20. 如图所示是某年几种主要能源在世界能源总产量中所占的份额，从图中可知(
A.该年世界最主要的能源是天然气
B.煤占能源总产量的比例高于25％
C.核能所占份额排在第3位
D.图中所列能源都属于不可再生能源
B
)。A.该年世界最主要的能源是天然气
B.煤占能源总产量的比例高于25％
C.核能所占份额排在第3位
D.图中所列能源都属于不可再生能源
答案：B
解析：
【分析】
首先观察扇形图中各能源的占比份额，再逐一分析每个选项：
1. 判断最主要能源：占比最大的能源是石油，因此A选项错误；
2. 分析煤的占比：整个圆代表100%，煤的扇形占比明显大于1/4（25%），可判断B选项合理；
3. 核能的排名：各能源占比排序为石油＞煤＞天然气＞核能＞水能＞风能等，核能排在第4位，C选项错误；
4. 能源分类：水能、风能属于可再生能源，并非所有列出的能源都是不可再生能源，D选项错误。通过逐一排查确定正确选项。
【解析】
对各选项逐一分析：
选项A：由扇形图可知，石油所占份额最大，是该年世界最主要的能源，故A错误；
选项B：观察扇形图，煤的占比大于能源总产量的1/4（即25%），因此煤占能源总产量的比例高于25％，故B正确；
选项C：从图中份额排序可知，核能所占份额排在第4位，并非第3位，故C错误；
选项D：水能、风能属于可再生能源，并非图中所列能源都属于不可再生能源，故D错误。
综上，正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
扇形图数据分析；能源分类；占比判断
【点评】
本题结合扇形图考查能源相关知识，需要学生具备统计图解读能力，同时掌握可再生与不可再生能源的分类，解题关键是仔细观察图形比例并结合能源知识逐一分析选项。
【难度系数】
0.7
首先观察扇形图中各能源的占比份额，再逐一分析每个选项：
1. 判断最主要能源：占比最大的能源是石油，因此A选项错误；
2. 分析煤的占比：整个圆代表100%，煤的扇形占比明显大于1/4（25%），可判断B选项合理；
3. 核能的排名：各能源占比排序为石油＞煤＞天然气＞核能＞水能＞风能等，核能排在第4位，C选项错误；
4. 能源分类：水能、风能属于可再生能源，并非所有列出的能源都是不可再生能源，D选项错误。通过逐一排查确定正确选项。
【解析】
对各选项逐一分析：
选项A：由扇形图可知，石油所占份额最大，是该年世界最主要的能源，故A错误；
选项B：观察扇形图，煤的占比大于能源总产量的1/4（即25%），因此煤占能源总产量的比例高于25％，故B正确；
选项C：从图中份额排序可知，核能所占份额排在第4位，并非第3位，故C错误；
选项D：水能、风能属于可再生能源，并非图中所列能源都属于不可再生能源，故D错误。
综上，正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
扇形图数据分析；能源分类；占比判断
【点评】
本题结合扇形图考查能源相关知识，需要学生具备统计图解读能力，同时掌握可再生与不可再生能源的分类，解题关键是仔细观察图形比例并结合能源知识逐一分析选项。
【难度系数】
0.7
21. 标准煤的热值约为$3 × 10^{7} J/kg$，1 kg铀-235中的铀全部发生裂变释放的能量相当于约2 800 t标准煤完全燃烧放出的热量。3 kg铀-235全部裂变后释放的总能量是多少？
答案：解：
1kg铀-235全部裂变释放的能量相当于2800t标准煤完全燃烧放出的热量，
3kg铀-235对应的标准煤质量：$m=3×2800\ \mathrm{t}=8400\ \mathrm{t}=8.4×10^6\ \mathrm{kg}$
根据Q=mq，释放的总能量：
$ Q=8.4×10^6\ \mathrm{kg}×3×10^7\ \mathrm{J/kg}=2.52×10^{14}\ \mathrm{J}$
答：3kg铀-235全部裂变后释放的总能量是$2.52×10^{14}\ \mathrm{J}$。
1kg铀-235全部裂变释放的能量相当于2800t标准煤完全燃烧放出的热量，
3kg铀-235对应的标准煤质量：$m=3×2800\ \mathrm{t}=8400\ \mathrm{t}=8.4×10^6\ \mathrm{kg}$
根据Q=mq，释放的总能量：
$ Q=8.4×10^6\ \mathrm{kg}×3×10^7\ \mathrm{J/kg}=2.52×10^{14}\ \mathrm{J}$
答：3kg铀-235全部裂变后释放的总能量是$2.52×10^{14}\ \mathrm{J}$。
解析：
【分析】
首先，根据题目给出的1kg铀-235裂变能量相当于2800t标准煤燃烧放热的关系，先计算出3kg铀-235对应的标准煤总质量；然后利用燃料完全燃烧放热公式Q=mq（其中m是燃料质量，q是热值），代入标准煤的质量和热值，计算出总释放能量。解题的关键是明确铀裂变能量与标准煤燃烧能量的等价关系，同时注意质量单位的统一转换。
【解析】
解：
1. 计算3kg铀-235对应的标准煤质量：
已知1kg铀-235全部裂变释放的能量相当于2800t标准煤完全燃烧放出的热量，因此3kg铀-235对应的标准煤质量：
$m=3×2800\ \mathrm{t}=8400\ \mathrm{t}=8.4×10^6\ \mathrm{kg}$
2. 利用燃料完全燃烧放热公式计算总能量：
根据$Q=mq$，代入标准煤的质量$m=8.4×10^6\ \mathrm{kg}$和热值$q=3×10^7\ \mathrm{J/kg}$，可得：
$Q=8.4×10^6\ \mathrm{kg}×3×10^7\ \mathrm{J/kg}=2.52×10^{14}\ \mathrm{J}$
答：3kg铀-235全部裂变后释放的总能量是$2.52×10^{14}\ \mathrm{J}$。
【答案】
$2.52×10^{14}\ \mathrm{J}$
【知识点】
1. 燃料完全燃烧放热计算
2. 质量单位换算
【点评】
本题主要考查燃料完全燃烧放热公式的应用，解题核心是理清铀裂变能量与标准煤燃烧能量的等价关系，计算时需注意质量单位的统一，以及科学计数法的正确运算，属于基础型计算题，侧重对公式应用和单位换算能力的考查。
【难度系数】
0.7
首先，根据题目给出的1kg铀-235裂变能量相当于2800t标准煤燃烧放热的关系，先计算出3kg铀-235对应的标准煤总质量；然后利用燃料完全燃烧放热公式Q=mq（其中m是燃料质量，q是热值），代入标准煤的质量和热值，计算出总释放能量。解题的关键是明确铀裂变能量与标准煤燃烧能量的等价关系，同时注意质量单位的统一转换。
【解析】
解：
1. 计算3kg铀-235对应的标准煤质量：
已知1kg铀-235全部裂变释放的能量相当于2800t标准煤完全燃烧放出的热量，因此3kg铀-235对应的标准煤质量：
$m=3×2800\ \mathrm{t}=8400\ \mathrm{t}=8.4×10^6\ \mathrm{kg}$
2. 利用燃料完全燃烧放热公式计算总能量：
根据$Q=mq$，代入标准煤的质量$m=8.4×10^6\ \mathrm{kg}$和热值$q=3×10^7\ \mathrm{J/kg}$，可得：
$Q=8.4×10^6\ \mathrm{kg}×3×10^7\ \mathrm{J/kg}=2.52×10^{14}\ \mathrm{J}$
答：3kg铀-235全部裂变后释放的总能量是$2.52×10^{14}\ \mathrm{J}$。
【答案】
$2.52×10^{14}\ \mathrm{J}$
【知识点】
1. 燃料完全燃烧放热计算
2. 质量单位换算
【点评】
本题主要考查燃料完全燃烧放热公式的应用，解题核心是理清铀裂变能量与标准煤燃烧能量的等价关系，计算时需注意质量单位的统一，以及科学计数法的正确运算，属于基础型计算题，侧重对公式应用和单位换算能力的考查。
【难度系数】
0.7
22. 某公司设计了一款仅由太阳能供电的实验电动汽车，该车太阳能电池板的光电转换效率为30％，电池板产生的电能直接给电动机供电，电动机可将输入电能的80％用来驱动汽车行驶。如图所示，该款汽车在平直公路上能从A地出发，以36 km/h的速度匀速行驶1 h到达B地。设该车在行驶过程中所受阻力恒为300 N，车上太阳能电池板一直稳定供电，且电池板每平方米面积上接收的太阳平均辐射功率为1 000 W，不考虑其他能量损失。
(1) 求A、B两地之间距离。
(2) 求此过程中驱动汽车行驶所需要的电能。
(3) 求该车装配的太阳能电池板面积。
(1) 求A、B两地之间距离。
(2) 求此过程中驱动汽车行驶所需要的电能。
(3) 求该车装配的太阳能电池板面积。
答案：（1）解：已知$v=36\ \mathrm{km/h}$，$t=1\ \mathrm{h}$，
由$v=\frac{s}{t}$得，A、B两地之间距离：
$ s=vt=36\ \mathrm{km/h}×1\ \mathrm{h}=36\ \mathrm{km}=3.6×10^4\ \mathrm{m}$
答：A、B两地之间距离为$3.6×10^4\ \mathrm{m}$。
（2）解：汽车匀速行驶，牵引力与阻力平衡，$F=f=300\ \mathrm{N}$，
牵引力做的功：$W=Fs=300\ \mathrm{N}×3.6×10^4\ \mathrm{m}=1.08×10^7\ \mathrm{J}$
驱动汽车需要的电能：$W_{\mathrm{电}}=\frac{W}{80\%}=\frac{1.08×10^7\ \mathrm{J}}{0.8}=1.35×10^7\ \mathrm{J}$
答：此过程中驱动汽车行驶所需要的电能为$1.35×10^7\ \mathrm{J}$。
（3）解：太阳能电池板接收的太阳能：$W_{\mathrm{太}}=\frac{W_{\mathrm{电}}}{30\%}=\frac{1.35×10^7\ \mathrm{J}}{0.3}=4.5×10^7\ \mathrm{J}$
已知电池板每平方米接收太阳辐射功率$P=1000\ \mathrm{W}$，时间$t=1\ \mathrm{h}=3600\ \mathrm{s}$，
由W=PtS得，电池板面积：
$ S=\frac{W_{\mathrm{太}}}{Pt}=\frac{4.5×10^7\ \mathrm{J}}{1000\ \mathrm{W}×3600\ \mathrm{s}}=12.5\ \mathrm{m}^2$
答：该车装配的太阳能电池板面积为$12.5\ \mathrm{m}^2$。
由$v=\frac{s}{t}$得，A、B两地之间距离：
$ s=vt=36\ \mathrm{km/h}×1\ \mathrm{h}=36\ \mathrm{km}=3.6×10^4\ \mathrm{m}$
答：A、B两地之间距离为$3.6×10^4\ \mathrm{m}$。
（2）解：汽车匀速行驶，牵引力与阻力平衡，$F=f=300\ \mathrm{N}$，
牵引力做的功：$W=Fs=300\ \mathrm{N}×3.6×10^4\ \mathrm{m}=1.08×10^7\ \mathrm{J}$
驱动汽车需要的电能：$W_{\mathrm{电}}=\frac{W}{80\%}=\frac{1.08×10^7\ \mathrm{J}}{0.8}=1.35×10^7\ \mathrm{J}$
答：此过程中驱动汽车行驶所需要的电能为$1.35×10^7\ \mathrm{J}$。
（3）解：太阳能电池板接收的太阳能：$W_{\mathrm{太}}=\frac{W_{\mathrm{电}}}{30\%}=\frac{1.35×10^7\ \mathrm{J}}{0.3}=4.5×10^7\ \mathrm{J}$
已知电池板每平方米接收太阳辐射功率$P=1000\ \mathrm{W}$，时间$t=1\ \mathrm{h}=3600\ \mathrm{s}$，
由W=PtS得，电池板面积：
$ S=\frac{W_{\mathrm{太}}}{Pt}=\frac{4.5×10^7\ \mathrm{J}}{1000\ \mathrm{W}×3600\ \mathrm{s}}=12.5\ \mathrm{m}^2$
答：该车装配的太阳能电池板面积为$12.5\ \mathrm{m}^2$。
解析：
【分析】
1. 第(1)问：已知汽车行驶的速度和时间，直接利用速度公式的变形公式$s=vt$即可求出A、B两地的距离，注意单位的统一。
2. 第(2)问：汽车匀速行驶，牵引力与阻力平衡，先根据二力平衡得出牵引力大小，再利用$W=Fs$计算牵引力做的有用功；已知电动机的能量利用效率，结合有用功可求出驱动汽车所需的电能。
3. 第(3)问：已知太阳能电池板的光电转换效率，结合所需电能可求出电池板接收的太阳能；再根据每平方米接收的太阳辐射功率和工作时间，利用公式变形求出电池板的面积。
【解析】
(1) 已知汽车行驶速度$v=36\ \mathrm{km/h}$，行驶时间$t=1\ \mathrm{h}$，
由速度公式$v=\frac{s}{t}$可得，A、B两地之间的距离：
$ s=vt=36\ \mathrm{km/h}×1\ \mathrm{h}=36\ \mathrm{km}=3.6×10^4\ \mathrm{m}$
(2) 因为汽车匀速行驶，根据二力平衡条件可知，牵引力$F=f=300\ \mathrm{N}$，
牵引力做的有用功：
$W=Fs=300\ \mathrm{N}×3.6×10^4\ \mathrm{m}=1.08×10^7\ \mathrm{J}$
已知电动机将输入电能的80%用来驱动汽车行驶，即$\eta_1=80\%$，
则驱动汽车行驶所需要的电能：
$W_{\mathrm{电}}=\frac{W}{\eta_1}=\frac{1.08×10^7\ \mathrm{J}}{80\%}=1.35×10^7\ \mathrm{J}$
(3) 已知太阳能电池板的光电转换效率$\eta_2=30\%$，
则电池板接收的太阳能：
$W_{\mathrm{太}}=\frac{W_{\mathrm{电}}}{\eta_2}=\frac{1.35×10^7\ \mathrm{J}}{30\%}=4.5×10^7\ \mathrm{J}$
已知电池板每平方米面积上接收的太阳平均辐射功率$P=1000\ \mathrm{W}$，行驶时间$t=1\ \mathrm{h}=3600\ \mathrm{s}$，
由$W_{\mathrm{太}}=PtS$可得，太阳能电池板的面积：
$ S=\frac{W_{\mathrm{太}}}{Pt}=\frac{4.5×10^7\ \mathrm{J}}{1000\ \mathrm{W}×3600\ \mathrm{s}}=12.5\ \mathrm{m}^2$
【答案】
(1) $3.6×10^4\ \mathrm{m}$
(2) $1.35×10^7\ \mathrm{J}$
(3) $12.5\ \mathrm{m}^2$
【知识点】
速度公式应用、功的计算、效率的计算
【点评】
本题是力学与电学的综合应用题，考查了速度、功、能量转化效率的相关计算，需要理清太阳能、电能、机械能之间的转化关系，注意各物理量的单位换算，对学生的综合分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.7
1. 第(1)问：已知汽车行驶的速度和时间，直接利用速度公式的变形公式$s=vt$即可求出A、B两地的距离，注意单位的统一。
2. 第(2)问：汽车匀速行驶，牵引力与阻力平衡，先根据二力平衡得出牵引力大小，再利用$W=Fs$计算牵引力做的有用功；已知电动机的能量利用效率，结合有用功可求出驱动汽车所需的电能。
3. 第(3)问：已知太阳能电池板的光电转换效率，结合所需电能可求出电池板接收的太阳能；再根据每平方米接收的太阳辐射功率和工作时间，利用公式变形求出电池板的面积。
【解析】
(1) 已知汽车行驶速度$v=36\ \mathrm{km/h}$，行驶时间$t=1\ \mathrm{h}$，
由速度公式$v=\frac{s}{t}$可得，A、B两地之间的距离：
$ s=vt=36\ \mathrm{km/h}×1\ \mathrm{h}=36\ \mathrm{km}=3.6×10^4\ \mathrm{m}$
(2) 因为汽车匀速行驶，根据二力平衡条件可知，牵引力$F=f=300\ \mathrm{N}$，
牵引力做的有用功：
$W=Fs=300\ \mathrm{N}×3.6×10^4\ \mathrm{m}=1.08×10^7\ \mathrm{J}$
已知电动机将输入电能的80%用来驱动汽车行驶，即$\eta_1=80\%$，
则驱动汽车行驶所需要的电能：
$W_{\mathrm{电}}=\frac{W}{\eta_1}=\frac{1.08×10^7\ \mathrm{J}}{80\%}=1.35×10^7\ \mathrm{J}$
(3) 已知太阳能电池板的光电转换效率$\eta_2=30\%$，
则电池板接收的太阳能：
$W_{\mathrm{太}}=\frac{W_{\mathrm{电}}}{\eta_2}=\frac{1.35×10^7\ \mathrm{J}}{30\%}=4.5×10^7\ \mathrm{J}$
已知电池板每平方米面积上接收的太阳平均辐射功率$P=1000\ \mathrm{W}$，行驶时间$t=1\ \mathrm{h}=3600\ \mathrm{s}$，
由$W_{\mathrm{太}}=PtS$可得，太阳能电池板的面积：
$ S=\frac{W_{\mathrm{太}}}{Pt}=\frac{4.5×10^7\ \mathrm{J}}{1000\ \mathrm{W}×3600\ \mathrm{s}}=12.5\ \mathrm{m}^2$
【答案】
(1) $3.6×10^4\ \mathrm{m}$
(2) $1.35×10^7\ \mathrm{J}$
(3) $12.5\ \mathrm{m}^2$
【知识点】
速度公式应用、功的计算、效率的计算
【点评】
本题是力学与电学的综合应用题，考查了速度、功、能量转化效率的相关计算，需要理清太阳能、电能、机械能之间的转化关系，注意各物理量的单位换算，对学生的综合分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.7