内容正文:
能源与可持续发展
考点一 能源的分类
典例1 (2022·徐州)为了推动风能的开发利用,我国规划在“十四五”期间风力发电量实现翻倍.风能属于 ( )
A. 可再生的清洁能源 B. 不可再生的清洁能源
C. 可再生的非清洁能源 D. 不可再生的非清洁能源
解析:风能作为一种能从自然界直接获取的能源,清洁无污染且可再生,被人类反复利用,属于可再生的清洁能源,故A符合题意,B、C、D不符合题意.故选A.
答案:A
1. (2022·百色)我国在城市建设和乡村振兴计划中,重视环境保护和新能源的开发利用.下面列举的项目中,不属于新能源开发的是 ( )
A. 太阳能发电 B. 风力发电
C. 核能发电 D. 燃煤发电
D
[解析]新能源是指除传统能源以外的各种能源形式,是指刚开始开发、利用或正在积极研究并有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核能等,燃煤不属于新能源.故选D.
考点二 能量的转化
典例2 某学生设计并制作了一种发电足球,球在被踢的过程中,其内部装置能够发电,并将产生的电能储存在蓄电池中,用来点亮LED灯,该过程中的能量转化形式为 ( )
A. 动能→电能→化学能→光能 B. 电能→动能→化学能→光能
C. 动能→电能→光能→化学能 D. 电能→动能→光能→化学能
解析:球在被踢的过程中,其内部装置工作,是将动能转化为电能.然后将电能转化为化学能储存在蓄电池中.LED灯发光时,蓄电池将化学能转化为光能,故A正确,B、C、D错误.
答案:A
2. 现在流行一款鞋,穿上它走路时,鞋会发光,站着不动就不会发光.这款鞋发光的原理,从能量转化的角度分析,正确的是 ( )
A. 机械能转化为电能,再转化为光能
B. 电能转化为机械能,再转化为光能
C. 机械能转化为光能,再转化为电能
D. 光能转化为机械能,再转化为电能
A
[解析]穿上鞋走路时,具有机械能,鞋会发光,具有光能;根据题意可知,该鞋(发电鞋)的工作原理是电磁感应,先是机械能转化为电能,电能又转化为光能.
考点三 物理阅读
典例3 阅读短文,回答问题.
智能机器人
我国研制的某款智能机器人,具有自主测温、移动、避障等功能.
机器人利用镜头中的菲涅尔透镜将人体辐射的红外线聚集到探测器上,通过处理系统转变为热图像,实现对人群的体温检测.当发现发热人员,系统会自动进行语音报警,并在显示屏上用红色框标注人的脸部.
机器人利用磁敏电阻等器件来监控移动速度,控制驱动电机运转,图甲
为控制驱动电机运转的原理电路,U为输入电压,RB为磁敏电阻,其阻值随外加磁场强弱的变化而改变.
机器人为有效避障,在移动过程中会发射、接收超声波(或激光)来侦测障碍物信息.当感知到前方障碍物时,机器人依靠减速器进行减速,并重新规划行驶路线.
如表所示为机器人的部分参数.“电池比能量”为单位质量的电池所能输出的电能;“减速器的减速比”为输入转速与输出转速的比值.
电池的
质量 10kg 减速器的减速比 30∶1
电池比
能量 140W·h/kg 驱动电机的
输入总功率 400W
移动
速度 0.1~1m/s 驱动电机将电能转
化为机械能的效率 60%
(1) 机器人在行进过程中遇到玻璃等透明障碍物时,利用 (超声波/激光)才能较好感知到障碍物;以移动的机器人为参照物,障碍物是 的.
(2) 下列关于机器人的说法,错误的是 (填字母).
A. 菲涅尔透镜的作用相当于凹透镜
B. 菲涅尔透镜接收的是人体辐射的电磁波
C. 图甲中电磁铁的上端为N极
D. 机器人发现体温为38℃的人时会进行语音报警并识别
(3) 若机器人以最大速度沿水平路面匀速直线运动7min.此过程中机器人受到的阻力为 N,消耗的电能约占电池所输出总电能的 %(结果精确到0.1%).
(4) 控制电机运转的磁敏电阻的阻值随磁场强弱变化的图线如图乙所示,当磁敏电阻在正常工作区时,即使图甲电路中输入电压U发生改变,R1两端的电压U1都能维持在某一定值附近,从而使控制电路中的电机稳定转动,则磁敏电阻的正常工作区对应图中 (ab/bc)段.已知无磁场时RB的阻值为200Ω,R1的阻值为400Ω,线圈电阻忽略不计.当U为24V时,处在磁场中的RB的电功率为0.32W,则R1两端的电压U1是 V.
(5) 图丙是机器人测速系统的部分装置简化图,磁敏电阻转速传感器安装在驱动电机旋转齿轮的外侧,当传感器对准齿轮两齿间隙时,电缆输出电流为0.某次当驱动电机的齿轮匀速转动时,电缆输出如图丁所示的周期性变化的电流,则1s内对准传感器的两齿间隙的次数为 ;若此时机器人遇到障碍物,减速器启动,则经减速器减速后的齿轮转速为 r/min.
解析:(1) 机器人在行进过程中遇到玻