20.2 开发新能源
一、选择题
1.下面所说的哪个不是太阳能的优点( )
A.清洁 B.对环境不造成污染
C.分布广阔,获取方便 D.受天气影响大
2.下列关于太阳能的说法,错误的是 ( )
A.太阳能是一次能源
B.太阳能是由核聚变产生的
C.当前我国能源消费以直接利用太阳能为主
D.太阳能是可再生能源
3.太阳能是优先开发的新能源之一,关于如图5所示太阳能的利用,下列说法中不正确的是 ( )
图5
4.如图6所示为核电站发电流程图,在核电站发电过程中,能量转化的先后顺序是
( )
图6
A.核能→化学能→机械能→电能
B.核能→机械能→内能→电能
C.核能→内能→机械能→电能
D.核能→内能→化学能→电能
5.关于核能和太阳能,下列说法中错误的是 ( )
A.裂变也称为热核反应,裂变时会释放出巨大的核能
B.核电站利用核能发电,它的核心设备是核反应堆
C.太阳能是可再生能源,核能是不可再生能源
D.太阳能和核能均属于一次能源
二、填空题
6.大亚湾核电站是我国第一座大型商用核电站。它获取核能利用的是图7中 (选填“甲”或“乙”)所示途径,太阳核心每时每刻都在发生图 (选填“甲”或“乙”)所示的爆炸。核能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。
图7
三、计算题
7.[2020·鄂尔多斯] 图8甲是某新型太阳能汽车,该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板收集的太阳能提供。汽车(包括司乘人员)的质量为1.2 t,接收太阳能电池板的面积为8 m2,在水平路面上以恒定功率做直线运动的v-t图像如图乙所示。(g取10 N/kg)
图8
(1)若汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02,则汽车的牵引力为多大
(2)求汽车在0~20 s内牵引力做的功。
(3)若汽车吸收的太阳能转化为机械能的效率为40%,则太阳光照射到太阳能电池板单位面积上的辐射功率为多少
答案
1.D 2.C
3.C [解析] 绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能,故A正确;太阳能热水器是通过热传递方式改变水的内能,故B正确;太阳能信号灯先将太阳能转化为电能,再将电能转化为光能,故C错误;太阳能飞机是先将太阳能转化为电能,再将电能转化为飞机的机械能,故D正确。
4.C
5.A
6.乙 甲 不可再生
[解析] 获得核能的途径一是重核裂变,二是轻核聚变;图乙中进行的是较重的原子核裂变成较轻的原子核的一种核反应,是核裂变,核电站利用可控的核裂变发电,图甲中是较轻的原子核结合成较重的原子核的一种核反应,是核聚变;在太阳内部,氢原子核在超高温作用下发生聚变,释放巨大的核能。因而太阳具有巨大的能量。核能不能从自然界源源不断地获得,一旦消耗便不可再生。
7.(1)汽车的质量:m=1.2 t=1.2×103 kg,
则汽车所受的重力:
G=mg=1.2×103 kg×10 N/kg=1.2×104 N,
汽车所受的阻力:
f=0.02G=0.02×1.2×104 N=240 N,
因为汽车匀速行驶,牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,所以牵引力:F=f=240 N。
(2)由图乙可知,汽车匀速行驶时,
v=15 m/s,
则汽车的恒定功率:
P=Fv=240 N×15 m/s=3600 W,
汽车在0~20 s内牵引力做的功:
W=Pt=3600 W×20 s=7.2×104 J。
(3)由题可知,汽车获得的机械功率为P=3600 W,太阳照射在太阳能电池板上的辐射总功率:
P总===9000 W,
太阳照射在太阳能电池板单位面积上的辐射功率:
P太===1125 W/m2。