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【中考精粹】2022中考物理二轮学案
6.1 能源与可持续发展
1.结合实例，说出能源与人类生存和社会发展的关系。
2.列举常见的不可再生能源和可再生能源。
3.知道核能的优点和可能带来的问题。
4.了解我国和世界上其他国家的能源状况。对于能源的开发利用有可持续发展的意识。。
考点三：能源的分类
1.按照能源在自然界形成的方式，可以分为一次能源和二次能源。一次能源是指自然形成和现成存在的能源，如：煤、石油、天然气、太阳能、风能、水能、地热能等。二次能源是指由一次能源经过人为加工转换而成的能源，如：焦碳、煤气、汽油、煤油、电等。
2.一次能源中又可分为可再生能源和不可再生能源。可再生能源是指可以从自然界里源源不断得到的能源。不可再生能源是指一次性消耗，就不可在短时期内从自然界得到补充的能源。
3.按照一次能源使用的状况，可以分为常规能源和新能源两种。 核能、太阳能、地热能、海洋能、潮汐能等能源，新近才开始利用，叫做新能源．(按照能源来源可以分为四类：①太阳能②原子核能③地热能④潮汐能，前3种实质上都属于原子核能。)
4.清洁能源与非清洁能源: 清洁能源是指对环境无污染或污染很小的能源.如:太阳能、水能、风能等.非清洁能源是指对环境有污染或污染很大的能源.如:煤、石油、天然气等化石燃料.
考点二：核能
1.核裂变: 重原子核分裂成两个或两个以上中等质量原子核的过程称为核裂变反应，简称裂变．原子核裂变时放出巨大的能量和中子．
2.链式反应:铀核裂变时，同时放出2～3个中子，如果这些中子再引起其他铀核裂变，有可使裂变反应不断进行下去．这种反应叫做链式反应．链式反应，如不加控制,就会在极短的时间内释放出大量的核能,发生猛烈的爆炸，原子弹就是根据这个原理制成的．
3.核电站---把核能转化为电能的发电设备叫做核电站．核能发电原理:核电站主要由原子反应堆、热交换器、冷却系统、汽轮发电机组成的．反应堆工作时，核燃料裂变释放出的核能转变为热能，使反应堆的温度升高．为了控制反应堆的温度，使它能正常工作，需要用水、液体金属钠或空气等流体作冷却剂，在反应堆内外循环流动，不断地带走热能．这就是反应堆的冷却系统，它同时可以用来输出热能．利用反应堆工作时释放出的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电，这就是核电站．
4.核能发电的前景：核电站消耗的“燃料”很少．一座一百万千瓦的核电站，每年只消耗30吨浓缩铀，而同样功率的火力发电站，每年却要消耗250万吨煤．核电站只需消耗很少的核燃料，就可以产生大量的电能，核能将成为21世纪的主要能源之一．核电站的建设必须采用可靠的保护措施，以保证电站的安全运行，防止放射性物质泄漏，避免造成放射性污染．
5.核聚变：轻核结合成质量较大的核并放出巨大能量的过程称为核聚变反应，简称聚变．聚变又称为热核反应．目前已实现的人工聚变是氢弹的爆炸，它利用重核裂变时发生的爆炸造成极高温度，从而使其间的轻原子核发生剧烈而不可控制的聚变反应．氢弹是利用迅速而剧烈的、不可控制的热核反应原理设计制造的炸弹，利用原子弹爆炸产生的高温，使聚变。
考点五：太阳能、能源革命与可持续发展
1.太阳能特点：
（1）温度高: 表面温度6000 ℃,内核温度1.5×107 ℃.
（2）能量大: 每三天向地球辐射的能量相当于地球上蕴藏的所有化石燃料能量的总和,约是全世界全年消耗总能量的1.5倍
（3）优点:分布广,获取方便,不会造成污染,是人类未来的理想能源.
2.能源革命与可持续发展 未来的理想能源必须满足以下四个条件：第一，必须足够丰富，可以保证长期使用；第二，必须足够便宜，保证多数人用得起；第三，相关技术必须成熟，可以保证多数人可以使用；第四，必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境。。
类型一、
1. （2021 益阳）我国的核电技术已进入世界先进行列。2021年5月19日下午，国家主席习近平在北京通过视频连线，同俄罗斯总统普京共同见证两国核能合作项目——田湾核电站和徐大堡核电站开工仪式。下列关于田湾核电站和徐大堡核电站的说法正确的是（　　）
A．可以利用各种原子核发电 B．利用核聚变发电
C．发电后产生的核废料仍然具有放射性 D．核能能够全部转化为电能而没有损失
【分析】（1）根据核电站可利用铀原子核发生核裂变时产生的能量发电进行分析；（2）发电后产生的核废料具有放射性；（3）核电站中能量转化过程是：通过核反应堆把核能转化为内能，得到高温的水蒸气，水蒸气推动汽轮机转动，把内能又转化为机械能；汽轮机再带动发电机发电，得到电能。
【解析】AB、核电站可利用铀原子核发生核裂变时产生的能量发电，故AB说法错误；C、发电后产生的核废料具有放射性，故C说法正确；D、核能在转化为电能的过程中，有一部份转化内能而损耗，不能全部转化为电能，故D说法错误。
【答案】C。
类型二、
2. （2021 衡阳）2021年5月22日10时40分，中国第一辆火星车“祝融号”安全驶离着陆平台，成功“打卡”火星表面，正式开启火星探测之旅。早在5月15日，天问一号任务着陆巡视器就已成功软着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，“祝融号”火星车建立了对地通信。当天一着陆，“祝融号”火星车就直接向家人报告“我已着陆，感觉良好”，并用随身携带的相机拍了一些照片，为了应对火星表面的低气压以及昼夜温差，研制团队为火星车配置了两套集热器，并采用了纳米气凝胶保温。火星沙尘沉积将影响太阳电池阵发电，为此，研制团队专门针对光照、沙尘等情况，设计了蝶形四展太阳翼，配置了特殊的电池等。
（1）“祝融号”安全驶离着陆平台过程中，“祝融号”相对着陆平台是 的（选填“运动”或“静止”）。
（2）“祝融号”直接向家人报告“我已着陆感觉良好”，是利用 把信息传回地面。
（3）集热器采用纳米气凝胶保温，其中纳米是物理学中 单位。
（4）“祝融号”采用太阳电池阵发电，太阳能属于 （选填“一次能源”或“二次能源”）。
【分析】（1）物体的运动与静止是相对于参照物而言的；（2）地面与太空设备之间是通过电磁波来实现信息交互的；（3）纳米是长度单位；（4）根据对太阳能的产生及特点的了解判断。
【解析】（1）“祝融号”安全驶离着陆平台过程中，一直在远离着陆平台，所以相对于着陆平台，它是运动的；（2）因电磁波可以在真空中传播、携带信息量大、传播速度快，所以我们是利用电磁波来实现太空设备与地面设备的信息交互的。（3）纳米是长度单位；（4）太阳能可以从自然界直接获取，是一次能源。
【答案】（1）运动（2）电磁波（3）长度（4）一次能源。
类型三、
3.（2021 河池）如图所示是太阳能LED路灯，白天有日照时，电池板将太阳能转化为电能并储存在锂电池中，晚上锂电池给LED路灯系统供电提供照明。已知：太阳能电池板输出参数为“20V 5A”，有效面积为0.5m2；正常日照时，太阳每秒辐射到每平方米电池板上的能量为0.8×103J（即为0.8×103W/m2）。
（1）若每天正常日照8h，锂电池一天可以储存多少电能？
（2）该太阳能电池板的光电转换效率为多少？
（3）若路灯每晚从20：00持续工作到凌晨5：00，为了节能，LED路灯系统安装雷达感应装置，20：00至24：00人群活动密集时功率为20W，24：00至凌晨5：00夜深人静时功率为4W，已知锂电池最多能储存3.24×106J的电能，则充满电可以提供LED路灯系统在阴雨天（无日照）持续工作多少个晚上？。
【分析】（1）知道太阳能电池板输出参数“20V 5A”和每天正常日照时间，利用W=UIt求锂电池一天所储存电能；（2）由“太阳每秒辐射到每平方米电池板上的能量为0.8×103J”和“太阳能电池板输出参数为“20V 5A””求太阳能电池板的光电转换效率；（3）电池总储能除以每天路灯消耗能量。
【解析】（1）若每天正常日照8h，锂电池一天可以储存的电能：W=UIt=20V×5A×8×3600s=2.88×106J；
（2）由太阳每秒辐射到每平方米电池板上的能量为0.8×103J知：W总＝0.5m2×0.8×103J＝4×102J，由太阳能电池板输出参数为“20V 5A”知：W有用=UIt=20V×5A×1s=100J，
.
（3）LED路灯系统每个晚上所消耗能量为：W=20W×4×3600s+4W×5×3600s=3.6×105J
【答案】（1）锂电池一天储存电能为2.88×106J；（2）太阳能电池板的光电转换效率为：25%；（3）满电锂电池可以提供LED路灯系统在阴雨天（无日照）持续工作天数为9天。
类型四、
（2021 乐山）如图所示，按小磁针的指向标出螺线管的“N”、“S”极和电源的“+”、“-”极。
【分析】先根据磁极间的相互作用规律判断出通电螺线管的磁极，再根据安培定则判断出电流的方向从而找到电源的正、负极。
【解析】由异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的右端是S极，左端是N极。
根据安培定则，伸出右手握住螺线管使大拇指指向通电螺线管的N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，所以电流由螺线管的右端流入，即电源的右端为正极，左端是负极。
【答案】如图所示：
类型五、
5.（2021 衢州）如图甲所示是家用燃气报警器的部分电路示意图，其中控制电路中的R1是由气敏电阻制成的传感器，R1的阻值与燃气浓度的关系如图乙。出厂预设当燃气浓度达到4%时报警，出厂测试时，控制电路的电源电压为3V且保持恒定，闭合开关S1、S2，移动滑动变阻器R2滑片P的位置，当控制电路中的电流为0.03A时，电磁铁恰好能将衔铁吸下，工作电路中相应的灯亮起而报警（电磁铁线圈的阻值忽略不计）。
（1）使用燃气的场所都应安装燃气报警器，安装的具体位置应根据被检测气体相对于空气的密度来决定。如果家中使用的是天然气（主要成分是密度比空气小的甲烷），则报警器应安装在厨房（如图丙）的 （填“A”或“B”）区域；
（2）小科认为报警时只有灯亮还不能起到很好的报警作用，最好灯亮同时又有警报声，所以建议加接蜂鸣器，则蜂鸣器应与 灯并联；
（3）该报警器要达到出厂预设值，请计算滑动变阻器应接入电路的电阻值： 。
（4）当报警器报警时，下列处理方法正确的是 ；
A.迅速打开排风扇 B.打开门窗通风换气
C.禁止切断报警器电源 D.熄灭一切火种，迅速关闭气源总阀
【分析】（1）天然气主要成分甲烷，其密度比空气的密度小；（2）根据控制电路的工作状态判定工作电路的连接方式，然后判定电铃的位置；（3）当燃气浓度达到4%时，根据图乙得到气敏电阻的阻值，根据欧姆定律求出电路的总电阻，根据串联电路的电阻关系求出滑动变阻器接入电路的电阻值；（4）当报警器报警时，要防止天然气发生爆炸现象。
【解析】（1）天然气的密度小于空气的密度，泄漏后会很快上升到室内的上方，接触报警器，因此报警器应安装在房间内墙上方的位置，即A处；（2）闭合开关S1、S2，移动滑动变阻器R2滑片P的位置，当控制电路中的电流为0.03A时，电磁铁恰好能将衔铁吸下，使得工作电路中灯L2亮起而报警，在电路中接入蜂鸣器时，蜂鸣器应与L2并联，蜂鸣器与L2可以同时工作；（3）当燃气浓度达到4%时，根据图乙可知，此时气敏电阻的阻值为：R1=40Ω；此时电路中的电流为I=0.03A，根据欧姆定律可知，电路的总电阻为：R==100Ω；根据串联电路的电阻关系可知，滑动变阻器接入电路的电阻为：R2=R-R1=100Ω-40Ω=60Ω；（4）A、迅速打开排风扇时，会产生电火花，可能会引燃燃气，故A错误； B、打开门窗通风换气，可以把燃气散出去，故B正确； C、切断报警器电源，虽然停止了报警，但容易产生电火花，引燃燃气，故C正确； D、熄灭一切火种，迅速关闭气源总阀，可以阻止燃气的泄漏，熄灭一切火种，可以防止燃气爆炸，故D正确。
故选BCD。
【答案】（1）A；（2）L2；（3）60Ω；（4）BCD.
1．（2021 玉林）下列能源属于清洁能源的是（　　）
A．煤 B．柴薪 C．石油 D．太阳能
2．（2021 益阳）我国的核电技术已进入世界先进行列。2021年5月19日下午，国家主席习近平在北京通过视频连线，同俄罗斯总统普京共同见证两国核能合作项目——田湾核电站和徐大堡核电站开工仪式。下列关于田湾核电站和徐大堡核电站的说法正确的是（　　）
A．可以利用各种原子核发电 B．利用核聚变发电
C．发电后产生的核废料仍然具有放射性 D．核能能够全部转化为电能而没有损失
3．（2021 牡丹江）下列能源中，属于可再生能源的是（　　）
A．石油 B．太阳能 C．煤炭 D．天然气
4．（2021 柳州）下列能源中，属于可再生能源的是（　　）
A．煤 B．石油 C．风能 D．天然气
5．（2021 天门）城市交通指示灯大量使用了太阳能。白天，太阳能电池板除了将一部分太阳能给交通指示灯供电外，还将多余的太阳能给蓄电池充电；夜晚蓄电池给交通指示灯供电。此过程中关于能源及能量转化的说法正确的是（　　）
A．太阳能是可再生能源 B．太阳能电池板将太阳能转化为化学能
C．夜晚蓄电池将电能转化为化学能 D．交通指示灯将光能转化为电能
6．（2021 绵阳）“华龙一号”是我国核电走向世界的“国家名片”，2021年1月30日在福建福清投入商业运行，这对助力碳达峰、实现碳中和具有重要意义。“华龙一号”核电站反应堆内的核反应是（　　）
A．可控的裂变 B．不可控的裂变
C．可控的聚变 D．不可控的聚变
7．（2021 娄底）能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法正确的是（　　）
A．光缆通讯是光在光导纤维中发生多次反射来传递信息
B．电饭锅的发热元件是由超导材料制成的
C．太阳能、石油、风能都属于可再生能源
D．测温枪是利用紫外线来测量体温的
8．（2021 烟台）人类社会的发展离不开能源的开发和利用，随着社会对能源的需求不断增加，造成了能源的短缺，而开发和利用可再生能源是解决能源危机的有效途径。下列能源属于可再生能源的是（　　）
A．风能 B．天然气 C．核能 D．石油
9．（2021 自贡）关于信息的传递和能源，下列说法中正确的是（　　）
A．电能是广泛使用的一次能源
B．手机通信是利用电磁波来传递信息的
C．北斗卫星是利用超声波来进行定位的
D．因为能量在转化过程中是守恒的，所以能源是“取之不尽，用之不竭”的
10．（2021 陕西）河北丰宁抽水蓄能电站是2022年中国冬奥会的电力保障项目之一．该电站可以利用风能和光能资源充足时发电获得的部分电能，将水抽到高处变为水的势能储存起来，需要时再利用水的势能发电，从而弥补了风能、光能不稳定且转化的电能难储存的不足，实现风、光与水电的互补，堪称电力系统的巨型“充电宝”。下列说法正确的是（　　）
A．风能和光能是不可再生能源
B．该电站抽水蓄能时可将电能转化为机械能，发电时可将机械能转化为电能
C．该电站可将抽水时所消耗的电能全部转化为水的势能
D．发电机的工作原理是电流周围存在磁场
11．（2021 百色）关于能源和材料，下列说法正确的是（　　）
A．天然气是可再生能源 B．超导体材料可制成电热器
C．核电站是利用核裂变发电 D．“永动机”是可以制造出来的
12．（2021 湘西州）能源问题已经严重影响着当今世界和平发展，因此各国大力提倡使用可再生能源。下列能源中是不可再生能源的是（　　）
A．太阳能 B．风能 C．水能 D．天然气
13．（2021 大庆）下列说法中正确的是（　　）
A．额温枪是利用红外线热效应来工作的 B．手机之间通话是利用光纤传送的
C．核电站是利用核聚变原理来发电的 D．能量是守恒的，不存在能源危机
14．（2021 广安）关于能源、信息与材料，下列说法不正确的是（　　）
A．为降低电能的损耗，可利用超导材料制造电饭煲的电热丝
B．垃圾分类有利于保护环境和节约能源
C．风能、水能都是可再生能源
D．北斗卫星之间利用电磁波相互传递信息，实现“星间链路”
15．（2021 日照）下列关于能源和可持续发展的表述，正确的是（　　）
A．太阳能、地热能、核能都是可再生能源
B．原子弹是根据可以控制的核聚变工作的
C．为了保护环境、控制和消除大气污染，应禁止使用化石能源
D．能量的转化、转移都是有方向性的，人类所能利用的能源是有限的，需要节约能源
16．（2021 常州）近期，世界在建的最大规模水电站——中国白鹤滩水电站建设进展顺利。水能属于（　　）
①可再生能源 ②不可再生能源 ③常规能源 ④新能源
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
17．（2021 铜仁市）关于信息、能源、材料的描述中，下列说法正确的是（　　）
A．北斗卫星定位系统是利用超声波传递信息
B．人类开采的石油，是上亿年前地球接收的太阳能
C．核能是二次能源，也是不可再生能源
D．集成电路上的芯片是利用超导材料制成的
18．（2021 攀枝花）关于能源信息与材料，下列说法不正确的是（　　）
A．核反应堆中发生的链式反应，是可以控制的
B．化石能源和核能都属于可再生能源
C．5G和4G通讯信号的电磁波在真空中传播的速度相等
D．若用超导材料制造输电线可大大降低电能损耗
19．（2021 福建）下列发电站利用不可再生能源发电的是（　　）
A．核电站 B．风力发电站
C．水力发电站 D．太阳能发电站
20．（2021 郴州）下列有关能源的说法正确的是（　　）
A．核能是可再生能源 B．化石能源只要合理利用就不会产生污染
C．因为能量是守恒的，所以不必节约能源 D．风能、水能、太阳能都是清洁能源
21．（2021 云南）近年，我国在信息、材料和能源等领域取得了辉煌的成绩，以下说法正确的是（　　）
A．量子计算机中的电子器件都是超导体制成的
B．“祝融号”火星车利用电磁波将信息传回地球
C．水力、风力、太阳能发电都是利用不可再生能源
D．核电站产生的核废料可以像生活垃圾那样被处理
22．（2021 柳州）如图所示的发电方式中，利用太阳能发电的是（　　）
A．风力发电 B．光伏发电
C．火力发电 D．潮汐发电
23．（2021 广州）如图，太阳能汽车利用太阳能电池将太阳能转化为电能，储存在车上的蓄电池内，为汽车提供动力。下列说法正确的是（　　）
A．太阳能是一种不可再生能源
B．蓄电池为汽车提供动力时，将电能转化为化学能
C．太阳能汽车不能将接收到的太阳能全部转化为机械能
D．太阳能汽车将太阳能转化为内能，再将内能转化为动能
24．（2021 青海）我国在城市建设和乡村振兴计划中，重视环境保护和新能源的利用。下列说法中正确的是（　　）
A．废旧电池可以随意丢弃 B．太阳能既可以转化为内能，也可以转化为电能
C．太阳能是不可再生能源 D．积极利用绿地和湖泊加快城市建设
25．（2021 陕西）2021年1月，使用中国自主研发核电技术的“华龙一号”5号机组正式投入运行。核反应堆内发生核反应后产生大量的热，使第一回路中的水成为高温高压水后进入蒸汽发生器，在其中将第二回路中的水加热成为高温高压水蒸气，驱动汽轮机运转，汽轮机带动发电机发电。下列说法不正确的是（　　）
A．核反应堆是利用核裂变产生核能的 B．蒸汽发生器内通过热传递改变水的内能
C．汽轮机工作时将机械能转化为内能 D．发电机的工作原理是电磁感应
26．（2021 成都）人类的发展离不开能源，“碳达峰、碳中和”是我国对世界做出的庄严承诺。对于能量和能源，下列说法中正确的是（　　）
A．现代生活离不开电，电力是一次能源
B．提高能量转化效率是“节能减排”的重要措施之一
C．新能源的开发和利用技术难、成本高，无实用价值
D．能量既不能创造，也不会消灭，所以不用节约能源
27．（2021 湘潭）下列说法正确的是（　　）
A．化石能源是可再生能源 B．欧姆最早测出了大气压强的值
C．注射器抽取药液，利用了连通器原理 D．“天问一号”火星探测器利用电磁波向地球传递信息
28．（2021 随州）2021年4月，日本政府拟定将福岛第一核电站中核废水排入太平洋的计划，消息一出立刻引起了亚太地区乃至世界各国的不安。如图，媒体报道：福岛核电站的废水中含有大量具有放射性的核物质。结合上述材料判断以下说法错误的是（　　）
A．核电站是利用裂变的链式反应发电的
B．核能可以直接从自然界获得，属于一次能源
C．核能属于不可再生能源
D．核能是高风险能源，世界各国应彻底抛弃对核能的利用
29．（2021 邵阳）我国是严重缺水的国家，水资源人均占有量只有世界平均值的25%，是世界上人均水资源最贫乏的国家之一，所以保护水资源节约用水迫在眉睫，下列做法错误的是（　　）
A．工业废水未经过处理直接排放到河水中 B．洗完菜的水用来冲厕所
C．使用节水器具 D．及时修理漏水龙头
30．（2021 永州）关于能量和能源，下列说法正确的是（　　）
A．物体的质量越大，动能一定越大
B．竖直向上抛出的物体在上升过程中，动能减小，重力势能增大
C．水能是不可再生能源
D．能量是守恒的，节约能源是没有意义的
31．（2021 湖州）太阳是太阳系中唯一的恒星，每时每刻向外辐射太阳能。下列关于太阳能的叙述中，错误的是（　　）
A．煤、石油、天然气等化石燃料中的能量最终来自于太阳能
B．生态系统的能量流动是从生产者固定太阳能开始的
C．地球上的水循环是由太阳能推动的
D．太阳能来源于太阳内部的核裂变
32．（2021 兴安盟）关于能源、信息与材料，下列说法错误的是（　　）
A．垃圾分类有利于环保和节约能源
B．风能、水能、核能都是可再生能源
C．5G和4G信号的电磁波在真空中传播的速度相等
D．若用超导材料制造输电线，则可以大大降低由于电阻引起的电能损耗
33．（2021 菏泽）我国在新能源开发与利用方面走在了世界前列，为全球环境保护作出了较大贡献。下面所列举的项目中，不属于开发新能源措施的是（　　）
A．太阳能发电 B．风力发电
C．和平利用核能 D．燃煤发电
34．（2021 荆门）2021年5月29日20时35分，长征七号火箭点火发射，将“天舟二号”货运飞船送入预定轨道，经过六个多小时飞行后，“天舟二号”与“天和”核心轨道舱成功交会对接，然后一起在环绕地球的轨道上运动，我国空间站的建设迈出了关键的一步。
（1）“天舟二号”在发射升空过程中机械能 　 　（选填“增大”、“不变”或“减小”），交会对接后的飞行过程中“天舟二号”的运动状态 　 　（选填“保持不变”或“不断变化”）。
（2）未来一到两年我国将全面建成空间站。空间站在轨运行时，通过太阳帆板将光能转化为电能作为补充能源。有阳光时，空间站光伏发电的功率为70kW，2h可发电 　 　kW h，宇航员在空间站外作业时，必须借助无线通信设备，而不能像在地面一样直接进行语音交流，是因为 　 　。
35．（2021 昆明）目前，人类利用核能发电的主要方式是 　 　（选填“核裂变”或“核聚变”）；石油、天然气是 　 　能源（选填“可再生”或“不可再生”）。
36．（2021 广东）原子由 　 　和电子组成，电子带 　 　电，用中子轰击铀235原子核，可使其发生核 　 　（选填“聚变”或“裂变”）并释放核能。
37．（2021 苏州）我国具备完全自主知识产权的“华龙一号”核电机组的投入运行，使中国跻身核电技术先进国家行列。核电站是利用核反应堆发生核 　 　（裂变/聚变）时提供的能量发电的，反应堆冷却系统采用水冷方式是利用 　 　（做功/热传递）的方式来改变内能。
38．（2021 辽阳）5月30日，“长征7号”运载火箭将天舟二号飞船发射升空，火箭发动机所用燃料具有热值 　 　的特点。船箭分离后，天舟二号飞船与在轨运行的天和核心舱成功对接，再现“万里穿针”。如图所示，对接成功后，以天舟二号为参照物，核心舱是 　 　的。宽大的太阳能电池板能为天和核心舱提供电能，太阳能属于 　 　（填“可”或“不可”）再生能源。
39．（2021 无锡）如图所示，我国“祝融”号火星车已成功着陆火星表面。火星车上安装的太阳能板能将太阳能转化为 　 　能，为科学仪器供电。火星车顶部安装了集热窗，里面装有“正十一烷”，其熔点为﹣26℃，白天，火星表面温度可升高至35℃，这种物质会 　 　（选填“吸收”或“放出”）热量而熔化；夜间，火星表面温度会下降到﹣60℃以下，这种物质会 　 　（填物态变化名称）而放出热量。
40．（2021 张家界）新一代“人造太阳”装置在成都建成并实现首次放电。“人造太阳”利用 　 　（选填“聚变”或“裂变”），这种方式释放的核能具有不产生高放射性核废料的优点，属于 　 　（选填“可再生”或“不可再生”）能源。
41．（2021 枣庄）我们在家收看电视节目，电视机接收到的图像信号和声音信号是利用电磁波以 　 　m/s的速度传递来的。电视机消耗的电能属于 　 　（选填“一次”或“二次”）能源。
42．（2021 长沙）家住长沙县乡村的李老师在自家房子的屋顶上安装了一组太阳能电池板，电池板既能发电又能防屋顶漏水，夏季光照充足发电量大时，还能将剩余的电能并入电网。太阳能电池作为一种新能源产品，具有宽广的前景。太阳能电池板工作时将太阳能转化为 　 　能，太阳能的优点是 　 　（写出一点即可）。
43．（2021 兰州）某热水器使用天然气作为燃料，天然气属于 　 　（选填“可再生”或“不可再生”）能源。现将10kg的水从20℃加热到39℃，若天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要 　 　m 的天然气。[c水＝4.2×10 J/（kg ℃），q天然气＝3.8×107J/m ]
44．（2021 威海）2021年5月15日，天问一号着陆巡视器“祝融号”登陆火星，其利用太阳能电池板获得的电能属于 　 　能源（选填“一次”或“二次”）；太阳能实际上是太阳内部发生 　 　（选填“核聚变”或“核裂变”）释放的核能。
45．（2021 淮安）太阳是人类的“能源之母”，地球上除核能、地热能和潮汐能以外，几乎所有能源都来自太阳。太阳能分布广阔、获取方便，既是清洁能源，又是 　 　（填“可再生”或“不可再生”）能源。小明家的太阳能热水器装水50L，这些水升高2℃所吸收的热量是 　 　J。[水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），密度为1.0×103kg/m3]
46．（2021 阜新）煤属于 　 　能源（选填“可再生”或“不可再生”）；若煤的热值是3×107J/kg，2t煤完全燃烧放出的热量是 　 　J。利用不加控制的核裂变，制造的毁灭性武器是 　 　（选填“原子弹”或“氢弹”）。
47．（2021 兴安盟）2021年5月15日，我国“天问一号”火星探测器所携带的“祝融号”火星车及其着陆组合体首次着陆火星取得成功。“祝融号”火星车是依靠其机身两侧闪蝶形太阳能电池翼提供能量的，太阳能来源于太阳内部氢原子核在超高温下发生 　 　，释放出的巨大核能；太阳能属于 　 　（选填“可再生”或“不可再生”）能源。
48．（2021 怀化）安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用。某太阳能热水器内装有质量为100kg、温度为20℃的水，在太阳照射一段时间后，水温升高到60℃，则水吸收的热量是 　 　J，这些能量相当于完全燃烧 　 　m3天然气放出的热量。[c水＝4.2×103J/（kg ℃），q天然气＝4.2×107J/m3]
49．（2021 河北）太阳能是 　 　（选填“可再生”或“不可再生”）能源，直接利用太阳能可有效地减少碳排放，如图所示是一辆低碳化未来汽车，车顶部装有高效光电转换器，它可将 　 　能转化为电能；车轮的轮毂其实是风力发电机，可以把捕捉到的风能转化为 　 　能。
50．（2021 潍坊）阅读短文，回答问题：
“长五”助力，“天和”巡天
2021年4月29日，搭载中国空间站天和核心舱的长征五号B遥二运载火箭，在我国文昌航天发射场点火升空。长征五号B遥二运载火箭是新一代运载火箭，它使用的是冷藏液氢、液氧低温燃料，液氢温度为﹣253℃，液氧为183℃。在塔架上未起飞前，这些燃料在与外界空气接触时，火箭侧壁会冒出“白雾”，在“点火”口令下达后，重达800多吨的火箭拔地而起，火箭尾部发出又长又亮的蓝白色火焰，约490s后离开视野。将天和核心舱送入预定轨道后，末级火箭与核心舱分离，末级火箭再入大气层，与大气剧烈摩擦使火箭绝大部分烧蚀销毁。
进入预定轨道的天和核心舱使用的是大功率LT﹣100型霍尔电推系统，该设备将太阳能先转化为电能，再将电能转化为机械能。天和核心舱使用的是目前世界上最先进的砷化钾太阳能电池翼，它的光电转换效率高达50%以上，而传统的晶硅电池只有20%左右，此外，砷化钾电池还具有很好的耐温性，在250℃高温下也能正常工作。天和号核心舱目前翼展长是13m，未来将发射升空的“问天”号和“梦天”号两个实验舱的太阳翼单侧翼展将达到30m!到那时，“天宫”号空间站的供电能力将达到100kW。
（1）火箭在塔架上未起飞前，侧壁冒出的“白雾”是由水蒸气 　 　产生的；
（2）末级火箭绝大部分烧蚀销毁过程，火箭的机械能一部分转化 　 　；
（3）“点火”发射时，使“长五”火箭起飞需要的最小推力大小为 　 　N；
（4）建成后的“天宫”号空间站，太阳能电池接收太阳能的最大功率为 　 　kW。
51．（2021 安顺）核能的合理开发和利用缓解了能源危机，但核废料处理不当会对环境造成极大污染。某国政府不顾民众反对，决定向海洋排放核废水，请你写出此行为将对海洋生态环境造成哪些危害。（写出两条即可）
52．（2021 齐齐哈尔）随着生产和技术的发展，人们已经开始将太阳能转化为其它形式的能加以利用。目前直接利用太阳能的方式有两种，一种是用吸光性好的材料制成太阳能集热器，实现给水或其它介质加热；另一种是利用半导体材料制成太阳能电池，这种电池目前已用于人造地球卫星、太阳能汽车等。
太阳能作为一种新能源，具有来源丰富、不需运输、不会对环境造成污染等优点。但由于能量比较分散且受季节、气候和昼夜变化的影响很大，又给大规模利用太阳能带来新的技术课题。
如图是试验中的无人驾驶太阳能汽车，利用太阳能电池提供能源。
（1）太阳能电池工作时，是将太阳能转化为 　 　。
（2）技术人员可以通过 　 　远程操控汽车（选填“超声波”、“次声波”或“电磁波”）。
（3）太阳能属于 　 　能源（选填“可再生”或“不可再生”）。
（4）太阳能汽车的外形做成流线型，上表面弯曲，下表面比较平。汽车高速行驶时对地面的压力 　 　汽车静止时对地面的压力（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
（5）请你说出太阳能的一条优点：　 　。
53．（2021 黑龙江）小琦家新安装了一台容积为0.5m3的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光的照射水温由原来的25℃升高到45℃[已知：水的比热容c＝4.2×103J/（kg ℃），焦炭的热值q＝3.0×107J/kg，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3]。问：
（1）在这4h内水吸收的热量为多少焦耳？
（2）若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克的焦炭？
54．（2021 攀枝花）英雄攀枝花，阳光康养地。攀枝花日照丰富，为了节约能源，攀枝花很多屋顶都安装了太阳能热水器。已知太阳能热水器储水箱内盛有100kg的水，在阳光照射下，水的温度升高了26℃，已知c水＝4.2×103J/（kg ℃）。求：
（1）水吸收的热量；
（2）这些热量相当于完全燃烧多少煤气放出的热量。（q煤气＝3.9×107J/m3）
参考答案与试题解析
1．【解答】A.煤在燃烧时能产生二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等空气污染物，故A不符合题意；
B.柴薪在燃烧时能产生一氧化碳、烟尘等空气污染物，故B不符合题意；
C.石油在燃烧时能产生二氧化硫、一氧化碳、烟尘等空气污染物，故C不符合题意；
D.太阳能在使用时，不会对环境造成污染，故属于清洁能源，故D符合题意。
故选：D。
2．【解答】AB、核电站可利用铀原子核发生核裂变时产生的能量发电，故AB说法错误；
C、发电后产生的核废料具有放射性，故C说法正确；
D、核能在转化为电能的过程中，有一部份转化内能而损耗，不能全部转化为电能，故D说法错误。
故选：C。
3．【解答】
ACD、石油、煤炭、天然气等能源，使用之后在短时间内无法在自然界中再次产生，是不可再生能源，故ACD不符合题意；
B、太阳能可以从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源，故B符合题意。
故选：B。
4．【解答】
A、煤属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故A不符合题意；
B、石油属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故B不符合题意；
C、只要有空气流动，就会有风能，所以风能可以从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源，故C符合题意；
D、天然气属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故D不符合题意。
故选：C。
5．【解答】
A、太阳能可以从自然界中源源不断的获得，是可再生能源，故A正确；
B、太阳能电池板将太阳能转化为电能，故B错误；
C、蓄电池充电时将电能转化为化学能储存起来；在夜晚时蓄电池给交通指示灯供电照明，将化学能转化为电能，故C错误；
D、交通指示灯属于用电器，将电能转化为光能，故D错误。
故选：A。
6．【解答】核裂变的链式反应加以控制就可以使核能平稳释放，可控制地进行核反应的装置称为核反应堆，核电站就是利用核反应堆提供能量的。
故选：A。
7．【解答】（1）光缆使用两种折射率不同的材料制成的，内层物质对光的折射能力弱，外层物质对光的折射能力强，所以光在光缆中传播时会发生全反射。故A正确。
B.超导材料是指电阻为0的材料，根据焦耳定律可知，电流通过该类导体不会产生热量。而电饭锅是利用电流的热效应工作的，所以不能用超导材料制作发热元件。故B错误。
C.石油属于化石能源，而化石能源都不可能在短时间自主产生，属于不可再生能源。故C错误。
D.物体都会辐射红外线，且温度越高的物体辐射红外线的能力越强，所以我们可以通过测量人体辐射的红外线来测量体温。、
故选：A。
8．【解答】答：（1）天然气、核能、石油均属于不可再生能源，因为这些能源越用越少，不能在短期内从自然界中得到补充。
（2）风能可以在自然界中源源不断地得到，属于可再生能源。
故选：A。
9．【解答】A.我们所使用的电能是经过消耗煤炭、风能等一次能源获得的，属于二次能源。故A错误。
B.手机是利用电磁波来实现与基站的信息交互的。故B正确。
C.声波无法在真空中传播，所以北斗卫星无法利用超声波来将信息传递给地面，也就无法实现定位功能。故C错误。
D.能量是守恒的，但是能量的转移或转化具有方向性，散失的能量不会自动聚集起来供我们再次利用，所以能源不是“取之不尽，用之不竭”的。故D错误。
故选：B。
10．【解答】A、风能和光能是可再生能源，故A错误；
B、该电站抽水蓄能时，可将电能转化为机械能储存起来，发电时可将机械能转化为电能，故B正确；
C、该电站可将抽水时所消耗的电能，不可能全部转化为水的势能，故C错误；
D、发电机原理是电磁感应，故D错误。
故选：B。
11．【解答】A、天然气属于不可再生能源，故A错误；
B、超导材料的电阻为零，根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，超导材料通电后，不会产生热量，故B错误；
C、核电站利用核裂变发电，故C正确；
D、永动机违背了能量守恒定律，“永动机”是不可能制造出来的，故D错误。
故选：C。
12．【解答】太阳能、风能、水能可以从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源，故ABC不符合题意；
天然气属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故D符合题意。
故选：D。
13．【解答】A、额温枪是利用红外线热效应来工作的，故A正确；
B、手机之间通话是利用电磁波传送的，故B错误；
C、核电站是利用核裂变原理来发电的，故C错误；
D、能量是守恒的，但存在能源危机，故D错误。
故选：A。
14．【解答】A、电饭煲是利用电流热效应来工作的，所以不能用超导材料制造电饭煲的电热丝，故A错误；
B、垃圾分类后，有一部分垃圾可回收再利用，有一部分有害物质可得到妥善处理，有助于减少环境污染和节约能源，故B正确；
C、风能、水能可以从自然界源源不断的得到补充，因此是可再生能源，故C正确；
D、北斗卫星之间就是利用电磁波相互传递信息的，故D正确；
故选：A。
15．【解答】
A、太阳能、地热能都是可再生能源，核能属于不可再生能源，故A错误；
B、原子弹是根据可以控制的核裂变工作的，故B错误；
C、化石能源在使用过程中会产生大量废气，为了保护环境、控制和消除大气污染，应减少使用化石能源，而不是禁止，故C错误；
D、能量的转化和转移是有方向性的，具有不可逆性，并不是所有的能量都可以被利用，所以我们需要节约能源，故D正确。
故选：D。
16．【解答】水是能够源源不断的从自然界得到的能源，是可再生能源；水是人类利用多年且广泛使用的能源，属于常规能源；所以①③正确，故A正确，BCD错误。
故选：A。
17．【解答】A、北斗卫星定位系统是利用电磁波来传递信息的，故A错误；
B、我们现在开采的化石燃料获取的能量实际上是开采上亿年地球接收的太阳能，故B正确；
C、核能是直接从自然界获取的一次能源，是不可再生能源，故C错误；
D、导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体，芯片主要是由半导体材料制成的，故D错误。
故选：B。
18．【解答】
A、核电站是核裂变的应用，核反应堆中发生的链式反应，是可以控制的，故A正确；
B、化石能源、核能是不可再生能源，故B错误；
C、5G和4G信号都是利用电磁波传播信息的，所以它们在真空中的传播速度相同，都是3×108m/s，故C正确；
D、如果用超导材料作为输电线，可大大降低输电过程中的电能损耗，所以利用超导体的零电阻可以实现远距离输电，故D正确。
故选：B。
19．【解答】
核能在自然界中的储量有限，会越用越少，不可能在短时间内补充，是不可再生能源；太阳能、风能、水能可以源源不断的得到，是可再生能源；所以利用不可再生能源发电的是核电站，故A符合题意、BCD不符合题意。
故选：A。
20．【解答】
A、核能在使用后不能源源不断地获得，属于不可再生能源，故A错误；
B、化石能源在使用过程中会产生废气，能污染环境，故B错误；
C、能量虽守恒，但可以利用的能源是有限的，能量的转化具有方向性，还是要节约能源，故C错误；
D、清洁能源，即绿色能源，是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源，主要有风能、水能、太阳能等，故D正确。
故选：D。
21．【解答】A、计算机中的电子器件主要是由半导体材料制成的，A说法错误；
B、火星与地球之间是真空，目前火星车是利用电磁波将信息传回地球，故B说法正确；
C、水力、风力、太阳属于可再生能源，是清洁能源，故C说法错误；
D、核电站产生的核废料具有放射性，需要进行特殊处理。故D说法错误。
故选：B。
22．【解答】A、风力发电将风的机械能转化为电能，故A不符合题意；
B、光伏发电是将太阳能转化为电能，故B符合题意；
C、火力发电是将燃料的化学能转变为内能，内能转化为机械能，机械能转化为电能，故C不符合题意；
D、潮汐发电是将潮汐的机械能转化为电能，故D不符合题意。
故选：B。
23．【解答】A、太阳能可以在自然界源源不断地得到，属于可再生能源，故A错误；
B、蓄电池为汽车提供动力时，先将化学能转化为电能，然后将电能转化为机械能，故B错误；
C、由于在能量的转化或转移的过程中存在能量的散失，所以太阳能汽车不能将接收到的太阳能全部转化为机械能，故C正确；
D、太阳能汽车将太阳能转化为电能，再将电能转化为其他形式的能，故D错误。
故选：C。
24．【解答】A.废旧电池含有有毒的重金属，随意丢弃会污染环境，故A错误；
B.利用太阳灶是将太阳能转化为内能，太阳能电池板将太阳能转化为电能，故B正确；
C.太阳能是可再生能源；故C错误；
D.为保证生态环境，要合理利用绿地和湖泊，故D错误。
故选：B。
25．【解答】A、核反应堆是利用核裂变产生核能的，故A正确；
B、蒸汽发生器是通过热传递的方式改变水的内能的，故B正确；
C、汽轮机是热机，使用时将内能转化为机械能的装置，故C错误；
D、闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，故D正确。
故选：C。
26．【解答】A、电力是二次能源，故A错误；
B、“节能减排”可提高能量转化效率，故B正确；
C、新能源的开发和利用技术难、成本高，但有利用价值，故C错误；
D、有些能量使用以后不可能再被利用，所以要节约资源，故D错误。
故选：B。
27．【解答】A、化石能源不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故A错误；
B、托里拆利最早测出了大气压强的值，欧姆发现了欧姆定律，故B错误；
C、注射器抽取药液，利用了大气压强，故C错误；
D、电磁波能在真空中传播，天问一号火星探测器通过电磁波向地球传递信息的，故D正确。
故选：D。
28．【解答】A.核电站是利用原子核裂变的链式反应释放出大量的核能，故A正确；
B.核能可以从自然界中直接获得，是一次能源，故B正确；
C.核能不能短时间从自然界得到补充的，是不可再生能源，故C正确；
D.利用核能虽然存在一定的风险，但要合理开发利用，平衡能源的使用紧缺，故D错误；
故选：D。
29．【解答】A、工业废水未经过处理直接排放到河水中造成水污染，不能节约水资源，故A错误；
BCD、洗完菜的水用来冲厕所，使用节水器具，及时修理漏水龙头，可以节约用水，故BCD正确；
故选：A。
30．【解答】A.因为动能的大小与物体的质量和速度有关，质量大的物体，速度可能很小，所以动能不一定大，故A错误；
B.竖直向上抛出的物体在上升过程中，质量不变，速度变小，动能减小，高度增加，重力势能增大，故B正确；
C.水能可以从自然界源源不断的得到补充，是可再生能源，故C错误；
D.能量是守恒的，但人类可利用的能源是有限的，有很多的能源人们无法利用，所以我们需要节约能源，故D错误。
故选：B。
31．【解答】煤、石油、天然气等化石燃料中的能量最终来自于太阳能；生态系统的能量流动是从生产者固定太阳能开始的；地球上的水循环是由太阳能推动的；太阳能来源于太阳内部的核聚变。综上所述故D叙述错误，符合题意。
故选：D。
32．【解答】A、垃圾分类后，有一部分垃圾可回收再利用，有一部分有害物质可得到妥善处理，有助于减少环境污染和节约能源，故A正确；
B、核能都属于不可再生能源，故B错误；
C、5G和4G信号都是利用电磁波传播信息的，所以它们在真空中的传播速度相同，都是3×108m/s，故C正确；
D、如果用超导材料作为输电线，可大大降低输电过程中的电能损耗，所以利用超导体的零电阻可以实现远距离输电，故D正确。
故选：B。
33．【解答】新能源又称非常规能源．是指传统能源之外的各种能源形式．指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。
故ABC都属于新能源开发措施，D中燃煤发电会产生废物、废气污染环境，与节能环保，低碳生活不相符，不属于开发新能源措施。
故选：D。
34．【解答】
（1）“天舟二号”在加速升空的过程中，飞船的质量不变，速度不断增大，动能增大；飞船所处的高度不断增大，重力势能不断增大，故机械能增大；
天舟二号”与“天和”核心轨道舱成功交会对接后，一起在环绕地球的轨道上运动，运动方向不断变化，故运动状态在不断变化；
（2）有阳光时，2h可发电量为：W＝Pt＝70kW×2h＝140kW h；
太空是真空，真空不能传声，所以宇航员在空间站外作业时，必须借助无线通信设备。
故答案为：（1）增大；不断变化；（2）140；真空不能传声。
35．【解答】（1）人类利用核能发电的主要方式是核裂变。
（2）石油、天然气等化石能源短期内不能在自然界得到补充的能源，是不可再生能源。
故答案是：核裂变；不可再生。
36．【解答】原子由带正电的原子核和核外带负电的电子构成。用中子轰击铀235原子核，可使其发生核裂变并释放核能。
故答案为：原子核；负；裂变。
37．【解答】核电站是利用核反应堆发生核裂变时提供的能量发电的，冷却系统采用水冷方式是利用热传递的方式来改变内能。
故答案为：裂变；热传递。
38．【解答】（1）火箭使用的燃料是液态氢，原因是液态氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的氢和其它燃料相比，可以释放出更多的热量；
（2）对接成功后，天舟二号飞船与天和核心舱的相对位置不再发生变化，所以核心舱相对于天舟二号是静止的；
（3）太阳能可以从自然界源源不断地得到，属于可再生资源。
故答案为：大；静止；可。
39．【解答】由“为科学仪器供电”可知，太阳能板是把太阳能转化为电能的装置。火星表面的温度达到35℃时，高于“正十一烷”的熔点，所以“正十一烷”会吸热熔化；火星表面的温度降低到﹣60℃时，低于“正十一烷”的熔点（晶体的熔点与凝固点相同），所以“正十一烷”会放热凝固。
故答案为：电；吸收；凝固。
40．【解答】“人造太阳”利用核聚变的原理工作的；核能不能源源不断从自然界获得，是不可再生能源。
故答案为：聚变；不可再生。
41．【解答】（1）电磁波的传播速度是3×108m/s；
（2）电能是消耗其它能源经过加工转换来的，属于二次能源；
故答案为：3×108；二次
42．【解答】太阳能电池板工作时将太阳能转化为电能；
太阳能属于可再生能源，所以能从自然界源源不断地获得，取之不尽用之不竭。
故答案为：电；能从自然界源源不断地获得。
43．【解答】（1）天然气不能在短期内从自然界中得到补充，故为不可再生能源。
（2）水吸收的热量为：
Q吸＝c水m水Δt＝10kg×4.2×103J/（kg ℃）×19℃＝7.98×105J。
若天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，根据热值公式Q放＝Vq天然气得：V＝＝2.1×10﹣2m3。
故答案为：（1）不可再生；（2）2.1×10﹣2
44．【解答】电能不能从自然界直接获得，必须通过消耗其它能源才能获得，属于二次能源；
由较轻的原子核聚合成较重的原子核时，会释放出巨大的能量，这是太阳内部每时每刻进行的核聚变反应。
故答案为：二次；核聚变。
45．【解答】（1）太阳能，可以在自然界里源源不断的得到补充，所以属于可再生能源；
（2）水的体积：V＝50L＝50×10﹣3m3，
由ρ＝得，水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×50×10﹣3m3＝50kg，
水吸收的热量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg ℃）×50kg×2℃＝4.2×105J。
故答案为：可再生；4.2×105。
46．【解答】（1）煤属于化石能源，一旦消耗，不能在短期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；
（2）质量为m＝2t＝2000kg的煤完全燃烧放出的热量为：Q＝mq＝2000kg×3×107J/kg＝6×1010J；
（3）原子弹是利用不加控制的核裂变的核武器。
故答案为：不可再生；6×1010J；原子弹。
47．【解答】在太阳内部，太阳之所以能发光发热，实质相当于无数个的氢弹爆炸而造成的，即氢原子核在超高温下发生聚变释放核能；对于人类来说太阳能是可以再生的，故它是可再生能源。
故答案为：聚变；可再生。
48．【解答】（1）水吸收的热量：Q吸＝c水m水△t＝4.2×103J/（kg ℃）×100kg×（60℃﹣20℃）＝1.68×107J；
（2）Q放＝Q吸＝1.68×107J，根据Q放＝qV可知这些能量相当于完全燃烧天然气的体积：V＝＝＝0.4m3。
故答案为：1.68×107；0.4。
49．【解答】太阳能是可再生能源，清洁无污染。车顶部装有高效光电转换器，它是把太阳能转化为电能的装置；风力发电机，它是将风能转化为电能的装置。
故答案为：可再生；太阳；电。
50．【解答】（1）运载火线使用的是冷藏液氢、液氧低温燃料，当他们与外界空气接触时，空气中的水蒸气遇冷会液化成小水滴，即产生“白雾”；
（2）末级火箭进入入大气层，与大气剧烈摩擦使火箭绝大部分烧蚀销毁，在该过程中，与大气剧烈摩擦，火箭的机械能一部分会转化成内能；
（3）火箭的质量为：m＝800t＝8×105kg，则火箭的重力为：G＝mg＝8×105kg×10N/kg＝8×106N，
要使火箭升空，给它施加的推力至少等于自身的重力，即F＝8×106N；
（4）太阳能电池光电转换效率高达50%，供电能力为100kW，
则接受太阳能的最大功率为：P＝＝200kW。
故答案为：（1）液化；（2）内能；（3）8×106；（4）200。
51．【解答】答：（1）核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的．核废料具有放射线，向海洋排放核废水，对海洋生物会造成极大的伤害，最大的影响是破坏鱼类的繁殖能力；
（2）核辐射会造成很多海洋动物的不良变异，一些动物还会把变异遗传给下一代，影响海洋生物长期生存的能力。
52．【解答】（1）太阳能电池工作时，是将太阳能转化为电能；
（2）技术人员是通过电磁波远程操控汽车；
（3）太阳能是可以再生的，故它是可再生能源；
（4）太阳能汽车在水平路面上静止时，对地面的压力等于其重力。
太阳能汽车的外形做成流线型，上表面弯曲，下表面比较平，在水平路面上高速行驶时，流过上方的空气流速快，下方的流速慢，上方的压强小，下方的压强大，产生向上的压力差，减小对地面的压力，所以小轿车在水平路面高速行驶时对地面的压力小于静止时对地面的压力；
（5）太阳能作为一种新能源，具有来源丰富、不需运输、不会对环境造成污染等优点。据此可得答案：来源丰富、不需运输、不会对环境造成污染。
故答案为：（1）电能；（2）电磁波；（3）可再生；（4）小于；（5）来源丰富（不需运输、不会对环境造成污染等）。
53．【解答】（1）由ρ＝得，太阳能热水器中的水质量：
m水＝ρv＝1×103kg/m3×0.5m3＝500kg，
水吸收的热量：Q吸＝cm水Δt＝4.2×103J/（kg ℃）×500kg×（45℃﹣25℃）＝4.2×107J；
（2）由η＝得，焦炭需放出的热量：Q放＝＝＝2.1×108J；
由Q放＝mq得，需要焦炭的质量：m焦炭＝＝＝7kg。
答：（1）在这4h内水吸收了4.2×107J的热量；
（2）放出这些热量需要燃烧7kg焦炭。
54．【解答】解（1）水吸收的热量：
Q吸＝c水m1△t＝4.2×103J/（kg ℃）×100kg×26℃＝1.092×107J；
（2）由题意可知，煤气完全燃烧放出的热量：
Q放＝Q吸＝1.092×107J，
由Q放＝Vq可得，需要煤气的体积：
V＝＝＝0.28m3。
答：（1）水吸收的热量为1.092×107J；
（2）这些热量相当于完全燃烧0.28m3煤气放出的热量。
一．选择题（共10小题，满分20分，每小题2分）
1．（2分）解决日益严重的水资源危机的重要措施是节约用水。在我国这样的人口大国，节约用水意义重大。下面的节水办法中不可行的是（　　）
A．使用节水洁具 B．洗菜、洗衣剩下的水洗拖把、冲厕所
C．减少每个人每天的饮用水 D．在农业生产中，推广喷灌技术
2．（2分）目前，世界上有20多亿人口面临缺乏淡水，有关部门呼吁市民节约用水。下列节水措施中错误的是（　　）
A．用工业废水直接浇灌农田 B．洗过菜的水用来浇花
C．生活污水集中处理后再排放 D．推广使用节水龙头
3．（2分）在下列能源中，都属于化石能源的是（　　）
A．太阳能、地热能、风能 B．煤、石油、天然气
C．核能、生物质能、水能 D．电能、汽油、柴油
4．（2分）能源按不同的分类方式可进行不同分类，下列四组能源中，能归入图示阴影部分的一组是（　　）
A．煤炭、地热能、沼气 B．太阳能、风能、海浪能
C．水能、木柴、天然气 D．石油、海浪能、核能
5．（2分）近日一种新型太阳能公共卫生间落户北京东效民巷，该卫生间的能源全部由位于顶部的太阳能电池板提供，它还能将多余的能量储存在蓄电池里，这种能量转化和储存的方式是（　　）
A．太阳能转化为内能，再转化为电能 B．太阳能转化为内能，再转化为化学能
C．太阳能转化为电能，再转化为内能 D．太阳能转化为电能，再转化为化学能
6．（2分）和平利用核能，提高清洁能源比重，是我国能源发展战略的重要内容，关于核能，下列说法正确的是（　　）
A．核反应堆中，核能是通过聚变释放的能量 B．核反应堆中，核能是通过裂变释放的能量
C．核能是可再生能源 D．核能是二次能源
7．（2分）关于能源和材料，下列说法中正确的是（　　）
A．由于能量在转化或转移过程中总是守恒的，所以实质上不存在能源危机
B．铜是磁性材料，可以被磁化
C．超导体材料主要是应用在电饭锅等电器上
D．提高能量转化利用中的效率是节能问题的核心
8．（2分）为了减少能源的利用对环境的污染和破坏，下列做法不正确的是（　　）
A．大力发展风力发电 B．大力发展火力发电
C．减少化石燃料的使用 D．开发使用电能驱动的电动汽车
9．（2分）“北国好风光，尽在黑龙江”，建设人与自然和谐共存的美丽家园，打响蓝天保卫战，能源问题已成焦点，全球能源将发生巨大变革。下列关于能源问题说法正确的是（　　）
A．天然气燃烧产生的二氧化碳，不会加剧地球温室效应
B．煤是不可再生的化石能源，它在能源领域重要性有所降低
C．地下石油资源取之不尽用之不竭，可无限开采
D．核电站可完全替代火电站，因为核能是可再生能源
10．（2分）下列各项中的能源与其分类对应正确的是（　　）
A．电能、风能、太阳能﹣﹣一次能源 B．核能、电能﹣﹣二次能源
C．化石能源、核能﹣﹣不可再生能源 D．风能、太阳能、核能﹣﹣可再生能源
二．多选题（共2小题，满分8分，每小题4分）
（多选）11．（4分）如图所示是高速公路使用的“风光互补”照明灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰胯”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列解释合理的（　　）
A．小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能 B．光电池板将电能转化为光能
C．太阳能、风能都是清洁的、可再生能源 D．照明灯消耗的电能是一次能源
（多选）12．（4分）“节能减排”从我做起、从生活中的小事做起。关于家用电器的使用，下面做法符合这一理念的是（　　）
A．用智能开关确保人走灯灭 B．冰箱使用中要做到及时除霜
C．家用电视机日夜处于待机状态 D．用太阳能热水器替换电热水器
三．填空题（共7小题，满分21分，每小题3分）
13．（3分）太阳是一个巨大的能源，直接利用太阳能不会污染环境。围绕地球运转的通信卫星，其两翼安装的太阳电池板，能把　 　能直接转化成　 　能，供通信卫星使用，太阳能还可以直接转化成内能，现有一太阳能热水器，在晴天，每天可将50kg水从20℃加热到50℃，若燃烧煤气来加热这些水，则至少需要消耗掉　 　m3的煤气。[已知完全燃烧1m3煤气可放出3.9×107J的热量，水的比热为4.2×103J/（kg ℃）]。
14．（4分）能量的转化和转移都是有　 　的，例如在热传递过程中，内能只能可以从　 　物体转移到　 　，不能相反，否则就会引起其它的变化，消耗别的　 　。
15．（4分）能源家族中，有木柴、煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能、核能等，　 　属于不可再生能源，　 　属于可再生能源。
16．（3分）原子弹和核电站都是利用链式反应释放的能量，两者的本质区别是：核电站发生的链式反应是　 　（可控/不可控）的；太阳能是　 　（一次/二次）能源，它是内部氢原子核发生　 　（裂变/聚变）释放出的核能。
17．（2分）利用太阳能的方式之一是用集热器加热。从改变物体内能的途径来看，太阳能热水器是通过　 　来增加水的内能，一台太阳能热水器储有10kg的水，若水温从20℃升到70℃，这些水吸收的热量相当于完全燃烧　 　kg的天然气放出的热量。（水的比热容4.2×103J/（kg ℃），天然气的热值为8.4×107J/kg）
18．（2分）汽车刹车的过程，伴随着能量从机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程能量的总和　 　（选填“增大”、“不变”或“缩小”）。散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车，这是因为能量的转移和转化具有　 　性。
19．（3分）核电站的核心设备是核反应堆，它是通过　 　（填“核聚变”或“核裂变”）释放能量的，核能属于　 　（填“可再生”或“不可再生”）能源，l kg铀释放的能量约是 6.8×1013J，相当于完全燃烧　 　kg煤释放的能量。（煤的热值3.4×107J/kg）
四．综合应用题（共7小题，满分51分）
20．（6分）哥本哈根气候大会虽然无果而终，但它使人们清醒地认识到必须节能减排，实现低碳生活。2010年世博会期间，上海黄浦江上出现了一道独特的风景线﹣﹣一艘白色的豪华游船在水中徜徉，高高扬起的风帆由太阳能电池板拼装而成，天气晴好之时，航行所用的动力可完全使用太阳能。夜幕降临，船翼上由太阳能发电的LED彩屏与江面交相辉映，美轮美奂。
（1）请举例说明目前人们直接利用太阳能的两种方式；
（2）该太阳能游艇工作的实质是将太阳能最终转化成什么能？
21．（7分）太阳能热水器是把太阳能转变成内能的装置，为了有效利用太阳能，某兴趣小组对“吸收太阳能与物体表面颜色之间的关系”进行了实验探究：在黑色和白色的塑料袋内装了质量相同的水，插入温度计后系好，放在太阳光下曝晒，每隔相同时间读出温度计示数，数据记录如下：
塑料袋 水的质量/kg 初温/℃ 温度t1/℃ 温度t2/℃ 温度t3/℃ …
黑色 1.0 15.0 22.3 27.8 31.5 …
白色透明 1.0 15.0 16.5 17.8 19.0 …
（1）他们在实验中采用的科学研究方法是　 　。
（2）由以上研究可知，太阳能热水器集热管的吸热表面颜色以　 　色为宜。
（3）某太阳能热水器装水量为100kg的水，集热管接收太阳能的有效面积为2m2，若每小时1m2上接收太阳能约为2.1×106J，则热水器每小时接收太阳能多少J？装满水后每小时水的温度可升高多少？
（4）若改用效率为70%天然气热水器加热，使100kg的水升高相同的温度，需要燃烧多少m3的天然气？（天然气的热值为4×107J/m3）
22．（7分）有一款太阳能热水器，铭牌上的部分参数如下表所示，将它安装在阳光充足的平台上，并装满水。
型 号 JL﹣88
水容量/L 80
自身质量/kg 40
（1）连云港地区晴天平均每平方米的面积上每小时接收太阳能约为2.8×106J，若该热水器接收太阳能的有效面积为1.5m2，每天日照时间按8h计算，则它一天中接收的太阳能约为多少？若这些太阳能有60%被水吸收，则可使水温升高多少？[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
（2）若该热水器一天中接收的太阳能由燃烧煤气来获得，则需要安全燃烧多少千克煤气（热值q煤气＝4.2×107J/kg）
（3）请你：①从能源和可持续发展的角度，说出提倡开发、利用太阳能的两个主要理由；②说出当前在利用太阳能方面所面临的某一主要困难（可从自然因素或技术因素等方面思考）
23．（7分）阅读短文，回答问题：
如图所示是无锡创业科技园道路两边安装的一种“风光互补路灯”，它头顶小风扇，肩扛太阳能电池板，风扇在风中不停的转动，俨然一道亮丽的风景。它不需要挖路面埋管铺设输电线路，无风有光时，通过太阳能电池板发电，有风无光时通过风力发电机发电，二者皆备时同时发电，并可日夜为蓄电池充电。以一杆传统的路灯和该新颖路灯对比，“风光互补路灯”1年大约可以节省电能3.6×109J，减少碳粉尘排放300kg。
请回答下列问题：
（1）对于风光互补路灯上的小风扇和太阳能电池板，下列说法正确的是　 　
A．当无风时，小风扇和太阳能电池板既没有动能也没有重力势能
B．当气温为0℃时，小风扇和太阳能电池板均没有内能
C．白天太阳能电池板产生的电能转化成化学能储存在蓄电池里
D．夜晚无风时，储存在蓄电池里的电能转变为化学能
（2）若煤炭的热值为3×107J/Kg，一盏这样的路灯每年可节约煤炭多少千克？
（3）若每年节约的能量有14%被水吸收，可将多少千克的水由20℃加热到沸腾？（水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）、大气压强为标准大气压）
24．（8分）小明家最近安装了一台太阳能热水器，容积为80L，装满水。
（1）热水器中水的质量是多少？
（2）水温升高50℃需吸收多少热量？产生这些热量需完全燃烧多少煤气？[C水＝4.2×103J/（kg ℃），q煤气＝4.2×107J/kg]。
25．（8分）小刚家每天需要60℃的水50kg，以前，一直靠烧焦炭提供。如今，他家购买了一太阳能热水器，每天太阳光照射一段时间后，可将水箱中的50kg水，温度从20℃升高到60℃，从而节约了焦炭。水的比热容是4.2×103J/（kg ℃），焦炭的热值是3.0×107J/kg．试求：
（1）每天水箱中水吸收的热量是多少？
（2）采用太阳能热水器小刚家每天可以节约焦炭多少千克？（假设焦炭完全燃烧且燃烧放出的热量全部被水吸收）
（3）说说太阳能的优点（列举一点即可）
26．（8分）世界能源危机告急，世界上许多国家掀起了开发利用太阳能的热潮，太阳能作为一种绿色、可再生的清洁能源，被充分运用到家庭热水、取暖领域，太阳能热水器无疑成为热水器行业的一个明星。某太阳能热水器的水箱内装有50kg的水，太阳能热水器吸收1.4×107J太阳能后，使水温从20℃升高到60℃．（水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），焦炭的热值是3.0×107J/kg）试求：
（1）水从太阳能热水器中吸收了多少热量？
（2）水吸收的热量相当于完全燃烧多少kg的焦炭？
（3）太阳能热水器此时的效率是多少？
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题，满分20分，每小题2分）
1．【解答】A、使用节水洁具，可以减少水的浪费。故A不合题意。
B、洗菜、洗衣剩下的水洗拖把、冲厕所，一水多用，可以节约用水，故B不合题意。
C、每个人每天的饮用水是为了符合人体健康要求的，不能为了节水而损害人的健康，这是一种错误的做法，故C的节水措施不可行。
D、喷灌技术，与以前的大水漫灌相比，防止了水分的蒸发与渗漏，防止了水分的流失。故D的说法不合题意。
故选：C。
2．【解答】
A、用工业废水直接浇灌农田会污染土壤、毁坏农作物，A错误；
B、洗过菜的水用来浇花可以节约用水，B正确；
C、生活污水集中处理后再排放可以节约用水，保护环境，C正确；
D、推广使用节水龙头可以节约用水，D正确。
故选：A。
3．【解答】A、太阳能、地热能、风能是非化石能源。此选项不合题意。
B、煤、石油、天然气属于化石能源。此选项符合题意。
C、核能和水能属于非化石能源。此选项不符合题意。
D、电能是非化石能源。此选项不符合题意。
故选：B。
4．【解答】
A、地热能不是来自太阳能，此选项不符合题意；
B、风能、海洋能都是来自太阳能的可再生能源，此选项符合题意；
C、木柴不是新能源，此选项不符合题意；
D、核能不是来自太阳能，此选项不符合题意。
故选：B。
5．【解答】
太阳能电池板把太阳能转化成电能，它还能把多余的能量储存在蓄电池里，是指把多余的电能转化成化学能储存在蓄电池里，故D正确。
故选：D。
6．【解答】
AB、核反应堆中，核能是通过核裂变释放的能量，故A错误、B正确；
C、核能是利用放射性核燃料来释放能量的，而这些物质在地球上的储量是一定的，因此，属不可再生能源，故C错误；
D、核能直接取自于地壳中的核物质，由这些核物质提炼而来，是一次能源，故D错误。
故选：B。
7．【解答】A、由于能量的转化过程中，是具有方向性的，所以在实际生活中是存在能源危机的，故该选项错误；
B、能吸引铁钴镍等物质的性质称为磁性，铜不是磁性材料，故该选项错误；
C、导材料在超导状态下具有零电阻和完全的抗磁性，因此只需消耗极少的电能，故不能用在电饭锅上，故错误；
D、现在节能的主要措施核心还是利用科技提高能量的转换率，加大对可再生资源的开发利用，故该选项正确。
故选：D。
8．【解答】A、风能是可再生能源，风力发电清洁、无污染。可以减少能源利用对环境的污染和破坏。故A正确；
B、火力发电的原料是煤或天然气等化石能源，属于不可再生能源，同时发电工程会产生大量的二氧化碳和其他有害气体，会加重环境污染。故B不正确；
C、化石燃料属于不可再生能源，减少化石燃料的使用，可以减少二氧化碳和其他有害气体的排放，有助于减小环境污染。故C正确；
D、电动汽车行驶过程中噪音小，无尾气排放，能够减少对环境的污染和破坏。故D正确。
故选：B。
9．【解答】
A、天然气燃烧虽然对大气造成的污染较小，但燃烧产生的二氧化碳仍然会在一定程度上加剧地球温室效应。故A错误；
B、煤是不可再生的化石能源，在能源结构发生变化的今天，随着新能源的开发和利用，煤在能源领域重要性有所降低。故B正确；
C、石油和煤、天然气一样，在地球上的储量是有限的，所以属于不可再生能源。故C错误；
D、核电站不可能完全替代火电站，同时核能属于不可再生能源。故D错误。
故选：B。
10．【解答】
A、一次能源是指可以从自然界直接获取的能源，如煤、石油、天然气、太阳能。电能是二次能源，故A错误；
B、核热能是一次能源，电能是二次能源，故B错误；
C、煤、石油、天然气等化石能源以及核能等在地球是的储量是有限的，消耗后不可能再生，属不可再生能源，故C正确；
D、风能、太阳能可从自然界不断获得且可重复利用，属可再生能源，核能是不可再生能源，故D错误。
故选：C。
二．多选题（共2小题，满分8分，每小题4分）
11．【解答】
A、小风扇转动时可以把风的机械能转化为电能，故A正确；
B、太阳能电池板也可以把太阳能转化为电能；故B错误；
C、太阳能、风能是可再生能源，太阳能、风能使用起来无污染，属于清洁能源发光，故C正确；
D、电能是由其他能源转化来的，属于二次能源，故D错误。
故选：AC。
12．【解答】A、用智能开关确保人走灯灭，可以节约电能，故符合题意；
B、冰箱使用中要做到及时除霜，可以减少电能的浪费，符合题意；
C、家用电视机日夜处于待机状态，这样浪费电能，故不合题意；
D、太阳能热水器替换电热水器，可以节约电能，故符合题意；
故选：ABD。
三．填空题（共7小题，满分21分，每小题3分）
13．【解答】（1）太阳能电池是通过光电转换装置把太阳能直接转化为电能，供通信卫星使用的。
（2）水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）
＝4.2×103J/（kg ℃）×50kg×（50℃﹣20℃）
＝6.3×106J，
∵Q吸＝Q放＝Vq，
∴需要煤气的体积：
V＝＝≈0.16m3。
故答案为：太阳；电；0.16。
14．【解答】
能量的转移和能量的转化都是有方向性的；在热传递过程中，内能只能可以从高温物体转移到低温；如果要让内能从低温物体转移到高温物体，就要消耗其他形式的能量，例如：冬天，利用空调取暖，就要消耗电能。
故答案为：方向；高温；低温物体；能量。
15．【解答】
（1）化石能源指的是亿万年前的大量生物经过地壳变化，被埋藏在地下，受地层压力和温度的影响，缓慢地形成的可以燃烧的矿物质，化石能源是在短时间内不能形成的能源，像煤、石油和天然气等；属于化石能源的有煤炭、石油、天然气、核能属于不可再生能源；
（2）能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源。
木柴、水能、风能、太阳能属于可再生能源；
故答案为：煤炭、石油、天然气、核能；木柴、水能、风能、太阳能。
16．【解答】
原子弹是核裂变不加控制，在极短的时间内释放出巨大的能量的武器；而核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的。核电站的核心设备是核反应堆，核反应堆是通过可控裂变（链式反应）释放能量的；
太阳能是从自然界直接获取的能源，故是一次能源，它是在太阳内部，通过氢原子核发生聚变而释放出的核能的。
故答案为：可控；一次；聚变。
17．【解答】（1）当太阳能热水器吸收太阳能后，水的温度升高，内能增加，这是通过热传递的方法改变水的内能；
（2）Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×10kg×（70℃﹣20℃）＝2.1×106J。
∵Q吸＝Q放，Q放＝m′q
∴m′＝＝＝0.025kg。
故答案为：热传递；0.025。
18．【解答】据能量的守恒定律可知，汽车刹车的过程，伴随着能量从机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程能量的总和是不变的；散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车，这是因为能量的转移和转化具有方向性。
故答案为：不变；方向。
19．【解答】
（1）由于核裂变是可控的，故核电站中的核反应堆就是通过核裂变过程中释放核能带动发电机发电的；
（2）核电站所用的核燃料会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；
（3）煤的质量m＝＝＝2×106kg；
故答案为：核裂变；不可再生；2×106。
四．综合应用题（共7小题，满分51分）
20．【解答】
（1）目前人们直接利用太阳能的方式有两种：其一是把太阳能转化为内能，其二是把太阳能转化为电能。太阳能热水器是把太阳能转化为内能，太阳能电池是把太阳能转化为电能。
（2）太阳能游艇是靠太阳能电池驱动的，太阳能电池将太阳能转化为电能，然后太阳能游艇消耗电能产生动力，将电能转化为游艇的机械能，同时船翼上由太阳能发电的LED彩屏把电能转化为光。
21．【解答】（1）根据题目中的表格可知，水的质量相同，而只是装水的容器不同，通过此来做研究比较，
故答案为：控制变量法；
（2）由表格中数据分析可知，黑色塑料袋内水的温度明显要高于白色塑料袋内的水的温度，
故答案为：黑色；
（3）热水器上接收到的太阳能E＝1h×2m2×2.1×106J/（m2 h）＝4.2×106J，
答：热水器每小时接收太阳能4.2×106J；
水箱中水升高的温度△t＝＝＝10℃，
答：装满水后每小时水的温度可升高10℃；
（4）Q放η＝Q水吸，所以mq×70%＝4.2×106J，
则m＝＝0.15m3，
答：需要燃烧0.15m3的天然气。
22．【解答】
（1）一天中接收的太阳能：
E＝2.8×106J/（m2 h）×1.5m2×8h＝3.36×107J，
Q吸＝ηE＝60%×3.36×107J＝2.016×107J，
ρ＝，
∴水的质量为m＝ρV＝1×103kg/m3×80×10﹣3m3＝80kg，
∵Q＝cm△t，
∴△t＝＝＝60℃；
（2）由题知，Q＝E＝3.36×107J，
∵Q＝mq，
煤气的质量为m＝＝＝0.8kg。
（3）①利用太阳能可节约化石类能源，减少环境污染；②受天气影响；转换效率低，提供的功率小。
答：
（1）一天中接收的太阳能约为3.36×107J；可使水温升高60℃；
（2）需要安全燃烧0.8kg煤气；
（3）①利用太阳能可以节约化石能源，减少环境污染；
②受天气影响。
23．【解答】
（1）A．当无风时，小风扇和太阳能电池板，由于被举高具有重力势能，故A不正确；
B．当气温为0℃时，小风扇和太阳能电池板均有内能，故B不正确；
C．白天太阳能电池板产生的电能转化成化学能储存在蓄电池里，故C正确；
D．夜晚无风时，储存在蓄电池里的化学能转变为电能，故D不正确；
（2）根据题意可知，煤炭放出的热量Q放＝3.6×109J，
因为Q放＝mq，
所以一盏这样的路灯每年可节约煤炭的质量：
m煤炭＝＝＝120kg；
（3）根据题意可知，水吸收的热量：
Q吸＝3.6×109J×14%＝5.04×108J，
因为Q吸＝cm（t﹣t0），
所以可加热到沸腾水的质量：m水＝＝1500kg。
答：（1）C；
（2）一盏这样的路灯每年可节约煤炭120kg；
（3）可将1500kg的水由20℃加热到沸腾。
24．【解答】（1）热水器中水的体积：
V＝80L＝80dm3＝0.08m3，
由ρ＝可得，热水器中水的质量：
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.08m3＝80kg；
（2）水吸收的热量：
Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg ℃）×80kg×50℃＝1.68×107J，
由题可知，Q放＝Q吸＝1.68×107J，
由Q放＝mq可得，需要完全燃烧煤气的质量：
m′＝＝＝0.4kg。
答：（1）热水器中水的质量是80kg；
（2）水温升高50℃需吸收1.68×107J热量，产生这些热量需完全燃烧0.4kg的煤气。
25．【解答】（1）已知，c水＝4.2×103J/（kg ℃），m＝50kg，△t＝t﹣t0＝60℃﹣20℃＝40℃，
每天水箱中水吸收的热量，
Q吸＝C水m△t＝4.2×103J/（kg ℃）×50kg×（60℃﹣20℃）＝8.4×106J；
（2）因为Q放＝Q吸＝8.4×106J，
所以，m焦炭＝＝＝0.28kg；
（3）太阳能属于可再生能源，利用太阳能的优点：清洁无污染。
答：（1）水吸收的热量是8.4×106J；
（2）这些热量相当于完全燃烧0.28kg的焦炭；
（3）太阳能属于可再生能源，利用太阳能的优点：清洁无污染。
26．【解答】
（1）水吸收的热量：
Q吸＝cm水△t＝4.2×103J/（kg ℃）×50kg×（60℃﹣20℃）＝8.4×106J；
（2）因为Q＝mq，
所以需要完全燃烧的焦炭质量：
m焦炭＝＝＝＝0.28kg；
（3）太阳能热水器的效率：
η＝＝×100%＝60%。
答：
（1）水从太阳能热水器中吸收了8.4×106J热量；
（2）水吸收的热量相当于完全燃烧0.28kg的焦炭；
（3）太阳能热水器此时的效率是60%。

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