“天宫”与“天和”的组合体。对太空中的组合体来说,每24个小时就有16个昼夜。每昼30分钟、每夜
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2023-06-29更新
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219次组卷
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2卷引用:广东省深圳市龙岗区实验学校2022-2023学年九年级上学期期末物理试题
解题方法
8 . 小华家最近将燃气能热水器换成了太阳能热水器。已知他家所在地的太阳能辐射到地面的平均功率约为P=1.4×103W/(m2•s),若如图太阳能热水器集热器面积S=2m2,在该地用此太阳能热水器将质量100kg,初温为20℃的水加热到50℃需要5h。求:
(1)与燃气能热水器相比较,请各写出一点太阳能热水器的优点和缺点。
优点:___________ 。
缺点:___________ 。
(2)太阳能热水器5h接收到的太阳能(用字母E表示)是多少?___________
(3)该太阳能热水器的加热效率是多大?___________
(1)与燃气能热水器相比较,请各写出一点太阳能热水器的优点和缺点。
优点:
缺点:
(2)太阳能热水器5h接收到的太阳能(用字母E表示)是多少?
(3)该太阳能热水器的加热效率是多大?
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解题方法
9 . 下图是“风光互补路灯”系统,有阳光时,太阳能电池板发电;有风时,风力发电机发电,两者皆备时同时发电,并将电能输送至蓄电池储存起来,供路灯晚间照明使用。蓄电池使用过程中,充电至90%时停止充电,放电余留20%时停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置的相关参数,当风速在5~12m/s时,风力发电机输出功率与风速的三次方成正比。
(1)太阳能是______ (选填“可”或“不可”)再生能源。有阳光时,太阳能电池板把太阳能转化为______ 能;
(2)风力发电机给蓄电池充电时,蓄电池相当于电路的______ (选填“电源”或“用电器”);
(3)蓄电池充电至90%时储存的电能可供LED路灯工作______ h;
(4)若太阳能电池板的总面积为5m2,在某时间段光照1h,太阳能电池板平均发电功率为180W,则1m2的太阳能电池板1h所接收太阳辐射的能量为______ J;
(5)当风速为6m/s时,持续光照10h,蓄电池的电量也只由20%充到了70%,则太阳能电池板发电的平均功率______ W。
风力发电机 | 太阳能电池组件 | ||
最小启动风速 | 1m/s | 太阳能电池功率 | 0~200W |
最小充电风速 | 3m/s | 太阳能转换效率 | 15% |
最大限制风速 | 12m/s | 蓄电池 | 400Ah-12V |
最大输出功率 | 400W | LED路灯 | 80W-12V |
(1)太阳能是
(2)风力发电机给蓄电池充电时,蓄电池相当于电路的
(3)蓄电池充电至90%时储存的电能可供LED路灯工作
(4)若太阳能电池板的总面积为5m2,在某时间段光照1h,太阳能电池板平均发电功率为180W,则1m2的太阳能电池板1h所接收太阳辐射的能量为
(5)当风速为6m/s时,持续光照10h,蓄电池的电量也只由20%充到了70%,则太阳能电池板发电的平均功率
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解题方法
10 . 阅读短文,回答问题。
【材料一】“嫦娥一号”的成功发射引起了人们对月球的探索兴趣。随着对月球了解的不断深入,一些科学家预言月球必将成为人类未来的能源基地。按照一些科学家的设想,利用月球正面太阳光充足、地域广阔的特点,可以在月球上建设大型的太阳能电站。在月球上产生的电能经微波转换器将电流转换成微波,并通过天线将电能以微波的形式向地面发送,地面接收站再通过天线把微波还原成电能,这样就解决了电能的输送问题,如图所示是这个设想的示意图。
【材料二】我国的“嫦娥”系列登月车利用太阳能电池提供能量。当太阳光照射到组成太阳能电池叠在一起的两片不同的半导体表面时,会产生光电效应,从而使电路中产生电流。数据显示,太阳光照射到太阳能电池板每平方米面积上的辐射功率为1.5×104W,光电转化效率为18%。
(1)太阳能是______________ (选填“可再生”或“不可再生”)能源。太阳发出的巨大能量来源于太阳内部的氢原子核发生的______________ (选填“核聚变”或“核裂变”)反应;
(2)月球太阳能电站相对于地球表面是______________ (选填“运动”或“静止”)的。已知月球与地球间的距离约为3.84×108m,从月球发出的微波信号经______________ s到达地球;(设微波在真空和空气中的传播速度均为3×108m/s)
(3)在太阳光照射下,太阳能电池将太阳能转化为______________ ;
(4)在月球上一块接收面积为2m2的太阳能电池板,它的发电功率是______________ W;
(5)若月球电站的总发电能力为6×109kW,利用微波传输电能的输电效率为80%。则地面接收站1h接收到的电能相当于完全燃烧______________ kg煤放出的热量。(煤的热值为3.0×107J/kg
【材料一】“嫦娥一号”的成功发射引起了人们对月球的探索兴趣。随着对月球了解的不断深入,一些科学家预言月球必将成为人类未来的能源基地。按照一些科学家的设想,利用月球正面太阳光充足、地域广阔的特点,可以在月球上建设大型的太阳能电站。在月球上产生的电能经微波转换器将电流转换成微波,并通过天线将电能以微波的形式向地面发送,地面接收站再通过天线把微波还原成电能,这样就解决了电能的输送问题,如图所示是这个设想的示意图。
【材料二】我国的“嫦娥”系列登月车利用太阳能电池提供能量。当太阳光照射到组成太阳能电池叠在一起的两片不同的半导体表面时,会产生光电效应,从而使电路中产生电流。数据显示,太阳光照射到太阳能电池板每平方米面积上的辐射功率为1.5×104W,光电转化效率为18%。
(1)太阳能是
(2)月球太阳能电站相对于地球表面是
(3)在太阳光照射下,太阳能电池将太阳能转化为
(4)在月球上一块接收面积为2m2的太阳能电池板,它的发电功率是
(5)若月球电站的总发电能力为6×109kW,利用微波传输电能的输电效率为80%。则地面接收站1h接收到的电能相当于完全燃烧
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