人类对能源的需求越来越大,世界能源危机日益突出。如何充分利用和开发新能源,实现低碳减排,已成为世界各国共同关注的问题。6月5日是世界环境日,2010年我国的主题是“低碳减排,绿色生活”。目前,我国在开发、利用太阳能方面发展最快、最具潜力。
(1)你认为利用太阳能有哪些好处?
(2)太阳能路灯已成为许多城镇、乡村的一道靓丽的风景线(如图所示)。太阳能路灯的太阳能电池板一般是由晶体态硅制成的,它能直接把太阳能转化成电能,其主要材料是 ( )
| A.磁性材料 | B.纳米材料 | C.半导体 | D.超导体 |
(3) 太阳能热水器是采用光转化为热的方式利用太阳能的。我国太阳能热水器已走进了千家万户。小明家的太阳能热水器的采光面积是2.1m2。若我市向阳的地方每平方米的面积1h得到的太阳辐射能平均为3×106J,每天接收太阳能的时间以8h计算,热水器能把接收到的太阳能的50%转化成水的内能,则正常情况下,该热水器一天能把150kg、初温为20℃的水加热到多少℃?
(4)为了进一步利用太阳能,人们正在研发太阳能电动车。图是人们研制的太阳能电动三轮车,车子顶部的太阳能电池板将光能转化为电能储存在太阳能电池中,电池再给三轮车的电动机供电。
①小明同学设计的调节电动机转速的简化电路图如图所示,若太阳能电池的电压保持不变,调速电阻的最大阻值为50Ω。闭合开关S,当调速电阻的滑片P滑到最左端时车速最大,此时电流表示数5A,电动机电功率最大为1kW;当调速电阻的滑片P滑到最右端时车速最小,此时电流表示数为1A,求这时电动机的电功率是多少?
②制造太阳能电动三轮车车架有各种不同的新材料,部分材料的技术指标如下表所示:
| 材料 技术指标 |
锰钢 |
铝合金 |
钛合金 |
碳纤维 |
| 性能(强度) |
强 |
较弱 |
较强 |
强 |
| 密度(kg·m-3) |
7.9 103 |
3.0 103 |
4.5 103 |
1.6 103 |
若让你设计制造强度高并且轻便的三轮车,你选择表中的哪种材料?若车架的体积约为5×10-3m3,车架的质量是多大?
(5)今年的世界环境日,我国的主题是:“绿色消费,你行动了吗?”。联系生活实际,谈谈你应如何做?
如图是大自然中水循环现象示意图.江、河、湖、海以及大地表层中的水不断蒸发变成水蒸气.当含有很多水蒸气的空气升入高空时, _________________________或_________________________,这就形成了云.在一定条件下,云中的小水滴和小冰晶越来越大,就会下落,在下落过程中, _________________________,与原来的小水滴一起落到地面,这就形成了雨.
(1)请依次写出上文划线处涉及到物态变化的名称.
_________________________、_________________________、 _________________________
(2)上面三种物态变化中属于吸热的是 _________________________
(3)我国是一个缺水的国家,节约用水应从我做起.请你写出日常生活中两项节水措施:____________________、___________________________.
根据提供的材料,完成相应的问题。
如何减少“碳足迹”
[材料一]:
家庭中的“碳足迹”是每家每户在生活消费中的“碳”排放量。科学健康的生活理念和方式:一方面可以是采取“低碳的生活方式”,减少碳排放;另一方面可以是通过一定的措施,来达到碳平衡。
日常生活的二氧化碳排放量:
家居用电:二氧化碳排放量(kg)=耗电千瓦时×0.785。
交通:①开小车:二氧化碳排放量(kg)=油耗公升数×2.7。
②乘公交车:二氧化碳排放量(kg)=公里数×0.0128
家用燃气:液化石油气:二氧化碳排放量(kg)=耗气千克数×0.58。
家用自来水: 二氧化碳排放量(kg)=自来水吨数×0.91。
[材料二]:
小阳同学家2013年4月份的“碳足迹” :
家居用电:150度。
交通:①4月份上班、上学(以20天计):爸爸开小车上班每天耗油约3升,妈妈每天乘公交车上班来回5公里
②4月份全家开小车外出效游2次,共耗油约40升。
家用燃气:约9千克。
家用自来水:15吨
试问:
(1)小阳家4 月份因为开小车而产生的“碳”排放量是多少千克?
(2)小阳家客厅有4盏60瓦的电灯,每天开灯约4小时,通常是4盏灯全亮。小阳建议家里践行“低碳的生活方式”,客厅只开两盏灯。按这种生活方式,小阳家一年(计365天)可减少排放二氧化碳多少千克(结果保留整数)?
2014年2月在CCTV10“我爱发明”中对“水刀”的威力进行了探究,“水刀”是指超高压水切割,它是将普通水经过多级增压后,通过一个极细的喷嘴喷出一道高速“水箭”,对切割表面产生很大的压强。工业上常用“水刀”来切割大理石、牛皮、钢板等坚硬物体。下面是某高压水切割机技术参数:
| 型号 |
压强(Pa) |
喷嘴横截面积 (m2) |
排量 (L/min) |
油泵电机功率 (kW) |
电源 (V) |
| 2230 |
3×108 |
50×10-8 |
2.7 |
22.5 |
380 |
⑴高速水流能切割坚硬物体是因为高速水流具有较大的。
⑵若不考虑水从喷嘴喷出后横截面积的变化,高压水流对切割面的压力为多大?
⑶高压水流1分钟做功多少?
⑷钢锯条在锯木头时锯条会发热, 有同学联想到水流在切割物体时也会导致水温升高,假如水流在切割过程中机械能的80%转化成水的内能,则水温将升高多少℃ ?
在学习了电学知识后,同学们尝试“设计电路和编制习题”,老师提供了以下器材:电源、两个“12V 18W”的电阻和若干开关、足量导线。
⑴李军第一个完成设计,他设计的电路如图所示.他编制的试题是:“在如图所示的电路中,闭合开关S1,通电5min产生多少热量?”请写出计算过程。
⑵王华思考一会儿,设计了能提供两种功率工作的电路。编制的试题是:“在李军设计的电路基础上再连一个开关,使电路能以两种功率工作,其大、小功率之比是___。”
⑶张明经过认真思考后,再使用了第三个开关,设计了能提供三种功率工作的电路。请你在图中的方框内,画出张明所设计的最终电路图。
阅读短文,回答问题:
巨磁电阻效应
1988年阿尔贝·费尔和彼得·格林贝格尔发现,在铁、铬相间的三层复合膜电阻中,微弱的磁场可以导致电阻大小的急剧变化,这种现象被命名为“巨磁电阻效应”.
更多的实验发现,并非任意两种不同种金属相间的三层膜都具有“巨磁电阻效应”.组成三层膜的两种金属中,有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种,另一种是不易被磁化的其他金属,才可能产生“巨磁电阻效应”.进一步研究表明,“巨磁电阻效应”只发生在膜层的厚度为特定值时.用R0表示未加磁场时的电阻,R表示加入磁场后的电阻,科学家测得铁、铬组成的复合膜R与R0之比与膜层厚度d(三层膜厚度均相同)的关系如乙图所示.1994年IBM公司根据“巨磁电阻效应”原理,研制出“新型读出磁头”,将磁场对复合膜阻值的影响转换成电流的变化来读取信息.
(1)以下两种金属组成的三层复合膜可能发生“巨磁电阻效应”的是.
| A.铜、银 | B.铁、铜 | C.铜、铝 | D.铁、镍 |
(2)对铁、铬组成的复合膜,当膜层厚度是1.7nm时,这种复合膜电阻(选填“具
有”或“不具有”)“巨磁电阻效应”.
(3)“新型读出磁头”可将微弱的信息转化为电信息.
(4)铁、铬组成的复合膜,发生“巨磁电阻效应”时,其电阻R比未加磁场时的电阻R0(选填
“大”或“小”)得多.
(5)丙图是硬盘某区域磁记录的分布情况,其中1表示有磁区域,0表示无磁区域.将“新型读出磁头”组成如图所示电路,当磁头从左向右匀速经过该区域过程中,电流表读数变化情况应是丁图中的.
