1 . 请阅读《储能新星——飞轮储能》，并回答问题。

储能新星——飞轮储能

飞轮储能是一种机械储能方式，飞轮储能装置突破了化学电池的局限，用物理方法实现储能。
典型的飞轮储能系统由飞轮、轴承、电机、电力转换器和真空室5个主要组件构成。如图所示。飞轮是飞轮储能系统中的核心部件，飞轮的质量越大、转速越高，储能越多。当飞轮在高速旋转时，会受到极大的离心力作用，所以一般采用高强度碳纤维复合材料来制作，碳纤维复合材料的抗拉强度是高强度钢材的5倍以上，最大限度地增加飞轮储能系统的储能量。轴承的作用是支撑飞轮运动，为了减少爱电设备的旋转摩擦损耗，所以一般都采用磁悬浮轴承。内置电机是互逆式双向电机，它既是电动机也是发电机，在充电时给飞轮加速，飞轮以机械能的形式把能量储存起来；之后，电机维持一个恒定的转速，直到接收到一个能量释放的控制信号；当放电时，它给外围设备供电，此时飞轮的转速不断下降；而当飞轮空闲运转时，装置则以最小损耗运行。电力转换器的作用是提高系统的灵活性和可控性，并将输出电能变换为满足供电要求的电能。真空室的主要作用是提供真空环境，降低电机运行时的风阻损耗。
飞轮储能系统具有高效能转换和高能量密度的特点，能够快速储存和释放能量，寿命较长，可以工作数十年，由于其没有机械接触，具有较高的可靠性和稳定性不会产生污染物和温室气体等有害物质。但是，也有成本高、占用空间大、重量大等劣势需要改善和克服。飞轮储能技术在铁路、城市轨道交通、航空航天、国防军工、医疗等领域广泛应用，市场前景广阔。

请根据上述材料，回答下列问题：
（1）飞轮储能系统充电时，完成______能到机械能的转换，储存能量；放电时，内置电机作为______（选填“电动机”或“发电机”）运行；
（2）下面关于飞轮储能说法正确的是(        )
A．飞轮储能是以化学能的形式把能量储存起来
B．飞轮转子一般采用高强度钢材以最大限度地增加飞轮的储能量
C．真空室的主要作用是提供真空环境，降低电机运行时的风阻损耗
D．飞轮充电后，电机停止运转，直到接收到能量释放信号，再给外围设备供电
（3）根据文中信息，写出飞轮储能的优势（至少两点）。______

2 . 阅读短文，回答问题：

光伏发电

近年来全球气温逐渐上升，在“双碳”目标的背景之下，山西大同的“大熊猫”光伏发电站再一次走进人们的视野。光伏发电的原理是什么呢？
光伏发电系统的主要部件是太阳能电池板（组件）、蓄电池组、充放电控制器 等。太阳能电池利用半导体的光电效应原理发电，光子照射到金属上时，它的能量可以被金属中某个电子全部吸收，电子吸收的能量足够大，能克服金属内部引力做 功，离开金属表面逃逸出来，成为光电子，产生电能。蓄电池组是贮存太阳能电池方阵接受光照所产生的电能，并可随时向负载供电的设备。控制器是能自动防止蓄电池过充电和过放电的设备。光伏发电系统的特点是可靠性高，使用寿命长，不污染环境，能有效减少碳排放缓解温室效应。
（1）传统发电机的工作原理是___________，太阳能电池利用___________原理发电。
（2）蓄电池充电时将电能转化为___________能储存起来，以便随时供电。光伏发电系统的优点是___________（写出一条即可）。

4 . 阅读短文，回答问题。

空气发电机

清洁能源被认为是未来的趋势。一种发电装置名为“空气发电机”，可以直接利用空气中的水分发电，这项技术未来可能会对可再生能源、气候变化和医疗领域产生重大影响。如图所示，这种“空气发电机”主要由微生物地杆菌产生的导电蛋白纳米线形成了7微米的薄膜构成，薄膜的底部和顶部各有一个电极。当蛋白纳米线与电极相连后，就可以利用薄膜从空气中吸收水分，水分子被分解成氢离子和氧离子，导致电荷在薄膜顶部聚集，利用两个电极形成的电荷差让电子流动，从而产生电能。
此外，“空气发电机”在湿度为45%的空气中效果最好，但即便在极度干燥的地方，比如撒哈拉沙漠，一样能发电，这与太阳能和风能等可再生能源相比，“空气发电机”有着明显优势，它不需要风力和太阳，在室内也能运行。不过这种“空气发电机”产生的电量十分有限，单个设备只能产生约0.5V的持续电压，电流密度约为1.7×10⁻²mA/cm²，需要多个设备一起运行才能实现供电。

（1）“空气发电机”在湿度为 ___________的空气中发电效果最好；
（2）下列关于“空气发电机”的说法错误的有 ___________；
A.“空气发电机”主要由微生物地杆菌构成
B.“空气发电机”可以在室内运行
C.“空气发电机”工作时将水分子分解成氢离子和氧离子
D.“空气发电机”违背了能量守恒定律
（3）“空气发电机”与电磁感应发电机原理 ___________（选填“相同”或“不相同”）。“空气发电机”在发电过程中，将 ___________（选填“化学”或“机械”）能转化为电能；
（4）若让5个薄膜为4cm²的“空气发电机”同时工作，在1h内产生的电能为 ___________J，能让标有“2.5V，0.75W”的小灯泡正常工作 ___________s。

9 . 阅读短文，回答问题。
济南南绕城高速是全球首条承载光伏的路面。光伏高速公路的路面可分为三层：表面层与车辆行人接触是保护层，用的是“透明混凝土”，不仅要承载小型电动汽车的行驶，还要能承载中型货车的行驶，其技术指标和通行安全系数均超过当前普遍使用的沥青混凝土路面；中间层，铺设有光伏电池，还埋藏有线圈，线圈通电后产生磁场，能使行驶中的电动汽车内的线圈产生感应电流，从而给电动汽车充电；底层，是隔绝下方湿气的绝缘层。
该高速公路试运行一百天，仅发电量一项指标就达到了十万千瓦时（10⁵kW•h）。试想所有的公路都换成光伏路面，中国的能源供给结构将发生巨大的改变。
请根据提示完成填空。
（1）“光伏路面”的底层是绝缘层，陶瓷、橡胶、石墨、塑料中不属于绝缘体的是______；
（2）冬天路面积雪，中间层能将______能转化为电能，然后再转化为______能从而使积雪融化；
（3）行驶中的电动汽车能自动充电，其原理是______。图中能反映该原理的是______；
A、       B、 C、 D、
（4）若该高速公路100天的发电量由火力发电站来提供，煤的热值是2.9×10⁷J/kg，热电转化效率约为40%，则需要燃烧______kg的煤。（用科学记数法表示，并保留两位有效数字）