太阳能电池板 风力发电机 电池板的总面积 0.5m2 蓄电池 最大限制风速 LED灯 12.0m/s 光电转化效率 20% 最大输出功率 400W 电150Ah 额24V 池定容电量 压 额12V 额60W 定定电功压 率 (1)能源的种类繁多,太阳能和风能都属于 B . A.不可再生能源 B.可再生能源 C.化石能源 D.二次能源
(2)风力发电机利用风力发电时,是将 机械能(风能) 能转化为电能. (3)该型号LED灯正常工作时的电流为多少? (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多少?
(5)这100盏该型号风光互补路灯,每天正常工作10h,一个月消耗多少电能?如果用火力发电供电,则一个月需要消耗煤炭多少kg?(已知火力发电时,发1度电需煤400g,一个月以30天计)
考点:电 功率的计算;欧姆定律的应用;电功的计算;能源的分类. 专题:计 算题;信息给予题;其他综合题. 分析:( 1)像水能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源;像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源; (2)判断能量转化,要看清该过程中的初始能量和最终形成的能量,进而判断出能量的转化过程; (3)该型号LED灯正常工作时的功率和额定功率相等,根据P=UI求出正常工作时的电流; (4)知道太阳能电池板的面积、光电转化效率,知道当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率,利用效率公式求太阳能电池板的输出功率; (5)根据W=Pt求出100盏该型号风光互补路灯,每天正常工作10h,一个月消耗的电能,再根据发1度电需煤400g求出需要煤的质量. 解答:解 :(1)太阳能、风能属于可再生能源,故选B; (2)利用风力发电时,是将机械能(风能)转化为电能; (3)该型号LED灯正常工作时的电压为24V,功率为60W,
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根据P=UI可得,正常工作时的电流: I===2.5A; (4)太阳能电池板的输出功率: P输出=P0/m×0.5m×16%=1000W/m×0.5m×20%=100W; (5)100盏该型号风光互补路灯的总功率: P=100×60W=6000W=6kW, 一天消耗的电能: W=Pt=6kW×10h=60kW?h, 一个月用电: W总=60kW?h×30=1800kW?h, ∵发1度电需煤400g, ∴需要煤的质量: m=W总×400g/kW?h=1800kW?h×400g/kW?h=720000g=720kg. 答:(1)B; (2)机械能(风能); (3)该型号LED灯正常工作时的电流为2.5A; (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100W; (5)这100盏该型号风光互补路灯,每天正常工作10h,一个月消耗1800kW?h的电能,如果用火力发电供电,则一个月需要消耗煤炭720kg. 点评:本 题为电学、热学综合题,综合考查了学生对所学知识的应用能力,要求灵活运用所学知识,属于难题! 31.(12分)(2013?娄底)电梯为居民出入带来很大的便利,小明家住东方豪苑某栋6楼,放学后,乘电梯回家:
(1)若小明的体重为500N,脚与电梯地面的总接触面积为0.05m,则小明对电梯地面的压强为多少?
(2)若电梯在20s内将小明匀速提升15m,在此过程中,电梯上升的速度是多少?电梯对小明做了多少功?电梯对小明做功的功率为多少?
小明又查阅资料,了解到出于安全考虑,电梯都设置超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示,电路由工作电路和控制电路组成:在工作电路中,当电梯没有超载时,触点K与触点A接触,闭合开关S,电动机正常工作;当电梯超载时,触点K与触点B接触,电铃发出报警铃声,闭合开关S,电动机不工作.在控制电路中,已知电源电压U=6V,保护电阻R1=100Ω,电阻式压力传感器(压敏电阻)R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示,电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计.
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(3)在控制电路中,当压敏电阻R2受到的压力F增大时,其阻值减小,从而使电磁铁的磁性 增强 (填“增强”、“减弱”或“不变”).
(4)若电磁铁线圈电流达到20mA时,衔铁刚好被吸住,电铃发出警报声.当该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时,试通过计算说明电梯是否超载?(g取10N/kg) 考点:压 强的大小及其计算;速度的计算;功的计算;功率的计算;欧姆定律的变形公式;电阻的串联. 专题:计 算题;应用题;电路和欧姆定律;长度、时间、速度;功、功率、机械效率;其他综合题. 分析:( 1)小明对电梯地面的压力等于自身的体重,知道受力面积,根据公式p=求出小明对电梯地面的压强; (2)根据速度公式求出电梯匀速上升的速度,根据W=Gh求出电梯对小明做的功,根据P=求出电梯对小明做功的功率; (3)在控制电路中,当压敏电阻R2受到的压力F增大时,其阻值减小,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,再根据电磁铁中电流增大时磁性增强判断此时电磁铁的磁性的变化; (4)根据G=mg求出乘客的重力,也就是对电梯的压力,找出图象中压力对应的R2电阻值,根据欧姆定律的知识计算出此时电路中的电流,将这个电流和20mA比较得出结论. 解答:解 :(1)小明对电梯地面的压力: F=G=500N, 小明对电梯地面的压强: p===10Pa; 4(2)电梯匀速上升的速度: v===0.75m/s, 电梯对小明做的功: W=Gh=500N×15m=7500J, 电梯对小明做功的功率: P===375W; (3)在控制电路中,当压敏电阻R2受到的压力F增大时,其阻值减小,电路中的总电阻减小, 根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电流增大时电磁铁的磁性增强; (4)电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时,电梯受到的压力等于乘客的重力,即 F=G=mg=1000kg×10N/kg=10000N, 由图乙,当压力F=10000N,对应的压敏电阻阻值R2=100Ω ∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和, ∴控制电路中的电流: I===0.03A=30mA, ∵30mA>20mA, ∴此时电梯超载.
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答:(1)小明对电梯地面的压强为10Pa; (2)在此过程中,电梯上升的速度为0.75m/s,电梯对小明做了7500J的功,电梯对小明做功的功率为375W; (3)增强; (4)此时电梯超载. 点评:本 题考查了压强、速度、功、功率的计算和串联电路的特点、欧姆定律的灵活应用,明白电梯超载自动报警系统的工作原理是电磁铁和知道电磁铁磁性的强弱与电流的关系是解决本题的关键. 8.(3分)(2013?湘西州)“五?一”假期,小英随爸妈外出旅行,途中她发现很多现象都与我们学过的物理有关,并写下一些相应的旅行日记,你认为她的日记中描述不妥当的是( )
4 A.汽车的方向盘是个轮轴 汽车行驶中,路边的树木向后飞驰而去,这是因为我选择了汽车为参照物 B. 汽车经过桥梁时发现如图甲所示的标示牌是对汽车的限重 C. D.有十分钟时间,汽车速度仪表指示如图乙,因此这段时间汽车一定在做匀速直线运动 考点:速 度与物体运动;参照物及其选择;轮轴及其他常见简单机械. 专题:其 他综合题. 分析:( 1)汽车的方向盘是一个轮轴; (2)物体的运动和静止时相对的,相对于参照物而言,物体的位置发生改变,则说物体是运动的,否则是静止的; (3)图中的“15t”是限重标志牌; (4)匀速直线运动是指速度不变,运动路线是直线的运动. 解答:解 :A、汽车方向盘是一个轮轴,正确; B、汽车行驶中,以汽车为参照物,路边的树木向后运动,故B正确; C、如图甲所示的标示牌是对汽车的限重标志牌,故C正确; D、有十分钟时间,汽车速度仪表指示如图乙,虽然速度的大小不变,但不一定是直线运动,所以不一定是匀速直线运动,故D错误. 故选D. 点评:此 题考查的知识点较多,有轮轴的认识、运动和静止的相对性、标志牌的认识、匀速直线运动概念的理解等,基础性题目. 13.(3分)(2013?湘西州)火灾发生时,各种易燃物,内部存贮的化学能很快被释放出来,转化为物体内能,给生命财产造成重大损害.若生活中遇到严重的火灾发生时,下面所采取的应对方法不可取的是( ) A.赶紧拨打火警电话 赶紧抢救贵重物品 B. 用湿毛巾捂住鼻、口,低下身来尽快疏散 C. D.尽快切断火灾现场的电源
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考点:物 理常识. 专题:其 他综合题. 分析:发 生火灾时,不要慌张,要赶紧拨打火警电话报警; 同时要切断火灾现场的电源,并用毛巾捂住口鼻俯下身子尽快疏散. 解答:解 :发生火灾时,应: A、赶紧拨打火警电话报警,故A正确; B、要尽快离开火灾现场,不能贪财而抢救贵重物品,故B错误; C、用湿毛巾捂住鼻、口,低下身来尽快疏散,故C正确; D、尽快切断火灾现场的电源,故D正确; 本题选错误的,故选B. 点评:要 熟练掌握应对火灾的正确方法,本题是一道好题,具有现实意义. 25.(8分)(2013?湘西州)目前我国大力提倡节约型社会理念,在城乡家庭中广泛使用一种高效节能灯(如图).一支功率为11W的节能灯亮度相当于60W的白炽灯.下面有三个相关问题请你帮助解决:
(1)一只额定功率为11W的这种节能灯,正常发光时电流是多少?
(2)将60W的白炽灯改用llW的这种节能灯,每晚按5h算,一个月(30天)能节约多少kW?h的电?
(3)节约的这些电能可将多少千克20℃的水烧至100℃?[C水=4.2×10J/kg?℃),计算结果保留一位小数].
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考点:电 功与热量的综合计算;电功的计算;电功率与电压、电流的关系;电功率的计算. 专题:计 算题;电能和电功率;电和热综合题. 分析:( 1)正常发光时节能灯的电功率和额定功率相等,根据P=UI求出电流; (2)白炽灯的电功率减去节能灯的功率即为节约的功率,根据W=Pt求出一个月能节约的电能; (3)根据1kW?h=3.6×10J进行单位的换算,然后根据Q吸=cm(t﹣t0)求出烧开水的质量. 解答:解 :(1)节能灯正常工作时的功率为11W, 根据P=UI可得,正常工作时的电流: I===0.05A; 6(2)一个月能节约的电能: W节约=P节约t=(P白﹣P节)=(60×10kW﹣11×10kW)×5h×30=7.35kW?h; (3)节约的电能: W节约=7.35 kW?h=7.35×3.6×10J=2.646×10J, ∵W节约=Q吸=cm(t﹣t0), ∴烧开水的质量: 67﹣3﹣3
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