第21章 电磁波及其应用 、第22章 能源与可持续发展 单元练习--2026-2027学年人教版物理九年级全一册

单元素养训练（十六） 第21章 电磁波及其应用 第22章 能源与可持续发展 一、选择题（本大题共10小题。每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。） 1．世界最大单体射电望远镜——“天眼”，已在我国建成使用，它将协助人类“触摸”来自外太空的微弱信号，探索宇宙的奥秘。它接收的是（　　） A．可听声 B．超声波 C．电磁波 D．次声波 2．“望舒之辇”是清华大学载人月球车的设计方案，灵感来源于古代传说中的月亮女神望舒，同时融入了秦始皇陵铜车马的关键元素，体现了中国文化的博大精深。下列说法正确的是（　　） A．航天员看到同伴是因为发生了光的反射 B．望舒之辇与地球联系，依靠的是超声波 C．望舒之辇在月球上的影子是由光的折射形成的 D．皎洁的月亮是光源 3．如图是电磁波及其应用实例，下列说法正确的是（　　） A．紫外线是紫色的 B．可见光与无线电波在真空中的传播速度相同 C．电视机遥控器用γ射线遥控 D．体检胸透用的电磁波频率比无线电波低 4．近几年来，我国大力推广新能源汽车，利用到了5G、氢能出行、智能车联网、100%清洁电力等高新技术，为经济社会高质量发展发挥积极作用，下列说法正确的是（　　） A．氢能源汽车用氢作为燃料是因为氢的比热容大 B．给电动汽车充电的过程中，是将化学能转化为电能 C．5G网络速度比4G更快，但它们的电磁波传播速度是一样 D．汽车周围有一定空气，所以倒车雷达以及北斗导航定位都是利用超声波传递信息 5．如图所示，核电站以核反应堆来代替火电站的锅炉，核燃料在核反应堆中释放核能，原子核能转变为内能来加热水产生蒸汽。蒸汽通过管路进入汽轮机，推动发电机发电。下列说法中正确的是（　　） A．核能为可再生能源 B．发电机发电过程将电能转化为机械能 C．核能的使用不需要任何防护，不会产生任何污染 D．核燃料在核反应堆中发生核裂变 6．我国天宫空间站使用4对柔性三结砷化镓太阳能电池板来发电，它的技术非常先进，光电转换效率超30%。下列说法正确的是（　　） A．太阳能电池板所用材料三结砷化镓是超导体 B．太阳能电池板面积越大，发电效率越高 C．太阳能电池板工作的效率超30%，表明太阳能电池板把至少30%的太阳能转化为化学能 D．太阳能电池板工作的效率超30%，表明太阳能电池板把至少30%的太阳能转化为电能 7．下列有关能量的分析中，不正确的是（　　） A．太阳能风扇帽使用过程中的能量转化为太阳能转化为机械能 B．原子弹爆炸其原理是核裂变 C．潮汐能是一种不可再生能源 D．在常温条件下热水杯中的冰块不会变多，只能变少，这是由于能量的转移具有方向性 8．（多选）关于电磁波和现代通信，下列叙述正确的是（　　） A．电磁波可以在真空中传播 B．电磁波的频率越低，在空气中传播的速度越小 C．卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站，进行通信 D．光纤通信具有传输信息量大、高抗干扰及光能损耗小等优点 9．（多选）为保护环境，我们倡导低碳、节能的日常生活习惯。下列做法符合这一理念的是（　　） A．尽量购买节能型的家用电器 B．要及时除去电冰箱内壁的霜 C．手机充完电后及时将充电器从插座上取下 D．长时间不看电视时尽量使其处于待机状态 10．（多选）新一代人造太阳“中国环流三号”首次实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行，标志着中国磁约束核聚变研究向高性能聚变等离子体运行迈出重要一步。2023年12月14日，中国宣布“中国环流三号”面向全球开放，邀请全世界科学家来中国集智攻关，共同追逐“人造太阳”能源梦想。关于核能的利用，下列说法中正确的是（　　） A．截止目前，核电站均是采用核裂变的方式来利用核能的 B．核电站内主要的能量转化过程：核能→水和蒸汽的内能→机械能→电能 C．核电站所使用的铀矿等核燃料，同煤炭、石油、天然气一样都属于不可再生能源 D．“中国环流三号”运行时，同原子弹爆炸时所发生的核反应相同，只是前者更加平稳可控 二、填空题（本大题共6小题） 11．我国北斗三号全球卫星导航系统（简称北斗三号系统）已全面提供定位、授时和短报文等服务。北斗卫星之间利用_____________相互传递信息，实现“星间链路”，它在真空中的传播速度约是_________________m/s。 12．太阳能和潮汐能都可以用来发电，太阳能和潮汐能都属于___________（选填“可再生”或“不可再生”）能源；由他们转化的电能属于_____________（选填“一次”或“二次”）能源。 13．如图是我国生产的“歼20隐形战机”，表面有一层特殊材料，这种材料能够___________对电磁波的吸收作用；它的表面制成特殊形状，这种形状能够____________反射回雷达设备的电磁波（以上两空均选填“增强”或“减弱”）。 14．如图甲所示是表示音频、视频和射频三种信号的波形示意图，频率最高的是___________信号。如图乙所示的光纤通信是利用了激光在纤维中经过多次___________（填“反射”或“折射”）从一端传到另一端。 15．家用热水器常见的有电热水器、燃气热水器和太阳能热水器，从节约能源和环保的角度看，提倡使用_____________热水器，这种热水器消耗的能源是_________________（选填“可再生能源”或“不可再生能源”）。 16．阅读短文，回答问题：化石能源目前仍是世界上许多国家的主要能源。石油危机、环境污染，我国对此问题尤为重视。为了解决环境污染、能源枯竭问题，中国率先在75届联合国大会上提出“碳达峰”、“碳中和”两个奋斗目标，同时大力发展风能、太阳能、核能等新能源。我国风力资源丰富，在东南沿海、西北沙漠优势突出。风能用之不竭、清洁环保，所以我国加大风能的开发和利用。如图甲是我国某风力发电基地，风力发电机组主要由风机叶片和发电机组组成。 （1）风力发电是把风能转化为电能，风能是__________（选填“可再生”或“不可再生”）能源； （2）风机叶片具有质量轻、强度高等性能，通常用密度__________（选填“大”或“小”）、硬度大的复合材料制成； （3）某风力发电机输出功率与风速的关系如图丙所示。由图像可知，当风速在v1到v2之间时，风速越大，风力发电机输出功率_________（选填“越大”、“不变”、“越小”）；当风速大于v2时，风速增大，__________（选填“能”或“不能”）提高风力发电机输出功率。 三、实验探究题（本大题共2小题） 17．小明想验证电磁波的存在，他从爷爷那儿借到了一台小收音机，又找了一节旧干电池和一根导线。 ①操作：打开收音机的开关，将旋钮调到____________的位置，并将音量开大；把找到的干电池和导线靠近收音机，并将导线的一端与电池的一极相连，再用导线的另一端与电池的另一极__________________地接触。 ②现象：小明听到收音机里传来“咔嚓、咔嚓”的声音。 ③实验结论：________________的电流在周围空间能够激起__________。 18．在跨学科实践课上，某小组开展了“设计太阳能小车”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流会的实践过程，请帮助完成下列内容。 【项目分解】 （1）设计太阳能小车。 （2）优化太阳能小车电力系统。 【项目实施】 （3）设计太阳能小车。 太阳能小车的核心是太阳能电池板；太阳能电池板工作时，是将太阳能转化成___________能，再带动电动机工作，其中电动机的工作原理是________________________________。 （4）优化太阳能小车电力系统。 小组同学发现，太阳能发电受光照强度影响，在光照不足时小车的动力不足，用来补充光照不足时能量缺口。在光照充足时，可为蓄电池充电，在电路中相当于____________；光照不足时，蓄电池为小车提供电能，此时蓄电池内发生的能量转化是___________________。 【项目拓展】 太阳能汽车是一种靠太阳能来驱动的汽车，相比传统热机驱动的汽车，太阳能汽车是真正的零排放，太阳能汽车被诸多国家所提倡。 若一辆太阳能汽车在水平路面上以最大机械功率800W运动，一段时间后再将功率减小到P，并保持此功率运动，运动过程中汽车受到的阻力恒定不变，则阻力为_________N，P的大小为_________W。 四、综合题（本大题共1小题）要求：（1）语言表述简练、准确；（2）写出必要的运算和推理过程；（3）带单位计算。 19．如图甲所示是我国自主研发的亚洲第一座100MW熔盐塔式光热电站。该光热电站1.2万面定日镜（定日镜总面积1.4×106m2）和20000吨熔盐组成，它们可以在计算机的精确控制下随着太阳位置变化而变化，使太阳光时刻都能聚集到吸热器上，它的工作原理如图乙所示。在该系统中，吸热器将定日镜所捕捉到的太阳光转化为液态熔盐的内能并存储起来，然后，通过熔盐放热使水变成水蒸气从而推动汽轮发电机组发电。最后，通过高压输电线将电能传输到变电站供广大用户使用。 （1）若地球表面每平方米面积上接收太阳辐射能的平均功率为1000W，则所有定日镜10min接收的太阳能可以使液态20000吨熔盐温度升高5.25℃，则： ①液态熔盐吸收的热量为多少？[已知液态熔盐比热容为4×103J/（kg•℃）] ②所有定日镜10min接收的太阳能为多少？ ③在此过程中的光热转化效率为多少？ （2）该光热发电站一年产出的电能为1.404×1013J。若采用煤发同样多的电，将会有大量二氧化碳气体排出，且每燃烧1吨煤会排放出3吨二氧化碳气体，则该发电站相当于每年减排二氧化碳多少吨？（已知煤电转换效率为40%，煤的热值为3.0×107J/kg。） 【答案与解析】 一、选择题（本大题共10小题。每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。） 1．世界最大单体射电望远镜——“天眼”，已在我国建成使用，它将协助人类“触摸”来自外太空的微弱信号，探索宇宙的奥秘。它接收的是（　　） A．可听声 B．超声波 C．电磁波 D．次声波 C 【解析】题干中的“天眼”是通过电磁波来接收信息的，电磁波的传播不需要介质。超声波和次声波的传播需要介质，红外线的主要特征是热作用，常用于红外遥控、红外夜视等，故C正确，ABD错误。 2．“望舒之辇”是清华大学载人月球车的设计方案，灵感来源于古代传说中的月亮女神望舒，同时融入了秦始皇陵铜车马的关键元素，体现了中国文化的博大精深。下列说法正确的是（　　） A．航天员看到同伴是因为发生了光的反射 B．望舒之辇与地球联系，依靠的是超声波 C．望舒之辇在月球上的影子是由光的折射形成的 D．皎洁的月亮是光源 A 【解析】光射到同伴身上，发生光的反射，反射的光进入航天员的眼中，所以宇航员看到同伴，故A正确；“望舒之辇”与地球联系，依靠的是电磁波，超声波不能在真空中传播，故B错误；“望舒之辇”在月球地面上的影子是由光的直线传播形成的，故C错误；月亮本身不会发光，所以不是光源，故D错误。 3．如图是电磁波及其应用实例，下列说法正确的是（　　） A．紫外线是紫色的 B．可见光与无线电波在真空中的传播速度相同 C．电视机遥控器用γ射线遥控 D．体检胸透用的电磁波频率比无线电波低 B 【解析】紫外线是紫光以外的光线，肉眼不能看见，故A错误；电磁波在真空中的传播速度相同，故B正确；电视机的遥控器利用了红外线遥控，故C错误；体检胸透用的电磁波频率比无线电波高，故D错误。 4．近几年来，我国大力推广新能源汽车，利用到了5G、氢能出行、智能车联网、100%清洁电力等高新技术，为经济社会高质量发展发挥积极作用，下列说法正确的是（　　） A．氢能源汽车用氢作为燃料是因为氢的比热容大 B．给电动汽车充电的过程中，是将化学能转化为电能 C．5G网络速度比4G更快，但它们的电磁波传播速度是一样 D．汽车周围有一定空气，所以倒车雷达以及北斗导航定位都是利用超声波传递信息 C 【解析】热值是燃料的特性，反映了燃料燃烧放热的能力，因此采用氢作为燃料是因为氢的热值大，故A错误；给电动汽车充电的过程中，是将电能转化为化学能，故B错误；5G网络速度比4G更快，原因是5G电磁波的波长比4G更短，但它们电磁波传播速度是一样的，故C正确；倒车雷达是利用超声波传递信息，而北斗导航定位系统是利用电磁波传递信息的，故D错误。 5．如图所示，核电站以核反应堆来代替火电站的锅炉，核燃料在核反应堆中释放核能，原子核能转变为内能来加热水产生蒸汽。蒸汽通过管路进入汽轮机，推动发电机发电。下列说法中正确的是（　　） A．核能为可再生能源 B．发电机发电过程将电能转化为机械能 C．核能的使用不需要任何防护，不会产生任何污染 D．核燃料在核反应堆中发生核裂变 D 【解析】核能不能短时间内再次获得，故它是不可再生能源，故A错误；发电机的发电过程将机械能转变成电能，故B错误；核能的使用需要防护，会产生污染，故C错误；核燃料在核反应堆中发生核裂变，故D正确。 6．我国天宫空间站使用4对柔性三结砷化镓太阳能电池板来发电，它的技术非常先进，光电转换效率超30%。下列说法正确的是（　　） A．太阳能电池板所用材料三结砷化镓是超导体 B．太阳能电池板面积越大，发电效率越高 C．太阳能电池板工作的效率超30%，表明太阳能电池板把至少30%的太阳能转化为化学能 D．太阳能电池板工作的效率超30%，表明太阳能电池板把至少30%的太阳能转化为电能 D 【解析】太阳能电池板所用材料三结砷化镓是半导体，故A错误；太阳能电池板面积越大，发电功率越大，故B错误；太阳能电池板工作的效率超30%，表明太阳能电池板把至少30%的太阳能转化为电能，故C错误，D正确。 7．下列有关能量的分析中，不正确的是（　　） A．太阳能风扇帽使用过程中的能量转化为太阳能转化为机械能 B．原子弹爆炸其原理是核裂变 C．潮汐能是一种不可再生能源 D．在常温条件下热水杯中的冰块不会变多，只能变少，这是由于能量的转移具有方向性 C 【解析】太阳能风扇帽使用过程中，将太阳能转化为机械能，故A正确，不符合题意；原子弹爆炸其原理是可控的核裂变，故B正确，不符合题意；潮汐能是一种可再生能源，可以从自然界源源不断地获得，故C错误，符合题意；能量的转移具有方向性，热量是从高温物体传递给低温物体，在常温条件下热水杯中的冰块不断吸收热量，不断熔化成水，则冰块不会变多，只会变少，故D正确，不符合题意。 8．（多选）关于电磁波和现代通信，下列叙述正确的是（　　） A．电磁波可以在真空中传播 B．电磁波的频率越低，在空气中传播的速度越小 C．卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站，进行通信 D．光纤通信具有传输信息量大、高抗干扰及光能损耗小等优点 ACD 【解析】电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，故A正确；电磁波的速度一定的，如果电磁波的频率低，那么波长会大，故B错误；卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站进行通信的，这样可以使它转发的微波到达地球上很大的范围，故C正确；光纤通信的优点是：传输信息量大、高抗干扰及光能损耗小等，故D正确。 9．（多选）为保护环境，我们倡导低碳、节能的日常生活习惯。下列做法符合这一理念的是（　　） A．尽量购买节能型的家用电器 B．要及时除去电冰箱内壁的霜 C．手机充完电后及时将充电器从插座上取下 D．长时间不看电视时尽量使其处于待机状态 ABC 【解析】节能型的家用电器在相同时间内消耗能量少，故A符合题意；过多的霜不仅会占用储存空间，还会增加耗电量，减少使用寿命，要及时除去电冰箱内壁的霜，故B符合题意；手机充电完毕后，及时拔去插座上的充电器，能节约用电且安全，故C符合题意；长时间不看电视时，应切断电源，如果让电视处于待机状态，既浪费电能也不安全，故D不符合题意。 10．（多选）新一代人造太阳“中国环流三号”首次实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行，标志着中国磁约束核聚变研究向高性能聚变等离子体运行迈出重要一步。2023年12月14日，中国宣布“中国环流三号”面向全球开放，邀请全世界科学家来中国集智攻关，共同追逐“人造太阳”能源梦想。关于核能的利用，下列说法中正确的是（　　） A．截止目前，核电站均是采用核裂变的方式来利用核能的 B．核电站内主要的能量转化过程：核能→水和蒸汽的内能→机械能→电能 C．核电站所使用的铀矿等核燃料，同煤炭、石油、天然气一样都属于不可再生能源 D．“中国环流三号”运行时，同原子弹爆炸时所发生的核反应相同，只是前者更加平稳可控 ABC 【解析】核电站内的核反应堆中发生的是可控制的铀核裂变，故A正确；核电站中将核能先转化为水和蒸汽的内能，再推动发电机的转子转动，转化为机械能，并在发电机中最终转化为电能，故B正确；化石能源、核电站所使用的铀矿等核燃料，会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源，故C正确；“中国环流三号”运行时，利用的是核聚变，原子弹利用的是核裂变，所发生的核反应不相同，故D错误。 二、填空题（本大题共6小题） 11．我国北斗三号全球卫星导航系统（简称北斗三号系统）已全面提供定位、授时和短报文等服务。北斗卫星之间利用_____________相互传递信息，实现“星间链路”，它在真空中的传播速度约是_________________m/s。 电磁波 3×108 【解析】太空是真空，声音无法传播，因此北斗卫星是通过电磁波来传递信息的； 电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s。 12．太阳能和潮汐能都可以用来发电，太阳能和潮汐能都属于___________（选填“可再生”或“不可再生”）能源；由他们转化的电能属于_____________（选填“一次”或“二次”）能源。 可再生 二次 【解析】太阳能和潮汐能都能从自然界中不断获取，所以都属于可再生能源；电能属于二次能源。 13．如图是我国生产的“歼20隐形战机”，表面有一层特殊材料，这种材料能够___________对电磁波的吸收作用；它的表面制成特殊形状，这种形状能够____________反射回雷达设备的电磁波（以上两空均选填“增强”或“减弱”）。 增强 减弱 【解析】我国生产的“歼20隐形战机”，表面有一层特殊材料，这种材料能够增强对电磁波的吸收作用；它的表面制成特殊形状，这种形状能够减弱反射回雷达设备的电磁波。 石墨烯是一种很重要的新材料。 14．如图甲所示是表示音频、视频和射频三种信号的波形示意图，频率最高的是___________信号。如图乙所示的光纤通信是利用了激光在纤维中经过多次___________（填“反射”或“折射”）从一端传到另一端。 射频 反射 【解析】如图甲所示是表示音频、视频和射频三种信号的波形示意图，频率最高的是射频信号。如图乙所示的光纤通信是利用了激光在纤维中经过多次反射从一端传到另一端。 15．家用热水器常见的有电热水器、燃气热水器和太阳能热水器，从节约能源和环保的角度看，提倡使用_____________热水器，这种热水器消耗的能源是_________________（选填“可再生能源”或“不可再生能源”）。 太阳能 可再生能源 【解析】电热水器、燃气热水器需要消耗电能和燃气，而太阳能热水器是利用太阳能来加热的，故相对来说使用太阳能热水器最为节能无污染；由于太阳能是可以从自然界源源不断地得到的能源，故是一种可再生的能源。 16．阅读短文，回答问题：化石能源目前仍是世界上许多国家的主要能源。石油危机、环境污染，我国对此问题尤为重视。为了解决环境污染、能源枯竭问题，中国率先在75届联合国大会上提出“碳达峰”、“碳中和”两个奋斗目标，同时大力发展风能、太阳能、核能等新能源。我国风力资源丰富，在东南沿海、西北沙漠优势突出。风能用之不竭、清洁环保，所以我国加大风能的开发和利用。如图甲是我国某风力发电基地，风力发电机组主要由风机叶片和发电机组组成。 （1）风力发电是把风能转化为电能，风能是__________（选填“可再生”或“不可再生”）能源； （2）风机叶片具有质量轻、强度高等性能，通常用密度__________（选填“大”或“小”）、硬度大的复合材料制成； （3）某风力发电机输出功率与风速的关系如图丙所示。由图像可知，当风速在v1到v2之间时，风速越大，风力发电机输出功率_________（选填“越大”、“不变”、“越小”）；当风速大于v2时，风速增大，__________（选填“能”或“不能”）提高风力发电机输出功率。 （1）可再生 （2）小 （3）越大 不能 【解析】（1）风力发电利用的是风能，风能可以在自然界中源源不断的得到，风能是取之不尽用之不竭的能源，所以风能是可再生资源； （2）风机叶片材料质量轻、强度大、耐磨损、密度小、硬度大，可以减小阻力，延长使用寿命； （3）由乙图可以知道，当风速在v1到v2之间时，风速越大，发电机组的电功率增大；当风速在v2到V3之间时，风速越大，发电机组的电功率不会增大。 三、实验探究题（本大题共2小题） 17．小明想验证电磁波的存在，他从爷爷那儿借到了一台小收音机，又找了一节旧干电池和一根导线。 ①操作：打开收音机的开关，将旋钮调到____________的位置，并将音量开大；把找到的干电池和导线靠近收音机，并将导线的一端与电池的一极相连，再用导线的另一端与电池的另一极__________________地接触。 ②现象：小明听到收音机里传来“咔嚓、咔嚓”的声音。 ③实验结论：________________的电流在周围空间能够激起__________。 ①无台 时段时续 ③迅速变化 电磁波 【解析】①操作：打开收音机的开关，将旋钮调到无台的位置，并将音量开大；把找到的干电池和导线靠近收音机，并将导线的一端与电池的一极相连，再用导线的另一端与电池的另一极时段时段地接触。 ③实验结论：迅速变化的电流在周围空间能够激起电磁波。 18．在跨学科实践课上，某小组开展了“设计太阳能小车”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流会的实践过程，请帮助完成下列内容。 【项目分解】 （1）设计太阳能小车。 （2）优化太阳能小车电力系统。 【项目实施】 （3）设计太阳能小车。 太阳能小车的核心是太阳能电池板；太阳能电池板工作时，是将太阳能转化成___________能，再带动电动机工作，其中电动机的工作原理是________________________________。 （4）优化太阳能小车电力系统。 小组同学发现，太阳能发电受光照强度影响，在光照不足时小车的动力不足，用来补充光照不足时能量缺口。在光照充足时，可为蓄电池充电，在电路中相当于____________；光照不足时，蓄电池为小车提供电能，此时蓄电池内发生的能量转化是___________________。 【项目拓展】 太阳能汽车是一种靠太阳能来驱动的汽车，相比传统热机驱动的汽车，太阳能汽车是真正的零排放，太阳能汽车被诸多国家所提倡。 若一辆太阳能汽车在水平路面上以最大机械功率800W运动，一段时间后再将功率减小到P，并保持此功率运动，运动过程中汽车受到的阻力恒定不变，则阻力为_________N，P的大小为_________W。 （3）电 通电线圈在磁场中受力而转动 （4）电 化学能转化为电能 【项目拓展】80 480 【解析】（3）太阳能电池板工作时，将太阳能转化成电能； 电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动原理制成的； （4）由题知，在光照充足时，太阳能发电系统可为蓄电池充电，此时太阳能发电系统在电路中相当于电源； 光照不足时，蓄电池为小车提供电能，此时蓄电池内发生的能量转化为化学能转化为电能； 【项目拓展】若一辆太阳能汽车在水平路面上以最大机械功率800W运动，由图像知， 根据P＝Fv得，则汽车受到的牵引力是F；汽车进行匀速直线运动，则汽车受到的阻力是f＝F＝80N； 当汽车速度减小时，汽车受到的阻力不变， 汽车保持6m/s速度运动时的功率P′＝Fv'＝80N×6m/s＝480W。 四、综合题（本大题共1小题）要求：（1）语言表述简练、准确；（2）写出必要的运算和推理过程；（3）带单位计算。 19．如图甲所示是我国自主研发的亚洲第一座100MW熔盐塔式光热电站。该光热电站1.2万面定日镜（定日镜总面积1.4×106m2）和20000吨熔盐组成，它们可以在计算机的精确控制下随着太阳位置变化而变化，使太阳光时刻都能聚集到吸热器上，它的工作原理如图乙所示。在该系统中，吸热器将定日镜所捕捉到的太阳光转化为液态熔盐的内能并存储起来，然后，通过熔盐放热使水变成水蒸气从而推动汽轮发电机组发电。最后，通过高压输电线将电能传输到变电站供广大用户使用。 （1）若地球表面每平方米面积上接收太阳辐射能的平均功率为1000W，则所有定日镜10min接收的太阳能可以使液态20000吨熔盐温度升高5.25℃，则： ①液态熔盐吸收的热量为多少？[已知液态熔盐比热容为4×103J/（kg•℃）] ②所有定日镜10min接收的太阳能为多少？ ③在此过程中的光热转化效率为多少？ （2）该光热发电站一年产出的电能为1.404×1013J。若采用煤发同样多的电，将会有大量二氧化碳气体排出，且每燃烧1吨煤会排放出3吨二氧化碳气体，则该发电站相当于每年减排二氧化碳多少吨？（已知煤电转换效率为40%，煤的热值为3.0×107J/kg。） 解：（1）①液态熔盐吸收的热量Q吸＝c盐m盐Δt＝4×103J/（kg•℃）×20000×1000kg×5.25℃＝2.1×1011J。 ②所有定日镜10min接收的太阳能为W＝Pt＝1.4×106m2×1000W/m2×10×60s＝8.4×1011J； ③在此过程中的光热转化效率为η25%； （2）煤电转换效率为40%，则煤放出的热量为Q放3.51×1013J； 则需要消耗煤的质量为m1.17×106kg＝1.17×103t； 每燃烧1吨煤可排放出3吨二氧化碳气体，则相当于每年减排二氧化碳的质量为m1＝3m＝3×1.17×103t＝3.51×103t。 学科网（北京）股份有限公司 $