能源与可持续发展（老师版）

12.4能源与可持续发展题型1能量守恒定律1．能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。2．能量守恒定律是贯穿物理学的基本规律，是在各种自然现象中普遍适用的一条规律。3．能量守恒定律的表达式(1)E初＝E末，初状态各种能量的总和等于末状态各种能量的总和。(2)ΔE增＝ΔE减，某些能量的增加量等于其他能量的减少量。【例题精讲】1．某新能源汽车，充满电后电池可输出50kW•h电能，常温下不开空调行驶，百公里电耗10kW•h，续航里程（充满电后能持续运行的最大距离）为500km。进入冬季后，受低温影响，实际可用电能减少20%，因行驶阻力增加和开启暖风等，百公里电耗变成16kW•h。下列说法正确的是（）A．冬季不开暖风，电池充满电续航里程为500km B．冬季不开暖风，电池充满电续航里程为400km C．冬季开启暖风，电池充满电续航里程为300km D．冬季开启暖风，电池充满电续航里程为250km【答案】D【解答】解：设充满电后电池可输出50kW•h电能为E0，常温下不开空调行驶最大距离为x0，阻力为f，由题意进入冬季后的阻力f′＞f。AB、根据功能关系，常温下不开空调行驶时E0＝fx0进入冬季后80%E0＝f′x1由于f′＞f，可知x1＜0.8x0＝0.8×500km＝400km，故AB错误；CD、冬季开启暖风时百公里电耗变成16kW•h，则电池充满电续航里程x=50kW⋅h×80%故选：D。2．下列哪个定律是能量守恒定律的具体体现（）A．库仑定律 B．电阻定律 C．欧姆定律 D．楞次定律【答案】D【解答】解：A、库仑定律描述的是真空中的两个点电荷之间的相互作用力，与能量守恒定律无关，故A错误；B、电阻定律反应的是电阻的影响因素，与能量守恒定律无关，故B错误；C、欧姆定律反应的是对于纯电阻元件，通过其中的电流的影响因素，与能量守恒定律无关，故C错误；D、楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现，它说明了感应电流方向总是使得其产生的磁场抵抗引起感应电流的磁通量变化，从而体现了能量守恒，故D正确。故选：D。3．有一种太阳帽，它的前面有一个小风扇，一个小型的太阳能电池板与它相接，对其供电。经测量该电池能产生的电动势E＝0.6V，关于该电池的描述正确的是（）A．把该电池接入闭合电路后，电动势减小 B．单位时间内可把0.6J的太阳能转化为电能 C．该电池每通过1C电荷量能把0.6J的太阳能转化为电能 D．该电池把其他形式能转化为电能的本领比一节7号电池的本领大【答案】C【解答】解：AD.电源的电动势反映了其他形式的能量转化为电能本领的大小，一节干电池的电动势更大，转化为电能的本领更大；电源的电动势决定于电源本身，不会因为电池接入闭合电路后，电动势发生变化，故AD错误；BC.根据电动势的定义式E=W排q故选：C。4．新能源有着广阔的发展前景，如图所示为风力发电的装置，利用该装置发电时，能将空气动能的50%转化为电能，已知扇叶转动平面的截面积为S，风速为v，空气的密度为ρ，当风垂直吹向扇叶时，下列说法正确的是（）A．单位时间吹到扇叶的空气的质量为ρSv2 B．单位时间吹到扇叶的空气的动能为ρSv3 C．发电功率为14D．发电功率为1【答案】C【解答】解：A.单位时间内吹到扇叶的空气体积V＝Sv，根据密度公式ρ=mV，可得单位时间内空气的质量m＝ρV＝B.空气的动能公式为Ek=12mCD.空气动能的50%转化为电能，即发电功率是空气动能功率的50%。空气动能的功率为12ρSv故选：C。5．如图，是位于我国甘肃敦煌的超大型熔盐塔式光热发电站，有超过1.2万面、总面积达到140多万平方米的定日镜围绕在吸热塔周围，将太阳能集中到中心的熔盐塔加热熔盐。晚上无阳光照射时，熔盐继续放热保证24h不间断地发电。日照时定日镜所接受的太阳能功率平均每平方米约为1.4kW，此电站全年日照时数约3000h，年发电量高达3.9×108kW•h。下列说法正确的是（）A．该发电站发电功率可以到达千兆瓦级别 B．该发电站光能转化为电能的效率约为7% C．熔盐的储能大小仅由熔盐升高的温度和比热容两个因素决定 D．若新能源汽车1kW•h行驶7km，则该电站年发电能使新能源汽车行驶2.73×109km【答案】D【解答】解：A.该发电站发电功率P=Wt=B.该发电站一年内获得的光能为E＝1.4×140×104×3000kW•h＝5.88×109kW•h，则光能转化为电能的效率为η=WE×C.熔盐的储能大小由熔盐升高的温度和比热容以及熔盐的质量三个因素共同决定，故C错误；D.若新能源汽车1kW•h行驶7km，则该电站年发电能使新能源汽车行驶s＝7×3.9×108km＝2.73×109km，故D正确。故选：D。题型2能量转移或转化的方向性1．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，即一切与热现象有关的宏观过程具有方向性。(1)能量的转移具有方向性：如热量可以自发地从高温物体传给低温物体，但不能自发地从低温物体传给高温物体。(2)能量的转化具有方向性：如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。2．能量耗散在能量转化过程中，散失到环境中的内能很难收集起来重新利用，这种现象叫能量的耗散。能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性。3．能量的耗散表明，在能源的利用过程中，能量在数量上虽未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的能源变成不便于利用的能源。这是能源危机的深层次的含义，也是自然界的能量虽然守恒，但还是要节约能源的根本原因。【例题精讲】1．关于能源、能量，下列说法正确的是（）A．能量是守恒的，所以不会发生能源危机 B．能量利用过程中存在能量耗散，说明能量在不断减少 C．能量耗散说明便于利用的能源最终会转化为不便于利用的能源 D．能量守恒定律说明能量的转化或转移不具有方向性【答案】C【解答】解：AC、能量是守恒的，能量耗散说明便于利用的能源最终会转化为不便于利用的能源，会发生能源危机，故A错误，C正确；B、在自然界中能量是守恒的，能量耗散只是能量从一种形式转化成另一种形式，故B错误；D、由于能量耗散，能量的转化或转移具有方向性，实际上，能量转化或转移通常具有方向性，如热能从高温物体向低温物体传递，这符合热力学第二定律，故D错误。故选：C。2．市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子（如图所示）。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意。该装置的能量转化情况是（）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【解答】解：根据题意小电扇在阳光照射下转动，说明最初的能量来源为阳光，即太阳能，然后阳光被一块太阳能板电池吸收，将太阳能转化成电能。电能带动小电动机，实现了小电扇的旋转，是电能向机械能的转化。总的转化过程为：太阳能→电能→机械能。故选：A。3．关于能量和能源，下列说法正确的是（）A．人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造 B．在能源的利用过程中，能量在数量上有所减少 C．能量耗散反映了自然界中的宏观过程具有方向性 D．核聚变比核裂变的产能效率高，目前核电站中大多采用核聚变来发电【答案】C【解答】解：A、根据能量守恒定律，能量是不能够被创造的，故A错误；B、根据能量守恒定律，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B错误；C、由热力学第二定律可知，能量耗散过程从能量转化的角度反映了自然界中的宏观过程具有方向性，在能源的利用过程中，有一些能源是不可再生的，所以需要节约能源，故C正确；D、轻核聚变比重核裂变产能效率高，目前核电站中大多采用重核裂变来发电，故D错误。故选：C。4．关于能量的转化，下列说法中正确的是（）A．摩擦生热的过程在任何情况下都是不可逆的 B．空调既能制热又能制冷说明热传递不存在方向性 C．永动机不存在的原因是能量在某些特殊情况下是不守恒的 D．由于能量的转化过程符合守恒定律，所以不会发生能源危机【答案】A【解答】解：A、摩擦生热的过程是不可逆的，故A错误；B、空调既能制热又能制冷，说明在不自发地条件下热传递方向可以逆向，不违背热力学第二定律，故B错误；C、永动机不存在的原因是违背了能量守恒定律，故C错误；D、由于能量转移或转化是有方向性的，虽然能量守恒，但是还会产生能源危机，故D错误；故选：A。5．在“嫦娥五号”卫星的两侧装有太阳能电池板，为“嫦娥五号”卫星的正常工作提供能量。下列说法正确的是（）A．太阳能可以转化为电能 B．太阳能不可以转化为电能 C．太阳能的利用，说明能量可以消灭 D．太阳能的利用，说明能量可以创生【答案】A【解答】解：太阳能电池板工作时，能为卫星正常工作提供能量，即可将太阳能转化为电能，过程中能量是守恒的，能量没有消灭，也没有创生，太阳能的利用只能说明能量是可以转化的，故BCD错误，A正确。故选：A。题型3能源的分类与应用能源与社会发展1．能源的分类(1)不可再生能源：像煤炭、石油和天然气这类无法在短时间内再生的化石能源。(2)可再生能源：像水能、风能这类在自然界可以再生的能源。2．能源的开发与应用近年来，我国在能源开发方面取得了很大成就，如太阳能发电、水力发电、风能发电、核能发电等。3．能源与社会发展(1)能源利用的三个时期：柴薪时期、煤炭时期、石油时期。(2)能源是人类社会活动的物质基础。4．煤炭和石油的燃烧对环境的危害(1)燃烧时增加了大气中二氧化碳的含量，加剧了温室效应。(2)因为煤炭和石油中常常含有硫，燃烧时形成的二氧化硫等物质使雨水的酸度升高，形成“酸雨”。(3)内燃机工作时的高温使空气和燃料中的多种物质发生化学反应，产生氮的氧化物和碳氢化合物。这些化合物在大气中受到紫外线的照射，产生二次污染物质——光化学烟雾。5．能源的开发与环境的关系(1)人类的生存与发展需要能源，能源的开发与使用又会对环境造成影响。(2)一方面要大力提倡节能，另一方面要发展可再生能源以及天然气、清洁煤和核能等在生产及消费过程中对生态环境的污染程度低的清洁能源。【例题精讲】1．2024年5月25日，我国第三代核电站“华龙一号”示范工程全面建成；2025年1月20日中国利用大型核实验装置“东方超环”制成“人造太阳”，实现1亿摄氏度1066秒稳态运行，标志核能源研究重大跨越。关于核能的利用，下列说法正确的是（）A．核能是可再生能源 B．“华龙一号”是利用核聚变产生能量 C．核燃料中的铀原子核由大量质子和电子组成 D．中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”是通过核聚变释放巨大的能量【答案】D【解答】解：A.核能不能够从自然界源源不断得到补充，属于不可再生能源，故A错误；B.当前我国核电站利用的核能均是通过核裂变获得；所以“华龙一号”是利用的是裂变产生能量，故B错误；C.核燃料中的铀原子核由大量质子和中子组成，电子在原子核外，故C错误；D.中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”，其反应原理与太阳类似，通过核聚变释放巨大的核能，故D正确。故选：D。2．如图所示是“风光互补LED太阳能路灯”，太阳能路灯同时利用光能和风能实现照明，它的上端是风力发电，中间是太阳能电池板，下部是照明灯，最下端是蓄电池。下列说法正确的是（）A．夜晚蓄电池放电，将电能转化为化学能 B．风力发电，将机械能转化为电能 C．太阳能电池板将太阳能转化为光能 D．太阳能、风能属于不可再生能源【答案】B【解答】解：A、蓄电池在夜晚放电时，是将化学能转化为电能的，故A错误；B、风力发电将空气的机械能转化为电能的，故B正确；C、太阳能电池板是把太阳能转化为电能的，故C错误；D、太阳能、风能都属于可再生能源，故D错误。故选：B。3．能源（Energy﹣Source）亦称能量资源或能源资源，是发展国民经济的重要物质基础，国家未来的命运取决于对能源的掌控。能源的开发和有效利用程度以及人均消费量是生产技术和生活水平的重要标志，下列能源为可再生能源的是（）A．石油 B．天然气 C．风能 D．煤炭【答案】C【解答】解：水能、风能和潮汐能为可再生能源；化石能源无法在短时间内再生，这类能源为不可再生能源，比如煤炭、石油和天然气。故C正确，ABD错误。故选：C。4．如图当飞船在天空飞行时，太阳能电池板展开，飞船两翼的太阳能电池板是太阳能电池在太空领域的应用，对它分析正确的是（）A．电池板充电是将太阳能转化为化学能 B．太阳能电池板的能量转化率为100% C．太阳能电池板利用的太阳能是可再生能源，但只能在太空中使用 D．某太阳能电池板不接负载时的电压是0.8V，其短路电流是0.04A，则内阻为20Ω【答案】D【解答】解：A.电池板充电是将太阳能转化为电能，故A错误；B.太阳能电池板的能量转化率不可能达到100%，故B错误；C.太阳能也不是可再生资源，但只要能接收到太阳光就能使用太阳能，所以在地球上也能使用太阳能电池板，故C错误；D.某太阳能电池板不接负载时的电压是0.8V，则电动势为0.8V，其短路电流是0.04A，则有I短=E故选：D。5．如图所示，风光互补环保路灯的主要构件有：风力发电机，单品硅太阳能板，额定电压48V容量200A•h的储能电池，功率60W的LED灯。已知该路灯平均每天照明10h；1kg标准煤完全燃烧可发电2.8度，排放二氧化碳2.6kg。则（）A．风力发电机的输出功率与风速的平方成正比 B．太阳能板上接收到的辐射能全部转换成电能 C．该路灯正常运行6年，可减少二氧化碳排放量约1.2×106kg D．储能电池充满电后，即使连续一周无风且阴雨，路灯也能正常工作【答案】D【解答】解：A、设Δt时间，风力发电机的扇叶半径为r，假设风的动能全部变成发电机输出，输出功率为P出B、单品硅太阳能板的转化效率约为15%﹣24%，因此太阳能板上接收到的辐射不可能能全部转换成电能，故B错误；C、该路灯每天消耗的电能W＝Pt＝60×10﹣3×10kW•h＝0.6度电该路灯正常运行6年消耗的电能E＝6×365W＝6×365×0.6度电＝1314度电可减少二氧化碳排放量约m=1314D、储能电池充满电后的储能E该路灯每天消耗的电能W＝60×10×3600J＝2.16×106J路灯也能正常工作的天数t=故D正确。故选：D。课时精练一．选择题（共8小题）1．下表是某共享电动汽车的主要参数，根据信息，下列说法正确的是（）空车质量800kg电池能量50kW•h标准承载200kg最大续航（充满电最大行驶路程）200km所受阻力与汽车总重比值（忽略空气阻力）0.09A．工作时，电动汽车的电动机是将机械能转化成电池的化学能 B．电池充满电时的电荷量为1.8×108C C．标准承载下，电动汽车以72km/h的速度匀速行驶10min所用电能为2.4kW•h D．若标准承载下汽车以120km/h速度匀速行驶，汽车电动机输出功率不小于30kW【答案】D【解答】解：A、工作时，电动汽车的电动机是将电能转化成机械能，故A错误；B、由公式W＝Pt得电池充满电时的电能为W＝50kW•h＝50×1000×3600J＝1.8×108J所以50kW•h为充满电时的电能不是电荷量，根据题目已知信息无法求得电池充满电时的电荷量，故B错误；C、标准承载下，电动汽车以v＝72km/h＝20m/s的速度匀速行驶时，F＝0.09mg功率P＝Fv＝0.09mgv＝0.09×（800+200）×10×20W＝1.8×104W＝18kW如果电能全部转化为机械能时，根据W＝Pt＝18kW•1060但实际过程中电能不可能全部转化为机械能，所以耗电量大于3kW•h，故C错误；D、若标准承载下汽车速度能达120km/h，功率P＝Fv2＝0.09mgv2＝0.09×（800+200）×10×120故选：D。2．如图所示，风光互补环保路灯的主要构件有：风力发电机，单品硅太阳能板，额定电压48V容量200A•h的储能电池，功率60W的LED灯。已知该路灯平均每天照明10h；1kg标准煤完全燃烧可发电2.8度，排放二氧化碳2.6kg。则（）A．风力发电机的输出功率与风速的平方成正比 B．太阳能板上接收到的辐射能全部转换成电能 C．该路灯正常运行6年，可减少二氧化碳排放量约1.2×106kg D．储能电池充满电后，即使连续一周无风且阴雨，路灯也能正常工作【答案】D【解答】解：A、设Δt时间，风力发电机的扇叶半径为r，假设风的动能全部变成发电机输出，输出功率为P出B、单品硅太阳能板的转化效率约为15%﹣24%，因此太阳能板上接收到的辐射不可能能全部转换成电能，故B错误；C、该路灯每天消耗的电能W＝Pt＝60×10﹣3×10kW•h＝0.6度电该路灯正常运行6年消耗的电能E＝6×365W＝6×365×0.6度电＝1314度电可减少二氧化碳排放量约m=1314D、储能电池充满电后的储能E该路灯每天消耗的电能W＝60×10×3600J＝2.16×106J路灯也能正常工作的天数t=故D正确。故选：D。3．如图所示，为福州市平潭岛的一风力发电机，其叶片的半径为l，若风速恰好与叶片转动所在圆面垂直。已知空气密度为ρ，风速为v，该风速下发电机的输出功率为P，则风力发电机将风能转化为电能的效率为（）A．2Pπρl2vC．4Pπρl2【答案】A【解答】解：设风吹向发电机的时间为t，则在t时间内吹向发电机的风的体积为V＝vt•S＝vt•πl2，则风的质量M＝ρV＝ρvt•πl2，因此风吹过的动能为Ek=12Mv故选：A。4．屏幕上有一面积较小的圆形光能接收器，离光能接收器正上方距离为d处有功率恒定的点光源S，光能接收器接收到的光能功率为P。现在离接收器上方垂直距离为2d处增加一个与屏幕平行的足够大平面镜，不考虑光经平面镜反射及传输时的能量损失。放上平面镜后，接收器接收到的光能功率为（）A．32P B．43P C．【答案】D【解答】解：由接收器接收到的光能功率与辐射光能的关系，可知光源辐射光能的功率满足：PP由平面镜成像特点，可知反射导致的，在接收器位置的光能功率满足：P2两种光传输到接收器位置的，两个功率之和，即为接收器接收到的光能功率，即接收器接收到的光能功率为：P接＝P+P2，解得：P接故选：D。5．如图所示为某潮汐发电站的简化原理图，水坝下有通道，水流经通道即可带动水轮发电机工作。某次落潮后开闸放水，经时间t水坝内外水面高度相同，此时关闭闸门。已知海湾的面积为S，开闸放水时海湾内外水面高度差为h，水的密度为ρ，重力加速度为g。若通过水轮发电机以后水的动能忽略不计，水流减少的机械能有50%转化为电能。在该次落潮开闸放水过程中，水轮发电机的发电功率为（）A．ρSgh28t B．ρSgh24t【答案】B【解答】解：一次涨落潮时经过发电机的水流质量为：m＝ρV＝ρhS重心下落高度为h2水轮发电机的发电功率：P=解得：P=故B正确，ACD错误。故选：B。6．一瀑布的水流量为1.5×103m3/s，水位落差约100m，若利用该瀑布水位落差发电，发电效率为70%，则发电功率约为（）A．109W B．107W C．105W D．103W【答案】A【解答】解：由题知，瀑布水位落差约为：h＝100m，水流量Q＝1.5×103m3/s，则单位时间内瀑布的水减少的重力势能约为：ΔEp＝Δmgh＝ρQgh＝1×103×1.5×103×10×100J＝1.5×109J，发电效率为70%，则发电功率约为：P＝70%ΔEp＝70%×1.5×109J≈1×109W，故A正确，BCD错误；故选：A。7．气候和环境恶化是现阶段全人类面临的共同问题，全球经济发展造成的碳排放迅猛增长，对生命系统造成了严重的威胁。为了减少二氧化碳排放量，需加快调整优化能源结构，发展新能源，促进节能减排。将传统路灯替换成使用风能和太阳能的风光互补路灯是节能减排的一项重要措施，图为某公司生产的风光互补LED路灯外形图和电路原理图。已知每燃烧一吨标准煤可以发电3000度（即3000kW•h），排放二氧化碳2.6吨，若将江西省内的10万只传统路灯替换成该风光互补路灯，结合生活常识、按每只传统路灯功率200W估算，这一措施一天可减少二氧化碳的排放量最接近（）A．2×104kg B．8×104kg C．2×105kg D．1×106kg【答案】C【解答】解：按照每只路灯一天工作12h算，10万只传统路灯一天消耗电能E＝105×0.2kW×12h＝2.4×105kW•h这一措施一天可减少二氧化碳的排放量m=E故选：C。8．能源（Energy﹣Source）亦称能量资源或能源资源，是发展国民经济的重要物质基础，国家未来的命运取决于对能源的掌控。能源的开发和有效利用程度以及人均消费量是生产技术和生活水平的重要标志，下列能源为可再生能源的是（）A．石油 B．天然气 C．风能 D．煤炭【答案】C【解答】解：水能、风能和潮汐能为可再生能源；化石能源无法在短时间内再生，这类能源为不可再生能源，比如煤炭、石油和天然气。故C正确，ABD错误。故选：C。二．多选题（共3小题）（多选）9．把一枚具有强磁性的小圆柱体从固定的竖直铝管上端放入管口。下落过程中，小圆柱体不与铝管接触。小圆柱形磁体下落过程中（）A．加速度小于重力加速度 B．加速度大于重力加速度 C．减少的重力势能等于增加的动能 D．减少的重力势能大于增加的动能【答案】AD【解答】解：AB．小圆柱形磁体下落过程中，由于电磁感应现象，铝管中产生感应电流，结合楞次定律推论可得磁体受到向上的安培力，故磁体合力小于重力，根据牛顿第二定律可知，加速度小于重力加速度，故A正确，B错误；CD．磁体下落过程中，安培力对其做负功，由能量守恒定律可知，磁体减少的重力势能大于增加的动能，故C错误，D正确。故选：AD。（多选）10．某型号汽车以72km/h的速度匀速行驶过程，其发动机和传动与变速系统内的功率分配关系如图所示。该汽车行驶时所受空气阻力与瞬时速率的关系为f1＝kv2（k为恒量），且所受路面的阻力f大小恒定。当该汽车以速度72km/h匀速行驶过程，汽车受到的驱动力大小为F，汽车发动机的效率为η，则（）A．F＝250N B．F＝500N C．η≈15% D．η≈25%【答案】BD【解答】解：AB.由题意可知，f1＝kv2，根据功率计算公式可得：P3＝f1v，P4＝fv，且：v＝72km/h＝20m/s，P3＝5kW＝5000W，P4＝5kW＝5000W，联立可得：f1＝250N，f＝250N；因为该汽车以速度72km/h匀速行驶，则根据平衡条件可得，汽车受到的驱动力大小为：F＝f1+f＝250N+250N＝500N；故A错误，B正确；CD.由题意可知，P＝69kW，Pr＝52kW，则汽车发动机的效率为：η=P−故选：BD。（多选）11．我国新能源汽车发展迅猛，从技术到生产都已经走在世界最前列。现在新能源汽车普遍存在“动能回收”功能，汽车的发电机与电池连接，汽车减速时就可自动连通发电机向电池充电，将机械能转化成电能储存起来。“动能回收”功能有两种——制动回收和滑行回收，两者的不同之处就在于是否踩下了制动踏板。通过踩制动踏板实现能量回收的就是制动回收，靠松油门滑行实现能量回收则叫做滑行回收。当汽车在粗糙的水平路面上运动，第一次关闭“动能回收”功能，让汽车自由滑行，其动能一位移关系如图中Ⅰ所示；第二次启动“动能回收”功能，其动能一位移关系如图中Ⅱ所示，并且在0～5m内为制动回收，5～8m为滑行回收。设汽车受到的阻力恒定，回收的动能转化为电能的效率为50%，则（）A．汽车受到的阻力大小为3×104N B．制动回收阶段回收的动能为6.5×105J C．滑行回收阶段回收的动能为1×105J D．启动“动能回收”功能后，转化的电能为3.3×105J【答案】ABD【解答】解：A．图像Ⅰ为自由滑行，根据Ek＝Ek1﹣fx可知图像斜率大小为阻力，计算得f=9×1故A正确；B．制动回收阶段为0～5m，汽车受到的阻力恒定，根据能量守恒ΔEk1＝Ek1﹣Ek2﹣fx1得ΔEk1＝6.5×105J故B正确；C．滑行回收阶段为5～8m，汽车受到的阻力恒定，根据能量守恒ΔEk2＝Ek2﹣fx2得ΔEk2＝1×104J故C错误；D．启动“动能回收”功能后，在整个制动过程中ΔEk总＝ΔEk1+ΔEk2即ΔEk总＝6.6×105J转化的电能E＝ΔEk总×50%，解得E＝3.3×105J故D正确。故选：ABD。三．解答题（共3小题）12．风力发电是我国开发利用清洁能源的重要形式，风力发电机就是利用空气的动能发电的装置。某地区的风速为v，空气的密度为ρ，若使风力发电机转动的风通过的截面积为S。（1）求单位时间内通过风力发电机的空气的动能Ek；（2）若风能转化为电能的效率为η，求风力发电机的发电功率P。【答案】（1）单位时间内通过风力发电机分空气的动能Ek为12（2）风力发电机的发电功率P为12【解答】解：（1）空气的体积流量为Q＝Sv，S为截面积，v为风速。则单位时间内的空气质量Δm＝ρQ＝ρSv根据动能公式Ek=12m（2）发电功率是单位时间内转化的电能，风能转化为电能的效率为η，则发电功率P=ηE答：（1）单位时间内通过风力发电机分空气的动能Ek为12（2）风力发电机的发电功率P为1213．某固定装置由足够长的水平轨道AB及固定在其左侧的轻弹簧、传送带、圆弧轨道CDE构成，其竖直截面如图所示。圆弧轨道CDE不妨碍传送带的转动，其与传送带相切于C点，D为圆弧最高点，E与圆心O等高。弹簧劲度系数k＝62N/m，传送带倾角θ＝37°、LBC＝4m，BC段与物块间