四、综合能力题(23、24、 25题各6分，26题9分，共27分)
23. 阅读材料，请回答下列问题。
你听说过“乙醇汽油吗”
有这样一则报道：一个美国农民面对自己家里堆积如山的玉米愁容满面：玉米售价既低廉又销路不好。他梦想着将这些 有着黄金一样颜色的东西变成真正的黄金!他不顾大家都讥笑他异想天开，专程为他的“异想天开”去请教了一位 科学家。这位科学家既同情他也对他的“异想天开”很感兴趣，经过一段时间的研究和考察，这位科学家开发出了“乙醇汽油”，即用玉米生产乙醇，然后以一定比例与汽油混合，就可以供汽车等作为能源使用。
石油被称为“液体黄金”，但是使用传统能源所带来的环境问题以及能源危机正越来越严重地困扰着人类。所以“乙醇汽油”的开发和利用或许能给人类开发新的能源带来一种新的途径。
请你根据上述材料和所学知识分析回答下列问题：
(1)乙醇燃烧的过程是_______能转化为内能的过程。理论上，完全燃烧28 g乙醇可以产生的热量，如果这些热量完全被水吸收，在1标准大气压下，那么可以将_______kg 20 ℃的水加热到沸腾。[水的比热容 为J/(kg•℃)]
(2)使用乙醇汽油作为能源，与使用传统汽油、柴油等相比具有明显的好处,请你说出两点：①_______________________;②__ ______________________。
24. 汽车为人类文明做出了巨大的贡献，同时对自然生态环境的恶化，负有难以推卸的责任。
行驶的汽车大量排放含氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物等废气。2011年4月 1日起，北京市开始执行调整后的非居住区停车场白天收费标准，希望靠提高收费来限制小汽车上路。
我国政府为了减少汽车尾气带给人们的危害，花费了大量的精力、财力。由于天然气和液化石油气的热值大、价格低，燃烧后生成物中不含铅，污染少。因此，在北京街头，随处可见到用天然气或液化石油气作为燃料的汽车，成为绿色北京的一个新亮点。
(1)说一说汽车的泛滥对自然生态环境的危害：_______________________________。
(2)针对环境污染，汽车使用天然气或液化石油气作燃料的优点是_______________。
(3)为建设绿色中华，绿色北京，请你另外提出一条治理汽车尾气污染的合理化建议：______________________________________________________________________。
25. 在南昌市红谷滩新区人们可免费租借自行车出行，这是当今倡导低碳生活的一种具体体现。低碳生活是指生活作 息时所耗用的能量要减少，从而降低碳特别是二氧化碳的排放。低碳生活，对于我们普通人来说，是一种态度，而不是一种能力，我们应该积极倡导并践行。请你从物理学的角度再列举三个低碳生活的事例。
26. 6月5日是世界环境日，人类对能源的需求越来越大，世界能源危机日益突出，如何合理利用和开发能源，提高能源的利用率，实现低碳减排，已成为世界各国共同关注的问题。
(1)图9甲为近两个多世纪以来人类能源消耗曲 线图，由图可知，自1950年以来，人类能源消耗的情况是( )
A.显著增长 B .平稳增长 C.稳中有降 D.显著减少
(2)在众多的未来能源中，风能、太阳能、水能都同属于_______(选填“可再生”或“不可再生”)能源，它们的开发和利用可以减轻大量化石燃料的生产和消费导致严重的环境污染和生态破坏。
(3)为实现减排目标，国家大力推广风力发电。江苏省沿海地区风力发电项目已全面启动，沿海壮观的风电场即将形成(如图9乙)。 假如 kW的风电场项目全面建成之后，所有机组发电1 h，可提供多少kW•h的电能?这些电能相当于多少千克煤炭完全燃烧所释放出来的能量?(煤的热值为 J/kg，1 kW•h= J)
(4)充分利用太阳能，符合节能减排的理念。太阳能热水器(如图9丙)已走进了千家万户，小明家的太阳能热水器接受太阳能的总有效面积为，热水器每平方米的面积上1 h 得到的太阳辐射能平均为，热水器仅能把接收的太阳能的50%转化为水的内能，若光照3 h可以使热水器内初温为20 ℃、质量为100 kg的水温度升高多少摄氏度?已知水的比热容是 J/(kg•℃)。
参考答案：
1. C 解析：核能发电是核燃料的核能转化为蒸汽的内能，内能转化为汽轮机的机械能，通过发电机把机械能转化为电能。
2. C 解析：煤、石油、天然气等化石能源是埋藏在地下经地质变化千百万年后的产物，它们在人类利用时越来越少，不可能短期内得到补充，是典型的不可再生能源，而风能是可以源源不断地得到的一种能源，属于可再生能源，C选项正确。
3. C 解析：太阳能电池将太阳能转化为电能，在蓄电池内将电能转化为化学能，对外供电时将化学能转化为电能。
4. D 解析：A选项中，太阳能发电：太阳能(可再生)转化为电能;B选项中，风力发电：风能(可再生)转化为电能;C选项中，水力发电：水的机械能(可再生)转化为电能;D选项中，核能发电：核能(不可再生)转化为电能。
5. C 解析：地球上的能源有很多种，有的是可再生能源，如水能、风能、太阳能等;而化石能源、核能等越用越少，属于不可再生能源，故A、B选项错误。核废料具有很强的核辐射，必须进行专门的处理，不能随意丢弃，故C选项正确。目前的核电站是利用核裂变释放的核能，而不是核聚变，故D选项错误。
6. B 解析：可燃冰的学名为“天然气水合物”，是天然气在0 ℃和30个大气压的作用下结晶而成的“冰块”。“冰块”里甲烷占80%～99.9%，可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何残渣，污染比煤、石油、天然气都要小得多，它属于不可再生能源，其能量的来源主要是内部所含的甲烷燃烧释放的能量，因此B选项是正确的，A、C、D选项错误。
7. A 解析：目前人类获取核能的途径有两种：一是核裂变，二是核聚变。当前人类技术对核聚变还不能控制，人类和平利用核能是核裂变，如核电站就是 利用可控核反应堆，原子弹是利用核裂变，氢弹是利用核聚变，所以A选项正确。
8. D 解析：核电站是利用核能转化为电能，故A选项错误;水能、风能是可再生能源，而化石能源是不可再生能源，故B选项错误;太阳能电池是把太阳能转化为电能的装置，故C选项错误;电灯发光是利用电流的热效应，将电能转化为内能和光能，由于能量的转化是不可逆的，所以这些内能无法自动转化为电能，故D选项正确。
9. C 解析：太阳能是一种清洁的可再生能源，所以A、B错误;目前直接利用太阳能的方式，主要是光热转换和光电转换，所以太阳能可以转化为电能，故D错误;太阳能是未来的理想能源，前景广阔，故选C。
10. B 解析：长江水资源丰富，修建水电站可充分利用水资源;西北地区化石燃料资源丰富，可修建火力发电站。而东部地区由于化石燃料资源缺乏，若修建火力发电站，需要从西北部运输化石燃料，因而增加了运输成本，增大了投资。若在东部修建核电站，由于核燃料的需求量少，因此可以解决运输和输送电的实际困难。
11. C 解 析：废电池内有毒物质及重金属含量高，随意丢弃容易污染环境。我们应专门收集处理废电池，不得将其和其他垃圾一块放入垃圾箱。
12. A 解析：使用一次性碗筷和使用一次性塑料袋都会造成资源浪费，为了节约能源和保护环境，我们提倡上学时能骑单车就尽量不坐汽车。
13. (1)可再生 (2)重力势 (3)B 解析：水能被利用后自然界很快能够再生，所以水能属于可再生能源;重力势能的大小取决于物体的质量和高度，抬高拦河坝内的水位使水的高度增加，可以增大水的重 力势能;寒冬季节，放在室外的水缸会破裂是因为水凝固成冰后体积会变大，将水缸胀破，与水的比热容大无关。
14. 电 甲 解析：太阳能电池把太阳能转化为电能。机翼的横截面形状 应如题图局部放大图甲所示，因为机翼横截面的形状上下不对称，在相同的时间内，机翼上方气流通过的路程较长，因而速度较大，它对机翼的压强较小，下方气流通过的路程较短，因而速度较小，对机翼的压强较大。这样机翼的上、下表面产生了压强差，获得向上的升力。
15. (1)使分散的太阳光集中到集热器上，提高效率 储热器 (2)内能→机械能→电能 (3)能源持久、无污染 效率低、功率不稳定、受天气影响大
16. 光热转换 光电转换
17. 不可再生 核裂 电磁感应
解析：核电站的核心是核反应堆，它以铀核为燃料，核反应堆中放出的核能转化为高温蒸汽的内能，内能转化成汽轮机的机械能，带动发电机利用电磁感应原理转化为电能。 J，相当于烟煤的质量 kg。
18. 增长 人走灯灭
19. (1)核裂变 (2)①核能转化为内能 ②5 9.8% (3)太阳能、核能、地热能、潮汐能
解析：核反应堆利用的是可控核裂变反应，是将核能先转化为内能再转化为机械能，最终转化为电能。核电站的效率。
20. ①太阳能电池最大输出功率为40 W ②所使用灯泡为高效节能灯 ③电源电压为12 V④光能
21. (1)不可再生 (2) (3) 开发利用清洁能源等
解析：化石能源是典型的不可再生能源，包括煤、石油、天然气等。由公式得。为减少燃料燃烧污染空气，可开发利用清洁能源，如地热能、太阳能等。
22. (1)顺 热水的密度比冷水的密度小,集热器中的热水总是上升,储水箱中的冷水总是下降 在阴雨天或夜间用来辅助加热
(2)选购太阳能热水器,因为它的平均成本低,且使用时方便、清洁、无污染。
23. (1)化学 2.5 (2)①节约传统能源 ②减少环境污染
解析：水的质量为。
24. (1)产生废气、余热和噪声等 (2)尾气中不含铅，污染少 (3)推广使用太阳能汽车;提倡步行、骑自行车或乘公交车出行，限制自驾出行等
25. 多使用清洁能源，如风能、水能、太阳能等;鼓励人们多乘坐公共交通工具(或养成良好的用水、用电的习惯;提高机械效率;加强废气 排放管理等)
解析：“节能”主要从尽量利用污染小的能源、减少能源浪费两方面考虑，例如利用风能、水能、太阳能等能源及多人乘坐一辆车等方式;“减排”主要从少使用机动车、提高机械效率、加强排气管理等方面考虑。
26. (1)A (2)可再生
(3)可提供电能为
煤炭质量：
(4)
水升高温度为
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