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：20. B
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：$21. 2.52×10^{14} J$
解析：
1 kg铀-235裂变释放能量相当于标准煤质量：$m_1=2800\ t=2800×10^3\ kg=2.8×10^6\ kg$
1 kg铀-235裂变释放能量：$Q_1=q× m_1=3×10^7\ J/kg×2.8×10^6\ kg=8.4×10^{13}\ J$
3 kg铀-235裂变释放总能量：$Q=3× Q_1=3×8.4×10^{13}\ J=2.52×10^{14}\ J$
$2.52×10^{14}\ J$
1 kg铀-235裂变释放能量：$Q_1=q× m_1=3×10^7\ J/kg×2.8×10^6\ kg=8.4×10^{13}\ J$
3 kg铀-235裂变释放总能量：$Q=3× Q_1=3×8.4×10^{13}\ J=2.52×10^{14}\ J$
$2.52×10^{14}\ J$
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：$22. (1) 3.6×10^{4} m (2) 1.35×10^{7} J (3) 12.5 m^{2}$
解析：
(1)已知汽车速度$v = 36\ km/h$，行驶时间$t = 1\ h$，根据$s=vt$，可得$s=36\ km/h×1\ h=36\ km=3.6×10^{4}\ m$。
(2)汽车匀速行驶，牵引力$F = f = 300\ N$，行驶距离$s = 3.6×10^{4}\ m$，牵引力做功$W_{ 机械}=Fs=300\ N×3.6×10^{4}\ m=1.08×10^{7}\ J$。电动机效率$\eta_{1}=80\%$，由$\eta_{1}=\frac{W_{ 机械}}{W_{ 电}}$，得$W_{ 电}=\frac{W_{ 机械}}{\eta_{1}}=\frac{1.08×10^{7}\ J}{80\%}=1.35×10^{7}\ J$。
(3)太阳辐射功率$P_{0}=1000\ W/m^2$，光电转换效率$\eta_{2}=30\%$，时间$t = 3600\ s$，由$W_{ 电}=\eta_{2}P_{0}St$，得$S=\frac{W_{ 电}}{\eta_{2}P_{0}t}=\frac{1.35×10^{7}\ J}{30\%×1000\ W/m^2×3600\ s}=12.5\ m^2$。
(1)$3.6×10^{4}\ m$
(2)$1.35×10^{7}\ J$
(3)$12.5\ m^2$
(2)汽车匀速行驶，牵引力$F = f = 300\ N$，行驶距离$s = 3.6×10^{4}\ m$，牵引力做功$W_{ 机械}=Fs=300\ N×3.6×10^{4}\ m=1.08×10^{7}\ J$。电动机效率$\eta_{1}=80\%$，由$\eta_{1}=\frac{W_{ 机械}}{W_{ 电}}$，得$W_{ 电}=\frac{W_{ 机械}}{\eta_{1}}=\frac{1.08×10^{7}\ J}{80\%}=1.35×10^{7}\ J$。
(3)太阳辐射功率$P_{0}=1000\ W/m^2$，光电转换效率$\eta_{2}=30\%$，时间$t = 3600\ s$，由$W_{ 电}=\eta_{2}P_{0}St$，得$S=\frac{W_{ 电}}{\eta_{2}P_{0}t}=\frac{1.35×10^{7}\ J}{30\%×1000\ W/m^2×3600\ s}=12.5\ m^2$。
(1)$3.6×10^{4}\ m$
(2)$1.35×10^{7}\ J$
(3)$12.5\ m^2$