合编版中考物理试题分类整合知识点太阳能

合编版中考物理试题分类整合知识点太阳能

太阳能 ‎2009年 ‎（09山西）.人们常说，太阳是能源之母，从能源能否可以在短期内从自然界中得到补充角度年看，太阳能属于__________能源（选填“可再生”或“不可再生”）；在石油.天然气.煤.核能中不是间接来自太阳能的是_______。‎ 答案：可再生 核能 ‎5．（09·辽宁十二市）太阳能清洁无污染，越来越受人们的青睐。太阳能是 次能源。目前利用太阳能的方式有两种：一种是用集热器把水等物质直接加热；另一种是 把太阳能转化为电能。‎ 答案：一 太阳能电池 ‎2010年 ‎（10·泰州）在倡导“节能环保”“低碳生活”的今天，人类应特别重视下列哪种能源的利用 ‎ A．太阳能 B．煤炭 C．石油 D．天然气 ‎（10·桂林）9．如图4所示，是一种利用新能源的路灯，它“头顶”小风扇，‎ ‎“肩扛”太阳能电池板。这种设计最合理的应用是（　　）‎ ‎ A．小风扇是一个美化城市的时尚装饰 ‎ B．小风扇是用来给太阳能电池散热的 C．太阳能电池同时向小风扇和路灯供电 D．小风扇是小型风力发电机，它和太阳能电池共同向路灯供电 ‎（10·贵州崇左）13．2009年底在丹麦哥本哈根气候变化大会上，各国就削减全球温室气体排放达成了共识，新能源开发和利用已成为今后的发展趋势。太阳能汽车作为以新能源为动力交通运输工具的代表迅速崛起，如图是一种新型的太阳能汽车，太阳光照射到该车顶部的电池集热板上，电池储存电能，使电动机能够对汽车提供动力，则下列有关说法中正确的是（ ）‎ A．该太阳能汽车只能在白天使用 B．该太阳能汽车同样需要排放尾气 C．该太阳能汽车是将太阳能转化为电能，再将电能转化为动能 D．该太阳能汽车电动机产生的热量越多越好 ‎（10·威海）10．市场上有一种装有太阳能电扇的帽子，如图7所示，在阳光的照射下，电电扇快速转动，能给炎热的夏季还来一丝凉意。该装置的能量转化情况是（ ）‎ ‎ A． 机械能→太阳能→电能 B．太阳能→机械能→电能 C．电能→太阳能→机械能 D．太阳能→电能→机械能 ‎（10·河北）27．太阳是巨大的“核能火炉”，是人类能源的宝库。‎ ‎（1）太阳光通过三棱镜，被分解成彩色光束的现象叫做 。‎ ‎（2）核能在一些发达国家已成为常规能源，它是 能源（选填“可再生”或“不可再生”）。‎ ‎（3）上海世博会主题馆表面铺设太阳能电池板，采用并网发电方式将电能传回城市电网。请写出一条使用太阳能的优点： 。‎ ‎（1）光的色散 （2）不可再生 （3）环保（或节省化石能源）‎ ‎（10·兰州）21. 能源危机是全球性问题，开发和利用太阳能是解决能源危机的有效途径之一。太阳能实际上是无限的，灼热的太阳内部原子之间的热碰撞使 （填“裂变”或“聚变”）反应激烈地进行，从而辐射出巨大的光和热。‎ 聚变 ‎(10·龙岩)19.在上海世博园区内，不少展馆都采用了太阳能光伏发电系统为整个展馆提供电力，太阳能属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源，使用太阳能的优点是 　　 （至少填一个优点）。‎ ‎.可再生； 无污染（或“取之不尽”等）‎ ‎（10·徐州）30.为了利用太阳能，科学家们设计了一种“太阳池”，池内下层是浓盐水，上层是淡水.阳光照射时，浓盐水的内能增加， ________升高，但不会浮到淡水上面散热，是因为浓盐水的 比淡水大.浓盐水积聚的内能可以通过发电机转化为 能.‎ 温度 密度 电 图8‎ ‎（10·株洲）19. 图8是2010年上海世博会中国馆的外景图。中国馆采用了太阳能光伏技术。从能量转化的角度看，这种技术的原理是 将 能转化为 能。‎ 太阳 电 ‎14. (2010楚雄) 图5所示是一顶太阳能扇凉帽，凉帽的顶部装有一个太阳能电池板，帽沿装有一个 电风扇。电池板在太阳光的照射下，将 能转化为电能，驱动电风扇工作。请你根据生活中看到或学到的知识再列举一个利用太阳能的例子： 。‎ 太阳能（或光能）；太阳能热水器 ‎（10·海南）15、世博会中国馆的顶部和外墙都装有太阳能电池，不馆内提 供电能。夜间在馆内用电低峰时利用电能制冰，再到白天作为“冷源”使用。太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；水制成冰，发生的物态变化是 （选填“熔化”或“凝固”）。 ‎ 可再生能源；凝固 ‎（10·桂林）29．2010年上海世博会通过大面积推广应用太阳能等以低能耗、低污染、低排放为特点的绿色环保技术，来体现“城市，让生活更美好”的主题。‎ 如图21所示的太阳能热水器，它的水箱容量为‎120L，热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%，在与阳光垂直的地球表面上每平方米得到的太阳辐射功率约为P=1400W。如果将整箱水的温度从‎20℃‎加热到‎70℃‎，需要阳光照射5h，那么：‎ ‎　 （1）一箱水需要吸收的热量是多少？‎ ‎　 （2）热水器上集热器的面积至少要多大？‎ ‎ 　［水的比热容是：4.2×103J/(kg·℃)］‎ ‎（10·河南）23．为了响应“节能减排”的号召，小周家买了一台容积为‎100L的太阳能热水器。请你与小周一起，对太阳能热水器进行研究与计算。‎ ‎(1)太阳能是 能源(填“可再生”或“不可再生”)。太阳的巨大能量来自于太阳内部的 反应。‎ ‎(2)小周早晨把热水器加满水，温度传感器显示水温为‎18℃‎，下午放学时看到显示的水温为‎78℃‎，则热水器中的水吸收了多少热量?与使用电热水器相比，相当于节约了多少度电?【不计电热水器的热量损失，c水＝4.2×103J／(kg·℃)】‎ ‎(3)该热水器的说明书中介绍，真空管热水器可以把90％的太阳能转化为水的的内能，真有这么高的效率吗?小周查阅资料知道，他们所在地区单位受光面积上接收太阳能的功率为P，小周还需要测量哪些物理量，并运用本题计算出的热量Q，就可估测出这台热水器的光热转化效率?写出效率η的表达式。(用代表物理量的字母表示，不需要计算具体数据)‎ 解：(1)可再生 核聚变(热核)‎ ‎(2)水的总质量：m=ρV=1×‎103kg／m3×100×‎103m3‎=‎‎100kg 水吸收的热量：‎ Q＝c水m(t2一t1)＝4.2×103J／(kg·℃)×‎100kg×(78—18)℃＝2.52×107J 相当于节约电能：2.52×107J/3.6×106J·（kW·h）－1＝7kW·h＝7度 ‎(3)测出太阳能热水器的有效受光面积S和两次水温记录之间的光照时间t。‎ 光热转化效率：η＝Q/PtS×100%‎ 评分标准：本题共9分。(1)问2分。(2)问4分，计算出水吸收的热量给3分，计算出节约的电能的度数再给1分。计算公式与过程正确，计算结果错误，扣1分。其他解法，只要合理同样给分。(3)问3分，写出要测量的物理量S和t给1分，写出表达式给2分。‎ ‎(10·遵义)33．2010年上海世博以“城市，让生括更美好”为主题．以展馆的形式汇聚了200多个国家和地区的城市亮点，每一个展馆都以独特的构思给人们展示了“更美的城市，更好的生活”。例如．英国伦敦馆以“零二氧化碳排放”被人们称为零碳馆。它利用太阳能光伏板与热力电力转化系统实现能量自给自足。白灭收集足够的太阳能，转化成电能输送到房子底部的蓄电池内储存起来，为室内提供能量。零碳馆还将雨水收集后从墙壁内类似动物毛细血管的水管流过，并与外界水源连通，形成循环，通过水的循环流动将内能带走，使房间降温，还可通过水的循环流动输送内能使房间升温，从而调节室温。‎ ‎(1)零碳管的热能和电能主要是通过什么形式的能转化而来的?它是可再生能源还是 ‎ 不可再生能源?‎ ‎(2)零碳馆室温调节的关键是有水从墙壁循环流过，请用所学的物理知识解释为什么要用水来搬运内能?‎ ‎(1)是通过太阳能转化而来的，是可再生能源。(2分)‎ ‎ (2)因为水的比热容较大(1分)，相同质量的水与其它物质相比，升高或降低相同温 度时吸收或放出的热量更多(2分)。‎ ‎（10·北海）35、太阳能是21世纪重点开发的新能源之一，北海市平均日照时间长，是应用太阳能的理想城市之一。某型号太阳能汽车，车上太阳能电池板的有效面积S=‎6m2‎，太阳光照射到电池板每平方米上辐射功率P0=0.9kw，设太阳能汽车电池板电压为U=100V，对车上电动机提供的电流I=‎8A，若太阳能汽车正对太阳匀速行驶5分钟，求：‎ ‎（1）这段时间内辐射到车上太阳能电池板的太阳能为多少J?‎ ‎（2）如果在行驶过程中这辆车受到的阻力为80N，速度为‎8m/s，求这辆车的电动机将电能转化为机械能的效率。‎ ‎（3）太阳能有什么优点？（说出两点即可）。‎ 解：（1）W=SP0t=6×900W×5×60s=1.62×106 J---1分 ‎ （2）解法一：车匀速行驶：F=f=80N -------1分 ‎ 机械功W有 =FS=Fvt=80N×‎8m/s×5×60s=1.92×105 J ‎　　 ------------------------------------1分 ‎ 电动机总功W总 =UIt=100V×‎8A×5×60s=2.4×105 J ‎ --------------------------------------1分 ‎ 效率×100%=×100%=80% -------1分 解法二： 车匀速行驶：F=f=80N ----------1分 ‎ 机械功率为：P机=Fv=80N×‎8m/s=640W----- 1分 ‎ 电功率为：P电 =UI=100V×‎8A=800W ----- -- 1分 ‎ 效率η=×100%=×100%=80% --------- 1分 ‎（3）无污染，来源广泛，取之不尽（能说出合理的两 点即可） ------------------------ 2分 ‎2011年 一、选择题 ‎（11·盐城）3．太阳中蕴藏无比巨大的能量，下列说法正确的是 A．太阳能是不可再生能源 B．太阳能的应用会严重污染环境 C．太阳能的应用具有广阔前景 D．太阳能不能转化成电能 答案：C ‎（11·聊城）2．在“倡导节能环保”“低碳生活”的今天，人类应特别重视下列哪种能源的利用 A．煤炭 B．石油 C．天然气 D．太阳能 答案：D ‎（11·柳州）4．当今社会，能源问题是个重要的问题，而目本福岛核电站危机，使能源的安全问题更受关注。下列哪种能源的利用对环境的污染最小 ‎ A．核能 B．石油 C．煤 D．太阳能 答案：D ‎（11·桂林）8．据悉，到2020年我国将建立自己的空间站“天宫一号”。关于空间站所使用的供电装置，你认为最可行的是 A．太阳能电池　　　 　B．化学蓄电池 C．柴油发电机　　　 　D．风力发电机 答案：A ‎（11·丽水、金华）11．下列关于太阳的说法正确的是 A．太阳活动对地球没有影响 B．太阳体积比地球小 C．太阳是由固体组成的球体 D．太阳表面温度很高 答案：D 二、填空题 ‎（11·广州）14．利用太阳能的方式之一是用太阳电池把 能转化成 能；另一种方式是用集热器加热。从改变物体内能的途径来看，太阳能热水器是通过 来增加水的内能，一台太阳能热水器储有‎300kg的水，若水温从‎20℃‎升到‎70℃‎，这些水吸收了 J热量．（水的比热容4.2×103J/(kg·℃)）‎ 答案：太阳 电 热传递 6.3×107‎ ‎（11·莆田）14．灼热的太阳内部原子原子之间的剧烈碰撞使核 （填“裂变”或“聚变”）不停地进行，从而不断辐射出巨大的光和热，给太阳系带来光明。地球上的植物接受阳光的照射，通过 作用，把光能转化为自身的 能。‎ 答案：聚变 光合 化学（或内）‎ ‎（11·大连）14．太阳能来源于太阳内部发生的核 （选填“聚变”“裂变”）；太阳能电池板是用 ________材料制成的（选填“超导体”或“半导体”）。‎ 答案：聚变 半导体 ‎（11·乐山）43．如图所示为试验中的太阳能汽车，在工作时，先将太阳能转化为______能，然后再转化为汽车的______能。‎ 答案：电（化学） 动（机械）‎ 三、综合题 ‎（11·武汉） 28．表一是某同学家的太阳能热水器铭牌上的部分数据，表二是装满水时太阳能热水器的水温变化情况。      表一 采光面积 容量 水箱尺寸 效率 支架材料 ‎2.5m2‎ ‎150L Φ‎550mm×‎‎1500mm ‎50%‎ 锌彩板 表二 时刻 ‎9：00‎ ‎9：30‎ ‎10：00‎ ‎10：30‎ ‎11：00‎ ‎11：30‎ ‎12：00‎ 温度/℃‎ ‎44‎ ‎45‎ ‎47‎ ‎49‎ ‎52‎ ‎54‎ ‎55‎ 时刻 ‎12：30‎ ‎13：00‎ ‎13：30‎ ‎14：00‎ ‎14：30‎ ‎15：00‎ 温度/℃‎ ‎57‎ ‎58‎ ‎60‎ ‎61‎ ‎62‎ ‎63‎ ‎（1）目前直接利用太阳能的方式有两种，一种是用集热器把水等物质加热，另一种是________________________。‎ ‎（2）太阳能热水器的支架与楼顶接触处均垫有一块面积较大的相同的砖块，这样做的好处是_____________________________‎ ‎。表二中数据显示在不同时段水的温度升高不同，原因可能是________________。‎ ‎（3）在11：00－14：30这段时间内，楼顶每平方米的面积上太阳辐射的功率约为多少瓦？[c水＝4．2×103J/(kg·℃)]     答案：（1）把太阳能转化成电能      （2）减小支架与楼顶接触处的压强；不同时段太阳能热水器吸收的太阳能不同（不同时段太阳光的强弱不同；不同时段气温不同；不同时段太阳光照射的角度不同等）      （3）Q=cmΔt=cρVΔt=4.2×103×1.0×103×150×10-3×（62-52）J　=6.3×106J     太阳辐射的功率P  = 6.3×106J/(2.5×3.5×3.6×103s×0.5) =4×102W ‎（11·肇庆）26．随着低碳理念的普及，学校科技小组的同学拟设计一种以太阳能电池驱动的汽车．通过查阅资料得知：肇庆地区太阳光垂直照射时，每平方米太阳能电池板最大可提供150W的电功率．拟设计的太阳能汽车质量是‎500kg，它在平直路面上最快每秒可行驶‎15m，行驶过程中所受的平均阻力是车重的0.02倍．该汽车的驱动电机能够将90%的电功率转化为牵引汽车前进的机械功率．若该车在平直路面上以最高速度行驶，试通过计算回答下列问题（g取10N/kg）：‎ ‎（1）驱动电机提供的推力是多少N？ ‎ ‎（2）驱动电机提供的机械功率是多少W？‎ ‎（3）该车的太阳能电池板面积约为多大？（计算结果小数点后保留一位数字）‎ 答案：（1）100N ‎（2）1500W ‎（3）11.1m2‎ ‎（11·广东）22．阅读下面的短文，回答问题。‎ 太阳能热水器 太阳能热水器能利用太阳能把水从低温加热到高温，以满足人们日常生活的需要。它具有安全、节能、环保等优，点。‎ 如左图所示，太阳能热水器主要由两部分构成：一部分是由许多根玻璃吸热管组成的集热器，每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成，双层玻璃管之间是真空。如图”所示是玻璃吸热管的工作原理图，它的结构与保温瓶的玻璃内胆相似，只是在玻璃吸热管的内表面涂了一层黑色的吸热材料；另一部分是保温储水箱，保温储水箱下部与玻璃吸热管相通。‎ 玻璃吸热管工作原理如右图所示，当太阳光入射到黑色的吸热层上时，黑色吸热层能把太阳能更有效地转化为热能，将管内的水加热。向光一侧的水被加热后体积增大、密度变小而向上运动；背光一侧的水由于温度较低、密度较大而向下运动，形成冷热水循环，最终整箱水都升高至一定的温度。玻璃吸热管具有吸热保温作用。‎ 请回答以下问题：‎ ‎（1）玻璃吸热管内向光一侧的水吸热后体积增大、密度变小，所受到的浮力____重力。‎ ‎（2）能否将黑色的吸热材料涂在玻璃吸热管的外表面上?简单说明理由。 ‎ ‎ 。‎ ‎（3）将质量为‎100kg的初温为‎20℃‎的水加热到‎60℃‎，求这些水需要吸收多少热量?[水的比热容是4.2×103J/(kg・℃)]‎ ‎（4）某品牌太阳能热水器集热器面积为S=‎2m2‎，热效率为η=40%(即热水器能将照射到玻璃吸热管上的太阳能的40%转化为水的热能)，该地点太阳能辐射到地面的平均功率为P=1.4×103W/m2(即平均每平方米每秒钟太阳辐射能为1.4×103J)。在第(3)小题中水吸收的热量由该热水器提供，求需要加热多少小时?‎ 答案：（1）大于 ‎ （2）不能；因为玻璃是热的不良导体，集热管中又有真空层，不利于将热量传递给管内的水。‎ ‎ （3）1.68×107J ‎ （4）4.17h ‎（11·扬州）25．太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息 太阳照射时间／h 装水量 ／kg 吸热板面积／m2‎ 水升高的温度／℃‎ 水的比热容／J(kg·℃)-1‎ 太阳辐射功率／J·(m2 ·h)-1‎ ‎10‎ ‎100‎ ‎2.5‎ ‎50‎ ‎4.2×103‎ ‎1. 68×106‎ 其中太阳辐射功率是指1h内投射到‎1m2‎面积上的太阳能．‎ 求：（1）水在10h内吸收的热量；‎ ‎ （2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少m3的天然气；（天然气的热值为8.4×l07J／m3，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收）‎ ‎ （3）该太阳能热水器的能量转化效率．‎ 答案：（1）Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×50℃=2.1×107J ‎（2）Q=qV 2.1×107J＝8.4×107J /m3V V＝‎0.25m3‎ ‎ ‎（3）Q'＝1.68×107J/m2h×2.5 m2×10h＝4.2×107J ‎ ‎ = Q / Q' = 2.1×107J /4.2×107J =50％‎ ‎2012年 一、选择题 ‎（2012宜昌）1．太阳能是人类能源的宝库，下列能源中不是来源于太阳能的是 A．地热能 B．风能 C．水能 D．生物质能 答案：A ‎（2012黄冈）2．我国南海海底蕴藏着大量的“可燃冰”，它是天然气和水在低温高压下形成的固态物质，因外形晶莹剔透，酷似冰块却能燃烧而得名，是一种燃烧值高、清洁无污染的新型能源。下列说法正确的是 A．可燃冰是可再生能源 B．可燃冰的能量来自亿年前的太阳能 C．可燃冰是核聚变反应生成的 D．可燃冰燃烧时核能转化为内能 答案：B ‎（2012荆州）3．“天宫一号”是中国的第一个目标飞行器，与2011年9月29日21h16min3s在酒泉卫星发射中心发射升空。在“天宫一号”飞行器飞行过程中，携带的太阳能电池对其提供能量。太阳能电池的作用是 A．将太阳能转化为化学能 B．将太阳能转化为机械能 C．将太阳能转化为电能 D．将电能转化为太阳能 答案：C 二、填空题 ‎（2012淮安）4．太阳能是________（选填“可再生”或“不可再生”）能源；利用太阳能的方式有多种，绿色植物的光合作用是将光能转化为______能，太阳能热水器是通过______的方式增加水的内能。‎ 答案：可再生 化学 热传递 ‎（宿迁2012）5．太阳能属于＿＿＿＿（填“可再生”或“不可再生”）能源，某太阳能热水器1h吸收了2.52×106J的热量，该热水器的吸热功率为＿＿＿＿W，若这些热量全部转化为水的内能，可将‎100kg的水从‎20℃‎升高到＿＿＿＿℃（水的比热容为4.2×103J/（kg·℃））。‎ 答案：可再生 700 26‎ ‎（2012海南）6．LED太阳能路灯环保、节能。LED是一种发光二极管，它的主要制作材料是＿＿＿＿(选填“绝缘体”、“半导体”或“超导体”）；太阳能属于＿＿＿＿（选填“可再生”或“不可再生”）能源。‎ 答案：半导体 可再生 ‎（2012丹东）7．如图所示的太阳能热水器是利用太阳能的一种装置，被人们广泛应用．太阳能是＿＿＿＿＿（选填“可再生”或“不可再生”）能源；若太阳能热水器的贮水箱的容积为‎120L，则将空水箱注满水需要水的质量为＿＿＿kg．‎ 答案：可再生 120‎ ‎（2012自贡）8．如图所示是太阳能路灯，灯杆顶端是太阳能电池板，它能将太阳能转化为电能，并向灯杆下方的蓄电池充电，供夜晚路灯照明。若在一定时间内，太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为2.1×107J，这些能量经转化后，可供功率为35W的路灯工作50h ‎，则该路灯消耗的电能为__________J，该太阳能路灯的能量转化效率是_________％。‎ 答案：6.3×106 30‎ ‎（2012梅州、河源）9．如图所示是太阳能LED照明路灯，它主要由太阳能电池板、LED灯头等部分构成。LED是一种发光二极管，通过电流可以把电能直接转化成_______能。太阳能清洁无污染，是在太阳内部氢原子核发生_______（选填“裂变”或“聚变”）时释放出的核能。‎ 答案：光 聚变 ‎（2012烟台）10．太阳能清洁无污染，是人类能源的宝库。太阳能属于＿＿＿＿能源（选填“一次”或“二次”）。太阳能是在太阳内部氢原子核发生＿＿＿＿＿释放出的能。‎ 答案：一次 聚变 ‎（2012莱芜）11．近几年，我市在雪野环湖路、莱钢大道等很多主要路段安装了太阳能LED照明路灯。LED灯具有高亮度、低能耗的有点。若这些LED照明路灯8h内比普通路灯可节约1.26×1010J，这些电能可让＿＿＿＿kg的水温度从20℃上升到80℃[不计热量损失，c水=4.2×103J/（kg·℃）]，太阳能是＿＿＿＿（选填“一次”或“二次”）能源、清洁无污染。‎ 答案：5×104 一次 三、解答题 ‎（2012无锡）12．有一种环保汽车，以蓄电池为驱动能源．此环保汽车运动时，蓄电池为车上的电动机供电，电动机为汽车提供动力．某辆这种类型的环保汽车，总质量为3×103kg，汽车轮胎与地面的总接触面积为0.1m2．当它在永平路面上匀速行驶时，电动机工作电流为50A，工作电压为300V，汽车所受阻力为车重的0.04倍．（g取10N/kg）‎ ‎（1）汽车对路面的压强多大？‎ ‎（2）若该汽车用于牵引汽车前进的机械功率和电动机电功率的比值为4:5，则该车匀速前进的速度多大？‎ ‎（3）如果改用太阳能电池给车上的电动机供电，其它条件不变，求所需的太阳能电池板的最小面积．结合计算结果对该设想中的太阳能汽车写出一条改进建议，已知太阳辐射的总功率为4×1026W，太阳到地球的距离为1.5×‎1011m，半径为r的球其表面积为4πr2．太阳光传播到地面的过程中，设有29.35%的能量损耗．该车所用太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为15%．‎ 答案： （1）=3×105Pa ‎ （2）汽车电动机的电功率p电=UI=‎50A×300V=1.5×104W ‎ 电动机的机械功率p机= p电×=1.5×104W×=1.2×104W 由p机=F牵可知：‎ ‎=‎10m/s ‎（3）地面上每平方米面积接收太阳辐射功率 p0=（1-29.35%）p总/S球==103W/m2‎ 由题意可知 ‎15﹪p0S板=p电 S板==‎‎100m2‎ 提高太阳能电池光电转化率（减小车的质量、提高电动机效率等）‎ ‎（2012河南）13．利用太阳能电池在太阳光照射下发电叫光伏发电．安阳市启动了“光伏工程”示范项目，在某中学的教学楼顶安装了总功率为20kW的光伏发电系统。‎ ‎（1）光伏发电系统发电时，__________能转化为__________能。‎ ‎（2）一天的有效光照时间按8h计算，该光伏发电系统一天共发电多少kW·h？‎ ‎（3）该光伏发电系统一天的发电量，如果由热电转换效率为30%的热电厂来完成，需要燃烧多少kg煤？（煤的热值q煤=3.0×107J/kg ）‎ ‎（4）请写出一条光伏发电的优点。‎ 答案：‎ ‎（1）光伏发电系统发电时太阳能转化为电能； ‎ ‎（2）发电W=Pt=20kw×8h=160kw·h；‎ ‎（3）160kW·h=160×3.6×106J=5.76×108J；‎ Q=1.92×109J； ‎ 燃烧煤的质量m=64kg； ‎ ‎（4）光伏发电的优点：清洁无污染；可再生；节约化石能源等．‎ ‎（2012日照）14．目前很多城市已经使用了风光互补路灯系统如图所示，它具备了风能和太阳能产品的双重优点：该系统既可以通过太阳能电池组独立发电并储存在蓄电池，也可以通过风力发电机独立发电并储存在蓄电池；在风、光都具备时可以同时发电。某种型号的风光互补路灯技术参数如下：‎ 风力发电 额定功率 风力发电 额定风速 风力发电机 启动风速 路灯 额定电压 路灯 额定功率 太阳能电池板 平均输出功率 ‎260W ‎8m/s ‎3m/s ‎24V ‎60W ‎100W ‎（1）假设路灯每晚工作10h，求路灯正常工作时的电流和每晚消耗的电能。‎ ‎（2）如果太阳光照射到地面时的辐射功率为800J/（s·m2）（1s辐射在每1m2上的光能为800J），若太阳能电池板的面积为1.25m2，太阳能电池光电转换效率为多大？‎ ‎（3）在平均风速为‎8m/s的晚上，风力发电机除了保障路灯正常工作外，同时还给蓄电池充电，如果风力发电机一晚上工作时间为8h，则在这段时间内蓄电池储存电能是多少kW·h？‎ ‎（4）已知风力发电机的输出电功率P与风速v的平方成正比。我市沿海风速不低于‎5m/s的时间每年不少于4000h，试估算这台风光互补路灯系统利用风能的最小年发电量是多少kW·h？‎ 答案：‎ ‎（1）I=PL/UL=60W/24V=2.5A W=PLt=60W×10×3600s=2.16×106J ‎（2）太阳能电池板接收到的总功率P总=800J/s·m2×1.25m2=1000J/s=1000W 太阳能电池板平均输出功率P出=100W 所以光电转换效率为10%‎ ‎（3）蓄电池可储存的电能 W=（P额－P灯）t=（260×10-3kW－60×10-3kW）×8h=1.6kW·h ‎（4）根据题意有 当风速为5m/s时风力发电机输出功率 所以最小年发电量约为 ‎（2012济宁）15．人类对能源的需求越来越大，世界能源危机日益突出。如何充分利用和开发新能源，实现低碳减排，已成为世界各国共同关注的问题。6月5日是世界环境日，2010年我国的主题是“低碳减排，绿色生活”。目前，我国在开发、利用太阳能方面发展最快、最具潜力。‎ ‎（1）你认为利用太阳能有哪些好处？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。‎ ‎（2）太阳能路灯已成为许多城镇、乡村一道靓丽的风景线（如图所示）。太阳能路灯的太阳能电池一般是由晶体态硅制成的，它能直接把太阳能转化成电能，其主要材料是（ ）‎ A．磁性材料 B．纳米材料 C．半导体 D．超导体 ‎（3）太阳能热水器是采用光转化为热的方式利用太阳能的，我国太阳能热水器已走进了千家万户。小明家的太阳能热水器的采光面积是2.1m3，若我市向阳的地方每平方米的面积1h得到的太阳辐射能平均为3×106J，每天接受太阳能的时间以8h计算，热水器能把接收到的太阳能的50％转化成水的内能，则正常情况下，该热水器一天能把150kg、初温为20℃的水加热到多少℃？‎ ‎（4）为了进一步利用太阳能，人们正在研发太阳能电动车。如图所示是人们研制的太阳能电动三轮车，车子顶部的太阳能电池板将光能转化为电能储存在太阳能电池中，电池再给三轮车的电动机供电。‎ ‎①小明同学设计的调节电动机转速的简化电路图如图所示，若太阳能电池的电压保持不变，调速电阻的最大阻值为50Ω。闭合开关S，当调速电阻的滑片P滑到最左端时车速最大。此时电流表示数为5A，电动机电功率最大为1kW；当调速电阻的滑片P滑到最右端时车速最小，此时电流表示数为1A，求这时电动机的电功率是多少？‎ A V M S P 太阳能 电池 调速电阻 电动机 ‎②制造太阳能电动三轮车车架有各种不同的新材料，部分材料的技术指标如下表所示：‎ 技术指标 材料 锰钢 铝合金 钛合金 碳纤维 性能（强度）‎ 强 较弱 较强 强 密度（kg·m－3）‎ ‎7.9×103‎ ‎3.0×103‎ ‎4.5×103‎ ‎1.6×103‎ 若让你设计制造强度高并且轻便的三轮车，你选择表中的哪种材料？若车架所用材料的体积约为5×10－3m3，车架的质量是多大？‎ ‎（5）今年的世界环境日，我国的主题是：“绿色消费，你行动了吗？”。联系生活实际，谈谈你应如何做？‎ 答案：（1）无污染、环保、可再生（或取之不尽、用之不竭） （2）C （3）60℃（4）①150W ②应选碳纤维 8kg （5）节约用水；节约用电；不使用一次性塑料袋；尽量骑自行车、步行、乘公交车出行；尽量购买小排量汽车等等 ‎（2012丹东）16．伴随着“环保低碳、节能减排”的生活新理念，太阳能汽车运营而生．这款汽车利用太阳能电池板将太阳能转化为电能，再利用电动机为汽车提供动力．若电池板提供给电动机的功率为1600W，电动机工作时的电流为‎10A．求：‎ ‎（1）电池板提供给电动机的电压为多少？‎ ‎（2）如果电能转化为机械能的效率为75%，汽车的功率为多少？‎ ‎（3）如果该车在30min内沿直线匀速行驶的距离为‎18km，则车受到的阻力为多少？‎ 答案：（1）160V （2）1200W （3）120N