人教版九年级全一册22.4能源与可持续发展（有解析）

人教版九年级全一册 22.4 能源与可持续发展
一、单选题
1．全球变暖已是大家非常关注的一种现象，它会给人类带来一系列的不利影响。下列现象不是由全球变暖带来的是（　　）
A．海平面上升 B．春天来了桃花盛开
C．温度和降水的变化影响到作物产量 D．高温天气导致人类发病率增加
2．下列关于能量的说法，正确的是（　　）
A．风力发电机可以将机械能转化为电能
B．用热水袋取暖是热水的化学能转化为身体的内能
C．随着科学技术不断发展和提高，永动机是有可能实现的
D．内燃机的做功冲程把燃料燃烧释放出来的内能全部转化为机械能
3．下列对能量转化分析错误的是（　　）
A．水电站主要将机械能转化为电能
B．核电站主要将核能转化为电能
C．太阳能热水器主要将太阳能转化为内能
D．燃料燃烧主要将化学能转化为机械能
4．关于能源和可持续发展，下列认识正确的是（　　）
A．煤、石油和天然气是当今人类利用的主要能源，它们是可再生能源
B．核电站是利用核裂变产生的巨大能量发电的
C．人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生
D．汽车制动过程中产生的内能可自动转化为机械能再用来驱动汽车
5．城市环保建设——控制噪声是主要项目之一，下列哪种措施不能减弱噪声（　　）
A．城区内禁止机动车鸣笛
B．减少二氧化碳气体的排放
C．在城市街道两旁多种植树木花草
D．在汽车的排气管上装消声器
6．1964年人类制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯。它的气室示意图如图所示，其工作原理是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后通过发电机发电。下列说法不正确的是（　　）
A．当海水下降时，阀门K1关闭，阀门K2开启
B．当海水上升时，阀门K1开启，阀门K2关闭
C．航标灯消耗的电能是空气的机械能转化来的
D．航标灯消耗的电能是海水的机械能转化来的
7．下列说法中不正确的是（　　）
A．日食的产生是由于太阳光射向地球的光线被月球阻挡了
B．猴子“捞月亮”时，水中的“月亮”到水面的距离等于水的深度
C．在空气中，超声波和次声波传播速度相同
D．由于臭氧层破坏，大气层中二氧化碳的浓度增大，产生了“温室效应”
8．下列说法正确的是（　　）
A．核能属于可再生能源
B．消毒用的紫光灯发出的紫光是紫外线
C．电磁波在真空中传播速度为3×108m/s
D．原子核是不带电的粒子
9．水是生命之源，保护水资源、节约用水是我们义不容辞的责任。下列做法不能节约用水的是（　　）
A．淋浴擦肥皂时暂时关上喷头
B．洗衣后的水用来拖地
C．水龙头坏了，立即进行修理
D．用水管不间断地冲洗汽车
10．我国城乡建设和管理越来越注重环保，以下做法符合环保要求的是（　　）
A．废旧电池随意丢弃 B．减少城市绿地和湖泊的面积
C．工业废水直接排放到江河中 D．使用太阳能、风能等清洁能源
11．随着科技的不断进步，新能源汽车逐渐代替了传统的燃油汽车，这是因为新能源汽车（　　）
A．噪声大 B．效率低 C．污染小 D．能耗大
12．关于信息与能源，下列说法中，错误的是（　　）
A．手机既能接收电磁波，也能发射电磁波
B．水能是可再生能源，可循环利用，因此不需要节约水资源
C．北斗卫星是通过电磁波传递信息，从而提供导航和通信服务
D．核电站一旦发生泄露，将产生严重的危害，所以必须制定严格的安全标准和规范
二、填空题
13．2021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”）。
14．（1）为了方便彼此间的交流。国际上建立了一套统一的计量单位体系，叫国际单位制，在国际单位制中，电流的国际单位是______（填写中文名称）。人们为了纪念法国数学家、物理学家及哲学家帕斯卡，用他的名字来命名______（填写物理量名称）的单位；
（2）近几年，随着旧村改造的推进，农村的居住环境得到了很大的改善。小明搬进新家后发现：晚上做饭时吸油烟机的风机和电灯都工作，白天只有风机工作。由此推断：该吸油烟机内部电路中风机和电灯在电路中的连接方式是______（“串联”或“并联”）的；风机的主要部件是一个电动机，电动机在电路图中的符号是______；
（3）如图所示，小球在来回摆动时，动能和势能相互转化，如果忽略空气阻力，小球每次都能达到相同的高度，这是因为能的总量是______的；但在实际中小球的摆动高度会越来越低，最终会停止摆动，这是因为小球在运动过程中不断与空气摩擦，将小球的机械能转化为内能耗散到周围空气中，但这些内能却无法自动转化为机械能，这是因为能量的转化具有______。
15．目前我国研发出一款新型空气动力汽车，在第十四届中国北京国际科技博览会荣获“最佳发明奖”；它利用压缩空气膨胀推动活塞做功可以提供动力，这种汽车在开动时将空气的_________能转化为_______能，相当于四冲程汽油机的_______冲程，这种汽车与汽油机相比较，其优点是_______。
16．燃油汽车的核心部件是热机，通过_____冲程将废气排出气缸，造成大气污染，电动汽车正逐步替代燃油汽车。电动汽车是将_____能转化为汽车的动能。
三、综合题
17．阅读短文，回答问题。
IGCC发电
天津IGCC电站是世界第六座、中国第一座投入商业运行的电站。兼具绿色发展、火电优化、科技创新3大特征，是我国清洁煤技术领域的一座里程碑工程。
IGCC发电（整体煤气化联合循环发电系统），是把煤气化和燃气—蒸汽联合循环发电有机集成的一种洁净煤发电技术。在IGCC系统中，煤经过气化产生合成煤气（主要成分为CO、H2），经除尘、水洗、脱硫等净化处理后，净煤气进入燃气轮机燃烧驱动燃气轮机发电，燃机的高温排气在余热锅炉中产生蒸汽，驱动汽轮机发电（如图所示）。
在IGCC系统中，通过煤气净化，煤炭燃烧产生的硫化物、氮化物、粉煤灰等都可以得到回收利用，使之成为现有发电技术减排二氧化碳温室气体最可行、最经济的方法，为规模化、经济化减排二氧化碳创造了条件。
与同等规模的火电厂相比，IGCC电厂用于冷却用途的水量减少33%。这是由于IGCC电厂生产的约电力都来自于燃气轮机，来自于汽轮发电机，而汽轮发电机才需要冷却水。因此，IGCC技术被认为是突破煤电发展瓶颈的重要技术途径。
(1)IGCC发电是通过燃气轮机和蒸汽轮机把煤的化学能转化为燃气和蒸汽的______能，推动发电机运转，再通过发电机把______能转化为电能；
(2)因为水的______大，所以汽轮发电机常用水作冷却介质；
(3)请写出一条利用IGCC发电的好处______。
18．阅读短文，回答问题：
电动自行车调速系统
常用电动自行车调速系统主要由磁铁、霍尔传感器、控制器和开关K四部分组成．
霍尔传感器是将磁信号转变成电信号的装置，它产生的电压U0随磁场增强而增大．如图甲所示，当霍尔传感器从左往右移动时，它所处的磁场强弱发生变化，导致霍尔传感器产生的电压U0相应变化，在转动电动自行车手柄旋转套时，旋转套中磁铁与固定在手柄中的霍尔传感器的相对位置发生改变，致使U0的大小发生变化．
控制器的作用是将自身产生的电压U1与霍尔传感器的电压U0比较后，输出控制电压UK，控制开关K的通断是：当U1小于U0时，UK＝1V，图乙中开关K闭合；U1大于U0时，UK＝0，K断开如图乙．正常行驶时，电动自行车控制器的电压U1的大小随时间周期性变化，如图丙所示，控制器输出的UK使开关交替通断．
（1）电动自行车在行驶过程中主要的能量转化情况与下列哪种相同？_____
A．发电机B．扬声器C．话筒D．电热水壶
（2）如图甲所示，当霍尔传感器从条形磁铁的S附近水平移动到N极附近时，它所处的磁场强弱的变化是_____，导致霍尔传感器产生的电压U0大小的变化是_____．
（3）当控制电压UK＝0时，电动机中_____（有/无）电流通过．
（4）当电动车在行驶过程中，转动手柄旋转套后，车速增大，电动自行车的电动机的额定功率_____（选“变大”、“变小”或“不变”）．
（5）图中折线A和直线B分别是U1和U0随时间变化的关系图线，由图中所示可知：t1、t2、t3、t4的四个时刻中，_____时刻电动车获得动力（加速）．
19．请阅读《垃圾发电》并回答问题。
垃圾发电
近两年，垃圾分类成了人们生活核心议题之一。北京目前采取的垃圾分类方法为“四分法”，将垃圾分为厨余垃圾、可回收物、有害垃圾、其他垃圾。垃圾分类收集后被专门的运输车辆送到不同的分类处理地点，经过垃圾发电等处理延长了填埋场的使用寿命，有利于城市环境保护。
厨余垃圾会被堆肥处理，可回收物会被送到再生资源回收处，有害垃圾会被送到各类设施实现无害处理。那么看似没有用的其他垃圾呢？北京就已经有建成并使用的再生能源发电厂，其他垃圾通过“浴火重生”后变身成了宝贵资源。
其实这些其他垃圾被送到厂中后不能立即燃烧，需要按照时间分类堆放。经过脱水、发酵后才能送入焚烧炉。发电厂还有一个中央控制室，可以从监视器上看到垃圾从进入垃圾池到焚烧炉里燃烧的整个过程。炉内温度也始终显示在监视器上。垃圾焚烧时，炉内温度一般为900℃，炉心最高温度为1100℃。经过焚烧，垃圾中的病原菌彻底杀灭，从而达到无害化的目的。在高温焚烧（产生的烟雾经过处理）中产生的热量将工作物质转化为高温蒸气推动涡轮机转动，使发电机产生电能。在某再生能源发电厂，一吨垃圾可以转化为400度的电能，可以补充电能不足，具有明显的节能效益。焚烧后体积比原来可缩小50﹣80%，分类收集的可燃性垃圾灰渣只占原体积的5%，因而比其他垃圾填埋等处理方法，更可达减量化的目的。
因此，兴建垃圾电厂十分有利于城市的环境保护，尤其是对土地资源和水资源的保护，实现可持续发展。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）其他垃圾被送到再生能源发电厂后需要按照时间分类堆放。经过脱水、______后才能送入焚烧炉，焚烧后得到大量内能推动涡轮机转动最终转化为______；
（2）垃圾发电的优点是______、______和显著的节能效益。
20．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）
21．阅读短文，回答问题。
太阳能路灯
如图甲所示是某路道两边的太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成，它的结构示意图如图乙，工作时能量流程图如图丙。该灯杆顶端是太阳能电池板，白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，夜晚光线弱时，蓄电池为LED灯供电照明。
太阳能电池板的主要材料是晶体硅，它的基本原理是光电效应。光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化，这类光致电变的现象被人们统称为光电效应。光电效应分为外光电效应和内光电效应。外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象，只有入射光的频率高于一定值时，才能激发电子逸出物质表面；内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。
LED发光二极管是一种半导体器件，它具有工作电压低（2~4V）、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点．它与普通的白炽灯发光原理不同，是把电能直接转化为光能，因而其发光效率较高，是新一代固体冷光源，将逐步取代传统光源。
（1）乙图中，当白天光线强时，S与______接通（选填“b”或“c”），太阳能电池板是利用______（选填“内”或“外”）光电效应工作的。
（2）LED灯主要由______（选填“导体”、“半导体”或“超导体”）材料制成，可以把电能直接转化成 ______能。它之所以节能，被称为冷光源，是因为电热转换损耗的能量较白炽灯______（选填“高”或“低”）。
（3）为使LED发光二极管正常工作，应将几个LED发光二极管______（选填“串联”或“并联”）才能安全使用。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
ACD．全球气候变暖导致海平面上升，温度和降水的变化影响到作物产量，对人体的生理活动有害，高温天气导致人类发病率增加，故ACD不符合题意；
B．春天来了桃花盛开，是春季发生的现象，不是全球变暖带来的，故B符合题意。
故选B。
2．A
【解析】
【详解】
A. 风力发电机是将机械能转化为电能，故A正确；
B. 热水袋取暖是将热水的内能转移到身体上，故B错误；
C. 永动机是违背能量守恒的，是不可能实现的，故C错误；
D. 内燃机的效率无法达到百分之百，则不可能将燃烧释放出来的内能全部转化为机械能，故D错误。
故选A。
3．D
【解析】
【详解】
A．水电站是将水流动的机械能最终转化为电能的，故A正确，不符合题意；
B．核电站是将核裂变时释放的能量最终转化为电能，故B正确，不符合题意；
C．太阳能热水器是吸收太阳能来加热水的，是将太阳能转化为内能，故C正确，不符合题意；
D．燃料燃烧主要将化学能转化为内能，故D错误，符合题意。
故选D。
4．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．煤、石油和天然气是当今人类利用的主要能源，它们用完后短时间内不能恢复，属于不可再生能源，故A错误；
B．核电站中利用了核裂变产生的能量带动发电机发电，故B正确；
C．能量不能凭空产生也不能凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体上，或从一种形式转化为其它形式，故C错误；
D．能量的转化具有方向性，汽车制动过程中产生的内能没法自动转化为机械能来驱动汽车，故D错误。
故选B。
5．B
【解析】
【详解】
A．市区内禁止机动车鸣笛是在噪声的产生处减弱噪声，故A不符合题意；
B．减少二氧化碳气体的排放可以改善空气质量，不能减弱噪声，故B符合题意；
C．城市街道两旁和空地多种草、多植树可以在噪声的传播过程中减弱噪声，故C不符合题意；
D．在汽车的排气管上装消声器可以在声源处减弱噪声，故D不符合题意。
故选B。
6．D
【解析】
【分析】
【详解】
解海水下降时，气室体积增大，压强减小，阀门K 1 关闭，阀门K 2 开启，将空气吸入气室；海水上升时，气室体积减小，压强增大，阀门K1 开启，阀门K 2 关闭，压缩后将空气推入工作室。整个过程是海水推动活塞做功，将海水的机械能转化成了电能，故ABC错误，D正确。
故选D。
7．B
【解析】
【详解】
A．由于光的直线传播，当月球运动到太阳和地球之间时，太阳光射向地球的光线被月球阻挡了从而形成日食，故A正确，不符合题意；
B．由平面镜成像规律可知，猴子“捞月亮”时，水中的“月亮”到水面的距离等于空中的月亮到水面的距离，而非水的深度，故B错误，符合题意；
C．在同一种介质（空气）中，超声波和次声波传播速度相同，故C正确，不符合题意；
D．“温室效应”是由于大气层中二氧化碳的浓度增大，阻挡了热量的散失而产生了，故D正确，不符合题意。
故选B。
8．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．核燃料一旦消耗就很难再生，因此核能是不可再生能源，故A错误；
B．紫光是人眼可见的，紫外线是人眼看不见的，故B错误；
C．电磁波在真空中传播速度与光速相同，为3×108m/s，故C正确；
D．原子核带正电，故D错误。
故选C。
9．D
【解析】
【详解】
A．淋浴擦肥皂时关上喷头，可以减少用水，符合节约用水要求，故A不符合题意；
B．洗衣后的水用来拖地，把水重复使用可以减少水的用量，符合节约用水要求，故B不符合题意；
C．水龙头坏了立即进行修理，可以减少水的浪费，符合节约用水要求，故C不符合题意；
D．用水管不间断的冲洗汽车，造成水的浪费，不符合节约用水要求，故D符合题意。
故选D。
10．D
【解析】
【详解】
A．废旧电池中含有大量的汞、镉等重金属，随意丢弃，能污染土壤和水源，不符合题意；
B．减少城市绿地和湖泊的面积，空气得不到净化，水资源减少，不符合题意；
C．工业废水直接排放到江河中，会污染水资源，不符合题意；
D．使用太阳能、风能等清洁能源，能够减少环境污染，有利于环境保护，符合题意。
故选D。
11．C
【解析】
【详解】
目前，新能源汽车主要以电能为驱动能源，或电能与化石能源一起使用的汽车。相较于传统的燃油汽车的发动机，新能源汽车驱动系统——电机工作时噪声小、响应快、效率高，对外排放的废气少，甚至不排放，所以更加节能环保。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
12．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．手机既可以发射电磁波，也可以接收电磁波，故A正确，不符合题意；
B．水能是可再生能源，可循环利用，地球上可以利用的淡水资源是有限的，因此需要节约水资源，故B错误，符合题意；
C．卫星导航是利用电磁波传递信息的，故C正确，不符合题意；
D．核电站发生泄漏时产生的核辐射会对人和生物造成伤害，核废料有放射性，会对环境造成污染，因此必须制定严格的安全标准和规范，故D正确，不符合题意。
故选B。
13． 运动 电磁波 长度 一次能源
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]“祝融号”安全驶离着陆平台过程中，“祝融号”相对着陆平台的位置发生改变，它是运动的。
（2）[2]电磁波可以传递信息，可以在真空中传播，“祝融号”直接向家人报告“我已着陆感觉良好”，是利用电磁波把信息传回地面。
（3）[3]纳米是物理学中长度的单位，符号是nm。
（4）[4]太阳能可以从自然界直接获取，是一次能源。
14． 安培 压强 并联 不变的 方向性
【解析】
【详解】
（1）[1]电流的国际单位是安培，简称安，符号为A。
[2]帕斯卡是压强的国际单，简称帕，符号为Pa。
（2）[3]晚上做饭时吸油烟机的风机和电灯都工作，白天只有风机工作，说明风机和电灯互不影响，是并联的。
[4]电动机在电路图中的元件符号是。
（3）[5]忽略阻力的作用，小球在来回摆动时机械能守恒，即机械能的总量不变，从最高处到最低处重力势能转化为动能，从最低处到最高处，动能转化为重力势能，因为没有能量损耗，所以小球每次都能达到相同的高度。
[6]实际小球在运动过程中存在阻力作用，不断与空气摩擦，小球的机械能会转化为内能，导致小球的机械能减少，最终停止摆动。由于能量的转化是具有方向性的，所以因摩擦而转化成的内能不能再自动的转化为机械能。
15． 内 机械 做功 无污染
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]新型空气动力汽车利用压缩空气膨胀推动活塞做功可以提供动力，压缩空气膨胀推动活塞做功，使活塞获取机械能，空气的内能转化为活塞的机械能。
[3]汽车在开动时将空气的内能转化为机械能，而四冲程汽油机的做功冲程也是把内能转化为机械能，它们的能量转化相同。
[4]这种汽车是空气动力汽车，不需要汽油提供能量，那么不会产生污染物质，则与汽油机相比较，其优点是无污染。
16． 排气 电
【解析】
【详解】
[1]燃油汽车有吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中排气冲程中燃料燃烧产生的废气排出气缸。
[2]电动汽车是将电瓶储存的化学能转化为电能，电能又转化为汽车的动能的。
17． 内 机械 比热容 见解析
【解析】
【详解】
(1)[1][2]由材料可知，IGCC发电，将煤的化学能转化为燃气和蒸汽的内能，推动发电机运转，发电机工作时，消耗机械能，产生电能，将机械能转化为电能。
(2)[3]因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽轮发电机常用水作冷却介质。
(3)[4]利用IGCC发电的好处：减小环境污染、减少二氧化碳排放、废物利用。
18． B 先变弱再变强 先变小后变大 无 不变 t4
【解析】
【详解】
（1）电动自行车在行驶过程中将电能转化为机械能．
A、发电机是将机械能转化为电能；
B、扬声器将电能转化为机械能；
C、话筒是利用电磁感应的原理，将机械能转化为电能；
D、电热水壶是利用电流的热效应原理制成的，将电能转化为内能；
故选B；
（2）已知条形磁铁的磁性是两端最强，中间弱；当霍尔传感器从条形磁铁的S极附近水平移动到N极附近过程中，磁场的磁性是由强变弱，然后由弱变强，所以根据U0随磁场增强而增大的特点可知霍尔传感器产生电压U0变化是先变小后变大；
（3）由材料可知UK＝0，K断开，电路中无电流通过；
（4）电动自行车的电动机的额定功率是不变的；
（5）当U1小于U0时，UK＝1V，图乙中开关K闭合，电动车获得动力，图象中的t4时刻U1小于U0，电动车获得动力．
19． 发酵 电能 无害化 减量化
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]由材料可知，这些其他垃圾被送到厂中后不能立即燃烧，需要按照时间分类堆放。经过脱水、发酵后才能送入焚烧炉。
[2]垃圾高温焚烧发电，是高温焚烧中产生的热量将工作物质转化为高温蒸气推动涡轮机转动，使发电机产生电能。
（2）[3][4]由材料可知：①垃圾焚烧时，炉内温度一般为900℃，炉心最高温度为1100℃。经过焚烧，垃圾中的病原菌彻底杀灭，从而达到无害化的目的。
②在某再生能源发电厂，一吨垃圾可以转化为400度的电能，可以补充电能不足，具有明显的节能效益。
③焚烧后体积比原来可缩小50﹣80%，分类收集的可燃性垃圾灰渣只占原体积的5%，因而比其他垃圾填埋等处理方法，更可达减量化的目的。
所以，垃圾发电的优点是无害化、减量化和显著的节能效益。
20．（1）3.36×107J（2）60℃（3）0.8kg（4）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．
【解析】
【详解】
（1）一天中接收的太阳能：，，，∴水的质量为m＝ρV＝1×103kg/m3×80×10﹣3m3＝80kg，∵，∴；
（2）由题知，Q＝E＝3.36×107J，∵，煤气的质量为．
（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．
21． b 内 半导体 光 低 串联
【解析】
【详解】
（1）[1]由题意可知，白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，故此时S与b接通。
[2]太阳能电池板对蓄电池充电的过程中，太阳能电池板相当于电源，而电源是产生电压的装置，则太阳能电池板在光的照射下能够产生电压，由题文“内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压”可知，太阳能电池板是利用内光电效应工作的。
（2）[3]发光二极管主要由硅等半导体材料制成。
[4]由题意可知，LED的发光原理是直接把电能转换成光能。
[5]LED灯电热转换损耗的能量较白炽灯低，因而其发光效率较高。
（3）[6]由于蓄电池组的电压为24V，而LED发光二极管的工作电压为2~4V，低于蓄电池组的电压，所以应将它们串联接在电路中。
答案第1页，共2页
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