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浙教版初中科学八年级下册3.7自然界中的氧循环和碳循环 培优卷
一．选择题（共10小题）
1．金华开展以“清新空气示范区”建设为载体，加强重点污染因子的协同治理，全力保障“亚运蓝”活动。其中一条重要的措施是“零废弃”。下列做法不符合“零废弃”环保理念的是（　　）
A．从源头尽可能减少垃圾的产生
B．充分实现物尽其用
C．废弃物进行分类投放及回收利用
D．将垃圾随地填埋
2．中国努力争取2060年前实现碳中和。下列说法不正确的是（　　）
A．积极鼓励植树造林，降低空气中CO2含量
B．可利用CaO或氨水捕集废气中的CO2
C．一定条件下，将CO2转化为CH3OH，实现CO2的资源化利用
D．研发新型催化剂将CO2分解成碳和O2，同时放出热量
3．我国提出2060年前实现“碳中和”。“碳中和”是指某区域一定时间内二氧化碳排放总量与消耗总量相平衡。倡导“碳中和”有利于解决的环境问题是（　　）
A．温室效应 B．酸雨污染
C．臭氧空洞 D．“白色”污染
4．自然界中的氧循环与我们的生活密切相关。“氧循环”中循环的是（　　）
A．氧气 B．二氧化碳 C．氧元素 D．水
5．如图为大自然中的氧循环示意图，下列说法错误的是（　　）
A．氧循环过程中发生的是化学变化
B．物质燃烧说明氧气能支持燃烧，说明氧气具有可燃性
C．食物腐烂发生的是缓慢氧化反应
D．氧气能供给动植物呼吸，是一种重要的资源
6．碳循环和氧循环是自然界中的重要循环。下列说法不正确的是（　　）
A．变化观：每个人都在参与碳、氧循环
B．守恒观：碳、氧循环过程中各元素质量均保持不变
C．微粒观：绿色植物的光合作用使自然界中的氧原子总数增加
D．平衡观：碳、氧循环有利于维持大气中O2和CO2含量的相对稳定
7．如表所示是四种气体造成温室效应的相对值。表中的数据必须和其他资料相结合，才能推断哪种气体是造成温室效应增加的主要因素。那么，还需要收集（　　）
每一气体分子造成温室效应的相对值
二氧化碳 甲烷 氧化亚氮 氟氯碳化物
1 30 160 17000
A．这四种气体来源的资料
B．植物对这四种气体吸收的资料
C．这四种气体分子大小的资料
D．大气中这四种气体含量的资料
8．科学家将二氧化碳与甲烷在催化剂的作用下制成化工产品乙酸，该反应的微观示意如图所示，下列说法错误的是（　　）
A．二氧化碳属于氧化物
B．该反应属于化合反应
C．参加反应的反应物的分子个数比是2：1
D．该反应资源化利用二氧化碳可减少温室气体的排放
9．我国十四五规划宣布力争于2030年前实现碳达峰，2060年前实现“碳中和”，即二氧化碳的排放与吸收互相平衡（如图）。下列途径中不属于释放二氧化碳的是（　　）
A．生物的呼吸作用 B．微生物的氧化分解
C．化石燃料的燃烧 D．绿色植物的光合作用
10．关于温室效应，下列说法中正确的是（　　）
①温室效应有利也有弊
②温室效应的加剧是大气层中臭氧层受到破坏引起的
③温室效应的加剧主要是由于大气中的二氧化碳含量升高引起的
④发展太阳能、水能以代替煤、石油等燃料，可以防止温室效应的加剧
⑤适度的温室效应能保证地球上的气温衡定，适于动植物生存
⑥森林被称为地球之肺，所以大力提倡植树造林，可以消除温室效应
A．①②③④⑤⑥ B．①③④⑤ C．①③④⑤⑥ D．①②③④⑤
二．填空题（共5小题）
11．2022年在北京举办了第24届冬季奥林匹克运动会，如图甲是冬奥会标志性场馆“冰丝带”，该场馆利用无处不在的“空气能”为3000m2场馆供暖，从而实现每年减排二氧化碳160t，进而可缓解的环境问题是 　 　，如图乙是小科验证该问题的实验装置，在 　 　（填“阳光”或“黑暗”）下一段时间后，可观察到水柱向 　 　（填“左”或“右”）移动。
12．“碳达峰”指CO2排放量不再增加，“碳中和”指CO2排放量与减少量相等。我国科研人员利用二氧化碳、氢气等物质合成了葡萄糖和脂肪酸，大致原理如图所示。
这一技术如果能应用和推广，将“工厂化”地吸收和利用二氧化碳，有效助力“碳达峰”、“碳中和”目标的实现。完成下列问题。
（1）利用二氧化碳最终合成葡萄糖和脂肪酸的过程类似绿色植物的 　 　（选填“呼吸作用”、“光合作用”或“蒸腾作用”）。
（2）下列做法有助于实现“碳达峰”和“碳中和”目标的是 　 　。
A.植树造林 B.少用一次性筷子 C.提倡绿色出行
13．“碳中和“是指在一定时间内产生的二氧化碳排放总量，通过二氧化碳去除手段来抵消掉这部分碳排放，达到“净零排放”的目的。“二氧化碳地质储存”被认为是当前最为现实的减排对策之一。小洪在实验室模拟“二氧化碳地质储存”相关方法，如图甲所示。（“→”表示物质之间可以转化）。
（1）图甲中①模拟“溶解填埋法”，将二氧化碳通入水中，能降低大气中二氧化碳的浓度，其主要原因是 　 　。
（2）图甲中②模拟“矿物填埋法”，小洪将二氧化碳通入氢氧化钙溶液中，反应过程的微观示意图如图乙所示分别表示溶液中的微粒（分子或离子），其中代表 　 　（填微粒符号）。
（3）实现“碳中和”需要社会各界的共同努力，下列做法有利于实现这一目标的有 　 　（可多选）。
A.种植乔木碳中和林 B.发展垃圾焚烧发电
C.煤燃烧前先脱硫处理 D.扩大水电等清洁能源产业规模
E.研发将二氧化碳转化为化工产品
14．自然界中的碳循环主要是通过CO2来实现的。如图是碳循环主要途径的模式图。
（1）结合图，下列关于碳循环的认识正确的是 　 　（填字母序号）。
A．可实现二氧化碳和氧气的相互转化
B．碳循环过程只涉及到化学变化
C．碳循环过程中，各元素的化合价都不变
D．燃烧过程中能量的转化形式是化学能转化为热能和光能
（2）写出碳循环中海洋消耗二氧化碳的一种方式 　 　（用化学方程式表示）。
15．每到夏天，小珂爷爷总觉得市中心太热而选择回乡下居住，这激发了他探究城乡温差的想法。某天，他请兴趣小组同学分别到选定的地点，在中午同一时刻测出各测试点气温，并以此绘制出如图所示的“区域—温度”坐标图。请分析并回答下列问题：
（1）简析农田区域气温低的主要原因：　 　。
（2）请提出一种降低市中心环境气温的办法：　 　。
三．实验探究题（共2小题）
16．近百年来，人类活动使大气中二氧化碳的含量急速上升，致使“温室效应”加剧，在一定程度上导致全球性气候变暖，并引起一系列恶果。
（1）为了研究“二氧化碳气体的保温性是否比空气好”的项目，老师准备了以下材料：两个相同规格的玻璃瓶内装有等质量的二氧化碳气体和空气、酒精温度计（如图所示）、秒表、带孔橡胶塞、取暖器。
请你结合所学知识，参考老师提供的器材，设计证明二氧化碳气体的保温性比空气好的实验方案。
（2）为了实现二氧化碳的转化，如下表所示是科学家在探究人工合成淀粉可实施性时，与生产天然玉米淀粉做的项目研究。
比较项目 一、人工合成淀粉 二、天然玉米淀粉
消耗 电能、水、二氧化碳 太阳能、水、二氧化碳
产出 淀粉 淀粉与氧气
生产周期 1﹣2天反应出淀粉 4﹣6个月收成
占地面积 1立方米生物反应器 3333平方米玉米地
根据表二信息，你支持哪种方式生产淀粉，请结合碳、氧循环的知识说明理由：　 　。
17．温室效应加剧是导致自然灾害持续肆虐全球的主要原因之一。
（1）图甲中的黑点表示从1880年到2000年间的一些年平均气温。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条直线则分别表示了近120年来、60年来和20年来的平均气温变化趋势，通过比较这三条直线你可以得出的结论是 　 　。
（2）小安设计了如图乙所示的实验，在实验中若能观察到色拉油a侧液面 　 　（选填“低于”、“等于”或“高于”）b侧液面，则说明甲烷也是产生温室效应的气体。
（3）汽油的主要成分是己烷（C6H14），它完全燃烧时也会产生二氧化碳，写出反应的化学方程式：　 　。
四．解答题（共2小题）
18．我国向世界承诺：到2060年实现“碳中和”，彰显了负责任大国的作为与担当。“碳中和”是产生的CO2和消耗的CO2相当，达到相对“零排放”。
（1）现阶段的能源结构仍以化石燃料为主，包括煤、石油和天然气，请写出天然气燃烧的方程式为 　 　。
（2）捕集、利用和封存CO2是实现碳中和的一种途径。
①科研人员制备了一种新型纳米催化剂，可使二氧化碳和水在某表面可发生如下反应：2CO2+4H2O2CH3OH+3O2
②海水吸收二氧化碳生成碳酸封存在海洋里。上述两个反应，因为 　 　不同导致生成物的种类不同。
（3）调整能源结构是实现碳中和的另一种有效途径，氢气是一种可持续研发的新能源和工业原料。实验室用锌和稀硫酸反应制取氢气，其原理是 　 　（用化学方程式表示）。利用太阳能将水转化为氢能是一种理想途径。某种光分解水的过程如图所示，该转化中循环利用的物质有Fe3O4和 　 　（填化学式），与电解水相比，该方法的优点是 　 　。
19．中国政府提出2060年前实现碳中和的目标。“碳中和”指二氧化碳等温室气体的排放总量等于吸收总量，达到“零排放”。为此，某科学兴趣小组经过“前期调查、原理选择、药量测算和装置设计”等环节，制定了二氧化碳吸收方案。
【前期调查】为分析自然界中碳排放与吸收的主要途径，小组成员经调查绘制了自然界部分碳循环示意图。
【原理选择】小组成员经比较分析，最终确定利用氢氧化钠吸收二氧化碳的思路（化学方程式为：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O）。
【药量测算】考虑操作的便捷性、可行性，设定一次性至少吸收二氧化碳4.4千克，并计算了装载氢氧化钠的质量。
（1）图乙A过程文字表达式是 　 　，小科认为图丙的c点是一天中南瓜体内有机物积累量最多的点，对此进行判断并说明理由 　 　。
（2）以下叙述不符合事实的是 　 　。
A.碳一氧平衡是指生物圈中二氧化碳和氧气的相对平衡
B.碳一氧平衡是指生物圈中二氧化碳和氧各占50%
C.人类生活和工业生产加剧了生物圈中二氧化碳的排放
D.植物的光合作用吸收二氧化碳，有利于生物圈中的碳一氧平衡
（3）新型节能夜跑灯可以有效缓解碳排放问题，夜跑灯将线圈缠绕在塑料水管外壳并于灯泡构成闭合回路，磁体在水管中自由运动，在运动过程中可以持续发光，其间的能量转换是 　 　。
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浙教版初中科学八年级下册3.7自然界中的氧循环和碳循环 培优卷 答案
一．选择题（共10小题）
1．解：A、从源头尽可能减少垃圾的产生符合“零废弃”环保理念，不合题意；
B、充分实现物尽其用符合“零废弃”环保理念，不合题意；
C、废弃物进行分类投放及回收利用符合“零废弃”环保理念，不合题意；
D、将垃圾随地填埋造成资源浪费以及环境污染，不符合“零废弃”环保理念，符合题意。
故选：D。
2．解：A．植物光合作用吸收二氧化碳，所以积极鼓励植树造林，降低空气中CO2含量，故A正确；
B．二氧化碳为酸性氧化物，能够与碱和碱性氧化物反应，所以可利用CaO或氨水捕集废气中的CO2，故B正确；
C．二氧化碳转化为甲醇，可以减少二氧化碳的排放，同时生成有用物质，实现CO2的资源化利用，故C正确；
D．二氧化碳分解生成碳和氧气为吸热反应，故D错误。
故选：D。
3．解：“碳中和”是指某区域内一定时间内二氧化碳排放总量与消耗总量相平衡，二氧化碳排放过多会导致温室效应，倡导“碳中和”有利于解决的环境问题是温室效应。
故选：A。
4．解：物质是由元素组成的，所以自然界中的“氧循环”中的循环的是氧元素。
故选：C。
5．解：
A、氧循环过程中伴随着光合作用和呼吸作用，都有新的物质生成，发生的是化学变化，故A说法正确；
B、氧气具有助燃性能支持燃烧，本身不能燃烧，不具有可燃性，故B说法错误；
C、食物腐烂过程中有氧气参加反应，发生的是缓慢氧化反应，故C说法正确；
D、氧气能供给动植物呼吸，是一种重要的资源，故D说法正确。
故选：B。
6．解：A.人呼吸作用是将氧气转化为二氧化碳，因此每个人都在参与碳、氧循环，故A正确；
B.化学反应前后元素种类不变，所以碳、氧循环过程中各元素守恒，故B正确；
C.化学反应前后原子的种类、数目不变，故C错误；
D.碳燃烧使氧气减少二氧化碳增加，植物吸收二氧化碳产生氧气，使得氧气和二氧化碳含量相对平衡，故D正确。
故选：C。
7．解：全球气候变暖，是全人类共同关注的问题。气候变暖的原因主要有：新研究显示，地球变得越来越暖的原因是，太阳辐射处于近1000年来最强烈的时期，而且太阳辐射增强对臭氧层和云层的影响所带来的气候变化，可能比太阳光的影响更大。也就是全球变暖可能是太阳活动加剧造成的。全球变暖对人类活动的负面影响将更为巨大和深远。菲尔达说有许多科学家认为二氧化碳不是造成温室效应的主要原因。研究员卡琳在资料上查到导致温室效应的有如表四种气体：二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、氯氟烃，卡琳想要得出主要是什么气体导致了温室效应，A四种气体的来源没必要，B植物所能吸收这些气体的量没必要，C这四种气体分子大小的资料没必要，这四种气体在大气中的总排放量可以得出结论。
故选：D。
8．解：A、氧化物是由两种元素组成的化合物，且一种元素为氧元素，二氧化碳是由碳、氧两种元素组成，属于氧化物，故A正确；
B、该反应为二氧化碳和甲烷反应生成乙酸，两种物质反应生成了一种物质，属于化合反应，故B正确；
D、从反应的微观图可以看出，一个甲烷分子和一个二氧化碳分子中所含有的各原子种类和个数与一个乙酸分子中的恰好相同，所以一个甲烷分子和一个二氧化碳分反应生成一个乙酸分子，参加反应的反应物的分子个数比是1：1，故C错误；
D、该过程以二氧化碳为原料，所以可以减少温室气体排放，故D正确。
故选：C。
9．解：A、B、C、产生二氧化碳的活动有生产生活中化石燃料的燃烧，生物的呼吸作用、微生物的氧化分解等。所以A、B、C都释放二氧化碳的途径。
D、绿色植物的光合作用能够吸收二氧化碳释放氧气。D不属于释放二氧化碳的途径。
故选：D。
10．解：①温室效应有利如光合作用，也有弊如冰川熔化，故正确；
②温室效应的产生是由于大量的温室气体CO2 CH4 等排放有关，故错误；
③温室效应的加剧主要是由于大气中的二氧化碳含量升高引起的，故正确；
④发展太阳能、水能以代替煤、石油等燃料，可以防止温室效应的加剧，故正确；
⑤适度的温室效应能保证地球上的气温衡定，适于动植物生存，故正确；
⑥温室效应只能减弱，故错误；
故选：B。
二．填空题（共5小题）
11．解：二氧化碳所引起的环境问题主要是温室效应，由于二氧化碳的吸热能力强，在阳光下一段时间后，吸收的热量多，气体膨胀，压强增大，从而水柱会往左移动。
故答案为：温室效应；阳光；左。
12．解：（1）绿色植物的光合作用是将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气，因此该过程类似于绿色植物的光合作用；故答案为：光合作用；
（2）A.植树造林可以加大二氧化碳吸收量，降低大气中二氧化碳的浓度，有助于实现“碳达峰”和“碳中和”目标；
B.少用一次性筷子可以减少树木的砍伐，有助于实现“碳达峰”和“碳中和”目标；
C.提倡绿色出行可以减少化石燃料的使用，从而减少二氧化碳的排放，有助于实现“碳达峰”和“碳中和”目标；
故答案为：ABC。
13．解：（1）图甲中①模拟“溶解填埋法”，将二氧化碳通入水中，能降低大气中二氧化碳的浓度，其主要原因是二氧化碳与水反应生成碳酸；
（2）二氧化碳通入氢氧化钙溶液中，发生反应为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；根据反应过程的微观示意图如图乙所示可知，小白球代表钙离子、小黑球代表氢氧根离子、网格大球代表水分子，其中代表 OH﹣；
（3）A.种植乔木碳中和林，减少二氧化碳气体的排放，有利于实现“碳中和”，正确；
B.发展垃圾焚烧发电，也会有二氧化碳气体的排放，不有利于实现“碳中和”，错误；
C.煤燃烧前先脱硫处理，减少二氧化硫气体的排放，不能减少二氧化碳气体排放，错误；
D.扩大水电等清洁能源产业规模，减少二氧化碳气体的排放，有利于实现“碳中和”，正确；
E.研发将二氧化碳转化为化工产品，减少二氧化碳气体的排放，有利于实现“碳中和”，正确；
故选：ADE。
故答案为：
（1）二氧化碳与水反应生成碳酸；
（2）OH﹣；
（3）ADE。
14．解：（1）A、生物圈中的碳循环主要表现在绿色植物从空气中吸收二氧化碳，经光合作用转化为葡萄糖，并放出氧气，二氧化碳和氧气可以相互转化，故正确；
B、生物圈中的碳循环主要表现在绿色植物从空气中吸收二氧化碳，经光合作用转化为葡萄糖，并放出氧气有新物质生成，属于化学变化，不是碳循环过程只涉及到化学变化，故错误；
C、碳循环过程中，有单质氧气生成，氧元素的化合价改变，故错误；
D、燃烧过程中能量的转化形式是化学能转化为热能和光能，故正确；
（2）海洋消耗二氧化碳的一种方式是二氧化碳与水反应生成碳酸，反应的化学方程式为：CO2+H2O＝H2CO3；
故答案为：（1）AD；
（2）CO2+H2O＝H2CO3。
15．解：（1）由图可以看出图中气温最低的区域是农田；原因是水多，水的比热容又大，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少，使该区域气温较低。
（2）降低市中心环境气温的办法：增大绿化面积，改变下垫面的性质，加大吸热能力。
故答案为：
（1）水量多，水的比热容大，所以不易升温
（2）增大绿化面积
三．实验探究题（共2小题）
16．（1）选择酒精温度计通过带孔橡胶塞插入玻璃瓶中测温；记录比较增加或降低相同温度所用时间（或记录相同时间增加或降低的温度）；用秒表计时；重复实验）；
①将酒精温度计通过带孔橡胶塞，插入两个玻璃瓶中。
②使用取暖器给装有二氧化碳的瓶子进行加热，待酒精温度计示数达到50℃时，关闭取暖器，同时秒表开始计时，等酒精温度计的示数降低到40℃时，记录时间t1
③按照步骤②对装满空气的瓶子进行实验，记录时间t2；
④重复多次实验，取平均值。若t1的平均值大于t2的平均值，则说明二氧化碳的保温性比空气好。
（2）①根据表格信息分析选择人工合成；理由：捕捉利用大气中的二氧化碳制造淀粉的效率高、占地少，有利于减缓二氧化碳总量的上升态势，防止碳循环的平衡被打破。（说出利用二氧化碳或减弱温室效应即可）
②根据表格信息分析选择天然生产；理由：植物光合作用能够利用二氧化碳，产生氧气，防止燃料燃烧等引起耗氧总量上升而造成氧循环的平衡被破坏。
故答案是：
（1）选择酒精温度计通过带孔橡胶塞插入玻璃瓶中测温；记录比较增加或降低相同温度所用时间（或记录相同时间增加或降低的温度）；用秒表计时；重复实验）；
①将酒精温度计通过带孔橡胶塞，插入两个玻璃瓶中。
②使用取暖器给装有二氧化碳的瓶子进行加热，待酒精温度计示数达到50℃时，关闭取暖器，同时秒表开始计时，等酒精温度计的示数降低到40℃时，记录时间t1
③按照步骤②对装满空气的瓶子进行实验，记录时间t2；
④重复多次实验，取平均值。若t1的平均值大于t2的平均值，则说明二氧化碳的保温性比空气好。
（2）①选择人工合成；理由：捕捉利用大气中的二氧化碳制造淀粉的效率高、占地少，有利于减缓二氧化碳总量的上升态势，防止碳循环的平衡被打破。（说出利用二氧化碳或减弱温室效应即可）
②选择天然生产；理由：植物光合作用能够利用二氧化碳，产生氧气，防止燃料燃烧等引起耗氧总量上升而造成氧循环的平衡被破坏。
17．解：（1）通过Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条直线可以得出的结论是全球变暖的速率越来越快．
故填：全球变暖的速率越来越快；
（2）甲烷是产生温室效应的气体之一，所以同样环境中甲烷会比空气升温快，左瓶温度升高，压强变大，所以色拉油a侧液面低于b侧；
故填：低于；
（3）在点燃的条件下，己烷（C6H14）完全燃烧生成水和二氧化碳，化学方程式为2C6H14+19O212CO2+14H2O；
故填：2C6H14+19O212CO2+14H2O。
四．解答题（共2小题）
18．解：（1）天然气燃烧的方程式为CH4+2O2CO2+2H2O。
（2）由两个反应的化学方程式可知，反应物的量不同则生成物的种类不同。
（3）实验室制取氢气常选用的药品是锌粒和稀硫酸，则反应的化学方程式为Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑；由图甲可知，在该转化中可以循环利用的物质有四氧化三铁和氧化亚铁，其化学式为FeO；与电解水相比，该方法的优点是节约能源，能耗低。
故答案为：（1）CH4+2O2CO2+2H2O。
（2）反应物的量。
（3）Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑；FeO；节约能源，能耗低。
19．解：（1）图乙A过程为植物的光合作用，文字表达式：二氧化碳+水有机物+氧气；坐标图中随光照强度变化明显的曲线是表示光合作用，场所是活的细胞的叶绿体内，在18时，光合作用曲线与呼吸作用曲线相交，说明光合作用强度与呼吸作用强度相等，超过18时，呼吸作用大于光合作用，有机物开始减少。6时到18时，光合作用始终大于呼吸作用，有机物得到积累，所以，甜瓜体内有机物积累量最多的时间点是18点，即b点；因此小科的说法是错误的；
（2）A.绿色植物不断地进行着光合作用，消耗大气中的二氧化碳，产生的氧又以气体的形式进入大气，这样就使的生物圈中的氧气和二氧化碳的浓度处于相对的平衡状态，简称碳一氧平衡。所以说，是光合作用维持了大气中的氧气和二氧化碳的平衡。故A说法正确；
B.大气中的氧气占空气体积的21%，二氧化碳占0.03%，所以碳一氧平衡是指生物圈中二氧化碳和氧气各占50%说法是错误的，故B说法错误；
C.工业生产使用大量的化石燃料，燃烧时，消耗氧气，产生二氧化碳，造成二氧化碳排放加剧，故C说法正确；
D.植物的光合作用吸收二氧化碳，有利于生物圈中的碳一氧平衡，故D说法正确；
故选B；
（3）新型节能夜跑灯可以有效缓解碳排放问题，夜跑灯将线圈缠绕在塑料水管外壳并于灯泡构成闭合回路，磁体在水管申自由运动，在运动过程中可以持续发光，其间的能量转换是机械能转化为电能再转化为光能与热能；
故答案为：
（1）二氧化碳+水有机物+氧气；小科的说法是错误的；一天中有机物积累量最多的点应该是傍晚，光合作用强度与呼吸作用强度相等，即图中的b点；
（2）B；
（3）机械能转化为电能再转化为光能与热能。
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