2023届二轮复习专项分层特训 情境6 碳达峰、碳中和（含答案）

这是一份2023届二轮复习专项分层特训 情境6 碳达峰、碳中和（含答案），共3页。试卷主要包含了6×104 m3等内容，欢迎下载使用。

1.
[2022·湖北武汉2月调研]在碳中和的目标下，核电高效又清洁，具有很大的优势.2021年12月20日，国家科技重大专项的标志性工程之一——山东石岛湾高温气冷堆核电站示范工程首次并网发电(如图)，这是全球首个并网发电的第四代高温气冷堆核电项目．核电站铀核裂变的产物是多样的，一种典型的铀核裂变是生成钡和氪，核反应方程是 eq \\al(\s\up1(235),\s\d1( 92)) U＋ eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(0)) n→ eq \\al(\s\up1(144),\s\d1( 56)) Ba＋ eq \\al(\s\up1(89),\s\d1(36)) Kr＋3 eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(0)) n，已知铀核质量为m1，钡核质量为m2，氪核质量为m3，中子质量为m4，c为光在真空中的速度，则发生一次该核反应释放的核能是( )
A． eq \f(1,2) (m1－m2－m3－3m4)c2
B． eq \f(1,2) (m1－m2－m3－2m4)c2
C．(m1－m2－m3－3m4)c2
D．(m1－m2－m3－2m4)c2
2.
[2022·四川遂宁二模]“碳中和”“低碳化”“绿色奥运”是北京2022年冬奥会的几个标签．本次冬奥会运行超1 000辆氢能源汽车，是全球最大的一次燃料电池汽车示范．某款质量为M的氢能源汽车(如图所示)在一次测试中，沿平直公路以恒定功率P从静止启动做直线运动，行驶路程x时恰好达到最大速度vm.已知该车所受阻力恒定．下列说法正确的是( )
A．启动过程中，汽车做匀加速直线运动
B．启动过程中，牵引力对汽车做的功为 eq \f(1,2) Mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(m))
C．车速从0增至vm的加速时间为 eq \f(Mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(m)) ,2P) ＋ eq \f(x,vm)
D．车速为 eq \f(vm,2) 时，汽车的加速度大小为 eq \f(2P,Mvm)
3.风能是一种可再生的清洁能源，风力发电是指把风的动能转化为电能，我国已经建成众多的风力发电场．某风力发电机的叶片转动时可形成半径为80 m的圆面，某地区常年的平均风速是5.0 m/s，空气的密度为1.29 kg/m3.风速跟叶片转动的圆面垂直，假设该风力发电机能将到达圆面内10%的空气的动能转化为电能，某风力发电场安装有20台上述风力发电机．已知标准煤的热值q＝3.0×107 J/kg，π取3.
(1)求1台风力发电机发电的功率．
(2)该风力发电场年(365天)发电量相当于燃烧多少千克标准煤所产生的热量？(保留2位有效数字)
情境6 碳达峰、碳中和
1．解析：发生一次该核反应的质量亏损为Δm＝（m1＋m4）－（m2＋m3＋3m4）＝m1－m2－m3－2m4，由爱因斯坦质能方程可得发生一次该核反应释放的核能为ΔE＝Δmc2＝（m1－m2－m3－2m4）c2，D正确．
答案：D
2．解析：汽车以恒定功率P启动，启动过程中，速度v增大，根据P＝Fv可知，牵引力F减小，根据牛顿第二定律有F－f＝Ma，又阻力f恒定，可知加速度a减小，则汽车做加速度逐渐减小的加速直线运动，故A错误；由动能定理知W牵－Wf＝ eq \f(1,2) Mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(m)) ，所以W牵≠ eq \f(1,2) Mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(m)) ，故B错误；根据题意，可知车速从0增至vm的过程中，根据动能定理有Pt－fx＝ eq \f(1,2) Mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(m)) ，联立解得该过程中车的加速时间t＝ eq \f(x,vm) ＋ eq \f(Mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(m)) ,2P) ，故C正确；车速为 eq \f(vm,2) 时，汽车的牵引力为F1＝ eq \f(P,\f(vm,2)) ＝ eq \f(2P,vm) ，根据牛顿第二定律有F1－f＝Ma1，解得该时刻汽车的加速度大小为a1＝ eq \f(P,Mvm) ，故D错误．
答案：C
3．解析：（1）Δt＝1 s内冲击1台风力发电机叶片转动形成圆面的空气体积V＝SvΔt＝πr2vΔt＝9.6×104 m3
Δt＝1 s内冲击每台风力发电机叶片转动形成圆面的空气动能
Ek＝ eq \f(1,2) ρVv2＝ eq \f(1,2) ×1.29×9.6×104×52 J≈1.5×106 J
1台风力发电机发电的功率P＝ eq \f(ηEk,Δt) ＝1.5×105 W.
（2）20台风力发电机发电的功率为P总＝20P＝20×1.5×105 W＝3.0×106 W
年发电量约为E＝P总t＝3.0×103×365×24 kW·h＝2.6×107 kW·h
由E＝qm，1 kW·h＝3.6×106 J
联立解得m＝3.1×106 kg.