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1、计算专练（能源）物理精选练习1有一个能装50kg水的太阳能晒水箱，其接收太阳能的面积为2m2，该晒水箱接受的太阳辐射能为Q太阳能=4.2106J（hm2）即：该水箱平均每平方米面积上每小时吸收的太阳能为4.2106J。求：（1）如果每天接收太阳能的时间为5h，则该晒水箱每天可以接收多少J的太阳能；（2）由于热量的散失等原因，水的吸热效率只有40%，那么在1标准大气压下，该晒水箱一天吸收的太阳能可使质量为50kg，温度为25的水升高多少；（3）你认为太阳能热水器有什么优点和缺点（请各写出一点）。2太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2106 J的太阳能，
2、在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20的水温度升高到40.则:（1）热水器中的水吸收的热量Q.水的比热容c=4.2103 J/(kg)（2）热水器5小时内接收到的太阳能E（3）热水器的效率.3下面是小明在学习能源的利用后收集到的有关太阳能的资料：太阳能是人类最基本的能源，它无污染，免费，还可以再生，这种能源的使用期和太阳本身寿命一样长，当太阳光照射地面时，1m2地面上在1s内平均得到的太阳辐射能约为R=1.2103J。太阳能热水器就是直接利用太阳能的装置，目前已经逐渐地出现在我们的生活中。恰好，小明的邻居小华家最近买了一台某型号的太阳能热水器，他仔细阅读了使用说明书，
3、并记录了铭牌上的有关内容如下表中所示。试问：(1)正常情况下，该太阳能热水器在8小时的时间内接收到的太阳能是多少J？(2)按说明书正常使用，在太阳能热水器水箱里装满质量为100kg、温度18的冷水，8小时能够使水的温度升高多少？水的比热容4.2103J/(kg)(3)若改用燃烧天然气来加热同样的水，需要完全燃烧天然气多少m3？（不计热损失，天然气的热值为3.8107J/m3，结果需保留三位小数）4光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应，而将光能直接转化为电能的一种技术，其发电系统主要由太阳能电池板、控制器和逆变器三大部分组成，其简化电路如图所示，当太阳光照射太阳能电池板发电时，控制信号将闭合、
4、断开，蓄电池充电，当控制信号将闭合后，向外供电.光伏发电广泛应用于小型电源、中型供电系统和大型发电站.（1）李湾村新建的文化广场上，有很多以光伏发电为电源的路灯，若某路灯电源的输出电压为，电流为，则输出功率是多大？输出电路中的电阻是多少？（2）该村还建成了一座扶贫光伏发电站，总功率为，其一天的发电量是多少千瓦时？（一天的有效光照时间按8小时计算）（3）光伏发电站发的电用于灌溉农田，可将低处河水抽到高处灌溉渠中，若高低落差为，抽水机的效率为60%，则每度电可抽取河水多少立方米？（，取）（4）根据你所学的知识，请写出一条光伏发电的优点.（科学合理即可）5有种太阳能、电能两用热水器，该热水器用电加热
5、时的额定功率为2000w，晴天时在西宁地区，这种热水器一天内吸收的太阳别能为2.8107J，能将水箱内80kg初温为20的水加热到70 c水=4.2103J/（kg）求（1）80kg水吸收的热量是多少？（2）该热水器将太阳能转化为内能的效率是多少？（3）如果遇到阴雨天改用电加热，热水器在正常工作时，将上述同样质量、初温的水加热到同样的温度需要多长时间（假设所消耗电能全部转化为内能）？（4）用电高峰期，家中只有液晶电视机和热水器工作时，热水器将上述同样质量、初温的水加热到同样的温度，实际用时1104s，通过电能表测得此过程共耗电1.8107J，此时热水器和液晶电视机的实际电功率分别为多大（假设热
6、水器所消耗电能全部转化为内能）？6某研究小组为测量垂直于太阳光的面积为1 m2的表面上，每秒钟接收到的太阳能，用自制太阳能热水器做实验经多次实验得到自制太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%控制太阳能热水器接收太阳光垂直照射的面积始终是2m2，太阳能热水器内的水的质量为100kg，水的初温为20，经8 750s时间后上升到45请计算：c水4.2103J/(kg)(1)在上述过程中太阳能热水器内的水吸收的热量是多少焦耳？(2)垂直于太阳光的1m2表面上，每秒钟接收到的太阳能是多少焦耳？7天宝高速公路全长l36km，一辆汽车以80km/h的速度匀速行驶，从天水到宝鸡消耗8.5kg汽油。请问：（1）汽
7、车行驶了多少小时?（2）若这些汽油完全燃烧，放出的热量是多少?(q汽=4.6107J/kg)（3）请你从能源和可持续发展的角度，说出提倡开发利用太阳能的两点主要理由。8在3月27日世界无碳日中，某城市在晚间将总功率为2000kw的景观灯熄灭1h如果这些电能由燃烧煤炭的火电站提供（如图所示），已知煤炭的热值为4.6107J/kg，煤炭提供的能量最终只有20%转化为电能。（1）写出火力发电的两个能量转化。（2）该城市在无碳日中少消耗了多少煤炭？（3）低碳生活中的“碳”指什么？它过多对环境有什么影响？9习近平总书记指出：“既要绿水青山，又要金山银山”，为了还广大人民群众以“绿水青山”，响应国家“煤改
8、气”政策，某单位将供应热水的燃煤锅炉改造为用天然气，改造前，加热质量为500kg温度从20升高到100的水，需要用煤20kg，请计算回答：（q煤3107J/kg，q天然气3.6107J/m3、c水4.2103J/（kg）（1）水吸收的热量（2）锅炉的效率；（3）改造后，烧开同样的水需要用多少m3天然气？（4）请你运用所学知识，举出一项燃煤的危害？10如图是一种配有风力发电机和太阳能电池板的新型路灯，路灯的额定功率为0.12kW，光电池接收太阳光辐射的功率为1kW，吹向风力发电机叶片上的风功率与风速之间的关系如下表所示，风能转化为电能的效率为4%，光电池将光能转化为电能的效率为光 （1）无风的晴
9、天，光照6h，太阳能电池板产生的电能可使路灯正常工作10h，则路灯消耗的电能是多少kWh？光电池将光能转化为电能的效率光为多大？（2）在有风的晴天，经3h的光照和风吹，路灯可正常工作7h，则当时的风速为多大？11太阳能是一种理想的绿色能源。李刚家最近安装了一台太阳能、电能两用热水器，如图所示。请回答下列问题：（1）设水箱可装水80kg，在一般的光照条件下，一满箱20的水到傍晚时，水温可达到55，则水吸收的热量是多少？相当于多少立方米的煤气完全燃烧放出的热量？c水=4.2103 J/(kg)；煤气的热值约4107J/m3（2）在阴雨连绵的天气里，水箱中的水需要用电加热器来加热。若该电加热器规格为
10、“220V 1.8kW”，要使满箱水同样从20升高到55，电加热器至少需要正常工作多少时间？答案1 (1)4.2107J；(2)75；(3)略2 （1）8.4106J；（2）2.1107J；（3）40%3 (1)5.184107J；(2)61.71；(3)0.682m3。4 （1）110W；440（2）4105（3）21.6m3（4）清洁无污染；可再生；节约化石能源.5 （1）1.68107J；（2）60%；（3）8400s；（4）1680W和120W6 (1) 1.05107 J(2)1 200 J7 （1）1.7h；（2）3.91108J；（3）节约化石类能源；清洁无污染8 （1）化学能转化为内能;内能转化为机械能（2）782kg（3）低碳生活中的“碳”指的是二氧化碳，过多会造成温室效应，全球变暖，海平面上升，气候异常。9 （1）1.68108J；（2）28%；（3）16.7m3；（4）产生大量的粉尘和有害气体，污染环境等。10 （1）1.2kWh； 20%；（2）10m/s11 (1)1.2J (2)0.3 (4)6.7s