热门试卷

解：根据题意得：

20%P水=P电

解得：P水==1×106W

根据机械能守恒定律得：

mgh=P水t

解得：m===3×105kg

所以V===300m3

答：每分钟的水流量是300m3．

解：（1）由题知，水的体积：

v=120L=120×10-3m3=0.12m3

水吸收的热量：

Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×120kg×（40℃-20℃）

=1.008×107J；

（2）由题知，W电=Q吸=1.008×107J，

P=，

加热时间：

t===5.04×103s=1.4h；

（3）因W总=Pt′=2000W×2×3600s=1.44×107J，

所以电加热器的效率：

η===70%；

答：（1）水吸收热量为1.008×107J；

（2）电加热器正常工作1.4h；

（3）电加热器的效率是70%．

解：每秒钟落下的水的质量：

m=ρV=ρQ=1×103 kg/m3×1×103 m3/s×1s=1×106kg，

每秒钟落下的水做功：

W水=GH=mgH=1×106kg×10N/kg×100m=1×109J，

每秒钟流水发电的电能：

W电=W水η=1×109J×60%=6×108J，

故发电功率为：

=6×108W．

答：该发电站的发电功率为6×108W．

解：（1）与地面的接触面：S面=2×100cm2=0.02m2

    据平衡承受的最大力：G总=F=PS面=2×105×0.02=4000（N）                  

     该车的最大承载量：G=G总-G车=4000-600=3400（N）                              

（2）转化为机械能的能量：W机=ηW=80%×3×106=2.4×106（J）      

     F=f=40N

    行驶的路程：S=（m）=60km                           

所以时间：t=（h）

答：（1）该车的最大载重量是多大3400N．

（2）该车每次充电能储存电能3×106J，电能转化为机械能的效率为80%．若车以最高时速匀速行驶时，受到的阻力为40N，求该车充一次电，最多可连续行驶2h．

解：（1）水从喷口喷出后做平抛运动，下落高度

解得t=s=0.6s

最大喷灌圆面半径x=a+v0t=1+10×0.6=7m

喷灌最大面积S=πx2-πa2=3×（72-12）=144m2

（2）电动机的输入功率P电=UI=220×4.0W=880W

电动机的热功率

水泵的输入功率等于电动机的输出功率P入=P电-P热=800W

水泵的输出功率

其中m=m0t

求得P出=700W

水泵效率

（3）电池板最小面积Smin接收太阳能的功率：

电池板接收太阳能转化为电能的功率：P电=UI=P×15%

联立以上二式得：

答：（1）这个喷灌系统所能喷灌的最大面积s是144m2；

（2）假设系统总是以最大喷水速度工作，水泵的抽水效率η是87.5%；

（3）所需太阳能电池板的最小面积smin为5.7m2．

解：（1）热水器10时能接受的太阳能：Q=600J/（m2•s）×1.5m2×10×3600s=3.24×107J；

根据题意可知，水吸收的热量为：

Q吸=cm△t，

解得，水升高的温度△t===38.6℃

因此贮水箱中的水的温度可升高到20℃+55℃=75℃．

答：（1）该热水器1小时能接受7.2×106J的太阳能；

（2）贮水箱中的水的温度可升高到75℃

解：（1）这种方法不可取，增加烟筒的高度虽然可以使周围地表面SO2的含量减少，但是二氧化硫的排放总量不变，且污染范围扩大了．

（2）用传统的煤、石油作燃料，其主要缺点是燃烧过程中产生大量的二氧化碳和含硫化合物，会造成温室效应和酸雨；

氢气可以作为新能源，因为氢的燃烧值大，燃烧后只产生水，无污染物形成；缺点是氢的熔点低，不易液化，给运输带来不安全因数；

故答案为：

（1）这种方法不可取，二氧化硫的排放总量不变，且污染范围扩大了；

（2）用传统的煤、石油作燃料，其主要缺点是燃烧过程中产生大量的二氧化碳和含硫化合物，会造成温室效应和酸雨；氢气可以作为新能源，因为氢的燃烧值大，燃烧后值产生水，无污染物形成；缺点是氢的熔点低，不易液化，给运输带来不安全因数．

解：（1）让太阳光照射容器中水，根据Q=cm△t得出水所吸收的热量，求出单位面积上、单位时间内获得的太阳能．设计装配图如图所示．

（2）需要测量单位面积上、单位时间内获得的太阳能，除了测量水的质量、温度的升高值，还需测量太阳照射的时间．

（3）实验误差来自太阳能没有全部被水吸收．

故答案为：（1）见下图．    

（2）时间（T）或t．      

（3）太阳能没有全部被水吸收，或水吸收的太阳能还有一部分损失等．

解：单位时间内转化为风车的动能为：ρπv×v2×50%=

由能量守恒定律可知：×80%=mgh

解得：m=；

答：单位时间内最多可提升的水的质量为．

解：（1）单位时间内流向风轮机的最大风能功率为：Pm====ρπr2v3

（2）设风能功率和输出功率之间的转化常数为k，则：

风力发电机在风速v1时能够输出电功率为：

P1=kPm=kρπr2v13

风力发电机在风速v2时能够输出电功率为：

P2=kρπr2v23

所以，==（）3

即P2=P1

这台风力发电机在该地区的最小年发电量：

W=P2t=×540KW×5000h=8×105KWh．

答：（1）单位时间内流向风轮机的最大风能的功率为ρπr2v3；

（2）这台风力发电机在该地区的最小年发电量是8×105KWh．

解：当今人类利用的常规能源是化石燃料，包括煤、石油、天然气等，利用的新能源是太阳能、核能、地热能、海洋、风能等，新能源与煤、石油等传统能源相比较，其

核能的优点是核裂变产生的能源比使用煤和石油更加清洁；产能更多．核能的缺点是核裂变反应造成的核废料具有放射性，难处理；建造成本高．

风力发电的优点是取之不尽用之不竭，缺点是不够稳定．

答：核能的优点是核裂变产生的能源比使用煤和石油更加清洁；产能更多．核能的缺点是核裂变反应造成的核废料具有放射性，难处理；建造成本高．

风力发电的优点是取之不尽用之不竭，缺点是不够稳定．

解：（1）水从喷口喷出后做平抛运动；

下落高度：                           

最大水平位移：x=v0t                  

喷灌面积：S=πR2=243m2                 

（2）电动机的输入功率：P电=UI=880W

电动机的热功率：P热=I2r=80W

水泵的输入功率等于电动机的输出功率：P入=P电-P热=800W

水泵的输出功率：P出==

m=m0t      

可求得：P出=600W     

水泵效率：η=×100%=75%         

（3）电池板最小面积Smin接收太阳能的功率：P=

电池板接收太阳能转化为电能的功率：P电=P×75%×90%=UI=880W

联立以上二式得：Smin≈6.3m2

答：（1）这个喷灌系统所能喷灌的最大面积为243m2；

（2）假设系统总是以最大喷水速度工作，水泵的抽水效率η为75%；

（3）所需太阳能电池板的最小面积6.3m2．

解：太阳辐射的能量在一球面上，则可知，地面所在的球面上获得总功率P=P0×4πr2=4×3.14×（1.5×1011）2×1.8×103=5×1026W；

则1s内释放的能量W=Pt=5×1026J；

答：太阳在一秒内释放出的能量为5×1026J；

解：（1）由能量守恒定律，水经照射吸收的热量：

Q吸=cm△t

=4.2×103J/（kg•℃）×6kg×5℃

=1.26×105J；

每秒钟获得的热量Q===1.4×102J；

每平方米绿色植物每秒接收的太阳能Q2===1.4×103J；

（2）每平方米绿色植物每秒吸收太阳能后可放出的氧气为

V==0.07L/（s•m2））

每公倾绿地每秒放出的氧气为：V′=V×104=700L

答（1）每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为1.4×103J；

（2）若绿色植物在光合作用下每吸收1KJ的太阳能可放出0.05L的氧气，则每公顷绿地每秒可放出700L．