2018年长沙初三物理能源与可持续发展单元测试（二）

　　五、综合应用题(29题6分、30题8分，31题8分、32题5分，共27分)

　　29.桂林着力打造广西风电基地，预计到“十二五”期末，全市建成的风电装机容量达到100

　　万千瓦。如图20，风力发电——即是风轮机叶片不断受到风力

　　的推动而转动，继而带动发电机工作输出电能。若风力发电机，

　　每片风叶质量为6t，长为40m。下表给出了1kg空气在不同风速

　　下速度(ν)与动能(E)的关系：(空气密度取1.2kg/m3)

　　(1)当风速为6m/s时, 每千克空气具有的动能是多少焦耳?

　　(2)如果一台这样的风力发电机平均每秒可以输出1.2×105J的电能，则1000台这样的风力发电机，一年获得的电能相当于完全燃烧多少千克的煤产生的能量?(一年工作时间按3000h计算，煤的热值为3×107J/kg)

　　(3)当风速为10m/s时, 若风力发电机 风轮正面迎风，这台发电机每秒钟能对外提供3.8×105J的电能，则它将风能转化为电能的效率是多少?

　　30.有一款太阳能热水器，铭牌上的部分参数如下表所示，将它安装在阳光充足的平台上，并装满水。

　　型 号 JL-88

　　水容量/L 80

　　自身质量/kg 40

　　⑴)连云港地区晴天平均每平方米的面积上每小时接收太阳能约为2.8×106J，若该热水器接收太阳能的有效面积为1.5m2，每天日照时间按8h计算，则它一天中接收的太阳能约为多少?若这些太阳能有60%被水吸收，则可使水温升高多少?[c水=4.2×103J/(kg•℃)]

　　⑵若该热水器一天中接收的太阳能由燃烧煤气来获得，则需要安全燃烧多少千克煤气(热值q煤气=4.2×107J/kg)

　　⑶请你：①从能源和可持续发展的角度，说出提倡开发、利用太阳能的两个主要理由;②说出当前在利用太阳能方面所面临的某一主要困难(可从自然因素或技术因素等方面思考)