第二十二章能源与可持续发展拓展提升 单元练习 （含解析） 2024-2025学年物理人教版九年级全一册

第二十二章能源与可持续发展
一、单选题：本大题共10小题，共20分。
1.新疆达坂城发电站利用可再生能源发电，其利用的能源为( )
A. 核能 B. 风能 C. 石油 D. 天然气
2.关于能量和能源，下列说法不正确的是( )
A. 水力发电是将水的机械能转化为电能 B. 电能是二次能源
C. 煤、石油、天然气都是可再生能源 D. 太阳释放的能量是核聚变产生的
3.我国核动力潜艇的相关技术已十分成熟。目前正在加紧研究将大功率核动力用于航空母舰的技术。下列说法正确的是( )
A. 航母使用的核能属于可再生能源
B. 航母核反应堆发生核聚变反应，为航母提供能量
C. 航母核反应堆中发生的链式反应是可以控制的
D. 航母核反应堆产生的核废料对环境没有污染
4.下列关于太阳能的说法中错误的是( )
A. 太阳能是可供人类利用的一种新能源，它是一次能源
B. 太阳能分布广阔，获取方便，任何地方都可利用
C. 太阳能安全、清洁，利用太阳能不会给环境带来污染
D. 对于人类来说，太阳能几乎可以说是一种取之不尽、用之不竭的永久性能源
5.图示为某市空气中的来源分布图。是指直径小于等于的颗粒物，其在空气中的浓度越高，就代表空气污染越严重。为减少排放量，改善空气质量，下列措施不可取的是( )
A. 植树造林，增大城市绿地面积 B. 开发使用太阳能、核能等新能源
C. 加大火力发电投入，扩大火力发电规模 D. 推行城市公共自行车系统，打造绿色交通
6.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
7.纳米陶瓷作为新材料应用广泛，它具有耐磨损、耐腐蚀、耐高温、防渗透、无磁性等特点，下列选项中不能使用纳米陶瓷材料的是( )
A. 装烧碱的容器 B. 切割金属的刀具
C. 乘坐公交用的IC卡 D. “C919”客机的外表涂层
8.2021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
9.价格昂贵的“钚电池”能提供电能长达数十年且不需要充电，被应用于宇宙飞船、人造卫星、极地气象站等地方．如图所示，它的工作原理可简述为：利用钚的放射性同位素衰变时产生内能，加热热电偶的左端，可对外提供电压．【注：两根不同材料的导线，a导线与b导线，它们连接在一起即构成热电偶】．关于“钚电池”，以下说法中正确的是
A. 钚原子核由质子、中子和电子组成
B. 热电偶对外提供电压，把内能转化为电能
C. 热电偶对外提供电压，把化学能转化为电能
D. “钚电池”可凭空对外提供电能，不遵守能量守恒定律
10.如图所示的摆设，正常运行时，小轮在支架上来回滚动，每次到达的最大高度相同，小明发现摆设上有一电源，关掉电源后，小轮逐渐停下来。下列说法正确的是( )
A. 小轮滚动过程中没有力对其做功
B. 正常运行时，小轮的速度一直不变
C. 断电后小轮会停下，说明能量守恒定律不一定成立
D. 正常运行时，小轮往返一次，摆设一定需要消耗电能
二、填空题：本大题共6小题，共12分。
11.现有以下能源：①煤;②天然气;③水能;④电能;⑤地热能;⑥核能;⑦潮汐能;⑧太阳能。其中属于一次能源的有__________;属于二次能源的有__________。填序号
12.汽车在刹车过程中，机械能转化为地面和轮胎的内能，这些内能将无法自动地转化为汽车的机械能，这种现象说明自发的能量转化过程是有一定_________性的，但在能量的转化和转移过程中，能的总量_________选填“不断减少”“保持不变”或“不断增加”。
13.秉承可持续发展的思想，开发新能源、更好地利用已知能源是全球范围内的重要课题，开发和利用核能就是一个有效途径。核能是质量较大的原子核发生_________或质量较小的原子核发生聚变时释放的能量，通过可控聚变来利用核能，有望解决人类能源问题。1 g核燃料聚变时释放的能量约为，假设把的能量完全转化为电能，可供年用电量为的家庭使用_________年。太阳也是一个巨大的“核能火炉”，它向外辐射的能量是我们的能源宝库。人类利用太阳能的实质是将太阳能转化为其他形式的能量，请你写出一种转化方式或一个相关的实例：______________________________________________________________________________。
14.可燃冰、石油、煤都属于__________选填“可”或“不可”再生能源。若可燃冰的热值为，完全燃烧的可燃冰可放出的热量是__________J，这些热量有被水吸收，可把__________kg的水从加热到。[水的比热容
15.混合动力汽车拥有汽油机和电动机两套动力系统。某辆油电混合动力汽车在平直路面上加速行驶时，仪表盘上显示只有汽油机在工作。在这个过程中，汽油机把______能转化为汽车的______能。某一时刻，汽车的动能为，驾驶员踩下制动踏板。在车辆停下来的过程中，仪表盘显示汽车正在进行“动能回收”，把回收的能量转化为蓄电池的化学能，进行储存。当汽车再次起步时，仪表盘显示此时只有电动机在提供动力，蓄电池和电动机把刚才储存下来的能量又重新转化为车的动能。你认为、、的大小关系是______。
16.如图所示，太阳能充电宝上表面贴有太阳能板.可利用太阳能为内部理电池充电，但销量低迷。某款太阳能充电宝内锂电池容量为，合__________在充足阳光下太阳能板产生5V电压、电流为理电池充电，充电效率为，将理电池从无电状态下充满，太阳能板需要输出__________J的电能。若每天充足太阳光照10h，需要__________天才能将锂电池充满。
三、实验探究题：本大题共2小题，共12分。
17.小明好久没出门了，天天在家的阳台上向外观望，透透气，这几天疫情快过去了，他发现楼下的车越来越多了，原来很多人都从老家返回东莞了，小明爸爸说，爸爸以前几乎看不到几辆车，近年来，汽车逐步走进了普通百姓的家庭。小明想原来汽车这么平凡而又重要的交通工具，原来是这几年才渐渐多了起来，他利用初中所学内容去研究汽油机的工作，如图所示：
汽油机一个工作循环包括四个冲程，一个气缸正常工作四个冲程的顺序是______对图甲A、B、C、D重新排序；
一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为，该汽油机每分钟做功______次，D图所示的汽油机冲程是通过______的方式改变燃气内能的。除此之外通过______也可改变物体内能；
图乙所示为某汽油的能流图，若，，，，，则该汽油机的效率为______。
以前的汽车发动机经常会很热，人们经常会用水来给汽车的发动机降温，小明又思考了一下用水来降温的原因，原因是因为水的______很大。
18.太阳能作为一种新能源，已被人类广泛使用如太阳能路灯，其核心部件是光电板．某兴趣小组提出了一个问题：光电板吸收太阳能的多少与哪些因素有关呢？他们对这个问题有如下猜想．
猜想1：光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的光照时间有关；
猜想2：光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的面积有关；
猜想3：光电板吸收太阳能的多少可能与光电板的颜色有关．
根据以上猜想，他们设计好实验方案，进行了实验探究，步骤如下：
A.先选用相同的三块2的光电板，在其表面都涂上黑色，正对太阳光，照射时间分别为、、，光电板吸收的能量被储存，让它们对相同的LED灯供电，并记录发光时间于下表中；
B.再选用2、2两块光电板，在其表面都涂上黑色，正对太阳光，照射时间都为，光电板吸收的能量被储存，让它们对相同的LED灯供电，并记录发光时间于下表中；
C.然后再选用相同的两块2的光电板，在其表面分别涂上绿色和白色，正对太阳光，照射时间都为，光电板吸收的能量被储存，让它们对相同的LED灯供电，并记录发光时间于下表中．
实验数据记录如表．
序号 光电板的面积2 光照时间 光电板表面所涂颜色 LED灯的发光时间
1 10 黑色 30
2 20 黑色 60
3 30 黑色 90
4 10 黑色 60
5 10 黑色 90
6 10 绿色 20
7 10 白色 5
由表中________填表中的序号三组数据对猜想1进行验证，得出的结论是，光电板吸收太阳能的多少与光电板的光照时间有关．
由表中1、4、5三组数据能对猜想________进行验证，得出的结论是________________.
由表中数据分析可知：制作太阳能光电板用________色最好．
综合分析可知，影响光电板吸收太阳能多少的因素有光照时间、光电板的面积、表面所涂颜色，你觉得还与哪些因素有关？________________写出一种即可
四、计算题：本大题共1小题，共8分。
19.为牢固树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念，美丽乡村建设中大量使用了直接利用太阳能的热水器、太阳能路灯等节能环保设备。根据你所学知识完成下列问题。
太阳能是在太阳内部氢原子核发生______选填“聚变”或“裂变”时释放的能量；太阳能属于______能源选填“可再生”、“不可再生”。
某团队现在正在设想研发内置太阳能电池板的新型屋顶瓦片，实现更好的节能。这种瓦片是通过______选填“光电转化”、“光热转化”、“光化转化”方式直接利用太阳能的。
太阳能热水器利用真空热水管给水加热，如图某太阳能热水器接收太阳能的面积为，每平方米面积上1h得到太阳辐射的能量平均为，该热水器仅能把接受太阳能的转化为水的内能，若光照6h可以使热水器内初温为，质量为100kg的水温度升高到多少？
五、综合题：本大题共4小题，共40分。
20.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。
太阳能电池工作时，是将太阳能转化为______。
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”。
太阳能属于______能源选填“可再生”或“不可再生”。
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”。
请你说出太阳能的一条优点：______。
21.如图所示，太阳能LED路灯以太阳光为能源，白天，太阳能电池板给蓄电池充电，将能量储存在蓄电池内;傍晚，蓄电池给路灯供电，使路灯发光。如图是太阳能 LED路灯的自动控制电路原理图。其中， R是光敏电阻，此光敏电阻的阻值 R、流过线圈电流I与光照强度单位勒克斯，符号之间的几次实验数据如下表所示;当线圈A中的电流时，动触点H与静触点F、G接触。
光照强度
5 10 15 20 25 30
光敏电阻
60 30 20 15 12
线圈中电
流
请回答下列问题：
分析表格中数据的变化规律可知，当光照强度为30lx时，光敏电阻R的阻值为__________当光照强度小于__________lx时，路灯开始工作。
太阳能LED路灯的自动控制电路所发生的能量转化顺序是__________。填字母序号
A.太阳能电能内能电能光能
B.太阳能电能化学能电能光能
C.太阳能内能化学能电能光能
D.太阳能电能化学能光能
已知某型号LED路灯规格为“"，假设在阳光充足的情况下，蓄电池每天给路灯提供的电能为，这些电能可使路灯正常工作_________h。
请用笔画线将图的电路原理图连接完整，使工作电路能正常工作。要求：连线只能与静触点 D、E、F、G的四根引线连接，且连线不能交叉
22.近几年，许多公司都在研发以电池为动力源的纯电动汽车，其与传统燃油汽车对比的部分参数如下表．
名称汽车 售价 万元 车身质量 最大功率 续行里程 百公里加速时间 排放量
传统燃油汽车 10 1500 90 600
纯电动汽车 30 2300 75 300
纯电动汽车在行驶时，电能主要转化为________；与传统燃油汽车相比，纯电动汽车车身质量更大，功率更小，但百公里加速时间相近，这说明纯电动汽车能源利用率________.
若用民用电给纯电动汽车充电，充电电流达30A，充电时间需，则纯电动汽车充电所消耗的电能是________
在未来4年，国家将对纯电动汽车生产企业实施减税，对消费者进行补贴，这是因为________.
A.制造成本高 排放量少 消耗能源少 车身质量大
23.如图甲所示，太阳能路灯已经成为许多城市的一道靓丽的风景线。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，蓄电池为电灯供电照明。它的内部结构示意图如图乙，工作时能量流程图如图丙。太阳能电池板的材料最主要的是晶体硅材料，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。下表为该太阳能路灯的部分技术参数。能量密度是指单位质量的电池可以存储的电能的多少。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，在充电至蓄电池组容量的时即停止充电，放电余留时即停止电能输出。
太阳能电池板 蓄电池 LED灯
电池板的总面积 电池能量密度 额定电压 12V
光电转化效率 质量 10kg 额定功率 10W
太阳能属于______选填“可再生”或“不可再生”能源，该能量的产生，是由于在太阳的内部，氢原子核不断发生______选填“裂变”、“聚变”所释放的能量。
乙图中，当白天光线强时，S与______接通选填“b”、“c”，太阳能电池板是利用______选填“内”或“外”光电效应工作的，该过程所涉及的能量转化为______。
如图丁所示，为可见光中不同色光所对应的波长。如果用绿光照射某种物质表面，会发生光电效应。那么用______填“红”或“蓝”光照射这种物质的表面也会发生光电效应。
当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W时，1h内，太阳能电池板可以提供的电能为多少J？若这些电能由燃烧煤提供，则至少需要完全燃烧多少kg的煤？请写出详细计算过程。煤的热值
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：天然气和石油是化石能源，短期内不能得到补充，所以是不可再生能，；核能是矿产资源，短期内不能得到补充，所以是不可再生能源，故ACD不符合题意；
风能在短期内能及时得到补充，所以风能是可再生能源，故B符合题意；
故选：B。
可以源源不断地从自然界直接获取的能源属于可再生能源；消耗后不能短时间内从自然界中得到补充的能源属于不可再生能源。
本题考查能源的分类，属于基础题目。
2.【答案】C
【解析】解：水力发电是将水的机械能转化为电能，故A正确；
电能是二次能源，故B正确；
煤、石油、天然气都是不可再生能源，故C错误；
太阳释放的能量是核聚变产生的，故D正确；
故选：C。
可再生能源的概念：像风能、水能、太阳能等可以在自然界源源不断地得到，把它们称为可再生能源。不可再生能源的概念：化石能源、核能等能源会越用越少，不能在短期内从自然界得到补充，这类能源称为不可再生能源。
核能分为核裂变和核聚变两种，都是原子核发生变化时所释放的能量。前者主要应用于原子弹和核能发电，后者主要应用是氢弹。
本题主要考查学生对能源分类以及热机种类的了解，是一道基础题。
3.【答案】C
【解析】解：AB、航母核反应堆核潜艇是利用核裂变释放的核能来发电的，不是可再生能源，故AB错误；
C、核在裂变和聚变时都能释放能量，但是由于核聚变不容易控制，故航母核反应堆中发生的是可控的核裂变，故C正确；
D、核废料是对环境污染很严重的，故D错误。
故选：C。
核潜艇是利用核裂变释放的核能来发电的，是不可再生能源；
核在裂变和聚变时都能释放能量，但是由于核聚变不容易控制，故核能发电厂内的核反应堆里发生的是可控的核裂变；
核废料是对环境污染很严重的。
本题考查了核能的应用、能源的分类，属于基础知识，难度较小。
4.【答案】B
【解析】【分析】
可以从自然界直接获取的能源叫一次能源，如煤、石油、风能、太阳能、地热能、核能等；通过一次能源的消耗才能得到的能源叫做二次能源，如电能；根据科学家推算，太阳像现在这样不停地向外辐射能量，还可以维持60亿年以上，对于人类来说，太阳能可以说是一种取之不尽，用之不竭的永久性能源；只要太阳能照到的地方，就有太阳能，不用专门去寻找；只要用东西接收就行了，不需要挖掘开采；太阳能是最干净的能源，开发、利用太阳能不会给我们带来污染。
本题考查了一次能源和二次能源的定义和太阳能的优点，只要理解了一次能源和二次能源的定义和太阳能的优点本题就可迎刃而解。
【解答】
太阳能可以从自然界直接获取，所以是一次能源，故A正确；
太阳能的优点为：①太阳能十分巨大；②太阳能的供应时间十分长久；③太阳能分布广阔，获取方便，无需挖掘开采和运输；④太阳能安全、不污染环境；故CD正确、B错误；
故选B。
5.【答案】C
【解析】解：A、植树造林，增大城市绿地面积，可以净化环境，减小空气污染，故A正确；
B、开发使用太阳能、核能等新能源，可以减少化石能源的利用，减小空气污染，故B正确；
C、加大火力发电投入，扩大火力发电规模，会使得空气污染越来越厉害，故C错误；
D、推行城市公共自行车系统，打造绿色交通，减少机动车辆的使用，减少空气污染，故D正确；
故选：C。
是指大气中直径小于或等于的颗粒物，也称为可入肺颗粒物；
根据生活经验和对雾霾天气的形成的了解，提出改善的措施。
本题考查了对的了解，与改善雾霾天气改善的措施等，属有关环境保护相关的内容。
6.【答案】B
【解析】解：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。
废旧电池是有害垃圾；
太阳能可以转化为内能、电能、化学能多种形式的能；
太阳能是取之不尽用之不竭的，是可再生能源；
要合理利用绿地和湖泊，保证城市建设发展。
本题考查太阳能的利用、能源的分类及环境保护的知识，是基础题，也是综合题。
7.【答案】C
【解析】解：A、纳米陶瓷耐腐蚀，因此可以用来制造装烧碱的容器。故A不符合题意；
B、纳米陶瓷耐磨损，硬度大，适合做切割金属的刀具。故B不符合题意；
C、纳米陶瓷完全无磁性，因此不能制造银行储蓄卡。故C符合题意；
D、纳米陶瓷耐磨损、耐高温、防渗透，可以作为“C919”客机的外表涂层。故D不符合题意。
故选：C。
根据纳米陶瓷的耐磨、耐腐蚀、耐高温、防渗透、完全无磁性等特点判断各选项的正误。
本题考查了纳米陶瓷材料的应用，能够结合它的特点进行分析是解题的关键。
8.【答案】D
【解析】略
9.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查了原子核的组成、能量的转化、能量守恒定律，综合性较强，难度一般。
原子是由于原子核和核外电阻组成，而原子核是由质子和中子组成；
热电偶对外提供电压，是消耗了内能，得到了电能，据此分析；
根据能量守恒定律分析。
【解答】
A.钚原子核是由质子和中子组成的，故A错误；
热电偶对外提供电压，是消耗了内能，得到了电能，因此是将内能转化为了电能，故B正确，C错误；
D.根据能量守恒定律，能量既不会消灭，也不会凭空产生，所以“钚电池”可凭空对外提供电能，遵守能量守恒定律，故D错误。
10.【答案】D
【解析】【解析】
解：
A、小轮滚动过程中受到竖直向下的重力，小轮也在竖直方向上移动了距离，所以重力对小轮做功，并且小轮受到摩擦力的作用，摩擦力也对小轮做了功，故A说法错误。
B、在正常运行时小轮到达两端最高点时速度为零，在最低点时速度最大，速度不停的变化，故B说法错误。
C、在任何时候能量守恒定律都是成立的，故C说法错误。
D、关掉电源后，小轮逐渐停下来，是因为小轮受到摩擦力的作用，小轮的机械能转化为内能，机械能逐渐减小；当通电时小轮能运动到相同高度，说明电能转化为机械能，即在小轮运行时需要消耗电能，故D说法正确。
故选：D。
小轮滚动时受到重力和摩擦阻力的作用，这两个力都对小轮做功，只要找到有力对小轮做功即可排除选项。
小轮在最低点是速度最大，在最高点时速度为零，整个过程中速度是不停变化的。
自然界能量是守恒的。
不通电时小轮逐渐停下来说明机械能转化为内能，通电时小轮能达到相同高度，说明电能来补给损耗的机械能。
因为有阻力作用，小轮如果没有电源控制的情况下只能越滚高度越低，小轮能滚到相同的高度，说明一定有其它形式的能转化而来的。
11.【答案】①②③⑤⑥⑦⑧；④
【解析】解：煤、天然气、水能、地热能、核能、潮汐能、太阳能可以直接从自然界获取，不需要加工和转化，属于一次能源；
电能需要消耗其他能源加工获得，属于二次能源。
故答案为：①②③⑤⑥⑦⑧；④。
二次能源是指由一次能源经过加工或转换得到的能源，一次能源是指直接使用的能源。
本题考查能源的分类，要求学生熟悉一次能源和二次能源的概念和区别，属于基础题。
12.【答案】方向 保持不变
【解析】解：在刹车过程中，因摩擦将机械能转化为地面、轮胎和空气的内能。转化后，这些能将无法再自动转化为使电动自行车行驶所需要的能量，这种现象说明能量的转化具有方向性，但在能量的转化或转移过程中，能的总量保持不变。
故答案为：方向；保持不变。
在刹车过程中需克服摩擦做功，将机械能转化为内能，这些能量无法再转化为使电动自行车行驶所需要的能量，是因为能量转化和转移是有方向性的，并且能量在转化或转移的过程中总量保持不变。
能量虽然是守恒的，但是由于能量的转化及转移具有方向性，故有些有用能量会越来越少的，所以我们要有节约能源的意识。
13.【答案】裂变；100；太阳能集热器把水加热
【解析】解：核能是质量较大的原子核发生裂变或质量较小的原子核发生聚变时释放的能量；
把的能量完全转化为电能，可供年用电量为的家庭使用的时间：；
人类利用太阳能的实质，是将太阳能转化为其他形式的能量，例如用太阳能集热器把水加热。
故答案为：裂变；100；太阳能集热器把水加热。
获得核能的两种途径：核裂变和核聚变；
知道总电量和年用电量，可计算出使用的时间；
人类利用太阳能的实质，是将太阳能转化为其他形式的能量。
本题考查了核能的利用、太阳能的利用等，属于基础性题目。
14.【答案】不可 100
【解析】可燃冰、石油、煤不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们都属于不可再生能源可燃冰完全燃烧放出的热量由题可知，水吸收的热量由可得水的质量。
15.【答案】内 机械
【解析】解：汽油机属于内燃机，汽油机工作过程中，将燃料燃烧产生的内能转化为机械能；
汽车的动能为，驾驶员踩下制动踏板，汽车把回收的能量转化为蓄电池的化学能，由于在能量的转化过程中有能量散失，则；
当汽车再次起步时，电动机在提供动力，蓄电池和电动机把刚才储存下来的能量又重新转化为车的动能，由于在能量的转化过程中有能量散失，则；
故、、的大小关系是：。
故答案为：内；机械；。
内燃机是将燃料燃烧产生的内能转化为机械能的机器；根据能量的转化分析。
本题考查了内燃机工作过程中能量的转化、能量大小的比较，属于基础题。
16.【答案】；；10
【解析】解：
因为，所以；
充电效率其中E为锂电池的容量或储存的电能，W为太阳能板输出的电能，
所以，将锂电池从无电状态下充满，太阳能板输出的电能：
；
太阳能板的供电功率：，
将锂电池从无电状态下充满，
由可得，需要的时间：
，
由题意可知，1天充电10h，
所以将锂电池充满，需要天。
故答案为：；；10。
①；
②已知锂电池容量和充电效率，可以得到太阳能电池板获得的电能；
③已知太阳能电池板产生电压、电流和需要获得的电能，可以得到充电时间。
此题考查了电能单位换算、效率公式及电能、电功率有关公式的应用，难度不大，注意正确进行单位换算。
17.【答案】BADC 900 做功 热传递 比热容
【解析】解：甲中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是第二个冲程；
乙中的进气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一个冲程；
丙中的排气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四个冲程；
丁中的两个气阀都关闭，火花塞点火，活塞下运动，所以为做功冲程，是第三个冲程；
故先后顺序为：BADC。
若飞轮转速是，表示每分钟飞轮转动1800圈，
因为飞轮转2圈，对外做功1次，所以，飞轮转1800圈，对外做功900次；
此过程中燃气对外做功，则其内能减小即通过做功的方法改变物体的内能，除此之外通过热传递也可改变物体内能。
由能流图可知：燃料完全燃烧放出的热量为E，有用机械能即有用功为，所以内燃机的效率。
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，所以人们用冷水冷却发动机。
故答案为：；；做功；热传递；；比热容。
内燃机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程，根据气阀开闭和活塞移动情况确定冲程的名称，并排出正确顺序；
热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，根据这个比例关系可以求出答案；改变内能的方式有做功和热传递两种方式；
热机的机械效率是指有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值；
水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。
本题考查了内燃机四冲程的特点、改变内能的方式、效率的计算以及水的比热容大的应用等，根据气阀开闭和活塞移动情况确定冲程的名称是关键。
18.【答案】、2、3
在光照时间相同、光电板的颜色相同时，光电板的面积越大，光电板吸收的太阳能越多
黑
光照强度

【解析】猜想1：光电板吸收太阳能的多少与光电板的光照时间有关．验证猜想1，需要控制光电板的面积相同、光电板的颜色相同，而光电板的光照时间不同，由表中实验数据可知，实验序号为1、2、3的数据符合要求．
由表中1、4、5三组数据可知，光照时间相同、光电板的颜色相同而光电板的面积不同，所以能对猜想2进行验证．
进一步分析可知，在光照时间相同、光电板的颜色相同时，光电板的面积越大，LED灯的发光时间越长，说明光电板吸收的太阳能越多．由此得出的结论是，在光照时间相同、光电板的颜色相同时，光电板的面积越大，光电板吸收的太阳能越多．
根据表中数据1、6、7可知，光电板面积相同、光照时间相同时，黑色光电板使LED灯的发光时间更长，可以得出制作太阳能光电板用黑色最好．
光电板吸收太阳能多少还可能与光照强度、光照角度、光电板的材料等因素有关．
19.【答案】聚变 可再生 光电转化
【解析】解：在太阳内部，氢原子核在超高温作用下发生聚变，释放巨大的核能；太阳能是一种新型的可再生能源，越来越被广泛利用；
太阳能电池板的新型屋顶瓦片是通过光电转化方式直接利用太阳能的。
由题意可得，热水器中水吸收的热量：
；
因为，
所以水升高的温度：。
水最后的温度：。
故答案为：聚变；可再生；光电转化；水温度升高到。
太阳内部进行着核聚变，由氢原子核聚变成氦原子核，释放出核能；在自然界短时间就能得到补充的是可再生能源，常见的可再生能源有：风能、太阳能、水能等；
太阳能电池板的新型屋顶瓦片是通过光电转化方式直接利用太阳能的；
先利用已知条件计算出热水器中水吸收的热量，再根据吸热公式计算水升高的温度，知道初温求末温。
本题考查太阳能的转化及计算，太阳能的转化是解题的重点，要仔细审题。
20.【答案】电能 电磁波 可再生 小于 来源丰富
【解析】解：太阳能电池工作时，是将太阳能转化为电能；
技术人员是通过电磁波远程操控汽车；
太阳能是可以再生的，故它是可再生能源；
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；
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：电能；电磁波；可再生；小于；来源丰富。
判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，因为总是消耗的能量转化为得到的能量；
电磁波能够传递信息，无线通信都是利用电磁波传递信息的；
由可再生能源与不可再生能源的分类要求来看，可以从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源；一旦消耗就很难再生的能源称之为不可再生能源；
由车的形状及流体的性质可知气体对车产生的压强变化，则可知车对地面的压力变化；
根据材料分析解答。
此题以无人驾驶太阳能汽车为背景考查相关的物理知识，体现了物理来源于生活的理念，利于激发学生的学习兴趣，且难度适中，综合性强，是一道好题。
21.【答案】； 15；；；

【解析】【分析】
本题考查了电功率的计算和能量的转移与转化。
控制电路中，光敏电阻和定值电阻串联，根据欧姆定律的应用和表格数据计算光照强度为30lx时光敏电阻R的阻值和路灯开始工作时的光照强度；
太阳能LED路灯的自动控制电路所发生的能量转化顺序是将电池的化学能转化为电能，而后再转化为路灯的光能；
根据电功率公式计算路灯正常工作的时间；
根据白天充电 、夜晚供电的原则连接电路。
【解答】
由实验数据可知，光敏电阻的阻值R随光照强度E的增强而减小，且光照强度变为原来的几倍，则光敏电阻的阻值就减为原来的几分之一，即，所以当光照强度为30lx时，则由题知，当线圈A中的电流时，动触点H与静触点F、G接触;当线圈A中的电流时，动触点H与静触点D、E接触，即当光照强度小于15 lx时，路灯开始工作；
太阳能电池板将太阳能转化为电能，这种能量通过再次转化为化学能储存在蓄电池内;路灯开始工作，即蓄电池给路灯供电，此时将电池的化学能转化为电能，而后再转化为路灯的光能，所以 B正确；
因为，，所以根据公式得，路灯的工作时间；
白天充电动触点H与静触点F、G接触、夜晚供电动触点H与静触点D、E接触，据此连接电路，如图所示：。
22.【答案】机械能 高

【解析】电动汽车行驶时，消耗电能，得到机械能，电能主要转化为机械能；百公里加速时间相近，表明有用功率相近，但电动汽车车身质量大，总功率小，说明电动汽车能源利用率高．
电动汽车充电所耗电能
由于电动汽车具有排放量少、能耗少的优点，但制作成本高，所以国家对纯电动汽车生产企业减税．
23.【答案】可再生 聚变 内 光能转化为电能 蓝
内接收的太阳能：
，
电池板可以提供的电能：
，
，则由可得，需要煤炭的质量：
答：太阳能电池板可以提供的电能为；若这些电能由燃烧煤提供，则至少需要完全燃烧的煤。
【解析】太阳内部进行着核聚变，由氢原子核聚变成氦原子核，释放出核能；在自然界短时间就能得到补充的是可再生能源，常见的可再生能源有：风能、太阳能、水能等；
白天光线强时，S与b接通，太阳能转换为电能；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；
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。频率与波长成反比，据此回答；
已知太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W，根据求出1h内，太阳能电池板可以提供的电能，再根据煤的热值求出需要煤的质量。
本题的答案几乎都是通过阅读材料来进行获得的，同时，要分析时还要有一定的思维难度，对学生来讲是一个挑战。能通过对材料的深入分析得出有用的信息是解答此类题的关键。还考查了电功与热量的综合计算，关键是通过太阳能电池板主要技术参数获取有用的信息。
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