资源简介

12.4 能源与可持续发展
1. 下列装置中可以将电能转化为机械能的是(　 　)
A. 发电机 B. 电动机
C. 电饭锅 D. 电热毯
2. 能量守恒定律是自然界的基本规律之一。下列过程中属于机械能转化为电能的是(　 　)
A. 给蓄电池充电
B. 电动机运转
C. 风力发电
D. 太阳能发电
3. (多选)下列现象中，属于能量耗散的有(　 　)
A. 利用水流发电
B. 电能通过灯泡中的电阻丝变为光能
C. 电池的化学能变为电能
D. 火炉把屋子烤暖
4. 太阳能电池板为中国空间站的正常工作提供能量。下列说法中，正确的是
(　 　)
A. 太阳能电池板能将太阳能100%转化为电能
B. 能量守恒的过程不一定能自发地发生
C. 人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生
D. 能的转化过程符合能量守恒定律，因此不会发生能源危机
5. (多选)下列关于能源的说法，正确的有(　 　)
A. 一切能源都是取之不尽、用之不竭的
B. 能源危机是指非再生能源资源枯竭可能带来的危机
C. 大量消耗常规能源会使环境恶化，故提倡开发利用新能源
D. 存在于自然界中的太阳能、地热能、风能、海洋能、核能以及生物质能等能
源被称作“新能源”
6. 低碳生活是一种绿色而又环保的新型生活方式，日常生活注意节电、节油、节气、节水，从点滴做起，保护环境，保护地球。下列关于能源与能量的说法，正确的是(　 　)
A. 能量是守恒的，没有必要提倡节约能源
B. 能量耗散表明自然界的能量在利用过程中正在不断地消失
C. 自然界中石油、煤炭等能源取之不尽、用之不竭，只需不断开发
D. 人类应积极开发与利用风能、太阳能、潮汐能等可再生的新能源
7. 作为新能源，从环保角度来看，氢气具有的突出特点是(　 　)
A. 在自然界里存在氢气
B. 氢气轻，便于携带
C. 燃烧氢气无污染
D. 氢气燃烧发热量高
8. 关于能源的利用，下列说法中错误的是(　 　)
A. 自然界的能量守恒，所以不需要节约能源
B. 煤炭和石油产品燃烧会造成空气污染和温室效应
C. 能量耗散表明能源的利用是有条件的，也是有代价的
D. 一座城市的能量耗散使其环境温度略高于周围农村的温度
9. [2025·杭州期中]风能是发展最快的可再生清洁能源，我国目前正逐步采用变桨距控制风力发电机替代定桨距控制风力发电机，来提高风力发电的效率。具体风速对应的功率如下图所示，设下图中风力发电机每片叶片长度为30米，所处地域全天风速均为7.5 m/s，空气的密度为1.29 kg/m3，圆周率π取3.14。下列说法中，错误的是(　 　)
A. 变桨距控制风力发电机将风能转化成电能的效率为52%
B. 用变桨距控制风力发电机替换定桨距控制发电机后，每台风力发电机每天能多发电7 200 kW·h
C. 无论采用变桨距控制风力发电机还是定桨距控制风力发电机，每台发电机每秒钟转化的空气动能均为7.69×105 J
D. 若煤的热值为3.2×107 J/kg，那么一台变桨距控制风力发电机每小时获得的风能与完全燃烧45千克煤所产生的内能相当
10. (多选)二氧化碳对长波辐射有强烈的吸收作用，地球表面发出的长波辐射到大气层以后被二氧化碳截获，最后使大气升温。大气中的二氧化碳像温室的玻璃一样，只准太阳的热辐射进来，不让室内的长波辐射出去，大气中的二氧化碳的这种效应叫温室效应。这是目前科学界对地球气候变暖进行分析的一种观点。关于该观点，下列说法中正确的有(　 　)
A. 在地球形成的早期，火山活动频繁，排出大量二氧化碳，当时地球的温度很高
B. 经过漫长的时间，地壳中的岩石和二氧化碳发生了化学反应，导致二氧化碳减少，地球上出现了生命
C. 由于工业的发展和人类的活动，导致二氧化碳在空气中的含量增大，地球上的气温正在升高
D. 现在地球正在变暖的原因是工业用电和生活用电的急剧增加，使电能和其他形式的能转化为内能
11. 温室效应是全球变暖的重要原因之一。如图所示为温室效应的简化图(图中数据单位为W/m2)，它展现了自然界，包括太空、大气与地表(水、陆平均)之间的能量流向与功率，以及温室效应。图中X为地表每单位面积转移给大气的热量功率，依据图中的资料，X的数值为(　 　)
A. 452 B. 492 C. 519 D. 586
12. 我国自古有“昼涨称潮，夜涨称汐”的说法。潮汐主要是由太阳和月球对海水的引力造成的，以月球对海水的引力为主。如图甲、乙所示为某类潮汐发电示意图。涨潮时开闸门，水由通道进入海湾水库蓄水，待水面升至最高点时关闭闸门。落潮时开闸门放水发电。设海湾水库的面积为5.0×108 m2，平均潮差为3.0 m，一天涨、落潮两次，发电的平均能量转化率为10%，水的密度为1.0×103 kg/m3，g取10 m/s2，则一天内发电的平均功率约为(　 　)
甲 　　乙
A. 2.6×104 kW B. 5.2×104 kW
C. 2.6×105 kW D. 5.2×105 kW
13. 被称为“空中电站”的S1000型涵道式浮空风力发电系统(如图所示)，于2025年1月首次稳定悬停于高空，并顺利发电。该系统叶片转动时可形成与风向垂直的圆面，并将此圆面内10%的空气动能转化为电能。已知悬停位置的风速为v时，该系统的发电功率为P，则悬停位置的风速为3v时，该系统的发电功率为(　 　)
A. 3P B. 9P C. 18P D. 27P12.4 能源与可持续发展
1. 下列装置中可以将电能转化为机械能的是(　B　)
A. 发电机 B. 电动机
C. 电饭锅 D. 电热毯
【解析】 发电机可以把机械能转化为电能，电动机可以将电能转化为机械能，电饭锅可以把电能转化为内能，电热毯可以把电能转化为内能，A、C、D错误，B正确。
2. 能量守恒定律是自然界的基本规律之一。下列过程中属于机械能转化为电能的是(　C　)
A. 给蓄电池充电
B. 电动机运转
C. 风力发电
D. 太阳能发电
【解析】 给蓄电池充电的过程中，蓄电池的化学能增加，电能转化为化学能，A错误；电动机运转的过程中，电能转化为机械能，B错误；风力发电的过程中，把风蕴藏的一部分机械能转化为电能，C正确；太阳能发电过程中，太阳能转化为电能，D错误。
3. (多选)下列现象中，属于能量耗散的有(　BD　)
A. 利用水流发电
B. 电能通过灯泡中的电阻丝变为光能
C. 电池的化学能变为电能
D. 火炉把屋子烤暖
【解析】 电能转化为光能，化学能转化为内能，无法再加以收集利用，B、D均为能量耗散。
4. 太阳能电池板为中国空间站的正常工作提供能量。下列说法中，正确的是
(　B　)
A. 太阳能电池板能将太阳能100%转化为电能
B. 能量守恒的过程不一定能自发地发生
C. 人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生
D. 能的转化过程符合能量守恒定律，因此不会发生能源危机
【解析】 因为不可避免地存在损耗，能量的转化率达不到100%，A错误； 能量守恒的过程不一定能自发地发生，比如摩擦生热就不能自发转化成机械能，B正确； 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，能量可以相互转化，C错误； 能量在利用和转化的过程中是有方向性的，有些能量很难被重新利用，所以还是存在能源危机，D错误。
5. (多选)下列关于能源的说法，正确的有(　BCD　)
A. 一切能源都是取之不尽、用之不竭的
B. 能源危机是指非再生能源资源枯竭可能带来的危机
C. 大量消耗常规能源会使环境恶化，故提倡开发利用新能源
D. 存在于自然界中的太阳能、地热能、风能、海洋能、核能以及生物质能等能
源被称作“新能源”
【解析】 煤、石油、天然气等不可再生能源是有限的，在短时间内不可再生，不是取之不尽的，A错误；能源危机是指非再生能源资源枯竭可能带来的危机，B正确；大量消耗常规能源会使环境恶化，因此提倡开发利用太阳能、地热能、风能、海洋能、核能以及生物质能等存在于自然界中的新能源，C、D正确。
6. 低碳生活是一种绿色而又环保的新型生活方式，日常生活注意节电、节油、节气、节水，从点滴做起，保护环境，保护地球。下列关于能源与能量的说法，正确的是(　D　)
A. 能量是守恒的，没有必要提倡节约能源
B. 能量耗散表明自然界的能量在利用过程中正在不断地消失
C. 自然界中石油、煤炭等能源取之不尽、用之不竭，只需不断开发
D. 人类应积极开发与利用风能、太阳能、潮汐能等可再生的新能源
【解析】 在能源的利用过程中，虽然能量在数量上并未减少，但可利用率越来越小，故仍需节约能源，A错误；能量耗散表明自然界的能量在转化的过程中可利用率越来越小，但总量不会减小，B错误；自然界中石油、煤炭是亿万年前的大量生物的遗体在地层中经过一系列生物化学变化而生成的，在短时间内不能再生，是不可再生能源，C错误；风能、太阳能、潮汐能是可再生能源，人类应多开发与利用，D正确。
7. 作为新能源，从环保角度来看，氢气具有的突出特点是(　C　)
A. 在自然界里存在氢气
B. 氢气轻，便于携带
C. 燃烧氢气无污染
D. 氢气燃烧发热量高
【解析】 从环保的角度看，氢气燃烧后生成物是水，没有污染，C正确。
8. 关于能源的利用，下列说法中错误的是(　A　)
A. 自然界的能量守恒，所以不需要节约能源
B. 煤炭和石油产品燃烧会造成空气污染和温室效应
C. 能量耗散表明能源的利用是有条件的，也是有代价的
D. 一座城市的能量耗散使其环境温度略高于周围农村的温度
【解析】 能源不是能量，自然界的能量是守恒的，但是能源是有限的，故需要节约能源，A错误；根据能源消耗后是否造成环境污染可将能源分为污染型能源和清洁型能源，污染型能源包括煤炭、石油等，燃烧后产生的大量含硫化合物和二氧化碳会造成空气污染和温室效应，B正确；能量耗散表明能源的利用是有条件的，也是有代价的，C正确；能量耗散使除内能外的其他能转化为内能，故一座城市的能量耗散使其环境温度略高于周围农村的环境温度，D正确。
9. [2025·杭州期中]风能是发展最快的可再生清洁能源，我国目前正逐步采用变桨距控制风力发电机替代定桨距控制风力发电机，来提高风力发电的效率。具体风速对应的功率如下图所示，设下图中风力发电机每片叶片长度为30米，所处地域全天风速均为7.5 m/s，空气的密度为1.29 kg/m3，圆周率π取3.14。下列说法中，错误的是(　D　)
A. 变桨距控制风力发电机将风能转化成电能的效率为52%
B. 用变桨距控制风力发电机替换定桨距控制发电机后，每台风力发电机每天能多发电7 200 kW·h
C. 无论采用变桨距控制风力发电机还是定桨距控制风力发电机，每台发电机每秒钟转化的空气动能均为7.69×105 J
D. 若煤的热值为3.2×107 J/kg，那么一台变桨距控制风力发电机每小时获得的风能与完全燃烧45千克煤所产生的内能相当
【解析】 设在时间t内发电机获得的风能为Ek，则Ek=mv2，由于m=ρV=πρr2vt，所以Ek=mv2=πρr2v3t=×1.29×3.14×302×7.53×t J≈7.69×105t J，故变桨距控制风力发电机将风能转化成电能的效率η=×100%=×100%≈52%，A正确；由图像可知，当风速为7.5 m/s时，变桨距控制风力发电机的功率为400 kW，定桨距控制风力发电机的功率为100 kW，所以每台风力发电机每天能多发电E=(P1－P2)t=(400－100)×24 kW·h=7 200 kW·h，B正确；由A项知空气的动能为Ek≈7.69×105t J，所以每台发电机每秒钟转化的空气动能均为Ek1=7.69×105 J，C正确；完全燃烧45 kg煤所产生的内能E=mq=45×3.2×107 J=1.44×109 J，一台变桨距控制风力发电机每小时获得的风能为E'=7.69×105×3 600 J≈2.7×109 J，D错误。
10. (多选)二氧化碳对长波辐射有强烈的吸收作用，地球表面发出的长波辐射到大气层以后被二氧化碳截获，最后使大气升温。大气中的二氧化碳像温室的玻璃一样，只准太阳的热辐射进来，不让室内的长波辐射出去，大气中的二氧化碳的这种效应叫温室效应。这是目前科学界对地球气候变暖进行分析的一种观点。关于该观点，下列说法中正确的有(　ABC　)
A. 在地球形成的早期，火山活动频繁，排出大量二氧化碳，当时地球的温度很高
B. 经过漫长的时间，地壳中的岩石和二氧化碳发生了化学反应，导致二氧化碳减少，地球上出现了生命
C. 由于工业的发展和人类的活动，导致二氧化碳在空气中的含量增大，地球上的气温正在升高
D. 现在地球正在变暖的原因是工业用电和生活用电的急剧增加，使电能和其他形式的能转化为内能
【解析】 地球形成的早期，地壳不如现在牢固，地球不如现在稳定，火山活动频繁，符合地质的发展规律，由于火山的喷发，排出大量的二氧化碳，进而导致当时的地球气温升高，A正确；由于多种原因(包括岩石中的矿物成分与水、氧气、二氧化碳发生化学反应)，地球上的岩石进一步风化，最后形成土壤，二氧化碳含量减少，形成了适合生命生存的条件，B正确；由于工业的发展和人类的活动，大量地使用常规能源，导致二氧化碳在空气中的含量增大，地球上的气温正在升高，C正确；生活用电和工业用电是电能向其他形式的能的转化，会产生热，但不是温室效应的主要原因，D错误。
11. 温室效应是全球变暖的重要原因之一。如图所示为温室效应的简化图(图中数据单位为W/m2)，它展现了自然界，包括太空、大气与地表(水、陆平均)之间的能量流向与功率，以及温室效应。图中X为地表每单位面积转移给大气的热量功率，依据图中的资料，X的数值为(　A　)
A. 452 B. 492 C. 519 D. 586
【解析】 由题图可知地表单位面积吸收热量的功率为P吸=168 W/m2＋324 W/m2=492 W/m2，地表单位面积放出热量的功率P放=X＋40 W/m2，地表温度不变，内能不变，则P吸=P放，解得X=452 W/m2，A正确，B、C、D错误。
12. 我国自古有“昼涨称潮，夜涨称汐”的说法。潮汐主要是由太阳和月球对海水的引力造成的，以月球对海水的引力为主。如图甲、乙所示为某类潮汐发电示意图。涨潮时开闸门，水由通道进入海湾水库蓄水，待水面升至最高点时关闭闸门。落潮时开闸门放水发电。设海湾水库的面积为5.0×108 m2，平均潮差为3.0 m，一天涨、落潮两次，发电的平均能量转化率为10%，水的密度为1.0×103 kg/m3，g取10 m/s2，则一天内发电的平均功率约为(　B　)
甲 　　乙
A. 2.6×104 kW B. 5.2×104 kW
C. 2.6×105 kW D. 5.2×105 kW
【解析】 发电时水减少的重力势能ΔEp=mg·=ρShg·，一天发电两次，转化成的电能E=2ΔEp×10%，所以P=≈5.2×104 kW，B正确。
13. 被称为“空中电站”的S1000型涵道式浮空风力发电系统(如图所示)，于2025年1月首次稳定悬停于高空，并顺利发电。该系统叶片转动时可形成与风向垂直的圆面，并将此圆面内10%的空气动能转化为电能。已知悬停位置的风速为v时，该系统的发电功率为P，则悬停位置的风速为3v时，该系统的发电功率为(　D　)
A. 3P B. 9P C. 18P D. 27P
【解析】 设时间t内吹到圆面上空气的质量为m，圆面面积为S，则有m=ρV=ρSvt，故t时间内空气的动能Ek=mv2=ρSv3t，当风速为v时，系统的发电功率P=ρSv3，当风速为3v时，系统的发电功率P'=ρS×(3v)3=27P，D正确。(共20张PPT)
四、 能源与可持续发展
高中物理 必修 第三册
电能　能量守恒定律
第十二章
必备知识练
B
1. 下列装置中可以将电能转化为机械能的是(　 　)
A. 发电机 B. 电动机
C. 电饭锅 D. 电热毯
【解析】 发电机可以把机械能转化为电能，电动机可以将电能转化为机械能，电饭锅可以把电能转化为内能，电热毯可以把电能转化为内能，A、C、D错误，B正确。
2. 能量守恒定律是自然界的基本规律之一。下列过程中属于机械能转化为电能的是(　 　)
A. 给蓄电池充电
B. 电动机运转
C. 风力发电
D. 太阳能发电
【解析】 给蓄电池充电的过程中，蓄电池的化学能增加，电能转化为化学能，A错误；电动机运转的过程中，电能转化为机械能，B错误；风力发电的过程中，把风蕴藏的一部分机械能转化为电能，C正确；太阳能发电过程中，太阳能转化为电能，D错误。
C
3. (多选)下列现象中，属于能量耗散的有(　 　)
A. 利用水流发电
B. 电能通过灯泡中的电阻丝变为光能
C. 电池的化学能变为电能
D. 火炉把屋子烤暖
【解析】 电能转化为光能，化学能转化为内能，无法再加以收集利用，B、D均为能量耗散。
BD
4. 太阳能电池板为中国空间站的正常工作提供能量。下列说法中，正确的是(　 )
A. 太阳能电池板能将太阳能100%转化为电能
B. 能量守恒的过程不一定能自发地发生
C. 人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生
D. 能的转化过程符合能量守恒定律，因此不会发生能源危机
【解析】 因为不可避免地存在损耗，能量的转化率达不到100%，A错误； 能量守恒的过程不一定能自发地发生，比如摩擦生热就不能自发转化成机械能，B正确； 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，能量可以相互转化，C错误； 能量在利用和转化的过程中是有方向性的，有些能量很难被重新利用，所以还是存在能源危机，D错误。
B
5. (多选)下列关于能源的说法，正确的有(　 　)
A. 一切能源都是取之不尽、用之不竭的
B. 能源危机是指非再生能源资源枯竭可能带来的危机
C. 大量消耗常规能源会使环境恶化，故提倡开发利用新能源
D. 存在于自然界中的太阳能、地热能、风能、海洋能、核能以及生物质能等能
源被称作“新能源”
【解析】 煤、石油、天然气等不可再生能源是有限的，在短时间内不可再生，不是取之不尽的，A错误；能源危机是指非再生能源资源枯竭可能带来的危机，B正确；大量消耗常规能源会使环境恶化，因此提倡开发利用太阳能、地热能、风能、海洋能、核能以及生物质能等存在于自然界中的新能源，C、D正确。
BCD
6. 低碳生活是一种绿色而又环保的新型生活方式，日常生活注意节电、节油、节气、节水，从点滴做起，保护环境，保护地球。下列关于能源与能量的说法，正确的是(　 　)
A. 能量是守恒的，没有必要提倡节约能源
B. 能量耗散表明自然界的能量在利用过程中正在不断地消失
C. 自然界中石油、煤炭等能源取之不尽、用之不竭，只需不断开发
D. 人类应积极开发与利用风能、太阳能、潮汐能等可再生的新能源
【解析】 在能源的利用过程中，虽然能量在数量上并未减少，但可利用率越来越小，故仍需节约能源，A错误；能量耗散表明自然界的能量在转化的过程中可利用率越来越小，但总量不会减小，B错误；自然界中石油、煤炭是亿万年前的大量生物的遗体在地层中经过一系列生物化学变化而生成的，在短时间内不能再生，是不可再生能源，C错误；风能、太阳能、潮汐能是可再生能源，人类应多开发与利用，D正确。
D
7. 作为新能源，从环保角度来看，氢气具有的突出特点是(　 　)
A. 在自然界里存在氢气
B. 氢气轻，便于携带
C. 燃烧氢气无污染
D. 氢气燃烧发热量高
【解析】 从环保的角度看，氢气燃烧后生成物是水，没有污染，C正确。
C
8. 关于能源的利用，下列说法中错误的是(　 　)
A. 自然界的能量守恒，所以不需要节约能源
B. 煤炭和石油产品燃烧会造成空气污染和温室效应
C. 能量耗散表明能源的利用是有条件的，也是有代价的
D. 一座城市的能量耗散使其环境温度略高于周围农村的温度
【解析】 能源不是能量，自然界的能量是守恒的，但是能源是有限的，故需要节约能源，A错误；根据能源消耗后是否造成环境污染可将能源分为污染型能源和清洁型能源，污染型能源包括煤炭、石油等，燃烧后产生的大量含硫化合物和二氧化碳会造成空气污染和温室效应，B正确；能量耗散表明能源的利用是有条件的，也是有代价的，C正确；能量耗散使除内能外的其他能转化为内能，故一座城市的能量耗散使其环境温度略高于周围农村的环境温度，D正确。
A
9. [2025·杭州期中]风能是发展最快的可再生清洁能源，我国目前正逐步采用变桨距控制风力发电机替代定桨距控制风力发电机，来提高风力发电的效率。具体风速对应的功率如下图所示，设下图中风力发电机每片叶片长度为30米，所处地域全天风速均为7.5 m/s，空气的密度为1.29 kg/m3，圆周率π取3.14。下列说法中，错误的是
( 　　)
A. 变桨距控制风力发电机将风能转化成电能的效率为52%
B. 用变桨距控制风力发电机替换定桨距控制发电机后，每台风力发电机每天能多发电7 200 kW·h
C. 无论采用变桨距控制风力发电机还是定桨距控制风力发电机，每台发电机每秒钟转化的空气动能均为7.69×105 J
D. 若煤的热值为3.2×107 J/kg，那么一台变桨距控制风力发电机每小时获得的风能与完全燃烧45千克煤所产生的内能相当
D
【解析】 设在时间t内发电机获得的风能为Ek，则Ek=mv2，由于m=ρV=πρr2vt，所以Ek=mv2=πρr2v3t=×1.29×3.14×302×7.53×t J≈7.69×105t J，故变桨距控制风力发电机将风能转化成电能的效率η=×100%=×100%≈52%，A正确；由图像可知，当风速为
7.5 m/s时，变桨距控制风力发电机的功率为400 kW，定桨距控制风力发电机的功率为100 kW，所以每台风力发电机每天能多发电E=(P1－P2)t=(400－100)×24 kW·h=7 200 kW·h，B正确；由A项知空气的动能为Ek≈7.69×105t J，所以每台发电机每秒钟转化的空气动能均为Ek1=7.69×105 J，C正确；完全燃烧45 kg煤所产生的内能E=mq=45×3.2×107 J=1.44×109 J，一台变桨距控制风力发电机每小时获得的风能为E'=7.69×105×3 600 J≈2.7×109 J，D错误。
10. (多选)二氧化碳对长波辐射有强烈的吸收作用，地球表面发出的长波辐射到大气层以后被二氧化碳截获，最后使大气升温。大气中的二氧化碳像温室的玻璃一样，只准太阳的热辐射进来，不让室内的长波辐射出去，大气中的二氧化碳的这种效应叫温室效应。这是目前科学界对地球气候变暖进行分析的一种观点。关于该观点，下列说法中正确的有(　 　)
A. 在地球形成的早期，火山活动频繁，排出大量二氧化碳，当时地球的温度很高
B. 经过漫长的时间，地壳中的岩石和二氧化碳发生了化学反应，导致二氧化碳减少，地球上出现了生命
C. 由于工业的发展和人类的活动，导致二氧化碳在空气中的含量增大，地球上的气温正在升高
D. 现在地球正在变暖的原因是工业用电和生活用电的急剧增加，使电能和其他形式的能转化为内能
ABC
【解析】 地球形成的早期，地壳不如现在牢固，地球不如现在稳定，火山活动频繁，符合地质的发展规律，由于火山的喷发，排出大量的二氧化碳，进而导致当时的地球气温升高，A正确；由于多种原因(包括岩石中的矿物成分与水、氧气、二氧化碳发生化学反应)，地球上的岩石进一步风化，最后形成土壤，二氧化碳含量减少，形成了适合生命生存的条件，B正确；由于工业的发展和人类的活动，大量地使用常规能源，导致二氧化碳在空气中的含量增大，地球上的气温正在升高，C正确；生活用电和工业用电是电能向其他形式的能的转化，会产生热，但不是温室效应的主要原因，D错误。
关键能力练
11. 温室效应是全球变暖的重要原因之一。如图所示为
温室效应的简化图(图中数据单位为W/m2)，它展现了
自然界，包括太空、大气与地表(水、陆平均)之间的能
量流向与功率，以及温室效应。图中X为地表每单位面
积转移给大气的热量功率，依据图中的资料，X的数值
为(　 　)
A. 452 B. 492
C. 519 D. 586
【解析】 由题图可知地表单位面积吸收热量的功率为P吸=168 W/m2＋324 W/m2=492 W/m2，地表单位面积放出热量的功率P放=X＋40 W/m2，地表温度不变，内能不变，则P吸=P放，解得X=452 W/m2，A正确，B、C、D错误。
A
12. 我国自古有“昼涨称潮，夜涨称汐”的说法。潮汐主要是由太阳和月球对海水的引力造成的，以月球对海水的引力为主。如图甲、乙所示为某类潮汐发电示意图。涨潮时开闸门，水由通道进入海湾水库蓄水，待水面升至最高点时关闭闸门。落潮时开闸门放水发电。设海
甲 　　乙
湾水库的面积为5.0×108 m2，平均潮差为3.0 m，一天涨、落潮两次，发电的平均能量转化率为10%，水的密度为1.0×103 kg/m3，g取10 m/s2，则一天内发电的平均功率约为(　 　)
A. 2.6×104 kW B. 5.2×104 kW
C. 2.6×105 kW D. 5.2×105 kW
【解析】 发电时水减少的重力势能ΔEp=mg·=ρShg·，一天发电两次，转化成的电能E=2ΔEp×10%，所以P=≈5.2×104 kW，B正确。
B
拓展突破练
13. 被称为“空中电站”的S1000型涵道式浮空风力发电系统(如图
所示)，于2025年1月首次稳定悬停于高空，并顺利发电。该系统叶
片转动时可形成与风向垂直的圆面，并将此圆面内10%的空气动能
转化为电能。已知悬停位置的风速为v时，该系统的发电功率为P，
则悬停位置的风速为3v时，该系统的发电功率为(　 　)
A. 3P B. 9P C. 18P D. 27P
【解析】 设时间t内吹到圆面上空气的质量为m，圆面面积为S，则有m=ρV=ρSvt，故t时间内空气的动能Ek=mv2=ρSv3t，当风速为v时，系统的发电功率P=ρSv3，当风速为3v时，系统的发电功率P'=ρS×(3v)3=27P，D正确。
D

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