12.閱讀短文,解答問題.
如圖甲所示是我國第一艘太陽能混合動力游船“尚德國盛號”.其最具特色的太陽翼采用高效晶硅異型太陽能電池板拼裝而成,整艘船最多可容納170位旅客,排水量為60噸.“尚德國盛號”駕駛室里有一個GPS(全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))接收器裝置,全船照明均采用節(jié)能型燈泡及LED燈,大大降低能源損耗,“尚德國盛號”年發(fā)電量可達1.7×104kW•h.相當(dāng)于每年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約6.2×103kg,每年可減少二氧化碳排放量約15.7t.
(1)如果該船滿載乘客從東海駛?cè)朦S浦江,游船所受到的浮力不變,船體排開水的體積將增大 (選填“減小”、“增大”或“不變”).(己知ρ海水>ρ江水).
(2)LED燈可以將電能直接轉(zhuǎn)化為光能,小明對LED燈很感興趣,拆開了自己新買的LED節(jié)能手電筒,發(fā)現(xiàn)燈頭里有2只相同規(guī)格的LED燈泡.請你幫小明判斷一下2只LED燈泡是怎樣連接的,寫出判斷方法:
操作方法:擰去一只LED燈泡,觀察另一燈是否發(fā)光
判斷依據(jù):如發(fā)光則是并聯(lián),如不發(fā)光則為串聯(lián)
(3)某次運行中游船以300kW的恒定功率啟動并保持該恒定功率沿直線運行,行駛過程中所受阻力不變,速度由零逐漸增大至最大值后保持勻速直線運動.運動過程中牽引力F與速度的倒數(shù)(1/v)的關(guān)系圖線如圖乙中的實線所示,則游船運動的最大速度為5m/s,游船運行過程中所受阻力為6×104 N.
(4)若僅采用標(biāo)準(zhǔn)煤給“尚德國盛號“提供電能,為使其仍達到現(xiàn)行的年發(fā)電量,求完全燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化成電能的效率是多大?(已知標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值為3.0×107J/kg )

分析 (1)船滿載乘客從東海駛?cè)朦S浦江,都是漂浮,根據(jù)物體的漂浮條件確定受到的浮力變化情況,然后根據(jù)阿基米德原理判斷船體排開水體積的變化;
(2)一次能源是指直接從自然界獲取的能源,如太陽能,水能、風(fēng)能、潮汐能等;二次能源是指通過一次能源轉(zhuǎn)化而來的能源,如電能;根據(jù)用電器是否獨立工作、互不影響判斷兩LED燈泡的串并聯(lián);
(3)游船以恒定功率沿直線運行時,根據(jù)P=Fv可知牽引力最小時游船運動的速度最大并結(jié)合乙圖得出其大小,再根據(jù)P=Fv求出受到的牽引力,利用二力平衡條件求出受到的阻力;
(4)根據(jù)Q=mq求出完全燃燒6.2×103kg標(biāo)準(zhǔn)煤產(chǎn)生的內(nèi)能,把電能的單位換算成焦耳,然后利用效率公式求出完全燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化成電能的效率.

解答 解:
(1)船滿載乘客從東海駛?cè)朦S浦江,都是漂浮,受到的浮力都等于船和乘客總重,受到的浮力不變;
因海水的密度大于河水的密度,所以根據(jù)FgV可知,船體排開水的體積將增大.
(2)太陽能屬于直接從自然界獲得的能源,是一次能源;
兩LED燈泡能獨立工作、互不影響時為并聯(lián),否則為串聯(lián),所以可以擰去一只LED燈泡,觀察另一燈是否發(fā)光,如發(fā)光則是并聯(lián),如不發(fā)光則為串聯(lián);
(3)游船以恒定功率沿直線運行時,牽引力最小時,輪船運動的速度最大,
由圖乙可知,$\frac{1}{v}$=0.2m-1•s,即v=5m/s;
最大速度時,受到的牽引力:
F=$\frac{P}{v}$=$\frac{300×1{0}^{3}W}{5m/s}$=6×104N,
因為輪船勻速直線運動時,受到的阻力和牽引力是一對平衡力,
所以f=F=6×104N.
(4)完全燃燒6.2×103kg標(biāo)準(zhǔn)煤產(chǎn)生的內(nèi)能:
Q=mq=6.2×103kg×3.0×107J/kg=1.86×1011J,
每年的發(fā)電量:
W=1.7×104 kW•h=1.7×104×3.6×106J=6.12×1010J,
轉(zhuǎn)化效率:
η=$\frac{W}{Q}$×100%=$\frac{6.12×1{0}^{10}J}{1.86×1{0}^{11}J}$×100%≈33%.
故答案為:(1)不變;增大;(2)擰去一只LED燈泡,觀察另一燈是否發(fā)光;如發(fā)光則是并聯(lián),如不發(fā)光則為串聯(lián);
(3)5;6×104;(4)完全燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化成電能的效率是33%.

點評 本題考查了學(xué)生對物體的漂浮條件、阿基米德原理、電路串并聯(lián)的辨別、功率公式、二力平衡條件、信息的傳播和能源的分類等,知識點多、綜合性強,屬于難題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:多選題

2.為了判斷一根鐵棒是否具有磁性,小明進行如圖所示四個實驗,根據(jù)實驗現(xiàn)象能確定該鐵棒具有磁性的是( 。
A.
將懸掛的鐵棒多次轉(zhuǎn)動,靜止時總是南北指向
B.
將鐵棒一端靠近小磁針,相互吸引
C.
將鐵棒一端靠近大頭針,大頭針被吸引
D.
水平向右移動鐵棒,彈簧測力計示數(shù)有變化

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:填空題

3.圖中利用頻閃攝影記錄了汽車在平直公路上行駛時在相同時間內(nèi)通過的路程.相鄰兩點間的距離如圖所示,時間間隔為T,則圖中1、4兩點之間汽車的平均速度大小為$\frac{{s}_{1}+{s}_{2}+{s}_{3}}{3T}$.(用所給字母表示)

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:計算題

20.小明家與學(xué)校的直線距離AB為1500m.某次小明從家出發(fā)步行到學(xué)校,先向東沿AC走 1200m,再向北沿CB走900m到達學(xué)校,所用時間為14min,如圖所示.則
(1)此次步行他從家到學(xué)校的平均速度為多少m/s?
(2)若他用同樣大小的速度從學(xué)校沿直線BA回家,則所需時間為多少min?

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:填空題

7.某物體與一彈簧連接,運動過程中,某時刻物體具有的動能為aJ,分子總動能為bJ,重力勢能cJ為,內(nèi)能為dJ,彈簧的彈性勢能為eJ.則此時物體的機械能是(a+c+e)J,物體具有的分子的總勢能是(d-b) J.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

17.如圖所示,F(xiàn)為凸透鏡的兩個焦點,A'B'為物體AB的像,則物體AB在( 。 
A.圖中I區(qū)域,比A'B'大,箭頭方向向上
B.圖中Ⅱ區(qū)域,比A'B'大,箭頭方向向下
C.圖中Ⅲ區(qū)域,比A'B'大,箭頭方向向上
D.圖中Ⅳ區(qū)域,比A'B'小,箭頭方向向下

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖是家庭生活用電的幾種做法,其中正確的是(  )
A.
鑒別火線零線時測電筆的握法
B.
有金屬外殼的用電器使用三腳插頭
C.
同時使用多個大功率用電器
D.
使用絕緣皮破損的導(dǎo)線

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:作圖題

1.如圖所示,請完成下面電路的連接,使其成為符合安全用電要求的家庭電路.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:解答題

2.我國是嚴(yán)重缺水的國家,水資源人均占有量只是世界平均值的百分之二十五,是世界上人均水資源最貧乏的國家之一,相信你通過物理學(xué)習(xí),已經(jīng)調(diào)查過學(xué)校和家庭的用水情況,請結(jié)合實際,提出在生活中節(jié)約用水的若干建議.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案