10. 解决“能源危机”，实现可持续发展，已是当务之急。
(1)生物能源是一种可再生的新能源，其能量是绿色植物通过
(2)沼气是农村推广使用的一种新能源，它的主要成分是甲烷。沼气发电是把沼气中的
(3)水电站工作时，主要把水的机械能转化为
(1)生物能源是一种可再生的新能源，其能量是绿色植物通过
光合
作用由太阳能转化为化学能
。(2)沼气是农村推广使用的一种新能源，它的主要成分是甲烷。沼气发电是把沼气中的
化学
能转化为电能。(3)水电站工作时，主要把水的机械能转化为
电
能；发电机是根据法拉第发现的电磁感应
现象制成的；水能是可再生能源，可以源源不断地从自然界得到补充，请再举出一个可再生能源的例子：太阳能(或风能、生物质能)
。答案：光合
化学能
化学
电
电磁感应
太阳能（或风能、生物质能）
化学能
化学
电
电磁感应
太阳能（或风能、生物质能）
解析：
【分析】
本题围绕能源转化和相关学科基础知识点展开，解题时需结合课本核心概念逐一分析：
1. 第(1)问：回忆绿色植物储存能量的生理过程，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为自身的化学能储存，这是生物能源的能量来源；
2. 第(2)问：沼气的主要成分甲烷是化学物质，具有化学能，沼气发电是将沼气中的化学能转化为电能；
3. 第(3)问：水电站中水流的机械能推动发电机运转，最终转化为电能；发电机的工作原理是法拉第发现的电磁感应现象；可再生能源是能从自然界源源不断获取的能源，除水能外，太阳能、风能等都属于此类。
【解析】
(1) 绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存于体内，为生物能源提供能量，故第一空填“光合”，第二空填“化学能”；
(2) 沼气中的甲烷具有化学能，沼气发电过程是将沼气中的化学能转化为电能，因此此处填“化学”；
(3) 水电站工作时，水的机械能推动发电机转化为电能；发电机是根据法拉第发现的电磁感应现象制成的；常见的可再生能源还有太阳能（或风能、生物质能等）。
【答案】
(1) 光合；化学能
(2) 化学
(3) 电；电磁感应；太阳能（或风能、生物质能）
【知识点】
能量转化、光合作用、电磁感应现象
【点评】
本题考查能源与能量转化的基础知识点，涵盖生物、物理两门学科的核心概念，侧重对课本基础知识的记忆与应用，有助于学生梳理不同形式能量的转化路径，理解可再生能源的特点，题目贴近生活，难度较低。
【难度系数】
0.8
本题围绕能源转化和相关学科基础知识点展开，解题时需结合课本核心概念逐一分析：
1. 第(1)问：回忆绿色植物储存能量的生理过程，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为自身的化学能储存，这是生物能源的能量来源；
2. 第(2)问：沼气的主要成分甲烷是化学物质，具有化学能，沼气发电是将沼气中的化学能转化为电能；
3. 第(3)问：水电站中水流的机械能推动发电机运转，最终转化为电能；发电机的工作原理是法拉第发现的电磁感应现象；可再生能源是能从自然界源源不断获取的能源，除水能外，太阳能、风能等都属于此类。
【解析】
(1) 绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存于体内，为生物能源提供能量，故第一空填“光合”，第二空填“化学能”；
(2) 沼气中的甲烷具有化学能，沼气发电过程是将沼气中的化学能转化为电能，因此此处填“化学”；
(3) 水电站工作时，水的机械能推动发电机转化为电能；发电机是根据法拉第发现的电磁感应现象制成的；常见的可再生能源还有太阳能（或风能、生物质能等）。
【答案】
(1) 光合；化学能
(2) 化学
(3) 电；电磁感应；太阳能（或风能、生物质能）
【知识点】
能量转化、光合作用、电磁感应现象
【点评】
本题考查能源与能量转化的基础知识点，涵盖生物、物理两门学科的核心概念，侧重对课本基础知识的记忆与应用，有助于学生梳理不同形式能量的转化路径，理解可再生能源的特点，题目贴近生活，难度较低。
【难度系数】
0.8
11. 北京奥运会场馆广泛应用了节能减排技术，成为节约能源、减少二氧化碳排放量的成功典范。下列措施中不属于节能减排的是(
A.国家体育场装有100 kW太阳能光伏发电系统
B.奥运村内车辆减速慢行
C.奥运村的生活热水全部来自6 000 m²的太阳能集热器
D.奥运村内建筑物顶部装有风力发电机
B
)A.国家体育场装有100 kW太阳能光伏发电系统
B.奥运村内车辆减速慢行
C.奥运村的生活热水全部来自6 000 m²的太阳能集热器
D.奥运村内建筑物顶部装有风力发电机
答案：B
解析：
【分析】
首先明确节能减排的核心是节约能源、减少二氧化碳等污染物排放，一般通过利用可再生能源、提升能源利用效率等方式实现。接着逐个分析选项：
1. A选项的太阳能光伏发电系统，利用可再生的太阳能发电，替代传统化石能源，能节约能源、减少碳排放，属于节能减排措施；
2. B选项中奥运村内车辆减速慢行，核心目的是保障交通安全，并非以节约能源、减少排放为主要目标，不属于节能减排措施；
3. C选项的太阳能集热器利用太阳能供应生活热水，减少了对传统加热能源的依赖，属于节能减排措施；
4. D选项的风力发电机利用风能发电，借助可再生能源替代传统化石能源，可节约能源、减少碳排放，属于节能减排措施。
综上可判断出不属于节能减排的选项。
【解析】
A选项：太阳能光伏发电系统将太阳能转化为电能，替代传统化石能源发电，能够节约能源、减少二氧化碳排放，属于节能减排措施。
B选项：奥运村内车辆减速慢行，主要是为了保障出行安全，该措施的核心目的并非节约能源或减少排放，不属于节能减排措施。
C选项：太阳能集热器利用太阳能加热水，降低了对煤炭、电力等传统能源的使用需求，属于节能减排措施。
D选项：风力发电机将风能转化为电能，用可再生能源替代传统化石能源，可节约能源、减少碳排放，属于节能减排措施。
因此，不属于节能减排的是B选项。
【答案】
B
【知识点】
节能减排概念、可再生能源应用
【点评】
本题考查对节能减排措施的理解，需准确把握节能减排的核心内涵，区分不同措施的主要目的，避免混淆看似相关但实际目标不同的选项，侧重基础概念的应用。
【难度系数】
0.8
首先明确节能减排的核心是节约能源、减少二氧化碳等污染物排放，一般通过利用可再生能源、提升能源利用效率等方式实现。接着逐个分析选项：
1. A选项的太阳能光伏发电系统，利用可再生的太阳能发电，替代传统化石能源，能节约能源、减少碳排放，属于节能减排措施；
2. B选项中奥运村内车辆减速慢行，核心目的是保障交通安全，并非以节约能源、减少排放为主要目标，不属于节能减排措施；
3. C选项的太阳能集热器利用太阳能供应生活热水，减少了对传统加热能源的依赖，属于节能减排措施；
4. D选项的风力发电机利用风能发电，借助可再生能源替代传统化石能源，可节约能源、减少碳排放，属于节能减排措施。
综上可判断出不属于节能减排的选项。
【解析】
A选项：太阳能光伏发电系统将太阳能转化为电能，替代传统化石能源发电，能够节约能源、减少二氧化碳排放，属于节能减排措施。
B选项：奥运村内车辆减速慢行，主要是为了保障出行安全，该措施的核心目的并非节约能源或减少排放，不属于节能减排措施。
C选项：太阳能集热器利用太阳能加热水，降低了对煤炭、电力等传统能源的使用需求，属于节能减排措施。
D选项：风力发电机将风能转化为电能，用可再生能源替代传统化石能源，可节约能源、减少碳排放，属于节能减排措施。
因此，不属于节能减排的是B选项。
【答案】
B
【知识点】
节能减排概念、可再生能源应用
【点评】
本题考查对节能减排措施的理解，需准确把握节能减排的核心内涵，区分不同措施的主要目的，避免混淆看似相关但实际目标不同的选项，侧重基础概念的应用。
【难度系数】
0.8
12. 太阳能电动车和立足于氢能基础上的燃料电池汽车具有广阔的应用前景。前者将太阳能转化为
电能
，能源来源无限且无污染
；后者以氢为燃料，通过化学反应产生电流并生成水
，能实现可循环利用和零排放。答案：电能
无污染
水
无污染
水
解析：
【分析】
首先分析太阳能电动车的能量转化：太阳能电动车通过太阳能电池板将太阳能转化为电能，为车辆提供动力；太阳能作为清洁能源，除了能源来源无限外，还具有无污染的显著优点。再看氢燃料电池汽车：氢燃料电池中，氢气与氧气发生化学反应产生电流，反应的生成物是水，水可循环利用制氢，实现零排放。结合这些知识点依次填入对应空格即可。
【解析】
1. 太阳能电动车依靠太阳能电池板将太阳能转化为电能，以此驱动车辆运行；
2. 太阳能是清洁能源，除了来源无限的特点外，还具备无污染的优势，不会对环境造成危害；
3. 氢燃料电池工作时，氢气和氧气发生化学反应，在产生电流的同时生成水，水可通过相关工艺再次制氢，实现可循环利用和零排放。
【答案】
电能；无污染；水
【知识点】
太阳能能量转化、氢燃料电池原理、清洁能源特性
【点评】
本题考查清洁能源的相关知识，紧密结合新能源应用热点，要求学生掌握太阳能、氢能的转化及应用特点，有助于学生树立环保与可持续发展的能源观念。
【难度系数】
0.8
首先分析太阳能电动车的能量转化：太阳能电动车通过太阳能电池板将太阳能转化为电能，为车辆提供动力；太阳能作为清洁能源，除了能源来源无限外，还具有无污染的显著优点。再看氢燃料电池汽车：氢燃料电池中，氢气与氧气发生化学反应产生电流，反应的生成物是水，水可循环利用制氢，实现零排放。结合这些知识点依次填入对应空格即可。
【解析】
1. 太阳能电动车依靠太阳能电池板将太阳能转化为电能，以此驱动车辆运行；
2. 太阳能是清洁能源，除了来源无限的特点外，还具备无污染的优势，不会对环境造成危害；
3. 氢燃料电池工作时，氢气和氧气发生化学反应，在产生电流的同时生成水，水可通过相关工艺再次制氢，实现可循环利用和零排放。
【答案】
电能；无污染；水
【知识点】
太阳能能量转化、氢燃料电池原理、清洁能源特性
【点评】
本题考查清洁能源的相关知识，紧密结合新能源应用热点，要求学生掌握太阳能、氢能的转化及应用特点，有助于学生树立环保与可持续发展的能源观念。
【难度系数】
0.8
13. 上海世博会中国馆使用的是冰蓄冷技术，其原理非常简单：在中国馆的底部有一个巨大的蓄冰池，晚上处于用电低谷时，我们用电制
冰
，白天利用冰熔化
成水时需要吸热
的道理来给场馆降温。世博会在夏、秋两季举行，需要大量冷气，这一技术可以有效地实现电能的合理使用。答案：冰
熔化
吸热
熔化
吸热
解析：
【分析】
首先理解冰蓄冷技术的核心逻辑：晚上处于用电低谷时，要制备可储存冷量的物质，结合“冰蓄冷”的技术名称，可知是制冰；白天需要给场馆降温，冰变成水的物态变化是熔化，而熔化过程需要吸收热量，能吸收场馆内的热量实现降温。我们需要结合物态变化的特点依次对应每个空进行填写。
【解析】
1. 第一个空：依据冰蓄冷技术的原理，晚上用电低谷时，用电制取冰，将冷量以冰的形式储存；
2. 第二个空：冰由固态变成液态的水，对应的物态变化是熔化；
3. 第三个空：熔化属于吸热过程，能够吸收场馆内的热量，从而达到降温效果。
【答案】
冰；熔化；吸热
【知识点】
熔化吸热
【点评】
本题结合上海世博会中国馆的冰蓄冷技术，考查物态变化中熔化吸热的原理，体现了物理知识在实际生活中的应用，帮助学生建立物理与生活的联系。
【难度系数】
0.8
首先理解冰蓄冷技术的核心逻辑：晚上处于用电低谷时，要制备可储存冷量的物质，结合“冰蓄冷”的技术名称，可知是制冰；白天需要给场馆降温，冰变成水的物态变化是熔化，而熔化过程需要吸收热量，能吸收场馆内的热量实现降温。我们需要结合物态变化的特点依次对应每个空进行填写。
【解析】
1. 第一个空：依据冰蓄冷技术的原理，晚上用电低谷时，用电制取冰，将冷量以冰的形式储存；
2. 第二个空：冰由固态变成液态的水，对应的物态变化是熔化；
3. 第三个空：熔化属于吸热过程，能够吸收场馆内的热量，从而达到降温效果。
【答案】
冰；熔化；吸热
【知识点】
熔化吸热
【点评】
本题结合上海世博会中国馆的冰蓄冷技术，考查物态变化中熔化吸热的原理，体现了物理知识在实际生活中的应用，帮助学生建立物理与生活的联系。
【难度系数】
0.8
14. 热电站既能发电，又能供热，随着热电站技术不断更新，煤的燃烧程度比传统火电站更充分。为深入了解，某学习小组对某热电站进行调查，获取的信息如下表所示。
（1）4 000 t煤完全燃烧可放出多少热量？（q煤＝3×10⁷ J/kg）
（2）该热电站20 h发电多少千瓦时？
（3）该热电站的能量利用率是多少？
（4）请结合以上信息，写出提高热电站能量利用率的方法。
（1）4 000 t煤完全燃烧可放出多少热量？（q煤＝3×10⁷ J/kg）
（2）该热电站20 h发电多少千瓦时？
（3）该热电站的能量利用率是多少？
（4）请结合以上信息，写出提高热电站能量利用率的方法。
答案：解：
$ (1) m=4000t=4×10^6kg$
$ Q_{放}=mq_{煤}=4×10^6kg×3×10^7J/kg=1.2×10^{14}J$
$ (2) W=Pt=5×10^5kW×20h=10^7kW· h$
$ (3) W_{电}=10^7kW· h=3.6×10^{13}J$
$ W_{总有用}=W_{电}+Q_{供热}=3.6×10^{13}J+3.4×10^{13}J=7×10^{13}J$
$ \eta=\frac{W_{总有用}}{Q_{放}}×100\%=\frac{7×10^{13}J}{1.2×10^{14}J}×100\%\approx58.3\%$
(4) ① 使燃料燃烧得更充分（或“充分燃烧燃料”）
② 提高发电效率
③ 提高废气的能量利用率
$ (1) m=4000t=4×10^6kg$
$ Q_{放}=mq_{煤}=4×10^6kg×3×10^7J/kg=1.2×10^{14}J$
$ (2) W=Pt=5×10^5kW×20h=10^7kW· h$
$ (3) W_{电}=10^7kW· h=3.6×10^{13}J$
$ W_{总有用}=W_{电}+Q_{供热}=3.6×10^{13}J+3.4×10^{13}J=7×10^{13}J$
$ \eta=\frac{W_{总有用}}{Q_{放}}×100\%=\frac{7×10^{13}J}{1.2×10^{14}J}×100\%\approx58.3\%$
(4) ① 使燃料燃烧得更充分（或“充分燃烧燃料”）
② 提高发电效率
③ 提高废气的能量利用率
解析：
【分析】
1. 第(1)问：要计算煤完全燃烧放出的热量，需利用热值公式$Q_{放}=mq$，先将煤的质量单位从吨换算为千克，再代入已知的热值数值进行计算。
2. 第(2)问：计算发电量，根据电功公式$W=Pt$，注意将功率单位调整为千瓦，时间用小时，这样计算结果直接为千瓦时。
3. 第(3)问：能量利用率是总有用能量与燃料完全燃烧放出总能量的比值，总有用能量包括发电的电能和供热的能量，先将电能单位换算为焦耳，再与供热能量相加，最后代入利用率公式计算。
4. 第(4)问：结合题目中煤燃烧更充分、废气供热的信息，从燃料燃烧充分性、发电效率、废气能量回收等角度思考提高利用率的方法。
【解析】
(1) 进行单位换算：$m=4000t=4×10^6kg$
根据热值公式$Q_{放}=mq_{煤}$，代入数据得：
$Q_{放}=4×10^6kg×3×10^7J/kg=1.2×10^{14}J$
(2) 根据电功公式$W=Pt$，代入$P=5×10^5kW$，$t=20h$得：
$W=5×10^5kW×20h=10^7kW·h$
(3) 先将电能换算为焦耳：$W_{电}=10^7kW·h=10^7×3.6×10^6J=3.6×10^{13}J$
计算总有用能量：
$W_{总有用}=W_{电}+Q_{供热}=3.6×10^{13}J+3.4×10^{13}J=7×10^{13}J$
代入能量利用率公式：
$\eta=\frac{W_{总有用}}{Q_{放}}×100\%=\frac{7×10^{13}J}{1.2×10^{14}J}×100\%\approx58.3\%$
(4) 提高能量利用率的方法：
① 使燃料燃烧得更充分（或“充分燃烧燃料”）
② 提高发电效率
③ 提高废气的能量利用率
【答案】
(1) $1.2×10^{14}J$
(2) $10^7kW·h$
(3) 约$58.3\%$
(4) ① 充分燃烧燃料；② 提高发电效率；③ 提高废气的能量利用率
【知识点】
热值公式应用、电功公式应用、能量利用率计算
【点评】
本题结合热电站的实际场景，综合考查了热值、电功和能量利用率的相关计算，重点考查单位换算能力和对能量综合利用的理解，注重理论联系实际。
【难度系数】
0.6
1. 第(1)问：要计算煤完全燃烧放出的热量，需利用热值公式$Q_{放}=mq$，先将煤的质量单位从吨换算为千克，再代入已知的热值数值进行计算。
2. 第(2)问：计算发电量，根据电功公式$W=Pt$，注意将功率单位调整为千瓦，时间用小时，这样计算结果直接为千瓦时。
3. 第(3)问：能量利用率是总有用能量与燃料完全燃烧放出总能量的比值，总有用能量包括发电的电能和供热的能量，先将电能单位换算为焦耳，再与供热能量相加，最后代入利用率公式计算。
4. 第(4)问：结合题目中煤燃烧更充分、废气供热的信息，从燃料燃烧充分性、发电效率、废气能量回收等角度思考提高利用率的方法。
【解析】
(1) 进行单位换算：$m=4000t=4×10^6kg$
根据热值公式$Q_{放}=mq_{煤}$，代入数据得：
$Q_{放}=4×10^6kg×3×10^7J/kg=1.2×10^{14}J$
(2) 根据电功公式$W=Pt$，代入$P=5×10^5kW$，$t=20h$得：
$W=5×10^5kW×20h=10^7kW·h$
(3) 先将电能换算为焦耳：$W_{电}=10^7kW·h=10^7×3.6×10^6J=3.6×10^{13}J$
计算总有用能量：
$W_{总有用}=W_{电}+Q_{供热}=3.6×10^{13}J+3.4×10^{13}J=7×10^{13}J$
代入能量利用率公式：
$\eta=\frac{W_{总有用}}{Q_{放}}×100\%=\frac{7×10^{13}J}{1.2×10^{14}J}×100\%\approx58.3\%$
(4) 提高能量利用率的方法：
① 使燃料燃烧得更充分（或“充分燃烧燃料”）
② 提高发电效率
③ 提高废气的能量利用率
【答案】
(1) $1.2×10^{14}J$
(2) $10^7kW·h$
(3) 约$58.3\%$
(4) ① 充分燃烧燃料；② 提高发电效率；③ 提高废气的能量利用率
【知识点】
热值公式应用、电功公式应用、能量利用率计算
【点评】
本题结合热电站的实际场景，综合考查了热值、电功和能量利用率的相关计算，重点考查单位换算能力和对能量综合利用的理解，注重理论联系实际。
【难度系数】
0.6