2025年下學(xué)期高中物理新能源試卷一、選擇題（每題4分，共40分）下列能源中不屬于可再生能源的是（）A.太陽(yáng)能B.煤炭C.風(fēng)能D.生物質(zhì)能太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的原理是（）A.電磁感應(yīng)B.光伏效應(yīng)C.電流的磁效應(yīng)D.熱核反應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作時(shí)，能量轉(zhuǎn)化路徑正確的是（）A.風(fēng)能→動(dòng)能→電能→內(nèi)能B.風(fēng)能→機(jī)械能→電能C.電能→機(jī)械能→風(fēng)能D.內(nèi)能→機(jī)械能→電能關(guān)于能量守恒定律，下列說(shuō)法正確的是（）A.能量可以憑空產(chǎn)生，但不能憑空消失B.能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中總量保持不變，但品質(zhì)可能降低C.新能源的開(kāi)發(fā)可以違背能量守恒定律D.只有機(jī)械能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化遵循能量守恒定律某太陽(yáng)能熱水器的集熱面積為2m2，每平方米每小時(shí)接收太陽(yáng)能約3.6×10?J，若其效率為50%，則該熱水器每小時(shí)可將多少千克水從20℃加熱至60℃？（水的比熱容c=4.2×103J/(kg·℃)）（）A.10kgB.21kgC.43kgD.86kg下列現(xiàn)象中，能說(shuō)明能量轉(zhuǎn)化具有方向性的是（）A.電能可以轉(zhuǎn)化為光能，光能也可以轉(zhuǎn)化為電能B.熱量可以自發(fā)從高溫物體傳遞到低溫物體，但不能反向傳遞C.瀑布的水流下時(shí)，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能D.風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能生物質(zhì)能是指利用生物體產(chǎn)生的能量，下列不屬于生物質(zhì)能應(yīng)用的是（）A.燃燒木材取暖B.利用沼氣發(fā)電C.太陽(yáng)能電池供電D.秸稈發(fā)酵生產(chǎn)乙醇燃料某風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)速為10m/s時(shí)，風(fēng)通過(guò)的截面積為400m2，空氣密度為1.3kg/m3，若風(fēng)能的25%轉(zhuǎn)化為電能，則其發(fā)電功率約為（）A.6.5×10?WB.1.3×10?WC.2.6×10?WD.1.04×10?W關(guān)于核能與地?zé)崮?，下列說(shuō)法正確的是（）A.核能是可再生能源，地?zé)崮苁遣豢稍偕茉碆.核能通過(guò)核裂變或核聚變釋放能量，地?zé)崮軄?lái)自地球內(nèi)部的熱能C.核電站發(fā)電時(shí)將核能直接轉(zhuǎn)化為電能D.地?zé)崮艿睦貌粫?huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生任何影響為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，下列措施中不合理的是（）A.推廣太陽(yáng)能光伏屋頂B.大力發(fā)展火力發(fā)電C.開(kāi)發(fā)海上風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)D.提高能源利用效率二、填空題（每空3分，共30分）新能源是指?jìng)鹘y(tǒng)能源之外的能源形式，具有________、、低碳等特點(diǎn)，主要包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、、生物質(zhì)能、地?zé)崮芎秃Ｑ竽?。能量耗散是指能量從便于利用的形式轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______的形式，雖然總量不變，但會(huì)導(dǎo)致________降低。水力發(fā)電是利用水的________轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______，再通過(guò)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能。某太陽(yáng)能電池板的輸出功率為100W，若每天有效光照時(shí)間為6小時(shí)，則每天可產(chǎn)生電能________kW·h，相當(dāng)于完全燃燒________kg標(biāo)準(zhǔn)煤釋放的能量（標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值q=3×10?J/kg）。人類(lèi)對(duì)能源的利用大致經(jīng)歷了柴薪時(shí)期、________時(shí)期和________時(shí)期，目前正向以新能源為主的綜合能源時(shí)期過(guò)渡。三、計(jì)算題（共30分）（10分）某家庭安裝了20塊太陽(yáng)能電池板，每塊電池板的面積為1.5m2，光電轉(zhuǎn)換效率為18%。已知太陽(yáng)輻射到地面的平均功率為1.0×103W/m2，若每天有效光照時(shí)間為5小時(shí)，求該家庭每天可獲得的電能是多少千瓦時(shí)？（12分）某風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)有20臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，每臺(tái)發(fā)電機(jī)的葉片長(zhǎng)度為30m，當(dāng)風(fēng)速為12m/s時(shí)，空氣密度為1.2kg/m3，若風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為30%，求：（1）每臺(tái)發(fā)電機(jī)的風(fēng)功率（即單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)葉片掃過(guò)面積的風(fēng)能）；（2）該風(fēng)電場(chǎng)的總發(fā)電功率。（8分）某新能源汽車(chē)的電池容量為60kW·h，充電時(shí)的輸入功率為10kW，若充電效率為90%，則充滿(mǎn)電需要多長(zhǎng)時(shí)間？若該車(chē)行駛時(shí)的平均電功率為15kW，充滿(mǎn)電后可行駛多少小時(shí)？四、實(shí)驗(yàn)題（共20分）某小組用如圖所示的裝置探究太陽(yáng)能電池板的輸出功率與光照強(qiáng)度的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）將太陽(yáng)能電池板與定值電阻R（5Ω）、電流表、電壓表串聯(lián)，用可調(diào)光強(qiáng)的光源模擬不同光照強(qiáng)度；（2）改變光源與電池板的距離d（單位：cm），記錄對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I；（3）計(jì)算不同光照強(qiáng)度下的輸出功率P=UI，數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)距離d/cm電壓U/V電流I/A功率P/W1203.00.61.82401.50.30.453601.00.20.2回答下列問(wèn)題：（1）（4分）分析表中數(shù)據(jù)，光照強(qiáng)度與距離d的關(guān)系是：距離越遠(yuǎn)，光照強(qiáng)度越________，輸出功率越________；（2）（6分）若光源的功率不變，理論上光照強(qiáng)度與距離的平方成反比，即P∝1/d2。請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算第2次實(shí)驗(yàn)的功率理論值，并與實(shí)際值比較，分析誤差原因（寫(xiě)出一條即可）；（3）（10分）若要提高太陽(yáng)能電池板的輸出功率，除增強(qiáng)光照強(qiáng)度外，還可采取哪些措施？請(qǐng)列舉兩條并說(shuō)明理由。五、論述題（共20分）結(jié)合所學(xué)物理知識(shí)，論述新能源開(kāi)發(fā)對(duì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的意義，并分析當(dāng)前新能源技術(shù)面臨的主要挑戰(zhàn)及可能的解決措施。參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（注：實(shí)際試卷中不包含參考答案，此處僅為示例）一、選擇題1-5：BBBBD6-10：BCABB二、填空題可再生；清潔；水能（或其他合理答案）不便于利用；能量品質(zhì)重力勢(shì)能；動(dòng)能0.6；0.072煤炭；石油三、計(jì)算題解：每塊電池板的功率P?=1.0×103W/m2×1.5m2×18%=270W=0.27kW總功率P=20×0.27kW=5.4kW電能W=Pt=5.4kW×5h=27kW·h答：每天可獲得電能27kW·h。解：（1）葉片掃過(guò)面積S=πr2=π×302≈2826m2風(fēng)功率P風(fēng)=1/2ρSv3=1/2×1.2×2826×123≈3.66×10?W（2）每臺(tái)發(fā)電功率P電=P風(fēng)×30%=3.66×10?W×30%≈1.10×10?W總功率P總=20×1.10×10?W=2.2×10?W=22MW答：（1）風(fēng)功率約3.66×10?W；（2）總發(fā)電功率約22MW。解：充電所需能量W=60kW·h/90%≈66.67kW·h充電時(shí)間t=W/P=66.67kW·h/10kW≈6.67h行駛時(shí)間t'=60kW·h/15kW=4h答：充滿(mǎn)電需6.67小時(shí)，可行駛4小時(shí)。四、實(shí)驗(yàn)題（1）弱；?。?）理論功率P=1.8W×(20/40)2=0.45W，與實(shí)際值一致，誤差可能來(lái)自電阻發(fā)熱或光源功率不穩(wěn)定。（3）①增大電池板面積，增加受光面積；②提高光電轉(zhuǎn)換效率，減少能量損失。五、論述題意義：新能源開(kāi)發(fā)可減少化石能源消耗，降低碳排放