1. 2018 年 3 月 23 日，科学家在海南琼北成功完成了第一口干热岩钻井，干热岩是地热能中最具有开发潜力的一种
可再生
(可再生/不可再生)清洁能源。为建设美丽、生态海南，当地政府鼓励使用电动汽车，电动汽车在行驶过程中是将电能转化为机械
能。答案：可再生
机械
机械
解析：
【分析】
首先判断干热岩的能源类型：回忆可再生能源的定义，即可以源源不断从自然界获取的能源，干热岩属于地热能，地热能来自地球内部的热能，能持续被开发利用，因此属于可再生能源。然后分析电动汽车的能量转化：电动汽车行驶时依靠电动机驱动，电动机工作是将电能转化为使汽车运动的机械能（动能属于机械能的一部分），所以这里填机械能。
【解析】
1. 干热岩是地热能的一种，地热能是可以从自然界源源不断获取的能源，符合可再生能源的特征，因此第一空填“可再生”。
2. 电动汽车在行驶过程中，电动机将电能转化为驱动汽车前进的机械能，因此第二空填“机械”。
【答案】
可再生；机械
【知识点】
可再生能源判定、能量转化判断
【点评】
本题考查能源分类和能量转化的基础知识点，紧密联系实际生活中的新能源开发和电动汽车应用，难度较低，旨在考查学生对基础物理和能源知识的掌握情况。
【难度系数】
0.8
首先判断干热岩的能源类型：回忆可再生能源的定义，即可以源源不断从自然界获取的能源，干热岩属于地热能，地热能来自地球内部的热能，能持续被开发利用，因此属于可再生能源。然后分析电动汽车的能量转化：电动汽车行驶时依靠电动机驱动，电动机工作是将电能转化为使汽车运动的机械能（动能属于机械能的一部分），所以这里填机械能。
【解析】
1. 干热岩是地热能的一种，地热能是可以从自然界源源不断获取的能源，符合可再生能源的特征，因此第一空填“可再生”。
2. 电动汽车在行驶过程中，电动机将电能转化为驱动汽车前进的机械能，因此第二空填“机械”。
【答案】
可再生；机械
【知识点】
可再生能源判定、能量转化判断
【点评】
本题考查能源分类和能量转化的基础知识点，紧密联系实际生活中的新能源开发和电动汽车应用，难度较低，旨在考查学生对基础物理和能源知识的掌握情况。
【难度系数】
0.8
2. 某公司研究发明了一种可以用来发电的地砖，它能够将行人步行踩踏时产生的机械能转化成电能，“发电地砖”可设计安装在客流量大的路面上。当受到踩踏时，“发电地砖”会被压缩大约 5 mm 的距离，从而实现机械能向电能的转换。近年推出的新型“发电地砖”从原来的四方形结构变成了三角形，在电能的转化率上提高了很多。
(1)把踩踏的机械能转化成电能，利用了
(2)根据能量的转化与守恒定律分析，产生的电能
(1)把踩踏的机械能转化成电能，利用了
电磁感应
原理。(2)根据能量的转化与守恒定律分析，产生的电能
小于
(大于/等于/小于)人减少的机械能。答案：电磁感应
小于
小于
解析：
【分析】
第(1)问：要思考将机械能转化为电能的装置原理，发电机是利用电磁感应原理实现机械能到电能的转化，发电地砖的工作原理与发电机一致，所以需明确电磁感应原理的能量转化特点。
第(2)问：根据能量守恒定律，能量在转化过程中会有部分能量以摩擦生热等形式损耗，转化为内能等其他形式的能，所以人减少的机械能不会全部转化为电能，以此分析电能和人减少的机械能的大小关系。
【解析】
(1) 电磁感应原理是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，该过程可以将机械能转化为电能，发电地砖将踩踏的机械能转化为电能，正是利用了电磁感应原理。
(2) 根据能量的转化与守恒定律，在能量转化过程中，会有部分机械能因克服摩擦等转化为内能，所以人减少的机械能一部分转化为电能，还有一部分转化为其他形式的能，因此产生的电能小于人减少的机械能。
【答案】
(1) 电磁感应
(2) 小于
【知识点】
电磁感应原理；能量守恒定律
【点评】
本题结合生活中的新型发电装置，考查物理原理在实际中的应用，需要准确掌握电磁感应的能量转化，以及理解能量转化过程中的能量损耗问题，将物理知识与生活实例结合起来。
【难度系数】
0.6
第(1)问：要思考将机械能转化为电能的装置原理，发电机是利用电磁感应原理实现机械能到电能的转化，发电地砖的工作原理与发电机一致，所以需明确电磁感应原理的能量转化特点。
第(2)问：根据能量守恒定律，能量在转化过程中会有部分能量以摩擦生热等形式损耗，转化为内能等其他形式的能，所以人减少的机械能不会全部转化为电能，以此分析电能和人减少的机械能的大小关系。
【解析】
(1) 电磁感应原理是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，该过程可以将机械能转化为电能，发电地砖将踩踏的机械能转化为电能，正是利用了电磁感应原理。
(2) 根据能量的转化与守恒定律，在能量转化过程中，会有部分机械能因克服摩擦等转化为内能，所以人减少的机械能一部分转化为电能，还有一部分转化为其他形式的能，因此产生的电能小于人减少的机械能。
【答案】
(1) 电磁感应
(2) 小于
【知识点】
电磁感应原理；能量守恒定律
【点评】
本题结合生活中的新型发电装置，考查物理原理在实际中的应用，需要准确掌握电磁感应的能量转化，以及理解能量转化过程中的能量损耗问题，将物理知识与生活实例结合起来。
【难度系数】
0.6
3. 早期的风光互补发电巧妙利用太阳光强时风速小、光弱时风速大的自然特点，使风能、光能互补，从而基本保证发电功率稳定。
(1)风能和光能都来源于
(2)风机功率和风速的三次方成正比，风速加倍，其功率增加到原来的
光伏功率和光的辐射量有关，单位面积光能的功率叫作光的辐射量，其单位是
(3)用风光互补发的电给额定功率为 $P$ 的用电器供电，风机功率为 $P_1$，光伏功率为 $P_2$，当 $P_1 + P_2 =$
(1)风能和光能都来源于
太阳能
，属于可再生
(可再生/不可再生)能源。若太阳光弱的时候风速小，不能
(能/不能)实现风光互补发电。(2)风机功率和风速的三次方成正比，风速加倍，其功率增加到原来的
8
倍。光伏功率和光的辐射量有关，单位面积光能的功率叫作光的辐射量，其单位是
$W/m^2$
。(3)用风光互补发的电给额定功率为 $P$ 的用电器供电，风机功率为 $P_1$，光伏功率为 $P_2$，当 $P_1 + P_2 =$
P
，用电器正常工作。如图 18 - 5 - 2 是某风光互补发电系统一段时间内功率变化的图线，在11:00
(填时刻)左右，光伏功率最大。对于额定功率为 1 kW 的用电器，在 13:00—16:00 这段时间里，风光互补发的电能
(能/不能)满足其工作需要。答案：太阳能
可再生
不能
8
$\mathrm{W/m}^2$
P
11:00
能
可再生
不能
8
$\mathrm{W/m}^2$
P
11:00
能
解析：
【分析】
这道题是关于风光互补发电的综合题，可分小问逐个突破：
1. 第一问：先回忆能源相关知识，风能由太阳辐射引发空气流动产生，故和光能都源于太阳能；风能、光能可持续从自然界获取，属于可再生能源；风光互补依赖“光强时风速小、光弱时风速大”的特点，若光弱时风速也小，两者功率均偏低，无法实现互补。
2. 第二问：根据功率与风速的三次方正比关系，设比例式代入风速加倍的情况计算倍数；结合功率和面积的单位，推导辐射量的单位。
3. 第三问：用电器正常工作的条件是实际功率等于额定功率，据此确定总发电功率的要求；通过观察图像找到光伏功率曲线的最高点对应时刻；对比13:00—16:00总功率与用电器额定功率的大小，判断能否满足需求。
【解析】
(1) 风能是太阳辐射导致地球表面受热不均，引发空气流动形成的，因此风能和光能都来源于太阳能；风能和光能可以源源不断地从自然界获取，属于可再生能源；风光互补的核心是光强时风速小、光弱时风速大，以此保证发电功率稳定，若太阳光弱的时候风速小，两者功率都处于较低水平，不能实现风光互补发电。
(2) 设风机功率与风速的关系为$ P = kv^3 $（$ k $为比例常数），当风速加倍，即$ v' = 2v $，此时功率$ P' = k(2v)^3 = 8kv^3 = 8P $，所以功率增加到原来的8倍；单位面积光能的功率叫作光的辐射量，功率的单位是$\mathrm{W}$，面积的单位是$\mathrm{m}^2$，因此辐射量的单位是$\mathrm{W/m}^2$。
(3) 用电器正常工作时，实际功率需等于额定功率，所以当$ P_1 + P_2 = P $时，用电器正常工作；由图像可知，代表光伏功率的带黑点曲线在11:00左右达到峰值，即光伏功率最大的时刻是11:00；对于额定功率为1kW的用电器，13:00—16:00这段时间内总功率曲线的数值均大于1000W（1kW），所以风光互补发的电能满足其工作需要。
【答案】
(1) 太阳能；可再生；不能
(2) 8；$\mathrm{W/m}^2$
(3) $P$；11:00；能
【知识点】
能源分类；功率计算；图像分析
【点评】
本题结合风光互补发电的实际场景，将物理知识与生活应用结合，既考查了能源、功率的基础知识点，又要求学生具备图像信息读取与分析的能力，对知识的综合应用能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
这道题是关于风光互补发电的综合题，可分小问逐个突破：
1. 第一问：先回忆能源相关知识，风能由太阳辐射引发空气流动产生，故和光能都源于太阳能；风能、光能可持续从自然界获取，属于可再生能源；风光互补依赖“光强时风速小、光弱时风速大”的特点，若光弱时风速也小，两者功率均偏低，无法实现互补。
2. 第二问：根据功率与风速的三次方正比关系，设比例式代入风速加倍的情况计算倍数；结合功率和面积的单位，推导辐射量的单位。
3. 第三问：用电器正常工作的条件是实际功率等于额定功率，据此确定总发电功率的要求；通过观察图像找到光伏功率曲线的最高点对应时刻；对比13:00—16:00总功率与用电器额定功率的大小，判断能否满足需求。
【解析】
(1) 风能是太阳辐射导致地球表面受热不均，引发空气流动形成的，因此风能和光能都来源于太阳能；风能和光能可以源源不断地从自然界获取，属于可再生能源；风光互补的核心是光强时风速小、光弱时风速大，以此保证发电功率稳定，若太阳光弱的时候风速小，两者功率都处于较低水平，不能实现风光互补发电。
(2) 设风机功率与风速的关系为$ P = kv^3 $（$ k $为比例常数），当风速加倍，即$ v' = 2v $，此时功率$ P' = k(2v)^3 = 8kv^3 = 8P $，所以功率增加到原来的8倍；单位面积光能的功率叫作光的辐射量，功率的单位是$\mathrm{W}$，面积的单位是$\mathrm{m}^2$，因此辐射量的单位是$\mathrm{W/m}^2$。
(3) 用电器正常工作时，实际功率需等于额定功率，所以当$ P_1 + P_2 = P $时，用电器正常工作；由图像可知，代表光伏功率的带黑点曲线在11:00左右达到峰值，即光伏功率最大的时刻是11:00；对于额定功率为1kW的用电器，13:00—16:00这段时间内总功率曲线的数值均大于1000W（1kW），所以风光互补发的电能满足其工作需要。
【答案】
(1) 太阳能；可再生；不能
(2) 8；$\mathrm{W/m}^2$
(3) $P$；11:00；能
【知识点】
能源分类；功率计算；图像分析
【点评】
本题结合风光互补发电的实际场景，将物理知识与生活应用结合，既考查了能源、功率的基础知识点，又要求学生具备图像信息读取与分析的能力，对知识的综合应用能力有一定要求。
【难度系数】
0.6