學業分層測評(十三)(建議用時：45分鐘)[學業達標]1．下列說法中正確的是()A．水能和風能是“可再生能源”B．太陽能是一種清潔能源C．沼氣是一種新能源D．核能對環境的污染比常規能源對環境的污染更大E．水力發電站的電能最終來自于水的機械能【解析】水能和風能是“可再生能源”，A正確．太陽能是清潔能源，B正確．沼氣是人們開發的新能源，C正確．核能對環境的污染比常規能源較小，D錯誤．水力發電的能量來源于太陽能，E錯．【答案】ABC2．“能源分類相關圖”如圖6-1-3所示，下列四組選項中，全部符合圖中陰影部分的能源是()圖6-1-3A．煤炭B．太陽能C．風能D．潮汐能E．核能【解析】同時具備太陽能、新能源及可再生能源三個條件的有B、C、D三個選項．【答案】BCD3．關于自行車、電動自行車、普通汽車、高鐵動車組、大型輪船消耗能源的類型，下列正確的對應關系是()A．自行車—生物能B．電動自行車—電能C．普通汽車—化學能D．高鐵動車組—化學能E．大型輪船—風能【解析】高鐵動車組消耗的是電能，大型輪船消耗的是化學能，故A、B、C正確．【答案】ABC4．關于“溫室效應”，下列說法正確的是()A．太陽能源源不斷地輻射到地球上，由此產生了“溫室效應”B．石油和煤炭燃燒時產生的二氧化碳增加了大氣中的二氧化碳的含量，由此產生了“溫室效應”C．“溫室效應”使得地面氣溫上升、兩極冰雪融化D．“溫室效應”使得土壤酸化E．“溫室效應”使土地干旱，沙漠化面積增大【解析】“溫室效應”的產生是由于石油和煤炭燃燒時產生的二氧化碳增加了大氣中二氧化碳的含量．它的危害是使地面氣溫上升、兩極冰雪融化、海平面上升、淹沒沿海城市、海水向河流倒灌、耕地鹽堿化沙漠化面積增大等，故B、C、E選項正確．【答案】BCE5．氫能是一種既高效又干凈的新能源，發展前景良好，用氫作燃料的燃料電池汽車備受青睞．我國擁有完全自主知識產權的氫燃料電池汽車“超越三號”，已達到世界先進水平，并加快向產業化的目標邁進．氫能具有的優點包括()A．原料來源廣B．儲存方便C．制備工氣廉價D．易燃燒E．熱值高【解析】氫易燃燒、熱值高，原料來源廣，但儲存難、制備成本高，故A、D、E正確．【答案】ADE6．太陽能是清潔的新能源，為了環保，我們要減少使用像煤炭這樣的常規能源而大力開發新能源．劃分下列能源的類別，把編號填入相應的表格．①石油②地熱能③核能④天然氣⑤風能⑥潮汐能類別編號新能源常規能源【解析】常規能源是指技術較為成熟且被大規模利用的能源，主要包括煤、石油、天然氣等；新能源是指尚未被大規模利用或利用歷史短的能源，如地熱能、核能、風能、潮汐能等．注意：“風能”作為新能源的利用方式是風力發電．【答案】②③⑤⑥①④7．有下列各種能源：A.天然氣B．水能C．石油D．核能E．地熱能F．電能G．太陽能H．潮汐能其中屬于不可再生能源的有________；屬于二次能源的有________；屬于化石能源的有________．【解析】根據能源的產生和利用情況進行分類，不可再生能源有A、C、D；二次能源是一次能源加工轉換成的另一種形態的能源，有F；化石能源有A、C.【答案】A、C、DFA、C8．為了開發新能源，某同學設想了一個利用氫能的方案，圖6-1-4是它的示意圖．請你判斷這一方案的可行性，并說明理由．圖6-1-4判斷：________．(填“可行”或“不可行”)理由：_________________________.【解析】不可行；①違反了能量守恒定律；②此流程每個環節皆消耗能量，因此不可能實現；③這種流程類似永動機，是不可能的．【答案】見解析[能力提升]9．“中國館”世博中心和主題館等主要場館，太陽能的利用規模達到了歷屆世博會之最．總發電裝機容量達到×103kW.設太陽能電池板的發電效率為18%，已知地球表面每平方米接收太陽能的平均輻射功率為kW，那么所使用的太陽能電池板的總面積為________m2.【導學號：30110068】圖6-1-5【解析】設P＝×103kW，發電效率η＝18%，地球表面每平方米接收到太陽能的功率P0＝kW，則由能量轉化與守恒得：P＝P0×S×η代入數據，解得S＝×104m2.【答案】×10410．水能是可再生能源，可持續地利用水能來發電，為人類提供“清潔”的能源．若一水力發電站水流的平均流量為Q(m3/s)，落差為h(m)，發電效率為η，則該電站全年的發電量(kW·h)約是多少？(g取10m/s2，水的密度ρ＝1×103kg/m3)【解析】每秒鐘水能轉化為電能的量為E＝ηQρgh，也就是發電功率，所以一年內的發電量E′＝365×24×3600×eq\f(1,×10－6ηQgh(kW·h)≈×104ηQh(kW·h)．【答案】×104ηQh(kW·h)11．如圖6-1-6所示是一種太陽能草坪節能燈，太陽能電池板供一只“10V9W”的電子節能燈工作，若太陽能電池板接收太陽能的有效面積為m2，平均1小時得到的太陽輻射能為×106J，太陽光平均一天按8小時計算，恰好可以供電子節能燈工作10小時．問：圖6-1-6(1)太陽能節能燈的能量轉化情況；(2)太陽能電池板單位面積上接收太陽能的功率為多少？(3)太陽能節能燈利用太陽能的效率大約是多少？【解析】(1)能量轉化：太陽能→電能→光能(熱能)．(2)電池板單位面積上接收功率：P＝eq\f×106,×1×3600)W＝W.(3)節能燈效率：η＝eq\f×10×3600,×106×8)×100%＝10%.【答案】(1)見解析(2)W(3)10%12．風力發電作為一種無污染、低成本的電力產業，發展前景廣闊，我國風力資源豐富，到2000年底，我國風力發電機的總裝機容量已達264萬千瓦．風力發電的原理是利用風推動葉輪轉動，將風的動能轉化為葉輪的動能，再將葉輪的動能轉化為電能．圖6-1-7(1)設空氣的密度為ρ，每個葉輪的長度為L，正對葉輪的水平風速為v，整個發電機的效率為η，那么每臺發電機發出的電功率P為多大？(2)我國研制的WD-646型風力發電機，每個葉輪L＝22m，當風速達到15m/s時，其輸出電功率可達600kW.求該風力發電機將風的動能轉化為電能的總效率η.(空氣的密度為kg/m3)【解析】(1)m＝ρSvt＝ρπL2vtEk＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2)πρL2v3tP＝eq\f(ηEk,t)＝eq\f(1,2)πηρL2v3.(2)由P＝eq\f(1,2)πηρL2v3得η＝eq\f(2P,πρL2v3)×100%＝eq\f(2×600×103,××222×153)×100%＝18%.【答案】(1)eq\f(1,2)πηρL2v3(2)18%13．太陽每年輻射到地球上的能量可達1018kW·h.(已知地球到太陽的距離r＝×1011m，地球的半徑為R＝×106m)(1)試估算太陽每年釋放的能量；(2)如果太陽輻射到地球上的能量全部用來推動熱機發電，能否每年發出1018度電？【解析】太陽的能量向四面八方輻射，地球僅僅是“四面八方”中的一個“小單元”，因此太陽輻射的能量只有一小部分到達地球．(1)地球到太陽的距離為r＝×1011m，地球的半徑為R＝×106m，所以地球的接收面積為S＝πR2.以太陽為球心，以日地