- 能源的开发与利用
- 共285题
风能是一种环保型能源．风力发电是风吹过风轮机叶片，使发电机工作，将风的动能转化为电能．设空气的密度为ρ，水平风速为v，风力发电机每个叶片长为L，叶片旋转形成圆面，设通过该圆面的风的动能转化为电能的效率恒为η．某风力发电机的风速为6m/s时，发电机的电功率为8kW，若风速为9m/s，则发电机的电功率为（ ）
正确答案
解析
解：（1）叶片旋转所形成的圆面积为S=πL2
t秒内流过该圆面积的风柱体积为V=Svt=πL2vt
风柱体的质量为 m=ρV=ρπL2vt
风柱体的动能为Ek=
发出的电功率为p=
故发电机的电功率与风速成三次方关系，所以
故选：C．
关于能量和能源，下列说法中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、根据能量转化和守恒定律可知能量在转化和转移过程中总量既不会增加，也不会减少．故A错误．
B、根据能量转化和守恒定律可知能量在转化和转移过程中总量既不会增加，也不会减少．故B错误．
C、能量在转化和转移过程中，其总量保持不变，但品质越来越差，即可利用率越来越低，故必需节约能源．故C错误．
D、能量的转化和转移具有方向性即朝可利用率低的方向转化，且现有可利用的能源有限，故必须节约能源，故D正确．
故选：D．
正确答案
增加风轮机叶片长度、宽度、安装调向装置保持风轮正面迎风等
解析
解：单位时间内流向风轮机的最大风能功率为：Pm=
依据公式可知，要提高风轮机单位时间接受的风能，可以增加风轮机叶片长度、宽度、安装调向装置保持风轮正面迎风等．
故答案为：
（2015秋•温州月考）太阳能汽车是利用太阳能电池板将太阳能转化为电能工作的一种新型汽车，已知太阳辐射的总功率约为4×1026W，太阳到地球的距离约为1.5×1011m，假设太阳光传播到达地面的过程中约有40%的通量损耗，某太阳能汽车所用太阳能电池板接收到的太阳能转化为机械能的转化效率约为15%．汽车太阳能电池板的面积为8m2，如果驱动该太阳能汽车正常行驶所需的机械功率20%来自于太阳能电池，则该太阳能汽车正常行驶所需的机械功率为（已知半径为r的球表体积为S=4πr2）（ ）
正确答案
解析
解：太阳的总功率分布在半径是1.5×1011m的球面上，则单位面积上的功率P0=
汽车吸收到的太阳功率P1=（1-40%）×15%P0×8
则汽车需要的功率约为：P总=
故选：B．
PM2.5主要来自化石燃料、生物质、垃圾的焚烧，为了控制污染，要求我们节约及高效利用能源．关于能源和能量，下列说法中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、煤、石油虽然是当今人类利用的主要能源，但不能短期内从自然界得到补充，是不可再生能源，故A错误；
B、太阳能和风能，包括水能等都是可再生资源且为清洁能源，应该尽量开发，故B正确；
C、D、能量虽然守恒，但有些能量使用以后不可能再被利用，所以要节约资源，但能量是不会减少，也不会被消灭掉的，只是形式发生转变，故C错误，D错误；
故选：B．
下列说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、常规能源也叫传统能源，是指在现阶段已经大规模生产和广泛使用的能源，故核能是新能源，故A错误；
B、煤、石油、天然气是常规能源，故B正确；
C、大量消耗常规能源产生了大量的二氧化碳气体，导致“温室效应”，故C正确；
D、燃烧煤炭时产生的二氧化硫使雨水酸度升高，形成酸雨，故D正确；
本题选择不正确的，故选A．
发电机是把其他形式的能转化为电能的机器，位于琼海万泉河上的牛路岭水电站发电过程主要是把______能转化为电能；澄迈马村火力发电厂的发电过程主要是把______能转化为电能；正在兴建的昌江核电站的发电过程主要是把______能转化为电能．
正确答案
机械能
内（或热）
核
解析
解：水力发电站是利用水的机械能转化为电能；而火力发电站是利用煤的内能转化为电能；而核电站是将核能转化为电能；
故答案为：机械；内（或热）；核．
下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、功率与机械能效率没有任何关系；故A错误；
B、省力又省位移的机械是不可能存在的；故B错误；
C、可持续发展要减少对矿产能源的依赖，优先研究开发太阳能、风能等可再生能源；故C正确；
D、机械能可以完全转化为内能，但内能不能自发地完全转化为机械能，除非引起其他方面的变化；故D错误；
故选：C．
“神舟”九号飞船上的电子仪器及各种动作的控制都是靠太阳能电池供电的．由于光照而产生电动势的现象称为光伏效应．“神舟”九号飞船上的太阳能电池就是依靠光伏效应设计的单晶硅太阳能电池．在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达23%．单片单晶硅太阳能电池可产生0.6V的电动势，可获得0.1A的电流，则每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是（ ）
正确答案
解析
解：电阳能电池每秒产生的电能为：
W=UIt=0.6V×0.1A×1s=0.06J；
则照到太阳能电池上的光能为：
W光=
故选：C
西部大开发中的三大工程之一是“西电东送”．西部有丰富的水能，它是可再生能源，可持续利用它发电．若有一水力发电站水库的平均流量为1×103 m3/s，落差为100m，发电效率为60%，则该发电站的发电功率为多少：（取g=10m/s2）
正确答案
解析
解：每秒钟落下的水的质量：
m=ρV=ρQ=1×103 kg/m3×1×103 m3/s×1s=1×106kg，
每秒钟落下的水做功：
W水=GH=mgH=1×106kg×10N/kg×100m=1×109J，
每秒钟流水发电的电能：
W电=W水η=1×109J×60%=6×108J，
故发电功率为：
答：该发电站的发电功率为6×108W．
煤和石油在利用过程中将产生严重的环境污染，而且在地球上储量有限，有朝一日将要被开采完毕，因此，寻找新的能源是人类努力的方向．利用风能发电就是一条开发新能源的途径，我国已建立了一定规模的风能发电站，假定某地强风的风速约为υ=20m/s，设空气的密度为ρ=1.3kg/m3，如果把通过横截面积S=20m2的风的动能全部转化为电能，则利用上述已知的量计算电功率时，其表达式为 P=______（用字母表示），计算结果大小为______w．
正确答案
1.04×105
解析
解：风的动能
则电功率P=
代入数据解得
故答案为：
关于能源的开发和利用，下列说法中错误的为（ ）
正确答案
解析
解：A、能源是有限的，无节制地利用常规能源，常规能源都是短期内不可再生的，故肆意开采是一种盲目的短期行为，故A正确，B错误．
C、能源的开发和利用，必须同时考虑其对生态环境的影响，不计后果的开发能源是不可取的，故C正确．
D、新能源是缓解能源危机的趋势，应是清洁能源的代表．能源的开发和利用，必须同时考虑其对生态环境的影响，故D正确．
本题选错误的，故选：C
下列有关能量转化规律的说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、能量不会凭空产生也不会凭空消失；做功时也会消耗其他形式的能量；故A错误；
B、能量一定是守恒的；节约能源是因为能量的品质会降低；故B错误；
C、能量在转化过程会由高品质能源转化为低品质的能源，故可用性会降低；应注意节约能源；故C正确；D错误；
故选：C．
（1）请你根据实验设计要求、利用上述实验器材在图（b）中画出实验设计装配图．
（2）如果已知水的比热容为c，被水吸收的热量为Q与水的质量m、水温上升量△t间的关系是Q=cm△t，则为了测定中午单位面积上、单位时间内获得的太阳能，除了需要测量m、算出△t外，还应测量的物理量是______．
（3）本实验会有一定误差，试写出一条产生误差的主要原因____________．
正确答案
解析
解：（1）让太阳光照射容器中水，根据Q=cm△t得出水所吸收的热量，求出单位面积上、单位时间内获得的太阳能．设计装配图如图所示．
（2）需要测量单位面积上、单位时间内获得的太阳能，除了测量水的质量、温度的升高值，还需测量太阳照射的时间．
（3）实验误差来自太阳能没有全部被水吸收．
（2）时间（T）或t．
（3）太阳能没有全部被水吸收，或水吸收的太阳能还有一部分损失等．
现代科学技术的发展与材料科学、能源的开发密切相关，下列关于材料、能源的说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：（1）A、化石能源不是清洁能源，在利用的过程中产生大量的污染物如产生二氧化碳等，故A错误；
B、纳米材料的粒度在1-100nm之间，故B错误；
C、半导体材料的导电性能介于金属导体和绝缘体之间，在现代技术中有着广泛的应用，故C正确；
D、液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向异性，在显示器等方面有着广泛应用，故D错误．
故选C．
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