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科目: 來源: 題型:

太陽能是21世紀(jì)重點發(fā)展的能源之一.太陽能汽車是利用太陽能電池將接收到的太陽能轉(zhuǎn)化為電能,再利用電動機來驅(qū)動汽車的一種新型汽車,一輛太陽能實驗車,車上太陽能電池接受太陽能的面板的有效面積為S=8m2,太陽光照射到電池板每1m2面積上輻射功率為P0=1KW,在晴朗的天氣,電池對著太陽時產(chǎn)生的電壓為U=120V,并對車上的電動機提供I=15A的電流,試問:
(1)太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率是多少?
(2)如果這輛汽車的電動機將電能最終轉(zhuǎn)化為機械能的效率為75%,當(dāng)汽車在水平路面上勻速行駛時,受到的阻力為150N,則汽車的行駛速度是多大?
(3)此汽車吸收的太陽能相當(dāng)于每小時節(jié)省熱值為4.6×107J/kg的汽油?

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閱讀短文,回答問題:
風(fēng)光互補路燈系統(tǒng)(圖甲、乙分別是實物圖和電路圖)同時安裝了風(fēng)力發(fā)電機和太陽能電池板,有風(fēng)時通過風(fēng)力發(fā)電機發(fā)電,有陽光時通過太陽能電池板發(fā)電,并將電能儲存至蓄電池中,供路燈照明使用,蓄電池充滿電后不再充電.使用時放電至余20%停止電能輸出,可使蓄電池使用壽命更為長久.
風(fēng)力發(fā)電機 蓄電池
最小啟動風(fēng)速1.0m/s 蓄電池容量150Ah
最小充電風(fēng)速2.0m/s
最大限制風(fēng)速12.0m/s 額定電壓12V
最大輸出功率400W
表格中的數(shù)據(jù)為某型號風(fēng)光互補路燈系統(tǒng)的部分技術(shù)參數(shù),其中蓄電池容量是指蓄電池放電電流與放電總時間的乘積,最大輸出功率是指風(fēng)速達(dá)到最大限制風(fēng)速時風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率. 
(1)風(fēng)力發(fā)電機利用
 
原理把
 
轉(zhuǎn)化為電能;風(fēng)能是清潔的、
 
(選填“可再生”或“不可再生”)能源.
(2)該風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率與風(fēng)速的關(guān)系圖象如圖丙所示,由圖象可知,能使該風(fēng)力發(fā)電機組產(chǎn)生電能的風(fēng)速范圍是
 
(用圖象中的字母表示).
(3)已知風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率P與風(fēng)速v的三次方成正比,若風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率為50W,此時風(fēng)速為
 
m/s.
(4)充滿電的蓄電池以額定電壓對外供電,輸出功率為36W時,為使蓄電池的使用壽命更為長久,持續(xù)供電的時間不能超過
 
h.

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讀下面材料,回答有關(guān)問題:
太陽能熱水器的裝置圖.它主要是由太陽能吸熱板和補水箱等組成,它利用水的對流與循環(huán)把水加熱.補水箱內(nèi)裝40kg水.如果每分鐘吸熱板吸收太陽輻射的能量為8.4×104J.其中50%被水吸收[C=4.2×103J/(kg?℃)].求:
(1)太陽能熱水器工作時把太陽能轉(zhuǎn)化為水的
 
能.
(2)補水箱里20℃的水經(jīng)吸熱板加熱1小時,水溫為
 
℃.
(3)若陰雨天改用電熱器(標(biāo)有“220V  1000W”)加熱到同樣的溫度,需耗電
 
度?時間為
 
S(不計熱量損失).
(4)你認(rèn)為太陽能的吸熱板應(yīng)該做成
 
色的.

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現(xiàn)代社會講究節(jié)能意識,太陽能取之不盡用之不竭,人們利用太陽能可發(fā)電照明,如圖所示為一種太陽能照明燈,太陽能電池板供1只“220V 40W”的電子節(jié)能燈工作,若太陽能電池板接收太陽能的有效面積為0.3m2,地球上該處與太陽光垂直的表面接收的太陽輻射能約為7.2×104J/(min?m2),太陽光照一天,恰好可供電子節(jié)能燈工作10h.假設(shè)太陽光一直垂直照射太陽能電池板,不考慮天氣影響,每天以8h計算.求:
(1)節(jié)能燈在正常發(fā)光時的電阻.
(2)太陽能照明燈利用太陽能的效率大約是多少?
(3)細(xì)心的小明觀察到太陽能電池板的顏色一般都是黑色的,也有藍(lán)色的,但不用白色的,請你給出一個猜想.

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某國科技人員設(shè)計了一種新型太陽能材料,具有輕質(zhì)高強耐高溫耐腐蝕等一系列優(yōu)良特性,假設(shè)該材料應(yīng)用到了某國MH370客機機身上,在MH370墜海后飛機沒有解體,完全漂浮在海面上.經(jīng)過電腦系統(tǒng)反饋機身太陽能電池板能正常工作,已知墜機位置太陽光照每天10小時,連續(xù)半月都是晴天,MH370機身接收太陽能的功率為1.8×104J/(m2*h),假設(shè)MH370客機機身1000平方米,為漂浮的MH370提供能量.
(1)若電池板吸收的太陽能只用來提供推動漂浮飛機所需要的能量,飛機在平靜的水面上以恒定功率沿直線運動,運動過程中受到的阻力不變,從某一時刻起,飛機受到水平方向的牽引力隨時間t變化關(guān)系如圖所示,t=50s后,飛機以1m/s的速度做勻速直線運動,求整個過程中飛機受到的阻力為多少?太陽能轉(zhuǎn)化機械能的效率是多少?
(2)若太陽能電池板用來給水加熱,電池板兩極的電壓為500V,加熱電阻絲的電阻為20Ω,假設(shè)電阻產(chǎn)生的電熱全部轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能,加熱10分鐘,水的內(nèi)能增加多少?

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每年6月份,某地區(qū)向著陽光的地方1m2的面積在1小時內(nèi)得到的太陽輻射能平均為3.6×106J.有一種太陽能熱水器,它接收太陽能的15根真空鍍膜管總有效面積約為1.35m2,能把接收到的太陽能的50%轉(zhuǎn)變?yōu)樗膬?nèi)能.求:[已知C=4.2×103J/kg?℃]
(1)若每天接收太陽能的時間以10小時計算,則水的內(nèi)能可以增加多少?
(2)增加的內(nèi)能可將質(zhì)量為100kg,初溫為20℃的水加熱到多少攝氏度?
(3)若利用熱值為3.4×106J/kg的無煙煤完全燃燒,且放出的熱量全部被水吸收,要達(dá)到同樣的效果,則需要多少千克的煤?

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紅河州州府所在地蒙自市,使用了如圖所示的一種太陽能照明燈.太陽能電池板平均每平方米面積上每小時接收的太陽能約為4×106J(不考慮天氣的影響),一塊有效面積為0.3m2的太陽能電池板,太陽光照射一天(以8h計),恰好可供1只“220V 40W”的電子節(jié)能燈工作10h.求:
(1)一塊太陽能電池板一天收集的太陽能是多少焦耳?
(2)太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率是多少?
(3)若蒙自市某廣場有30塊這樣的太陽能電池板,一年(以365天計)收集的太陽能相當(dāng)于多少千克的焦炭完全燃燒放出的能量?(焦炭的熱值為3.0×107J/kg)

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如圖是一種配有風(fēng)力發(fā)電機和太陽能電池板的新型路燈,路燈的額定功率為0.12kW,光電池接收太陽光輻射的功率為1kW,吹向風(fēng)力發(fā)電機葉片上的風(fēng)功率與風(fēng)速之間的關(guān)系如下表所示,風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為4%,光電池將光能轉(zhuǎn)化為電能的效率為η
風(fēng)速(m/s)2468101216
風(fēng)功率(W)151254201000200033758000
(1)無風(fēng)的晴天,光照6h,太陽能電池板產(chǎn)生的電能可使路燈正常工作10h,則路燈消耗的電能是多少kW?h?光電池將光能轉(zhuǎn)化為電能的功率η為多大?
(2)在有風(fēng)的晴天,經(jīng)3h的光照和風(fēng)吹,路燈可正常工作7h,則當(dāng)時的風(fēng)速為多大?

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如圖所示為“風(fēng)光互補路燈”系統(tǒng),它在有陽光時通過太陽能電池板發(fā)電,有風(fēng)時通過風(fēng)力發(fā)電機發(fā)電,并將電能輸至蓄電池儲存起來,供路燈照明使用,下表為某型號風(fēng)光互補路燈系統(tǒng)配置方案:
風(fēng)力發(fā)電機太陽能電池組件其它元件
最小啟動風(fēng)速1.0m/s太陽能電池輸出功率36W蓄電池500Ah 12V
最小充電風(fēng)速2.0m/s
最大限制風(fēng)速12.m/s太陽能轉(zhuǎn)化效率15%大功率LED路燈800W 12V
最大輸出功率400W
如果當(dāng)?shù)卮怪庇谔柟獾钠矫娴玫降奶栞椛渥畲髲姸燃s為240W/m2,要使太陽能電池的最大輸出功率達(dá)到36w,太陽能電池板的面積至少要
 
m2,當(dāng)風(fēng)速為6m/s時,風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率將變?yōu)?0w,在僅靠風(fēng)力發(fā)電的情況下,將蓄電池的電能由20%充至90%所需時間為
 
h.

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科目: 來源: 題型:

小明家新購買了利用太陽能的新型汽車,該汽車經(jīng)過一天的陽光照射,可吸收1.38×108J的太陽能. 已知汽油的熱值是4.6×107J/kg.該汽車車重是1200kg,行駛最大速度是108km/h,以最大速度行駛時所受阻力是車重的0.1倍.求:
(1)汽車經(jīng)過一天吸收的太陽能相當(dāng)于完全燃燒多少千克汽油產(chǎn)生的熱量.
(2)如果該汽車的效率為30%,則依靠一天吸收的太陽能可以行駛多遠(yuǎn)?

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