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1、空气的流动形成风，风具有能量，称为风能.风能具有来源丰富、安全卫生等优点.如图所示是我国某地区风力发电的外景图.风力发电机中的叶片在风力的推动下转动，并带动机头发电机发电，为人们提供电能.设该地区空气密度为1.3kg/m3 ， 一台风车的轮叶转动时可以形成面积为600m2 的圆面.
(1)、若风速为10m/s，则1s内冲击到风车轮叶形成的圆面的空气质量是多少千克?已知1kg空气以这样的速度运动时具有的动能是50J，10台这样的风车工作1s所产生的电能可供1盏“220V 60W”灯泡正常工作2h，求这种风车发电的效率.(2)、若此地年平均风速为15m/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/ kg） -
2、已知太阳正射到地球表面每平方米上的功率为1.0kW，现有一太阳能热水器，其收集阳光的面积为 ， 转换太阳辐射能为水的内能的效率为80%，假设此热水器的进水温度与室温皆为25℃，该热水器的热量损失率正比于热水器内水温与室温之温差.当热水器出水口关闭时，经过长时间照射后，热水器内的水温可以达到（ ， 问：当热水器以每分钟6L 的流量出水，经过一段时间后，其稳定的出水温度为多少摄氏度?
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3、水在热电厂的锅炉中变为水蒸气，通过涡轮机带动发电机发电，用过的水蒸气在液化器中凝结成水，再到锅炉，循环使用.液化器中的冷却水则流到冷却塔中降温，如图所示.
(1)、夏天，来自冷却塔的水温为16℃，而回到冷却塔的水温为30℃.若冷却塔和液化器间水的流量为 ， 试求这个系统通过冷却塔散热的功率.(2)、如果发电机的发电功率为 发电机把机械能转化为电能的效率为80%，不计水蒸气通过涡轮机过程中由于热传递造成的能量损失及涡轮机的摩擦，试求水蒸气的能量转化为电能的效率. -
4、如图所示的装置可以测定 1kg 100℃的水在大气压下汽化成100℃的水蒸气所需吸收的热量 Q.该装置的测量原理是：用加热器使水沸腾，汽化的水蒸气通过凝聚器液化后被收集在量杯中；测量加热器的发热功率及一段时间内在量杯中收集到的水的质量，根据能量守恒关系即可求出 Q的值.这个汽化装置工作时的散热功率恒定不变，但散热功率的值未知.测得加热器的功率为285.0W时，在300s时间内被冷凝和收集的液体质量为28.0g；加热器的功率为100.0W时，在300s时间内被冷凝和收集的液体质量为4.0g.根据以上数据，求1kg 100℃的水在大气压下汽化成100℃的水蒸气所需吸收的热量 Q.
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5、有一种抽水蓄能水电站可以把晚上多余的电能储存起来，放到白天使用.其原理是：将晚上多余的电能用来把水抽到高处的水库里，到白天再将高处的水放出来发电以补充电能.假设：抽水机的工作效率为75%，发电机的工作效率为80%，不计其他损耗，水库水位平均高度为100m.白天每度电的电费为0.617元，晚上每度电的电费为0.307元，每千克水升高1m 的能量为10J.则电厂利用 水储能转换，因白天和晚上的电费价格差，而获取的利润为多少元?
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6、我国已兴建抽水蓄能水电站，它可调剂电力供应.深夜时，用过剩的电能通过水泵把下蓄水池的水抽到高处的上蓄水池内，白天则通过闸门放水发电，以补充电能不足，如图所示.若上蓄水池长150m，宽30m，从深夜11时至清晨4时抽水，使上蓄水池的水面增加20m.而下蓄水池的水面下降5m，开始抽水时，上、下蓄水池的水面高度差为400m.已知抽水机的效率为80%，发电机的效率为60%，取. 则白天通过闸门放水发电将夜晚抽水蓄的能转化成电能，给电网补充的电能为J，抽水机的平均功率为kW.
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7、有人设想在夏天用电冰箱来降低房间的温度.他的办法是关好房间的门窗，然后打开冰箱的所有门，让冰箱运转.如果不考虑室内外热量的传递，则开机后，室内的温度将（ ）A、逐渐有所升高 B、保持不变 C、有所降低 D、有时降低，有时升高 E、开机时降低，停机后升高 F、开机时升高，停机后降低
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8、某密闭房间内有一台空调，当房间内温度为t2 ， 房间外温度为t1 ， 正常工作时空调每秒消耗的电功W=2kJ，此时空调每秒从房间吸取的热量为 Q2 ， 向室外释放的热量为Q1 ， W 与Q2 ， Q1之间满足如下关系式： ①；设T=t+273 ②，则有 若室外向房间每秒漏进（或漏出）的热量与房间内外的温差成正比.当室外温度为30℃，温度控制器开关使其间断运转30%的时间（例如开了3min 就停7min，如此交替开停），发现这时室内保持20℃不变.试问：(1)、在夏天仍要求维持室内温度为20℃，则该空调器可允许正常连续运转的最高室外温度是多少摄氏度?(2)、若在冬天，空调从外界吸热，向室内放热，仍要求维持室内为20℃，则它能正常运转的最低室外温度是多少摄氏度?
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9、如图所示为“风光互补路灯”系统，它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯照明使用，下表为某型号风光互补路灯系统的配置方案：
风力发电机
太阳能电池组件
其他元件
最小启动风速
1.0m/s
太阳能电池输出功率
36W
蓄电池
500Ah 12V
最小充电风速
2.0m/s
最大限制风速
12.0m/s
太阳能转化效率
15%
大功率
LED路灯
800W 12V
最大输出功率
400W
如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W/m2 ， 要使太阳能电池的最大输出功率达到36 W，太阳能电池板的面积至少要m2 ， 当风速为6m/s时，风力发电机的输出功率将变为50 W，在仅靠风力发电的情况下，将蓄电池的电能由20%充至90%所需时间为h.
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10、因为环境污染，北极的冰山上常年沉积着灰尘，使冰山表面吸收了更多太阳光，加速了冰山的熔化.假设覆盖着灰尘的冰山表面上每单位时间单位面积所吸收的太阳光为98W/m2（此数据已将太阳光白天和黑夜的不同日照量平均计算）.若有厚度为30m的冰山，如图所示，则仅靠阳光的暴晒，在0℃的海水中，需要约天才能将此冰山熔化.（冰的熔化热为3.33×105J/ kg）
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11、如图所示为一种电磁继电开关，图中L 为电磁铁线圈.当L 不通电时，继电器不吸合，如图（a）所示，三对常闭接点 A1 与A1'接通，A2与A2'接通，A3与A3'接通；三对常开接点 B1 与 B1'、B2与 B2'、B3与 B3'均不相通.当L 通电时，继电器吸合，如图（b）所示，三对常闭接点 A1与A1'、A2与A2'、A3与A3'均不相通；三对常开接点 B1与 B1'、B2与 B2'、B3与 B3'均接通.
某学校学生社团有一台用上述电磁继电开关制成的智力竞赛的抢答显示系统（抢答机），如图（c）所示.图中S1 ， S2 ， S0是按钮式开关，按下时接通，松手时自动弹起为断开.该抢答机可供两个参赛队使用.主持人宣布问题，然后说“现在开始”以后，最先按下按钮的队的指示灯点亮，其余任何一个队再按按钮则无任何反应，而亮灯的队松开按钮后其指示灯依然点亮.若在主持人说“现在开始”前任何一个队违规提前按按钮，导致自己的指示灯点亮，主持人即可判定该队犯规.为了解除某队指示灯点亮状态，主持人只需按一下自己操作台上的按钮S0 ， 即可恢复初始的待命状态.
(1)、当按一下S2后，用若干个箭头标明电路中电流的走向.(2)、现在为满足三个队参加比赛，必须增加一个供第三队使用的线路，为此需将原线路改装，技术人员已经将部分线路连好，如图（d）所示，请你将尚未完成的接线继续接妥，使其整体成为一台供三个队参赛的抢答机. -
12、某电热水器具有加热和保温功能，其工作原理如图（a）所示.其中控制电路中的电磁铁线圈电阻不计，R为热敏电阻，热敏电阻中允许通过的最大电流 其阻值 R 随温度变化的规律图像如图（b）所示，电源电压U恒为6V，当电磁铁线圈中的电流. 时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点a，b接触，加热电路接通；当电磁铁线圈中的电流 I≤8mA时，继电器上方触点c接触，保温电路接通，热敏电阻 R 和工作电路中的三根电阻丝R1 ， R2 ， R3 ， 均置于储水箱中， ， 加热时的功率 保温时的功率 ， 加热效率 水的比热容 水箱内最低温度为0℃.
(1)、为使控制电路正常工作，保护电阻R0的阻值至少为多大?若 为该值，试求热水器刚开始保温时水的温度.(2)、电阻丝 的阻值分别为多少欧姆?(3)、该热水器在加热状态下，将44kg、20℃的水加热到 需要多少时间? -
13、问题解决———设计“超重报警器”.
小雨想利用电磁继电器自制一种“超重报警器”.要求：当物重达到150N时，电铃报警，反之绿灯亮，显示正常.他找来以下器材：电磁继电器（部分电路已接好），轻质硬刻度尺、电铃、绿灯、滑轮各一个，线绳和导线若干，一根轻质硬弹簧，一端已经固定，另一端连接触点P，弹簧的最大伸长量与触点 P，M之间的距离相等，弹簧能承受的最大拉力为50 N.
请利用上述器材帮小雨制作“超重报警器”，在虚线框中完成装置设计，并简述工作过程.
装置图：
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14、小金同学设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”，如图（a）所示，可拍摄照片记录机动车辆闯红灯时的情景.
工作原理：当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化引起电流变化到一定值时，继电器的衔铁就被吸下，工作电路中的电控照相机工作，拍摄违规车辆.当光控开关未受到该种光照射时，开关自动断开，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光.
请回答下列问题：
(1)、根据工作原理，将电路连接完整；(2)、假设控制电路电压为6V，继电器线圈电阻为10Ω，当控制电路中电流 I≥0.06A时，衔铁被吸引.①当一辆汽车恰好使衔铁被吸引，求此时控制电路中压敏电阻的实际功率的大小.
②请结合图（b）并通过计算说明，质量至少达到多少千克的车辆违规时才会被拍照记录.
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15、当用传感器进行自动控制时，常常要用到继电器，某光敏电阻的阻值R 与光强E 的关系如图（a）所示.试用笔画线代替导线在图（b）中设计一个用光敏电阻来控制路灯的实验电路图，要求：光暗时灯亮，光亮时灯熄，可供选择的仪器如下：光敏电阻、小灯泡、学生电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线等.
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16、小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻. 可变电阻器 等器件设计了一个恒温箱控制电路，如图（a）所示.其中“交流电源”是恒温箱加热器的电源（加热器在恒温箱内，图中未画出）； 处于恒温箱内，图（b）是小明通过实验测得的. 的阻值随温度变化的关系曲线；电磁继电器的电源两端电压 ， 电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流为 30mA 时，电磁继电器的衔铁被吸合.
(1)、请简述此恒温箱的工作过程.(2)、为什么恒温箱的加热器应该接在A，B端，而不能接在C，D端?(3)、如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是（ ， 可供选择的可变电阻器 的电阻值有如下的几种：A.0~100Ω B.0~200Ω C.0~1000Ω D.0~1500Ω
请问应选择哪一个可变电阻器?为什么?
(4)、小明设计的这个控制电路，使用起来有何不足之处?请你提出一种解决的方案. -
17、如图所示是某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化的关系如下表所示.已知继电器的线圈电阻. 左边电源电压为6V恒定不变.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，右边的空调电路正常工作.
温度t/℃
0
5
10
15
20
25
30
35
40
电阻R/Ω
550
500
445
415
385
355
325
295
265
(1)、请简要说明该自动控制装置的工作原理.(2)、计算说明该空调的启动温度是多少.(3)、为了节省电能，将空调启动温度设定为25℃，控制电路中需要再串联一个多大的电阻?(4)、改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度，除此之外，请你再提出一种方便可行的调节方案. -
18、在如图所示的电路中，所有电灯的额定电压为U，额定电流为I；其中L6 ， LR分别为绿色、红色指示灯，L1 ， L2 ， L3 ， …为照明灯. A为电磁继电器中的电磁铁，B为弹簧，C为可绕O轴转动的铁质动触片，P，Q为静触片.请用笔画线代替导线正确连接接线柱a，b，c，d，e，f，使指示灯起到这样的作用：当电路中的照明灯均不使用时，绿灯亮；当电路中开启的照明灯数目超过某个值时，红灯亮.若当流过电磁铁A的电流达到5I时，红灯亮.则此时电路中至少有盏照明灯点亮.
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19、如图所示是汽车启动装置电路简图，当钥匙插入钥匙孔并转动时，下列说法中正确的是（ ）
A、电磁铁上端为S极，触点 B、与C 断开，汽车启动B.电磁铁上端为S极，触点B 与C 接通，汽车启动 C、电磁铁上端为 N极，触点B 与C 断开，汽车启动 D、电磁铁上端为 N极，触点B 与C 接通，汽车启动 -
20、将一个电磁铁和白炽灯并联后接入电路，如图（a）所示，当闭合开关时，灯L1 即刻点亮，随后熄灭；当断开开关时，灯会闪亮后熄灭.
(1)、此现象说明当闭合开关时，流过电磁铁的电流变化是；当断开开关时，流过电磁铁的电流变化是.(2)、在图（b）中，当电磁铁中无电流时，铁质弹簧片的可动端与右侧接线柱接通；当电磁铁中有电流时，在电磁铁的吸引下，铁质弹簧片的可动端与左侧接线柱接通.试用笔画线代替导线，完成电路连线，使电路中的开关闭合后，灯L1 ， L2会交替发光.