《水能的利用》水能的利用 - 人教版高考物理复习物理知识点练习 - 读趣百科

《水能的利用》水能的利用

1单选题

自然现象3蕴藏着许多物理知识，如图所示为一个盛水袋，某人从侧面缓慢推袋壁使它变形．则水的势能(　　)

A
增大
B
变小
C
不变
D
不能确定

题目答案

A

答案解析

分析：

从侧面缓慢推袋壁使它变形，水的重心升高，重力势能增大．

解答：

解：从侧面缓慢推袋壁使z变形，水的重心升高，根据E_c=mgh，知重力势能增大．故A正确，B、C、D错误．

故选A．

点评：

解决本题的关键是掌握重力势能跟什么因素有关．此题也可以从能量的角度分析，人对水袋做功，使得水袋的机械能增大，缓慢推，动能不变，所以重力势能增大．

纠错重做

2单选题

三峡水力发电站是我国最大的水力发电站．三峡水库二期蓄水后，水位落差约135m，水的流量约1.35×10_m_/s．船只通航需要约3500m_/s的流量，其余流量全部用来发电．水流冲击水轮机发电时，水流减少的机械能有20%转化为电能．按照以上数据估算，三峡发电站的发电功率最大是(       )

A
2.7×10_W
B
2.7×10_W
C
2.9×10_W
D
2.9×10_W

题目答案

B

答案解析

分析：

先求出用于发电的水流量，根据W=Gh求出水的重力所做的功，然后结合效率求出的发电功率．

解答：

解：用于发电的水流量为：

Q=1.35×10_m_/s-3.5×10_m_/s=1.0×10_m_/s．

所以发电功率是：

P=$\frac {mgh}{t}$×20%

水的质量为：m=ρV

t时间内流水的体积：V=Qt

所以发电功率：

p=$\frac {ρQtgh}{t}$=0.2ρQgh=0.2×1.0×10_×1.0×10_×10×135W=2.7×10_W

三峡发电站的发电功率最大是2.7×10_W，所以选B．

点评：

本题考查了学生对流量公式、功的计算公式、电功的计算公式的了解与掌握．

纠错重做

3单选题

某海湾共占面积1.0×10_m_，涨潮时水深20m，此时关上水闸门，可使水位保持20m不变，退潮时，坝外水信降至18m，假设利用此水坝建水电站，且重力势能转化为电能的效率是10%，每天有两次涨潮，则该电站一天能发出的电能是（　　）

A
2.0×10_J
B
4.0×10_J
C
8.0×10_J
D
8.0×10_J

题目答案

A

答案解析

分析：

要解答本题需掌握：潮汐发电，就是水的重力势能转化为电能，以及水的重力势能的求法：W_水=G△h=mg△h=ρ_水Vg△h=ρ_水S△hg△h=ρ_水Sg△h_

解答：

解：利用潮汐发电，就是水的重力势能转化为电能，水能转化电能的效率是10%，一次涨潮，退潮后水坝内水的势能增加：

W_水=G△h=mg△h=ρ_水Vg△h=ρ_水S△hg△h=ρ_水Sg△h_，

△h为水的重心下降的高度，即：△h=$\frac {20}{2}$-$\frac {18}{2}$=1m

则水的势能可转变为电能：

W_电=W_水×10%=ρ_水Sg△h_×10%=1.0×10_kg/m_×1.0×10_m_×10N/kg×(1m)_×0.1=1×10_J．

每天2次涨潮，则该电站一天能发电2×10_J．故A正确，BCD错误．

故选：A．

点评：

本题主要考查学生对：潮汐能和电能之间的转化实质是水的重力势能转化为电能的理解．

纠错重做

4单选题

三峡水电站是我国最大的水力发电站，平均水位落差约为100m，每秒约有1×10_m_的水用来发电，水的重力势能约有20%转化为电能．已知水的密度为1.0×10_kg/m_，火电厂每发一度电大约需耗标准煤0.3kg，同时排放二氧化碳1kg．下列说法正确的是（　　）

A
发电平均功率约为2×10_W
B
日平均发电量约为4.8×10_kW•h
C
相比于同功率的火电厂，每天约可减少煤炭消耗2×10_kg
D
相比于同功率的火电厂，每天约可减少二氧化碳排放4.8×10_kg

题目答案

B

答案解析

分析：

先求出每秒发电的水质量，根据W=Gh求出水的重力势能，然后结合效率求出的发电功率；再根据电功与电功率的关系求出日平均发电量，再利用火电厂每发一度电大约需耗标准煤0.3kg，同时排放二氧化碳1kg计算减少煤炭消耗和减少二氧化碳排放的质量．

解答：

解：A、三峡水电站平均水位落差约为100m，每秒约有1×10_m_的水用来发电，则每秒用来发电的水质量为m=ρV=1×10_kg，则发电平均功率约为P=mgh×20%=2×10_W，A错误；

B、发电功率P=2×10_W=2×10_kW，则日平均发电量约为W=Pt=2×10_kW×24h=4.8×10_kW•h，B正确；

C、火电厂每发一度电大约需耗标准煤0.3kg，则火电厂一天发电4.8×10_kW•h，需要煤4.8×10_×0.3=1.44×10_kg，C错误；

D、火电厂每发一度电大约需耗标准煤0.3kg，同时排放二氧化碳1kg，则火电厂一天发电4.8×10_kW•h，排放二氧化碳4.8×10_kg，D错误；

故选：B．

点评：

解答本题的关键是通过题目的提示水的重力势能约有20%转化为电能计算出发电的平均功率，然后利用电功与电功率关系计算出日平均发电量，再计算减少煤炭消耗和减少二氧化碳排放的质量．

纠错重做