1、12.4能源与可持续发展基础过关练题组一能量守恒与能量耗散1.(多选)下列关于能量的说法中正确的是()A.地面上滚动的足球最终停下来,说明能量消失了B.能量有不同的表现形式,并可以相互转化,但总量不变C.伽利略的斜面实验表明了小球在运动过程中某个量是守恒的D.人类对太阳能的利用说明能量可以凭空产生2.(2022江苏太仓高级中学月考)下列关于能量耗散的说法中不正确的是()A.能量耗散导致能量品质的降低B.能量耗散是指耗散在环境中的内能很难被人类利用C.能量耗散使能的总量减少,违背了能量守恒定律D.各种形式的能量向内能的转化,是能够自动全额发生的题组二能源的分类与应用3.凡是能够提供某种形式的能量
2、的物质,统称为能源。“能源分类相关图”如图所示,四组能源选项中,全部符合图中阴影部分的能源是()A.煤炭、石油、沼气B.水能、生物能、天然气C.太阳能、风能、潮汐能D.地热能、海洋能、核能题组三能源与社会发展4.关于能源、能量,下列说法正确的是()A.可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向B.核能的利用会造成放射性污染,所以应该关闭核电站C.能量是守恒的,不会发生能源危机D.化石能源、水能、核能不能在短期内从自然界得到补充,这类能源称为不可再生能源5.风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源。风力发电机是将风能(气流的动能)转化为电能的装置,其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等,
3、如图所示。风力发电机示意图(1)风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积。设空气密度为,气流速度为v,风轮机叶片长度为r。求单位时间内流向风轮机的最大风能Pm。(2)已知风力发电机的输出电功率P与Pm成正比。某风力发电机在风速v1=9 m/s时能够输出电功率P1=540 kW。我国某地区风速不低于v2=6 m/s的时间每年约为5 000小时。试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时。答案全解全析基础过关练1.BC根据能量守恒定律知选项A、D错误,B正确;伽利略的斜面实验表明了小球在运动过程中某个量是守恒的,选项C正确。2.C能量耗散是能量在转化过程中有一部分内能被周
4、围环境吸收,我们很难把这些内能收集起来重新利用。能量耗散遵守能量守恒定律,选项C错误。3.C煤炭、石油是不可再生能源,选项A错误;天然气不是可再生能源,也不是新能源,选项B错误;太阳能、风能、潮汐能符合图中阴影部分,选项C正确;核能不是来自太阳辐射的能源,选项D错误。4.A可再生能源足够清洁、无污染,可以保证不会严重影响环境,是未来理想能源的一个重要发展方向,选项A正确;核电站的建设与运行若有疏漏会造成环境污染,同时核废料具有放射性,因此科学家制定了严格的安全标准和安全措施,可以安全、合理地利用核能,选项B错误;由于能量的转化具有方向性,所以无节制地消耗能源会造成能源危机,选项C错误;化石能源
5、、核能不可能在短期内从自然界得到补充,所以它们属于不可再生能源;而水能可以从自然界不断地得到,属于可再生能源,选项D错误。5.答案(1)12r2v3(2)8105 kWh解析(1)风垂直流向风轮机时,提供的风能功率最大。单位时间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量m=vS,S=r2单位时间内流向风轮机的最大风能Pm=12mv2=12(vS)v2=12vr2v2=12r2v3。(2)设风能的功率和发电机的输出功率之间的比例系数为k,则风力发电机在风速为v1时能够输出功率为P1=kPm=12kr2v13风力发电机在风速为v2时能够输出功率为P2=12kr2v23所以P1P2=12kr2v1312kr2v23=v13v23=278所以P2=827P1=827540 kW=160 kWW=P2t=160 kW5 000 h=8105 kWh3