21、(1)风车工作1小时获得的能量为W总=8×104×3600=2.88×108J
风车工作1小时产生的电能为W=Pt=10×100×8×3600=2.88×107J
故风车发电的效率为η=W电/W总=2.88×107J/2.88×108J=10% (3分)
(2)100台风车一年获得的电能为W=100×12×104×4000×3600=1.728×1014J
Q=mq W= mq 1.728×1014=m×3×107 m =5.76×106㎏(3分)
(3)m=ρV=ρsvt=1.3×10×60×100=78000㎏(2分)
(05中)41.(8分)医院里利用高温高压蒸汽消毒锅对器械进行消毒,不同的器械所要求的温度、压强不同.如图为自动测量锅内温度、气压的电路原理图(虚线框内为锅内部分电路).电源电压恒为4.5V.
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(1)若对总质量为5kg、初温为15℃的钢制器械进行消毒,消毒温度须达到115℃时,器械共吸收多少热量?[c钢=0.46×103J/(kg·℃)]
(2)压强传感器R1(阻值随所受的压强大小发生变化的可变电阻)置入锅内,其受压面积为2cm2,如果R1表面能承受的最大压力为70N,则锅内允许的最高气压是多少?
(3)A1为显示锅内气压大小的仪表(实质是电流表),当锅内气压不高于1标准大气压时,A1显示气压值都为0,此时R1阻值为200Ω,求:气压表零刻度线应标在电流表Al刻度盘多少毫安处?
(4)热敏传感器R2(阻值随温度发生变化的可变电阻)置于锅内,A2为显示温度的仪表(实质是电流表);R2的电阻与温度的关系如下表所示:
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温度t/℃ |
80 |
85 |
90 |
95 |
100 |
105 |
110 |
115 |
…… |
|
电阻R2/Ω |
120 |
110 |
100 |
90 |
80 |
70 |
60 |
50 |
…… |
当电流表A2示数为60mA时,锅内的温度为多少?
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(05调)19.太阳能是人类能源的宝库,人类早期除了间接利用存贮在化石燃料中的能源外,还设法直接利用太阳能。如图所示,太阳能集热器就是直接利用太阳能把水加热的装置。太阳能热水系统主要元件包括集热板、储存装置及循环管路三部分。
(1)储存装置比集热板的位置要高,请你猜想为什么要这样设计?
(2)假设家用太阳能热水器的效率在夏天可达50%;从太阳能手册中查到,在地球表面,晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射为1.26×103J/m2·s。如果储水箱内的水大约有40kg,集热板接收阳光垂直照射的面积始终是1.5m2,请计算,要使水温上升30℃需要多长时间?(C水=4.2×103J/(kg.℃))
18、(1)3W;(2)1.32W。
(03中)18.(5分)市场上有一种双能源太阳能热水器,晴天享用太阳能,阴天可用电加热.如图是该热水器电路图.电热管R标有“220V100W”字样,R0与构R成保温电路.当K连到2时,电热管正常工作,给水箱里的水加热;当K连到3时,热水器处于保温状态,保温功率为100W.
(1)求R、R0的值.
(2)保温时R的实际功率是多少?
(07调)44 . “热得快”是用来插人开水瓶中烧开水的电热器,如图所示。张军设计了
浮球自控开关,当水位降到一定位置时,触点开关自动断开,防止热得快被烧坏。乙图是接线盒的放大图。若空瓶的质量是1kg ,装满水后的总质量为3kg 。试求:
( l )装满水时,瓶对桌面产生多大的压力?
( 2 )若浮球的体积为80cm3,浮球和浮杆共重1N ,不计浮杆的体积,装满水时,开关的两个触点之间的压力是多大?
( 3 )若水的初温是20℃ ,在1 标准大气压下,烧开这瓶水最少需要消耗多少电能?
44、(1)30N(2)0.7N,(3)6.72×105
(06中)21.如图是我国西部某地区风力发电的外景。该地区空气密度为1.3㎏/m3,一台风车的轮叶转动时可以形成面积为100m2的圆面。下表给出了在不同风速下一台风车获得的能量。
|
平均风速(m/s) |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
|
1s内获得的能量(×104J) |
4 |
8 |
12 |
16 |
20 |
24 |
(1)若某时间内风速为10
m/s,一台风车工作1小时所产生的电能供10只“220V 100W”灯泡正常工作8h,求这台风车发电的效率。
(2)若此地年平均风速为15 m/s,100台这样的风车一年(工作时间按4000h计算)获得的风能相当于完全燃烧多少千克煤?(煤的热值为3×107J/㎏)
(3)若风速为10 m/s,则1min内有多少千克的空气流冲击风车轮叶转动形成的圆面?
(06中)20.在南极考察中使用的海洋破冰船,针对不同的冰层有不同的破冰方法。其中一种破冰的方法是:接触冰面前,船全速航行,船体大部分冲上冰面,就可以把冰压碎。
(1)当破冰船航行于海面时,它的排水体积约为1500m3,求船自身的重力。(3分)
(2)在一次破冰行动中,当船冲到冰面上时,船的排水体积变为原来的三分之一,船与冰层接触面积为5m2,此时破冰船对冰层的压强是多少?(海水的密度取1.0×103㎏/m3)
20、(1)F浮=ρ水gV排=103×10×1.5×103 N=1.5×107N 因为船漂浮所以 G= F浮=1.5×107N
(2)F浮=1/3ρ水gV排 (1分) P=F/S=2G/3S=2×106Pa
(06中)21.图甲是周小平同学为学校办公楼空调设计的自动控制装置。R是热敏电阻,其阻值随温度变化关系如下表格所示。已知继电器的线圈电阻R0为10Ω,左边电源电压为 6V恒定不变。电流表0~30mA量程接入电路,图乙是电流表表盘。当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时,继电器的衔铁被吸合,右边空调电路则正常工作。
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(1)该同学将电流表改成了温度表,通过计算并标出表盘上25℃的位置。(3分)
(2)为了节省电能,使温度达到30℃时空调才能启动制冷,电路中要串联多大电阻?(2分)
(3)为了给空调设定不同的启动温度,请你提出一种可行的、调节方便的措施。(改变电阻除外)(1分)
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温度t /℃ |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
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电阻R/Ω |
600 |
550 |
500 |
450 |
420 |
390 |
360 |
330 |
300 |