第6章 能源与可持续发展（单元测试）物理鲁科版2019必修第三册

2025-2026学年高二年级必修三物理单元检测卷 第6章 能源与可持续发展 （考试时间：90分钟，分值：100分。） 1、 单项选择题：本题共8个小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.为了节能减排，我国大力发展新能源汽车。如图所示电源正在给电动汽车中的锂电池充电，下列说法正确的是（　　） A.充电时电能全部转化为汽车的机械能 B.充电时电能全部转化为锂电池的化学能 C.汽车加速运动时锂电池减少的化学能部分转化为汽车动能 D.汽车匀速运动时锂电池减少的化学能全部转化为汽车动能 【答案】C 【详解】充电时电能部分转化为锂电池的化学能，不是全部，选项A、B错误； 汽车加速运动时锂电池减少的化学能部分转化为 汽车动能，部分转化为其他形式的能，选项C正确； 汽车匀速运动时动能不变，锂电池减少的化学能全部转化为其他形式的能，选项D错误。 2.如图，三结砷化镓柔性太阳能电池板发电技术，是一项非常先进的太阳能光电转换技术，它的光电转换效率超30%，比传统的硅基ROSA薄膜太阳能发电效率提高一倍以上，广泛应用于航天、军事、可穿戴设备等领域。关于三结砷化镓柔性太阳能电池板发电技术，下列说法正确的是（　　） A.太阳能属于不可再生能源 B.太阳能电池板工作时，将电能转化为太阳能 C.太阳能电池板工作的效率超30%，表明太阳能有将近70%转化为电能 D.光电转换过程中，能量的总量保持不变 【答案】D 【详解】A.太阳能属于可再生能源，取之不尽用之不竭，故A错误； B.太阳能电池板工作时，将太阳能转化为电能，故B错误； C.太阳能电池板工作的效率超30%，表明太阳能有将近30%转化为电能，故C错误； D.根据能量守恒定律，能量不会凭空产生，也不会无缘无故消失，只会发生转移和转化，能的总量不变，光电转换过程中，能量的总量保持不变，故D正确。 故选D。 3．如图是架在屋顶的太阳能热水器。已知单位时间内太阳垂直射到地面附近单位面积的能量为。一台热水器的聚热面积为，太阳能的可转化为水的内能，估算一个晴天的日照（相当于太阳直射热水器4h）使一台热水器中水的内能的增加量，下列结果最合理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】这个热水器一天内最多能利用的太阳能为 故B正确，ACD错误。故选B。 4.太阳帆助力中国航天科技，如图为人造地球卫星的太阳帆，某一小块太阳能电池板的开路电压，短路电流，则下列说法正确的是（　　） A.太阳能属于不可再生能源 B.电池板的电动势大于0.8V C.电池板的电动势小于0.8V D.电池板的内阻为 【答案】D 【详解】A.太阳能可以源源不断地从自然界获得，属于可再生能源，故A错误； BC.由题意可知，开路电压即为电动势的值，所以电池板的电动势为 故BC错误； D.电池板的内阻为 故D正确。故选D。 5.如图所示，此类夏日热卖的帽子上安装有连接着太阳能电池板的小电扇，在阳光的照射下小电扇快速转动，能给炎热的夏季带来一丝凉爽。该装置应用的能量转化过程是（　　） A.太阳能→电能→机械能 B.太阳能→机械能→电能 C.电能→太阳能→机械能 D.机械能→太阳能→电能 【答案】A 【详解】帽子上的太阳能电池板将太阳能转化为电能，供小电扇工作。小电扇工作时消耗电能，将电能转化为扇叶的机械能。故选A。 6.“化风为电，御风而行”。年月日，全球首台兆瓦海上风电机组在三峡集团福建海上风电场顺利完成吊装，并于月日成功并网发电。下列关于能源知识的说法正确的是（　　） A. “兆瓦”是能量单位 B. 风能属于不可再生能源 C. 风力发电实现了空气动能与电能的转化 D. 各种不同形式的能量在相互转化的过程中不需要做功 【答案】C 【详解】A、“兆瓦”是功率单位，故A错误； B、可再生资源，指可以重新利用的资源或者在短时期内可以再生，或是可以循环使用的自然资源，风能属于可再生能源，故B错误； C、风力发电实现了空气动能与电能的转化，故C正确； D、功是能量转化的量度，各种不同形式的能量在相互转化的过程中需要做功，故D错误。 故选C。 7.如图所示是新型“风光互补”景观照明灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列说法正确的是（　　） A．照明灯利用的风能属于不可再生能源 B．夜晚蓄电池放电，将化学能转化为电能 C．小风扇利用风力发电，将电能转化为机械能 D．太阳能为可再生能源，光电池板将电能转化为光能 【答案】B 【详解】照明灯利用的风能属于可再生能源，故A错误；夜晚蓄电池放电，将化学能转化为电能，故B正确；小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能，故C错误；太阳能为可再生能源，光电池板将光能转化为电能，故D错误。 8.2022年6月30日位于浙江安吉的长龙山抽水蓄能电站全部机组正式投产发电。该项目是华东地区最大的抽水蓄能电站，主要承担整个华东电网调峰、填谷的双倍调峰功能。电站在电网用电低谷时将水抽到高处，在电网用电高峰时再利用水能发电，平均用4度谷电能换3度峰电。电站每年可生产清洁电能2.435×109 kW·h。已知峰电价格0.50元，谷电价格0.30元。下列说法正确的是（　　） A．水能是不可再生能源 B．该电站产生的电能小于消耗的电能，从经济的角度没有实际意义 C．电站实现电能转化为势能储存，需要时再转化为电能，说明能量不仅数量上守恒，在可利用的品质上也不变 D．电站每年发电直接产生的经济效益约为2.435×104万元 【答案】D 【详解】水能是可再生能源，故A错误； 虽然该电站产生的电能小于消耗的电能，消耗4度谷电能换3度峰电，但峰电价格0.50元，谷电价格0.30元，则可知每4度谷电能换3度峰电产生的直接经济效益为0.3元，因此从经济的角度是有意义的，故B错误； 电站实现电能转化为势能储存，在转化的过程中，虽然能量是守恒的，但有一部分能量被耗散，不能实现百分之百的转化，而需要时再转化为电能的量减少了，利用的品质下降了，故C错误； 电站每年可生产清洁电能E1＝2.435×109 kW·h 则需要消耗的电能为E0＝E1 直接产生的经济效益为E1×0.5－E0×0.3＝2.435×109×0.5元－×2.435×109×0.3元＝2.435×104万元，故D正确。 二、多项选择题：本题共4个小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但选不全的得2分，有错选或不答的得0分。 9.把刚煮好的热鸡蛋放在冷水中，过一会，鸡蛋的温度降低，水的温度升高，最后水和鸡蛋的温度相同。但是相反的过程，即原来温度相同的水和鸡蛋，过一会儿水的温度自发地降低，而鸡蛋的温度上升，这样的现象我们从来没看到过。燃料燃烧时一旦把热量释放出去，就不会再次自动聚集起来供人类重新利用。电池中的化学能转化为电能，电能又通过灯泡转化为内能和光能，热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的内能，我们很难把这些内能收集起来重新利用。这些现象说明（　　） A.在能源的利用过程中，能量会减少，能量守恒定律不成立 B.我们在利用能源时，能量会耗散，自然界可利用的能源会越来越少 C.与热现象有关的宏观过程都是不可逆的，能量转化具有方向性 D.自然界中发生的能量转化都是不可逆的，各种能量最终都会转化为内能 【答案】BC 【详解】在能源的利用过程中，能量在数量上不会减少，能量守恒定律依然成立，但是能量会发生耗散，在可利用的品质上会降低，从便于利用的能源变成不便于利用的能源，自然界可利用的能源会越来越少，故A错误，B正确；与热现象有关的宏观过程都是不可逆的，能量转化具有方向性，故C正确；自然界中发生的能量转化在自发情况下都是不可逆的，但在其他外在条件介入的情况下可以发生逆过程，能量的转移和转化具有方向性，各种能量最终都会转化为内能，故D错误。 10.关于“温室效应”，下列说法正确的是(　　) A. 太阳能源源不断地辐射到地球上，由此产生了“温室效应” B. 石油和煤炭燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量，由此产生了“温室效应” C. “温室效应”使得地面气温上升、两极冰雪融化 D. “温室效应”使得土壤酸化 【答案】BC 【详解】温室效应”的产生是由于石油和煤炭燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量。它的危害是使地面气温上升、两极冰雪融化、海平面上升、海水淹没沿海城市、海水向河流倒灌、耕地盐碱化等，“温室效应”不会使土壤酸化，故BC正确，AD错误。 故选。 11.关于能量和能源，下列说法正确的是（　　） A.化石能源是不可再生能源，水能是可再生能源 B.人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造 C.在能源的利用过程中，由于能量在数量上并未减少，所以不需要节约能源 D.能源危机的深层次含义是能量在数量上虽未减少，但在可利用的品质上降低了 【答案】AD 【详解】A.化石能源是不可再生能源，水能是可再生能源，A正确；B.根据能量守恒定律，能量是不能够被创造的，故B错误。C.有一些重要的不可再生能源是可以被用完的，所以在能源的利用过程中，需要节约能源。故C错误。D.能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能的总量并不减少，但能量品质降低了；故D正确。 12. 单晶硅太阳能发电原理是：让阳光照射到单晶硅太阳能板上而激发电子形成电流。根据相关资料得知杭州西站枢纽屋顶铺设了面积约为的单晶硅太阳能板，在阳光照射下其平均发电功率约为。若已知太阳的辐射总功率约，太阳与地球之间的距离约为，则下列说法中正确的是（　　） A．单晶硅太阳能板发出的是交流电； B．地球表面单位面积上接收到的太阳辐射功率约； C．一天大约可发电小于； D．太阳能发电的光电转换效率约为22% 【答案】BC 【详解】A．单晶硅太阳能板发出的是直流电，选项A错误； B． 距离太阳的球面面积单位面积上接受太阳辐射的功率 选项B正确； C．若24小时都有太阳，则工作一天大约可发电但有太阳的时间小于24小时，一天可发电小于，故C正确； D．太阳板接收的太阳能转换效率选项D错误。 故选BC。 第Ⅱ卷 三、非选择题（本题共6小题，共60分。） 13.（6分）地球上的人类使用的能源主要是：煤、石油、天然气、水能、风能。为什么说地球上的能源主要来自太阳？ 【答案】见试题解析 【详解】煤、石油、天然气叫做化石能源。化石能源是地球给人类提供的最主要的一次能源。远古时期陆地和海洋中的动植物，通过光合作用，将太阳能转化为生物体的化学能。 在它们死后，躯体埋在地下和海底，腐烂了。沧海桑田，经过几百万年的沉积，化学变化，地层的运动，在高压下渐渐变成煤和石油。在石油形成的过程中还放出天然气。 今天，我们开采化石燃料来获取能量，从根本上讲是在开采上亿万年前地球所接收的太阳能。太阳照到江、河、海的水面上，使水蒸发，蒸发的水汽上升到空中，在高空遇冷空气变成雨、雪降下来，降到高山的雨、雪成为水从高处流下，形成水能。故说地球上的能源主要来自太阳。 14.（8分）汽车是常见的交通工具。它在给人们带来交通便利的同时，也带来了环境污染、交通安全等一些社会问题。现请运用所学的物理知识解决下列问题： （1）汽车里的燃料燃烧排放的尾气既污染环境，又会引起热岛效应。请你设想可以采用哪些新型能源来解决这个问题并说出它的优点。（要求写出一种） （2）为了减少交通安全事故发生，可能采用哪些有效措施？请提出设想和建议（要求写出两条） 【答案】见试题解析 【详解】（1）可以用太阳能，优点是卫生、节能、不会排放尾气等。 可以用蓄电池，优点是不会排放尾气等。 可以用液化气，优点是排出尾气少等。 （2）汽车司机和乘客要系上安全带，不要超速行驶，避免由于惯性造成的伤害； 行人要遵守交通规则； 设计感应装置，遇到障碍物自动减速或者刹车。 15.（8分）据《中国环境报》报道：从一份科技攻关课题研究结果显示，我国酸雨区已占国土面积的40%以上，研究结果还表明，我国农业每年因遭受酸雨而造成的经济损失高达15亿元．为了有效控制酸雨，目前国务院已批准《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》等法规． （1）在英国进行的一项研究结果表明：高烟囱可有效地降低地面SO2浓度．在20世纪60～70年代的10年间，由发电厂排放的SO2增加了35%，但由于建造高烟囱，地面浓度降低了30%，请你从全球环境保护的角度，分析这种做法是否可取？说明理由． （2）用传统的煤、石油作燃料，其主要缺点是什么？与传统的煤、石油作燃料相比，哪种物质可以作为新能源？主要优点是什么，缺点又是什么？ 【答案】（1）这种方法不可取，二氧化硫的排放总量不变，且污染范围扩大了； （2）用传统的煤、石油作燃料，其主要缺点是燃烧过程中产生大量的二氧化碳和含硫化合物，会造成温室效应和酸雨；氢气可以作为新能源，因为氢的燃烧值大，燃烧后值产生水，无污染物形成；缺点是氢的熔点低，不易液化，给运输带来不安全因数。 【详解】（1）这种方法不可取，增加烟筒的高度虽然可以使周围地表面SO2的含量减少，但是二氧化硫的排放总量不变，且污染范围扩大了。 （2）用传统的煤、石油作燃料，其主要缺点是燃烧过程中产生大量的二氧化碳和含硫化合物，会造成温室效应和酸雨；氢气可以作为新能源，因为氢的燃烧值大，燃烧后只产生水，无污染物形成；缺点是氢的熔点低，不易液化，给运输带来不安全因数。 16.（8分）某地有一风力发电机，如图所示，它的叶片转动时可形成半径的圆面。某时间内该地的风速是，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为，若这个风力发电机能将此圆内的空气动能转化为电能。求：计算结果中保留 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积。 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能。 该风力发电机输出电能的功率。 【答案】 【详解】每秒冲击风车车叶的气体体积为 ， 又，解得 ； 每秒冲击风车车叶的气体体积为，这此气流的质量 ， 气流的动能为 ，其中 ， 联立，解得 ； 每秒风的动能转化的电能为 ， 则功率为。 17.（14分）新能源汽车的研发和使用是近几年的热门话题，下面是某品牌新能源汽车介绍中的一段文字：“将近6米的超长车身设计。使得整车车顶集成的太阳能芯片面积达到了6平方米左右，极富流线型的整车造型，使整车风阻大幅下降，全车采用铝合金框架并结合碳纤维车身，整车质量仅700kg，这一轻量化设计使整车能耗极低，汽车发动机最大输出功率达30kW，性能十足。” （1）某次测试中，在水平地面上汽车所受摩擦力阻力约为车和驾驶员总重的0.08倍，试估算50kg的工程师驾驶这种汽车在实验路段上行驶的最高车速； （2）为进一步测试这种汽车的性能，在厂区内坡度为θ（sinθ=0.02）的实验路段上沿坡道向上行驶，该工程师在上述实验路段上从静止开始以1m/s2的加速度沿坡道向上做匀加速直线运动，求此过程能维持的最长时间； （3）已知太阳辐射的总功率P0=4×1026W，太阳到地球的距离r=1.5×1011m，太阳光传播到达地面的过程中大约有33%的能量损失。目前，制作太阳能电池的最好的材料为砷化镓，其将光能转化为电能的效率约为30%，试通过计算分析，这种汽车只采用纯太阳能驱动，且能保持最大输出功率30kW不变的可行性。（提示：太阳辐射的能量均匀分布在以太阳为球心的球面上，球的表面积公式为S=4πR2） 【答案】（1）；（2）；（3）见解析 【详解】（1）当达到最大速度时牵引力 根据 可得最大速度 代入数据得 （2）在斜面上匀加速过程 联立解得 （3）在车顶集成的6平分米面积太阳能芯片接受到太阳能转化为电能的功率 即车顶太阳能芯片接受到太阳能从而转化为电能的功率远小于30kW，可见这种汽车采用纯太阳能驱动保持输出功率30kW是不可行的。 18.（16分）太阳能是21世纪重点发展的能源之一、太阳能汽车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。如图是一辆太阳能实验车，在晴朗天气，太阳光照射到电池板每平方米面积上的辐射功率为。该太阳能电池将太阳能转化为电能的效率。电池产生的电压恒为，当车正常行驶时，对电动机提供的电流。汽车在只有电池板供电的情况下行驶，求： (1)在晴朗天气，为保证汽车能正常行驶，则车上太阳能电池接收太阳能的面板的有效面积应为多大？ (2)如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为，在水平路面上正常行驶的速度为，此时汽车受到的阻力多大？ (3)设汽车在水平路面上行驶时的阻力，其中，若电能转化效率同（2）问，当太阳光减弱，照射到电池板的辐射功率变为原来的40%时，汽车匀速行驶的速度变为多大？ 【答案】(1)(2)75N(3) 【详解】（1）设在晴朗天气，为保证汽车能正常行驶，车上太阳能电池接收太阳能的面板的有效面积应为S，则有 代入数值解得 （2）辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为，则汽车的机械功率为 当汽车匀速行驶时 则有 （3）由小问2知，当时，代入车在水平路面上行驶时的阻力公式解得 当太阳光减弱，照射到电池板的辐射功率变为原来的40%时，则汽车太阳能电池板接受到太阳辐射功率为 则太阳能转化为电能的功率为 汽车的机械功率为 根据公式则有 代入数值解得 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二年级必修三物理单元检测卷 第6章 能源与可持续发展 （考试时间：90分钟，分值：100分。） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如 需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写 在本试卷上无效。 第Ⅰ卷 1、 单项选择题：本题共8个小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.为了节能减排，我国大力发展新能源汽车。如图所示电源正在给电动汽车中的锂电池充电，下列说法正确的是（　　） A.充电时电能全部转化为汽车的机械能 B.充电时电能全部转化为锂电池的化学能 C.汽车加速运动时锂电池减少的化学能部分转化为汽车动能 D.汽车匀速运动时锂电池减少的化学能全部转化为汽车动能 2.如图，三结砷化镓柔性太阳能电池板发电技术，是一项非常先进的太阳能光电转换技术，它的光电转换效率超30%，比传统的硅基ROSA薄膜太阳能发电效率提高一倍以上，广泛应用于航天、军事、可穿戴设备等领域。关于三结砷化镓柔性太阳能电池板发电技术，下列说法正确的是（　　） A.太阳能属于不可再生能源 B.太阳能电池板工作时，将电能转化为太阳能 C.太阳能电池板工作的效率超30%，表明太阳能有将近70%转化为电能 D.光电转换过程中，能量的总量保持不变 3．如图是架在屋顶的太阳能热水器。已知单位时间内太阳垂直射到地面附近单位面积的能量为。一台热水器的聚热面积为，太阳能的可转化为水的内能，估算一个晴天的日照（相当于太阳直射热水器4h）使一台热水器中水的内能的增加量，下列结果最合理的是（　　） A． B． C． D． 4.太阳帆助力中国航天科技，如图为人造地球卫星的太阳帆，某一小块太阳能电池板的开路电压，短路电流，则下列说法正确的是（　　） A.太阳能属于不可再生能源 B.电池板的电动势大于0.8V C.电池板的电动势小于0.8V D.电池板的内阻为 5.如图所示，此类夏日热卖的帽子上安装有连接着太阳能电池板的小电扇，在阳光的照射下小电扇快速转动，能给炎热的夏季带来一丝凉爽。该装置应用的能量转化过程是（　　） A.太阳能→电能→机械能 B.太阳能→机械能→电能 C.电能→太阳能→机械能 D.机械能→太阳能→电能 6.“化风为电，御风而行”。年月日，全球首台兆瓦海上风电机组在三峡集团福建海上风电场顺利完成吊装，并于月日成功并网发电。下列关于能源知识的说法正确的是（　　） A. “兆瓦”是能量单位 B. 风能属于不可再生能源 C. 风力发电实现了空气动能与电能的转化 D. 各种不同形式的能量在相互转化的过程中不需要做功 7.如图所示是新型“风光互补”景观照明灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列说法正确的是（　　） A．照明灯利用的风能属于不可再生能源 B．夜晚蓄电池放电，将化学能转化为电能 C．小风扇利用风力发电，将电能转化为机械能 D．太阳能为可再生能源，光电池板将电能转化为光能 8.2022年6月30日位于浙江安吉的长龙山抽水蓄能电站全部机组正式投产发电。该项目是华东地区最大的抽水蓄能电站，主要承担整个华东电网调峰、填谷的双倍调峰功能。电站在电网用电低谷时将水抽到高处，在电网用电高峰时再利用水能发电，平均用4度谷电能换3度峰电。电站每年可生产清洁电能2.435×109 kW·h。已知峰电价格0.50元，谷电价格0.30元。下列说法正确的是（　　） A．水能是不可再生能源 B．该电站产生的电能小于消耗的电能，从经济的角度没有实际意义 C．电站实现电能转化为势能储存，需要时再转化为电能，说明能量不仅数量上守恒，在可利用的品质上也不变 D．电站每年发电直接产生的经济效益约为2.435×104万元 二、多项选择题：本题共4个小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但选不全的得2分，有错选或不答的得0分。 9.把刚煮好的热鸡蛋放在冷水中，过一会，鸡蛋的温度降低，水的温度升高，最后水和鸡蛋的温度相同。但是相反的过程，即原来温度相同的水和鸡蛋，过一会儿水的温度自发地降低，而鸡蛋的温度上升，这样的现象我们从来没看到过。燃料燃烧时一旦把热量释放出去，就不会再次自动聚集起来供人类重新利用。电池中的化学能转化为电能，电能又通过灯泡转化为内能和光能，热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的内能，我们很难把这些内能收集起来重新利用。这些现象说明（　　） A.在能源的利用过程中，能量会减少，能量守恒定律不成立 B.我们在利用能源时，能量会耗散，自然界可利用的能源会越来越少 C.与热现象有关的宏观过程都是不可逆的，能量转化具有方向性 D.自然界中发生的能量转化都是不可逆的，各种能量最终都会转化为内能 10.关于“温室效应”，下列说法正确的是(　　) A. 太阳能源源不断地辐射到地球上，由此产生了“温室效应” B. 石油和煤炭燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量，由此产生了“温室效应” C. “温室效应”使得地面气温上升、两极冰雪融化 D. “温室效应”使得土壤酸化 11.关于能量和能源，下列说法正确的是（　　） A.化石能源是不可再生能源，水能是可再生能源 B.人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造 C.在能源的利用过程中，由于能量在数量上并未减少，所以不需要节约能源 D.能源危机的深层次含义是能量在数量上虽未减少，但在可利用的品质上降低了 12.单晶硅太阳能发电原理是：让阳光照射到单晶硅太阳能板上而激发电子形成电流。根据相关资料得知杭州西站枢纽屋顶铺设了面积约为的单晶硅太阳能板，在阳光照射下其平均发电功率约为。若已知太阳的辐射总功率约，太阳与地球之间的距离约为，则下列说法中正确的是（　　） A．单晶硅太阳能板发出的是交流电； B．地球表面单位面积上接收到的太阳辐射功率约1400W； C．一天大约可发电小于； D．太阳能发电的光电转换效率约为22% 第Ⅱ卷 三、非选择题（本题共6小题，共60分。） 13.（6分）地球上的人类使用的能源主要是：煤、石油、天然气、水能、风能。为什么说地球上的能源主要来自太阳？ 14.（8分）汽车是常见的交通工具。它在给人们带来交通便利的同时，也带来了环境污染、交通安全等一些社会问题。现请运用所学的物理知识解决下列问题： （1）汽车里的燃料燃烧排放的尾气既污染环境，又会引起热岛效应。请你设想可以采用哪些新型能源来解决这个问题并说出它的优点。（要求写出一种） （2）为了减少交通安全事故发生，可能采用哪些有效措施？请提出设想和建议（要求写出两条） 15.（8分）据《中国环境报》报道：从一份科技攻关课题研究结果显示，我国酸雨区已占国土面积的40%以上，研究结果还表明，我国农业每年因遭受酸雨而造成的经济损失高达15亿元．为了有效控制酸雨，目前国务院已批准《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》等法规． （1）在英国进行的一项研究结果表明：高烟囱可有效地降低地面SO2浓度．在20世纪60～70年代的10年间，由发电厂排放的SO2增加了35%，但由于建造高烟囱，地面浓度降低了30%，请你从全球环境保护的角度，分析这种做法是否可取？说明理由． （2）用传统的煤、石油作燃料，其主要缺点是什么？与传统的煤、石油作燃料相比，哪种物质可以作为新能源？主要优点是什么，缺点又是什么？ 16.（8分）某地有一风力发电机，如图所示，它的叶片转动时可形成半径的圆面。某时间内该地的风速是，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为，若这个风力发电机能将此圆内的空气动能转化为电能。求：计算结果中保留 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积。 单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能。 该风力发电机输出电能的功率。 17.（14分）新能源汽车的研发和使用是近几年的热门话题，下面是某品牌新能源汽车介绍中的一段文字：“将近6米的超长车身设计。使得整车车顶集成的太阳能芯片面积达到了6平方米左右，极富流线型的整车造型，使整车风阻大幅下降，全车采用铝合金框架并结合碳纤维车身，整车质量仅700kg，这一轻量化设计使整车能耗极低，汽车发动机最大输出功率达30kW，性能十足。” （1）某次测试中，在水平地面上汽车所受摩擦力阻力约为车和驾驶员总重的0.08倍，试估算50kg的工程师驾驶这种汽车在实验路段上行驶的最高车速； （2）为进一步测试这种汽车的性能，在厂区内坡度为θ（sinθ=0.02）的实验路段上沿坡道向上行驶，该工程师在上述实验路段上从静止开始以1m/s2的加速度沿坡道向上做匀加速直线运动，求此过程能维持的最长时间； （3）已知太阳辐射的总功率P0=4×1026W，太阳到地球的距离r=1.5×1011m，太阳光传播到达地面的过程中大约有33%的能量损失。目前，制作太阳能电池的最好的材料为砷化镓，其将光能转化为电能的效率约为30%，试通过计算分析，这种汽车只采用纯太阳能驱动，且能保持最大输出功率30kW不变的可行性。（提示：太阳辐射的能量均匀分布在以太阳为球心的球面上，球的表面积公式为S=4πR2） 18.（16分）太阳能是21世纪重点发展的能源之一、太阳能汽车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。如图是一辆太阳能实验车，在晴朗天气，太阳光照射到电池板每平方米面积上的辐射功率为。该太阳能电池将太阳能转化为电能的效率。电池产生的电压恒为，当车正常行驶时，对电动机提供的电流。汽车在只有电池板供电的情况下行驶，求： (1)在晴朗天气，为保证汽车能正常行驶，则车上太阳能电池接收太阳能的面板的有效面积应为多大？ (2)如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为，在水平路面上正常行驶的速度为，此时汽车受到的阻力多大？ (3)设汽车在水平路面上行驶时的阻力，其中，若电能转化效率同（2）问，当太阳光减弱，照射到电池板的辐射功率变为原来的40%时，汽车匀速行驶的速度变为多大？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $