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![]() |
3.0![]() |
4.5![]() |
1.6![]() |
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?
2014年6月4日宁夏新闻网报道:银川——西安高速铁路预计在5年内建设完成,全线运营长度约632km,其中宁夏境内长度185.32km一北起银川站,途经吴忠、盐池,由甜水堡出境至甘肃庆阳市、陕西咸阳市,最终到达西安市。
(1)线路建成后,若高铁列车以200km/h的速度行驶,则它比原来普通列车14小时的全程运行时间缩短了多少?
(2)普通铁路的铁轨固定在枕木上,而高铁的铁轨则铺在用混凝土、沥青等混合料浇灌而成的路基板上,请你说出这样做的主要目的?
(3)从安全角度考虑,高铁路线要求尽可能取直,少走弯道。请你用学过的物理知识简要说明为什么要少走弯道。
如图所示是列车上卖食品的手推车。当前轮遇到障碍物时,售货员就会竖直向下压扶手,如图甲所示,此时的支点在后轮C点;当后轮遇到障碍物时,售货员就会竖直向上提扶手,如图乙所示。
(1)请分别在图甲和图乙上画出F1、F2对支点的力臂。
(2)试说明哪种情况更省力,为什么?
小明买了一把电水壶,其样式和铭牌如下:
(1)关于电水壶安全使用的注意事项,下列说法不正确的是 。
A.注水时,水位不超过电水壶的最高水位线 |
B.要使用三孔插座 |
C.电水壶工作时,身体不可靠近壶嘴 |
D.为了清洁卫生,把壶身和底座放进清水中清洗 |
(2)小明向壶中加入2kg水,电水壶在正常工作时将水烧至沸腾用了7min(1标准大气压下),已知水的初温为20℃,求:
①电水壶的电阻?
②水吸收的热量?
③电水壶烧水的热效率?
老李设计了如图(a)所示的独轮车,所对应的侧视示意图如图(b)所示。(1)用此独轮车运货物时,若所装货物重为300牛,老李最少需要多大的力?(2)若老李将手往前移动一段距离,他所用的力将如何变化?请简要说明理由。
阅读下面短文,回答问题
雾霾天气——空气中含较多的细颗粒物。PM2.5表示大气中粒径小于或等于2.5μm的细颗粒物的含量,这个值越高,就代表空气污染越严重。
细颗粒物的形成,人为的因素是各种燃料的不完全燃烧,其来源包括发电、冶金、纺织印染等各种工业过程中排放的烟尘以及各类交通工具排放的尾气。细颗粒物粒径小,含大量的有毒、有害物质,且在大气中可以长时间、大范围的漫游、悬浮,吸人人体会对呼吸系统、心肺甚至大脑造成伤害。
世界卫生组织规定:每立方米PM2.5小于10μg(1μg=10-6g)为安全值。
(1)PM2.5在大气中漫游(填“是”或“不是”)分子无规则运动。
(2)某地市区监测到雾霾天气PM2.5为107μg/m3,即相当于100m3空气中细颗粒物的质量为___g,市区笼罩在浮尘中,给出行的市民带来不便。
(3)请你结合生活体验,提出两条改善雾霾天气的措施。
①
②