Question

閱讀下面的材料，解答問題

山東菏澤向“大氣污染宣戰(zhàn)”

某環(huán)保局研究表明：“PM2.5來源中，機動車的排放占33.1%，排第一位，燃煤污染排放占第二位”。“減少污染排放，還我一片藍天”成為每一個公民的責任。下面是菏澤有關部門針對“節(jié)能減排”采取的部分措施

第一項措施（4分）

“免費公共自行車”成為菏澤市區(qū)一道亮麗的風景線。如圖9所示，公共自行車的結構和普通自行車相同，只是零件都是特制的（車輪胎是實心的），在其它自行車上無法使用。在公共自行車的設計中，很多地方用到物理知識或原理，請寫出自行車的兩個部件并說明對應的物理知識（或原理）

（1）

（2）

第二項措施（8分）

引進太陽能路燈，分布在部分綠地和大街兩旁。如圖10所示

(1)路燈用新型環(huán)保（無汞） LED節(jié)能燈，又稱冷光燈，將電能直接轉化為光能，從能的轉化角度分析 LED燈較白熾燈節(jié)能的原理。

(2)根據上面“路燈系統(tǒng)說明”計算：

太陽能路燈說明 （RE—TZ13） 1、電池系統(tǒng)電壓：12V 4、環(huán)境溫度：－20℃~ +70℃ 2、電池的工作功率：40W 5、連續(xù)陰3~5天 3、太陽能光電板的轉換效率：16% 6、照明時間：12小時雨

1) 太陽能電池正常工作時的電流是多少？

2）電池充滿電后可以工作12小時，這期間消耗多少電能？[來源:學科網ZXXK]

3）太陽能光電板的轉換效率：16%，表示的意義是 第三項措施（7分）

首批50輛LNG（液化天然氣）新能源公交車已經投入運營，如圖11所示。為了方便市民出行，市區(qū)公交車全面安裝“北斗導航系統(tǒng)”，市民可以通過手機（導航系統(tǒng)接收器）查詢公交車的動態(tài)位置。

(1) “北斗衛(wèi)星”向手機傳送信息，傳播媒介是：（　　）

A．可見光 B．電磁波

C．紅外線 D．聲波

天然氣汽車和汽油車相比較

(2) 據有關資料顯示：尾氣中的有害氣體排放明顯減少：90%CO、24%CO2 、90%SO2 、39%NO、無粉塵排放，因此天燃氣被稱為綠色能源。其它性能指標的比較：

	熱機效率	熱值	價格
天然氣發(fā)動機	η2 = 45%	q2 = 2.3×107J/m3	4.5元/m3
汽油發(fā)動機	η1 = 30%	q1 = 4.6×107J/kg	9.0元/kg

根據下表提供的信息，通過計算說明：

（1）天然氣車燃燒1m³天然氣所做的有用功是多少？做同樣多的有用功，汽油車需要燃燒多少千克汽油？

（2）若某公交汽車每天消耗100m³的天然氣，與用汽油相比，它每天節(jié)約的運行成本是多少？

Answer 1

第一項措施（4分）：

二組答案，組2分。

每組答案中的“應用”和“物理犒知識或原理”各1分

（開放性試題，其它合理答案均給滿分）

參考答案：

（1）車座：減少壓強

  （2）車把、車踏上的花紋：增大摩擦

  （3）尾燈：光的反射

  （4）車軸的滾珠：減少摩擦

  （5）車閘：杠桿原理；增大壓力增大摩擦力

第二項措施（10分）

（1）參考答案：

白熾燈發(fā)光時，電能轉化為內能，內能一部分轉化為光能，一部分散失。由于燈絲溫度很高，損失的內能較多。---------------------------------------------------------------1分

LED燈發(fā)光時，電能直接轉化為光能，沒有內能損失。------------------------1分

所以，LED燈比白熾燈節(jié)能

(2)（6分）根據上面“路燈系統(tǒng)說明”計算：

1) （2分，公式和答案各占1分）太陽能電池正常工作時的電流是多少？

由P=UI得

  --------------------------------------------------------------2分

2） （2分，公式和答案各占1分），電池充滿電后可以工作12小時，這期間消耗多少電能？

    ---------------------------------------2分

3）轉化的電能點太陽能光電板接受的太陽能的16%（或比值16：100）

第三項措施（7分）：

（1）B    ------------------------------------------------------------------------------2分

（2）

    1）評分標準：

      1、計算出1m³天然氣做的有用功得2分，其中公式和結果各占1分

參考答案：

由得，1m³天然氣燃燒，通過發(fā)動機能做的有用功

   2、計算出燃燒汽油的質量得2分，其中公式和結果各占1分

參考答案：

設燃燒m kg的汽油，通過發(fā)動機所做的有用功與W_有1相同，則：[來源:學科網]

解得，需要的汽油：-----------------------------------------------2分

2）燃燒1m³天然氣可節(jié)約的資金為0. 75×9元- 4.5元=2.25元

天然氣汽車每天節(jié)約的運行成本是2.25×100 =225元---------------------------1分