知识点十 恒定电流--2022年高考物理分类题库
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考点十恒定电流
1.(2022·浙江6月选考)风力发电已成为我国实现“双碳”目标的重要途径之一。
如图所示,风力发电机是一种将风能转化为电能的装置。
某风力发电机在风速为9m/s时,输出电功率为405kW,风速在5~10m/s范围内,转化效率可视为不变。
该风机叶片旋转一周扫过的面积为A,空气密度为ρ,风场风速为v,并保持风正面吹向叶片。
下列说法正确的是()
A.该风力发电机的输出电功率与风速成正比
B.单位时间流过面积A的流动空气动能为ρAv2
C.若每天平均有1.0×108kW的风能资源,则每天发电量为2.4×109kW·h
D.若风场每年有5000h风速在6~10m/s的风能资源,则该发电机年发电量至少为6.0×105 kW·h
=Av,单位时间流过面积A的流动空【解析】选D。
单位时间流过面积A的流动空气体积为V
气质量为m0=ρV0=ρAv,单位时间流过面积A的流动空气动能为m0v2=ρAv3,风速在5~10m/s 范围内,转化效率可视为不变,可知该风力发电机的输出电功率与风速的三次方成正比,A、B 错误;由于风力发电存在转化效率,若每天平均有1.0×108kW的风能资源,则每天发电量应满足E<1.0×108×24kW·h=2.4×109kW·h,C错误;若风场每年有5000h风速在6~10m/s的风能资源,当风速取最小值6m/s时,该发电机年发电量具有最小值,根据题意,风速为9m/s时,输出电功率为405kW,风速在5~10m/s范围内,转化效率可视为不变,可知风速为6m/s时,输出
电功率为P=63×kW=120kW,则该发电机年发电量至少为E=Pt=120×5000kW·h=6.0×105 kW·h,D正确。