信息的传递、能源与可持续发展(解析版)-2023年中考物理考点专练(知识清单＋基础＋拔高)

专题21信息的传递、能源与可持续发展

1.电磁波

产生导线中电速的迅速变化会在周围空间激起电磁波。

电磁波皿在真空中传播，不需要任何介质:

传播

85

电磁波在真空中的波速为c,大小和光速一样，＜«3xlOm/s=3xlOkm/so

移动移动电话由空间的电磁波来传递信息；

电话移动电话机既是无线电发射台又是无线电接收台。

2.通信方式

通信方式信息载体

固定电话导线中的电流

卫星通信电磁波

光纤通信激光

网络通信电流、激光、微波

♦至

赏考点2能源及其分类

要点

一次可以从自然界直接获取的能源为一次能源。如风能、太阳

按能源是否从自

能、地热能和核能。

然界直接获取分能源

类

二次无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到

的能源称为二次能源。如电能。

能源

不可再凡是越用越少，不能在短期内从自然界得到补充的能源，都

属于丕回直生能源。如化石能源、核能。

生能源

按能源是否可以

再生分类

可再生可以从自然界中源源不断地得到的能源，属于可再生能源。

能源如水的动能、风能、太阳能、生物质能。

常规能

化石能源、水能、风能等属常规能源。

按使用开发的时

源

间长短来分类

新能源核能、太阳能、潮汐能、地热能属新能源

赏考点3核能和太阳能

具体内容

用中子轰击比较大的铀核时，铀核变成两个中等大小的原子核，同时释放

核裂变出巨大的能量，这个过程就是裂变。应用：核反应堆，是叫JR控制的；原

子弹，是不加控制的。

核能

如果将质量很小的原子核，如笊核和僦核，在超高温度下结合成新的原子

核聚变核，会释放出更大的能量，这就是聚变。目前人类还无法控制核聚变。聚

变应用：氧理。

太阳能太阳是一个巨大的“核能火炉”，在太阳的内部无时无刻不在发生这核聚

的实质变。

太

太阳能

阳太阳能电池、太阳能热水器。

的利用

能

太阳能

清洁、无污染。

的优点

基础检测（限时30min）

一、单选题

1.生物质发电是利用秸秆等生物质所具有的生物质能进行的发电，是可再生能源发电的一

种，也是处理农林废弃物的有效途径。2012年，国家能源局印发了《生物质能发展"十二

五”规划》，确定的目标是到2015年，生物质能年利用量超过5000万吨标准煤，其中，生

物质发电装机容量1300万千瓦、年发电量约780亿千瓦时。业内人士认为这是国家明确支

持生物质发电产业发展的信号。以上文字理解不正确的是（）

A.秸秆等生物质是一种新型洁净能源

B.生物质发电是可再生能源发电的一种

C.生物质发电可有效处理农林废弃物

D.国家将明确支持生物质发电产业发展

【答案】A

【解析】A.文中并未提及秸秆等生物质是一种新型洁净能源，且燃烧中会产生大量有害

气体，对环境有一定的污染，故A选项不正确，符合题意；

B.生物质发电是利用秸秆等生物质所具有的生物质能进行的发电，是可再生能源发电的一

种，故B正确，不符合题意；

C.生物质发电是利用秸秆等生物质所具有的生物质能进行的发电，是可再生能源发电的一

种，也是处理农林废弃物的有效途径，故C正确，不符合题意；

D.业内人士认为这是国家明确支持生物质发电产业发展的信号，可以在一定程度上解决

秸秆直接燃烧带来的问题，故D正确，不符合题意。

故选Ao

2.如图是核能发电原理图，下列说法正确的是（)

54^

git

核燃料

核反应堆汽轮机发电机电网

A.核能是可再生能源，核电站是利用重核裂变来释放核能

B.能量转换：核能玲机械能玲热能少电能

C.原子弹对裂变的链式反应不加控制，核电站控制裂变的链式反应速率

D.核电站使用的核燃料是石油或天然气

【答案】C

【解析】A.核能是不可再生能源，核电站是利用可控的重核裂变来释放核能的，故A错

误；

B.核电站是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的，能量转化过程是：核能少内能分机

械能好电能，故B错误；

C.在核电站的核反应堆中，利用的是可控的核裂变，而原子弹同样是核裂变的链式反应，

但却是不加控制的，故C正确；

D.核电站使用的就是核燃料，而不是石油或天然气，故D错误。

故选Co

3.电磁波向外传递能量，形成电磁辐射。电磁辐射对人体健康的影响己引起了人们的广泛

关注•以下活动中，对人产生电磁辐射最少的是（）

A.手机正在接听电话B.使用手电筒照明

C.紧挨民居的高压变电站D.紧靠工作着的微波炉

【答案】B

【解析】A.手机可以接收和发射电磁波，有对人体有一定的辐射，故A不符合题意。

B.手电筒是将电能转化为光能，基本不会产生电磁波，故B符合题意。

C.高压变电站发射电磁波，有时人体有很大的辐射，故C不符合题意。

D.微波炉是靠电磁波来工作的，离得太近，对人体有害，故D不符合题意。

故选Bo

4.关于在真空中传播的无线电波，下列说法中正确的是（）

A.频率较高的电磁波，传播的速度较大

B.波长较长的电磁波，传播的速度较大

C.频率较高的电磁波，波长较长

D.不同频率的电磁波，传播的速度相同

【答案】D

【解析】AB.电磁波在真空中的传播速度与光速相同，保持不变，与频率、波长的大小无

关，故AB错误；

C.由公式c=可知，波速一定时，频率/和波长7成反比，即频率较高的电磁波，波长

较短，故C错误；

D.无论频率高低，波长长短，电磁波传播的速度都是相同的，故D正确。

故选Do

二、填空题

5.随着人们绿色环保意识的增强，太阳能、天然气越来越多地出现在日常生活中，其中天

然气属于（选填"可再生"或"不可再生"）能源。

【答案】不可再生

【解析】泛指人类开发利用后，在现阶段不可能再生的能源资源，叫"不可再生能源"。常

见的不可再生能源有煤、石油、天然气、核能、油页岩等。

6.裂变：用中子较重的原子核，使其为较轻原子核的一种核反应。核

反应堆中的链式反应是,原子弹的链式反应是不可控的。核电站利用核能发电，

目前核电站中进行的都是反应。

【答案】轰击分裂可控的核裂变的可控链式反应

【解析】⑴⑵裂变是用中子轰击较大的原子核，使其分裂成较轻原子核，从而释放出能

量。、

⑶⑷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；目前核电站是利用核裂变的可控链式反应时放出的核能来发电的。

7.电话之间是通过电话交换机来连接的，一个地区的电话都接到同一台交换机上，每部电

话都编上使用时，交换机把需要通话的两部电话,通话完毕再将线路。现代

的程控电话交换机利用了电子计算机技术，实现了按用户所拨的号码接通转接的话

机。

【答案】接通断开自动

【解析】m⑵⑶最早发明电话后，若想使得电话间相互通话时，即必须将其连接在一起，

故若想实现几部电话间的通话，就必须将所有的电话都相互连接才可以实现，这样大大的

浪费了导线，故为提高线路的利用率，人们发明了电话交换机，即一个地区的电话都要接

到同一台交换机上，每部电话都编上号码，电话之间相互通话时，只需将两部通话的电话

线路接通，通话完毕再将线路断开即可，这样大大的节省了资源，提高了线路的利用率。

现代的程控电话交换机利用了电子计算机技术，能够按用户所拨号码自动接通话机，不需

要人工操作。

8.2022年3月23日，"天宫课堂"第二课开讲啦！如图所示，我国“神舟十三号”乘组航天

员在空间站进行了精彩的授课，生动的讲课声是由声带产生的，空间站与地球

之间的信息传递是依靠（选填"超声波"或"电磁波"）进行的。

【答案】振动电磁波

【解析】⑴声音是由物体振动产生的，因而讲课声是由声带振动产生的。

⑵空间站与地球之间的信息传递是依靠电磁波，而声波不能在真空中传播。

9.模拟通信和数字通信

（1）模拟信号：声音转换成信号电流时，信号电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频

率、振幅变化的情况完全一样，"模仿"着声信号的“一举一动"，这种电流传递的信号叫做

，使用模拟信号的通信方式叫做模拟通信；

（2）数字信号：用不同符号的不同组合表示的信号叫做，使用数学信号的通信方

式叫做数字通信；

（3）模拟信号容易一；数字信号能力强，便于加工处理，可以加密。在电话与

交换机之间一般传递,在交换机之间传递数字信号。

【答案】模拟信号数学信号失真抗干扰模拟信号

【解析】（1）田声音转换成信号电流时，信号电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频

率、振幅变化的情况完全相同，"模仿”着声信号的“一举一动"，这种电流传递的信号叫做

模拟信号，使用模拟信号通信的方式叫做模拟通信。模拟信号在长距离传输和多次加工、

放大的过程中，信号电流的波形会改变。

（2）⑵用不同符号的不同组合表示的信号叫做数字信号，采用数字信号通信的方式叫做

数字通信。通常数字信号只包含两种不同的形态，形式简单，所以抗干扰能力特别强。

(3)[3][4][5]在模拟信号和数字信号中，模拟信号容易失真，而数字信号的抗干扰能力

强，便于加工处理，同时也可以通过不同的编码进行加密。在电话与交换机之间一般用模

拟信号传递，在交换机之间用数字信号传递。

三、综合题

10.电磁屏蔽

我们生活在电磁波的海洋中，当需要防止电磁波干扰时，通常用金属壳将电磁波与需加以

屏蔽的区域隔开，避免电磁波进入，这种做法就是电磁屏蔽。

如图所示，中国科技馆有一个金属小屋，能起到电磁屏蔽的作用。小屋整体为金属制成，

其中一个墙面为特殊的玻璃，即电磁屏蔽玻璃。当我们身处小屋内，打开门时，手机显示

有信号，能接打电话；当我们关上门后，手机显示没信号，不能接打电话。

如果整个屋子是用金属制成的，当然在屋内不会有信号，可是玻璃并不是导体，却如何起

到屏蔽的作用呢？实际上电磁屏蔽玻璃是在玻璃的表面镀有多层金属膜，形成肉眼看不见

的金属层，玻璃中间还夹有金属网，形成多层屏蔽。当玻璃表面的金属膜、玻璃中间的金

属网与小屋的其它部分一起构成了一个空腔的金属导体，就起到了电磁屏蔽的效果。所以

手机就没有信号了。

请根据上述材料，回答下列问题：

(1)电磁屏蔽玻璃是在玻璃的表面，玻璃中间还夹有金属网，形成多层屏蔽，起

到了电磁屏蔽的效果。

(2)法拉第曾经冒着被电击的的危险，做了一个闻名于世的实验一一法拉第笼实验。法拉

第把自己关在法拉第笼里，当笼外发生强大的静电放电时，笼内却什么事都没发生。如图

所示的法拉第笼还可有效地隔绝笼体内外的电磁波，起到屏蔽作用。你认为制作法拉第笼

应选用材料（选填"金属"或"绝缘"）

（3）一些歌剧院或音乐厅对墙壁进行了"特殊”处理，即使手机没有关机，在欣赏节目时，

也不会铃声四起。你能猜想工人对墙壁进行了怎样的"特殊"处理吗？请根据文中内容提出

一个方案。

【答案】镀有多层金属膜金属在歌剧院或音乐厅墙壁上贴上一层金属膜

【解析】（1）⑴电磁屏蔽玻璃是在玻璃的表面镀有多层金属膜，形成肉眼看不见的金属

层，玻璃中间还夹有金属网，形成多层屏蔽。

（2）⑵若想有效地隔绝笼体内外的电磁波，应使用金属物质。

（3）⑶电磁屏蔽玻璃是在玻璃的表面镀有多层金属膜，形成肉眼看不见的金属层，玻璃

中间还夹有金属网，形成多层屏蔽，所以可以在歌剧院或音乐厅墙壁上贴上一层金属膜。

11.请阅读《太阳能》并回答题。

太阳能

传统的化石能源正在一天天的减少，全世界把目光都投向了可再生能源，希望可再生能源

能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展。太阳能是当前既可获得能量，又能减

少二氧化碳等有害气体和有害物质排放的可再生能源之一。

太阳能是由内部氢原子发生聚变释放出巨大核能而产生的能，来自太阳的辐射能量。太阳

能开发成本低廉，前景广阔。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。

太阳能电池是一种将太阳光能直接转化为电能的器件，它是一个半导体光电二极管，当太

阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。这种电池

目前已用于人造地球卫星、太阳能汽车等。如图是利用太阳能电池提供能源的太阳能汽

车。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。

（1）太阳能电池是一种将太阳光能转化为能的器件；

（2）太阳能属于能源（选填"可再生"或"不可再生”）；

（3）请你说出太阳能的一条优点：o

【答案】电可再生来源丰富

【解析】（1）⑴根据短文知道，太阳能电池是一种将太阳光能直接转化为电能的器件。

（2）⑵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。由于太阳能可从自然界不断获得，所以，属可再生能源。

（3）⑶太阳能作为•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。

12.如图是根据初中物理能源的有关内容绘制的知识结构图，线条表示知识间的逻辑联

系，据此完成以下小题。

（1）化石能源和太阳能中属于可再生能源的是;

（2）目前核电站发电，释放核能的方式是；

（3）图中①为连接化石能源与太阳能之间的线条，②为连接核聚变与太阳能之间的线

条，请任意选择其中一根线条说明它所表示的物理意义。

【答案】太阳能核裂变见解析

【解析】（1）⑴化石能源不可在短时间内形成，属于不可再生能源，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。

（2）⑵目前核电站都是利用核裂变释放的核能发电的。

（3）[3]①化石能源间接的来源于太阳能；②太阳能来自太阳内部核聚变产生的能量。

拔高检测（限时30min）

一、单选题

1.关于核能和太阳能，下列说法正确的是（）

A.利用核能发电是直接将核能转化成电能

B.太阳能来源于太阳内部的热核反应

C.核能是一种化石能源，是一次能源，是不可再生能源

D.太阳能是唯一的未来理想能源

【答案】B

【解析】A.核电站主要是利用核的裂变进行发电的，其过程是将核能转化为内能，内能

对外做功转化为机械能，然后带动发电机发电，机械能再转化为电能，故A错误；

B.太阳能来源于太阳内部氢核的聚变，是一种热核反应，故B正确；

C.化石燃料指的是煤、石油、天然气，核能不是化石燃料，核能必须通过一次能源的消耗

才可以得到，它是二次能源，核能是不可再生能源，故C错误；

D.太阳能是一种理想能源，但不是唯一，风能、水能、地热能等也是理想能源，故D错

误•

故选B»

2.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.太阳能集热器可以吸收太阳辐射并转化为内能

C.太阳能电池将太阳能转化为电能

D.太阳能来源于太阳内部的核裂变

【答案】D

【解析】A.煤、石油、天然气等化石燃料中的能量最终来自于太阳能，故A正确，不符

合题意；

B.太阳能的利用之一：用集热器把水等物质加热，太阳能集热器内部有涂黑的吸热板，可

以吸收太阳辐射并转化为内能，故B正确，不符合题意；

C.在阳光照射时，太阳能电池可以将太阳能直接转化为电能，故C正确，不符合题意；

D.太阳能的能量来源是太阳内部核聚变产生的，故D错误，符合题意。

故选D,

3.关于信息传递，下列说法正确的是（）

A.电视机是利用超声波来传递图像信号和声音信号

B.微波炉中能使用金属容器，它不会损坏微波炉

C.用数字信号传输图像信息比模拟信号容易失真

D.要实现全球通信，在地球周围至少要均匀地配置3颗同步通信卫星

【答案】D

【解析】A.电视机是利用电磁波来传递图像信号和声音信号的，故A错误；

B.微波炉中不能使用金属容器，因为它会损坏微波炉，故B错误；

C.用模拟信号传输图像信息比数字信号容易失真，故C错误：

D.用通信卫星作微波中继站，在地球周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就覆盖了几乎

全部地球表面，不但通信质量高，而且覆盖范围广，可以实现全球通信。所以要实现全球

通信，在地球周围至少要均匀地配置3颗同步通信卫星，故D正确。

故选Do

4.关于电话的工作过程，有如下描述：

①膜片忽松忽紧，挤压碳粒；②人对着话筒说话时，声波使膜片振动；③电阻忽大忽

小；④磁铁对铁片的吸引力忽大忽小，使铁片振动，振动情形与说话情形相同；⑤在电

路中产生强弱按声音的振动而变化的电流。合理的顺序是（）

A.①②③④⑤B.②①④③⑤

C.①②③⑤④D.②①③⑤④

【答案】D

【解析】电话的工作过程是：人对着话筒说话时，声波使膜片振动；膜片忽松忽紧，挤压

碳粒；电阻忽大忽小；在电路中产生强弱按声音的振动而变化的电流；使听筒中的磁铁对

铁片的吸引力忽大忽小，使铁片振动，振动情形与说话情形相同；故合理顺序为

②①③⑤④，故ABC不符合题意，D符合题意。

故选Do

二、填空题

5.如图是收音机的调台面板，"FM"和"AM"为两个波段，波段的波长较长：图中

“1000"字样代表接收电磁波的波长为m。（电磁波的传播速度与光速相同）

FM889499105108MHz

AM530610750100013001600KHZ

【答案】AM300

【解析】⑴无线电广播的电台是通过电磁波将信号发射出去的，其信号的接收是靠收音机

接收电台传递的信号收听广播的。从图表上看，AM的单位是千赫，FM的单位是兆赫。由

于电磁波的传播速度是不变的，由公式c=〃'知道，波速一定时，波长与频率成反比，即

频率越小则波长会越大。

⑵图中1000指

1000kHz=lxl06Hz

则波长

z=£=3xl0W^0()m

flxlO6Hz

6.如图1是电磁波家族。智能手机与智能手环的"近场通讯”使用1.356xl（fHz这个波段的

无线电波进行通讯如图2。

智能手环的数据到手机是利用（选填"红外线"、"电磁波"或"超声波"）来传输

的。在手机耳塞孔插入红外线发射器，手机变身传统的电视遥控器。手机发出红外线传播

速度（选填"大于"、"等于"或"小于"）"近场通讯”的传播速度，而红外线的波

长较近场通信的波长（选填"长〃或"短。

【答案】电磁波等于短

【解析】⑴智能手机与智能手环的“近场通讯”使用1.356xlO，Hz这个波段的无线电波进行

通讯，由图1可知，无线电波的频率小于红外线的频率，无线电波属于电磁波，所以，智

能手环的数据到手机是利用电磁波来传输的。

⑵⑶手机发出红外线和"近场通讯"都是电磁波，故传播速度相同；由图可知"近场通讯”的

频率低于红外线的频率，根据c=2/可知，频率越高，波长越短，故红外线的波长较“近场

通讯”的短。

7."低碳环保"是当今世界的主题，太阳能已被人们广泛利用。太阳能来自于太阳内部的

（选填"核裂变"或"核聚变"），太阳能属于（选填"一次"或"二次"）能源，利

用太阳能的方式主要有两种，一种是用集热器加热，如某台太阳能集热器在天气晴好时，

一天可以吸收5.2xl07j的热量，这相当于完全燃烧n?的煤气释放的热量。“成气=

4.0xl07J/m3）

【答案】核聚变一次1.3

【解析】⑴⑵太阳能是太阳内部氢发生聚变反应产生的，这种反应已经持续了数卜亿年，

还将持续了数十亿年，所以对人类来说，太阳能是我们可以从自然界中源源不断获取的能

源，即太阳能属于一次能源。

⑶由。=qV可得V=2,则相当于完全燃烧的煤气的体积为

Q

7

“Q5.2xlOJ1.3

丫=三=------z---------7=1.3m

<74.0xl07J/m3

8.北京冬奥会期间，三大赛区26个场馆将全部使用"绿电"，这意味着奥运历史上将首次

实现全部场馆100%绿色电能供应，为环保做出了巨大贡献，"绿电”的来源可能是

能，它的优点是。

【答案】太阳能从自然界源源不断获得，安全无污染

【解析】⑴⑵"绿电〃是指在发电过程中，二氧化碳排放量为零或趋近于零，比火力发电等

其他方式对环境的影响大幅度减小，利用太阳能发电产生的电能就属于"绿电"，所以"绿

电''的来源可能是太阳能，它的优点是能从自然界源源不断获得，安全无污染。

三、计算题

9.随着人们环保意识的提高，"风光互补路灯”（如图所示）得到了广泛的应用。它在有阳

光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，两者皆备时同时发电，并将电

能输送至蓄电池储存起来，供路灯晚间照明使用，为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，

一般充电至90%左右即停止充电。放电余留20%左右即停止电能输出。下表为某型号风光

互补路灯系统配置方案的相关参数：

⑴若遇到阴天并且无风，仅靠蓄电池供电，最多可供灯具正常发光多长时间？

⑵若一块该"风光互补路灯”太阳能电池板的总面积为5m2,当其垂直太阳光方向放置时，

最大发电功率达到180W,则当地垂直太阳光方向In?范围内太阳能电池板所接收太阳辐

射的最大功率为多少？

⑶当风速为6.0m/s时，风力发电机的输出功率将变为50W。在这种风速下，持续光照

12h,蓄电池的电量也只由20%充到70%。求此过程中太阳能电池板发电的平均功率。

风力发电机太阳能电池组件

最小启动风速1.0m/s太阳能电池180W

最小充电风速3.0m/s太阳能转换效率15%

最大限制风速12.0m/s蓄电池400A*hl2V

最大输出功率400W大功率LED路灯80W12V

【答案】(l)42h；(2)240W；(3)150W

【解析】⑴充电至90%左右即停止充电，放电余留20%左右即停止电路输出。蓄电池的供

电容量

W=UQ=12Vx400A・hx(90%-20%)=12Vx400Ax3600sx(90%-20%)=1.2096xl07J

由a=?知道，可供灯具正常发光时间

W1.2096X107J

=--=---------=151200s=42h

灯号80W

(2)太阳能电池板的总面积为5m2,当其垂直太阳光方向放置时，最大发电功率达到

180W,所以太阳能电池板每In?发电功率为

%3=36W

5

由表格数据知道，15%PQ尸也，所以In?范围内太阳能电池板所接受太阳辐射的最大功率

436W

=240W

15%-15%

⑶蓄电池的电量由20%充到70%

W=12Vx400A*hx(70%-20%)=12Vx400Ax3600sx(70%-20%)=8.64xlO6J

由a=?知道，风力发电机发电为

W««=P^Z/=50WX12X3600S=2.16X106J

太阳能电池板发电

卬XW,^=W,-W^=8.64X106J-2.16X106J=6.48X106J

所以发电功率

pW'6.48X106J

r=-7-=--------------=15OW

t12x3600s

答：⑴仅靠蓄电池供电，最多可供灯具正常发光42h；

(2)当地垂直太阳光方向In?范围内太阳能电池板所接受太阳辐射的最大功率为240W；

⑶当风速6.0m/s时，持续光照12h,太阳能电池板发电的平均功率为150W。

10.太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表为小明家的太阳能热水器在阳

光照射下记录的相关信息，其中太阳辐射功率在数值上等于lh内投射到太阳能热水器吸热

板Im?面积上的太阳能，求：

水的比热容

太阳照射时间装水量吸热板面积水升高的温度太阳辐射功率

/

/J(m?h)"

/h/kg/m2/℃

41002404.2xlO33xlO6

⑴水在4h内吸收的热量是多少？

(2)水在4h内吸收的热量相当于完全燃烧多少千克的焦炭所释放的热量？(焦炭的热值取

3xlO7J/kg)

⑶该太阳能热水器的能量转化效率是多大？

【答案】(1)1.68X107J;(2)0.56kg；(3)70%

【解析】⑴水在4h内吸收的热量是

%=cmAt=4.2x10%(kg-℃)xl00kgx40℃=1.68xl07J

⑵焦炭的质量为

_1.68xlO7J

m=-0.56kg

q3xlO7J/kg

(3)该太阳能热水器吸收的热量为

且、=Prs=3xl()6j.(m?.h)-'x4hx2m2=2.4xl()7J

该太阳能热水器的能量转化效率是

7=—xl00%=168x10Jx1oo%=7O%

蠲2.4X107J

答：⑴水在4h内吸收的热量是1.68x1的J；

(2)焦炭的质量为0.56kg；

⑶该太阳能热水器的能量转化效率是70%。

四、综合题

1L阅读短文，回答问题

巨大的"核能火炉"-太阳能

太阳距地球1.5亿千米，核心的温度高达1500万摄氏度。在太阳内部，氢原子核在超高温

下发生聚变，释放出巨大的核能。因此太阳核心每时每刻都在发生着氢弹爆炸。太阳释放

的能量向外扩散，太阳表面温度约6000国，就像一个高温气体组成的海洋。大部分太阳能

以热和光的形式向四周辐射开去。太阳向外辐射的能量中，只有约20亿分之一的传递到地

球，太阳能是我们今天所用大部分能量的源泉。比如属于化石能源的煤、石油、天然气，

都是来自远古的太阳能，它是地球给人类提供的最主要的一次能源。人类除了利用储存在

化石燃料中的太阳能，还直接利用太阳能，目前直接利用太阳能的方式主要有两种，一种

是用集热器把水等物质加热；另一种是用太阳能电池把太阳能转化为电能。平板集热器的

箱面是玻璃，内部是涂黑的吸热板。可以吸收太阳辐射并转化为内能，从而将集热器管道

内的水加热。太阳能电池可以将太阳能转化为电能、太阳能电池具有使用寿命长，没有污

染等优点。

（1）大部分太阳能以的形式向四周辐射开去；

（2）煤、石油、天然气是地球给人类提供的是最主要的次能源；

（3）目前直接利用太阳能的方式有两种：一是用集热器把水等物质加热；二是用太阳能电

池把太阳能转化成:

（4）平板集热器的箱面是玻璃，内部涂黑，是因为。相反，我们夏天在太阳

下工作最好穿白色衣服，因为它能所有的色光。

【答案】热和光一电能黑色物体容易吸收太阳的热反射

【解析】（1）⑴由"大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射开去”知：大部分太阳能以热

和光的形式向四周辐射开去。

（2）⑵由"煤、石油、天然气，都是来自远古的太阳能，它是地球给人类提供的最主要的

一次能源"知：煤、石油、天然气是地球给人类提供的最主要的一次能源。

（3）⑶由"目前直接利用太阳能的方式主要有两种，一种是用集热器把水等物质加热；另

一种使用太阳能电池把太阳能转化为电能"知：目前直接利用太