第四章第三节知能演练轻松闯关

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1.下列属于新型能源,又是可再生能源的是( )

A.太阳能 B.石油

C.天然气 D.核能

答案:A

2.下列哪组物质都属于新能源( )

A.电能、水能、风能

B.太阳能、地热能、核能

C.液化气、沼气、酒精

D.石油、天然气、煤

解析:选B.太阳能、地热能、核能等现在正在被人们开发利用,造福人类.

3.生物质能是一种有着广阔发展前景的新型能源.下列物质中蕴含丰富生物质能的是( )

A.矿泉水 B.城市生活垃圾

C.氢气 D.硅

答案:B

图4-3-1

4.“能源分类的相关图”如图4-3-1所示,四组能源选项中全部符合图中阴影部分能源的是( )

A.煤炭、石油、沼气

B.太阳能、生物质能、天然气

C.太阳能、风能

D.地热能、海洋能、核能

答案:C

5.请写出下列物体的能量转化.

(1)太阳能热水器 ________能转化为________能.

(2)太阳能电池 ________能转化为________能.

(3)植物的光合作用 ________能转化为________能.

答案:(1)太阳 内 (2)太阳 化学 (3)太阳 生物

一、选择题

1.当今世界的主要能源是( ) A.太阳能 B.核能

C.化石能源 D.电能

答案:C

2.在相同条件下,对环境污染程度最小的燃料是( )

A.液化气 B.煤油

C.煤 D.木材

答案:A

3.作为新型燃料,从环保角度来看,氢气具有的突出优点是( )

A.在自然界里存在氢气

B.氢气轻、便于携带

C.燃烧氢气污染小

D.氢气燃烧放出热量高

答案:C

4.煤、石油、天然气和生物资源的能量的形成和转换利用基本过程是( )

A.太阳辐射能→化学能→热能

B.太阳辐射能→机械能→电能

C.生物能→电能→化学能→热能

D.太阳辐射能→机械能→化学能

答案:A

5.下列能源既属于新能源,又属于可再生能源的是( )

A.水能 B.石油

C.天然气 D.沼气

答案:D

6.下列关于能源的说法中,正确的是( )

A.一切能源的能量均来自太阳能

B.地热能是地球内部释放出来的内能

C.核能其实就是组成物体的分子由于热运动而释放的能量

D.煤、石油、天然气、核能被称作化石能源

答案:B

7.太阳能是天然的洁净能源,目前对太阳能的研究和议论已经相当多,但今天对太阳能的利用还是非常有限的,其主要原因是( )

A.难以将阳光有效地聚焦

B.核能仍然更为有效

C.尚未开发出有效的收集和储存太阳能的系统

D.太阳能系统尚不安全

解析:选C. 目前阳光聚集的问题已解决;核能的利用与开发太阳能的技术不存在因果关系;目前尚未开发出有效的收集和储存太阳能的系统.故应选C.

8.关于能源的开发和利用,下列观点正确的是( )

A.无节制地利用能源,是一种盲目的短期行为

B.根据能量守恒定律,能源是取之不尽、用之不竭的

C.能源的开发和利用,必须同时加强对环境的保护

D.不断开发新能源,是缓解能源危机的主要途径

解析:选ACD.能源是有限的,必须合理利用能源,A正确;尽管能量守恒,但使用过程中会有能量耗散及品质降低,B错误;能源利用推动人类进步的同时会破坏人类生存的环境,必须加强保护,C正确;开发新能源、清洁能源可以缓解常规能源的不足,D正确.

二、非选择题

9.能源是经济发展重要的物质基础.目前我国使用的主要能源煤、石油、天然气都属于不可再生资源,因此,开发利用新能源就显得格外重要.

利用新能源发电的形式很多(见图4-3-2),其中A表示潮汐能发电,B表示地热能发电,C表示______能发电,D表示______能发电.

图4-3-2

解析:由图可知,C表示风能发电,D表示太阳能发电.

答案:风 太阳

10.某地强风的风速约为v=20 m/s,设空气密度为ρ=1.3 kg/m3,如果能利用该强风进行发电,并将其动能完全转化为电能,现考虑横截面积S=20 m2风车(风车车叶转动形成圆面面积为S),求:

(1)利用上述已知量计算电功率表达式.

(2)电功率大小约为多少?(取一位有效数字)

解析:(1)设考虑时间t内吹到风力发电机上的空气,则空气质量m=ρSvt

空气动能Ek=12mv2=12ρStv3

由能量守恒有:E=Ek=12ρStv3,所以发电机电功率P=Et=12ρSv3.

(2)代入数据得:P=12×1.3×20×203 W≈1×105 W.

答案:(1)12ρSv3 (2)105 W

11.太阳能是21世纪重点发展的能源之一,太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能,再利用电动机来驱动汽车的一种新型汽车.

有一辆太阳能实验车,车上太阳能电池接收太阳能的面板的有效面积为S=8 m2,太阳光照射到电池板每平方米面积上的辐射功率为P0=1 kW,在晴朗天气,电池对着太阳时产生的电压U=120 V,并在车上的电动机提供I=10 A的电流,试问:

(1)太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少?

(2)如果这辆车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%,当汽车在水平路面上匀速行驶时,受到的牵引力为150 N,则汽车的行驶速度是多大?

解析:(1)η=P电P太阳能=UI8P0=120×108000=15%.

(2)v=P机械F=P电×75%F=1200×75%150 m/s=6 m/s.

答案:(1)15% (2)6 m/s