第3节 太阳能 知识点题库
如图是“光电互补型”太阳能热水器，晴天以吸收太阳能作为加热方式，阴雨天可用电加热方式．某该种太阳能热水器水箱内的水为120kg，当水温由15℃升高到45℃时，若在阴雨天，采用电加热方式进行工作时的效率为70%，则要消耗的电能是 千瓦时．[c水=4.2×103J/（kg•℃）]．
如图所示为某高校学生设计的一款小夜灯，它的一侧是太阳能电池板，白天接受阳光照射，晚上给另一侧高效节能的LED灯板提供电能．关于小夜灯中所应用的物理知识，下列说法不正确的是（ ）
A . 太阳能电池板将电能全部转化为内能
B . 太阳能是可再生能源
C . LED灯的发光物体是由半导体材料制成的
D . LED将电能转化为光能的效率比白炽灯高
太阳能公路由三层组成：最上层为半透明的保护层，保护内部元件的同时也可以让太阳光透过；中间层为太阳能电池，用来产生电力；最底下的一层则用来隔绝土壤的湿气，避其影响到内部的线路．该设计可以将电力储存起来供给照明，同时也可以起加热的作用，避免冬天路面结冰．下列说法错误的是（ ）
A . 中间层太阳能电池主要是利用太阳能转化为化学能
B . 最底层主要是为防止电路短路
C . 该设计可以起加热的作用，是利用电流的热效应
D . 冬天路面结冰，人容易摔倒是因为接触面越光滑，摩擦力越小
市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子，如图所示，在阳光的照射下，小电扇快速转动，能给炎热的夏季带来一丝凉意．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
《深圳商报》2004年3月11日报导：近日一种新型太阳能公共卫生间落户北京东郊民巷，该卫生间的能源全部由位于顶部的太阳能电池板提供，它还能将多余的能量储存在蓄电池里．这种能量的转化和储存方式是（ ）
A . 太阳能转化为内能，再化为化学能
B . 太阳能转化为电能，再转化为化学能
C . 太阳能转化为内能，再转化为化学能
D . 太阳能转化为电能，再转化为光能
“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”是2008年北京奥运的三大主题。奥运主场馆“鸟巢工程”采用绿色能源太阳能电力，太阳能玻璃作为光伏电池部件，目前已被安装在北京奥运会主体育场“鸟巢”的12个照明通道上。另外，在奥林匹克中心区，一座全新的220千伏变电站已经完工。为了提高供电的可靠性，国家体育场“鸟巢”采用4路供电，可谓万无一失。关于奥运主场馆“鸟巢工程”的说法中，正确的是（ ）
A . 光伏电池即把太阳能直接转化为电流的装置
B . 220千伏变电站必须把电压变为低压（如220V）方可供鸟巢正常照明使用
C . “鸟巢”采用4路供电，各条备用电路之间可以是串联的
D . 假如照明通道上的电灯由并联改为串联连接，它们的亮度不会改变
阅读以下材料，回答相关问题．
路灯给我们夜晚的生活带来方便．风、光互补路灯兼具了风力发电、太阳能发电两者的优势，它同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电，有阳光时通过太阳能电池板发电，如图所示．太阳能电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片．蓄电池是一个化学电源，其充电与放电过程是一种可逆的化学反应．太阳能电池板可以将电能转化为化学能储存至蓄电池中，在夜间供路灯照明使用．下表是某型号风、光互补路灯系统的部分技术参数，其中光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率，蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积．
太阳能电池板 | 蓄电池 | ||
电池板的面积 | 0.5m2 | 蓄电池容量 | 150Ah |
光电转化率 | 16% | 额定电压 | 12V |
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（1） 能源的种类繁多，人们从不同角度对能源进行了分类，太阳能和风能都属于能源．（选填“二次”、“可再生”或“不可再生”）
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（2） 白天太阳能电池板把接收到的太阳能转化成电能，然后转化成能储存在蓄电池内，到晚上再把它转化成电能为路灯供电．
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（3） 利用风力发电时，是将能转化为电能．
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（4） 当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W时，该太阳能电池板的输出功率为 W．
某品牌太阳能热水器的容积为100L，其装满水后在太阳光的照射下水温从30℃升高到50℃，不计热量的损失．
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（1） 求热水器中的水吸收的热量．[水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃）]
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（2） 要完全燃烧多少体积的煤气可以产生相同的热量？[煤气的热值q=4.0×107J/m3]
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（3） 谈谈太阳能与煤气相比有什么优缺点．
去年，在农村有一个项目投放了大量的广告，说在家庭里安装一个光伏微型发电装置，若天气晴朗，利用这个装置一天可以发电十度左右，不但自家够用了，而且还可以把多余的电卖给国家电网，实在是一举两得．
请回答下面几个问题：
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（1） 光伏发电系统发电时，能转化为能．
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（2） 夏天光照时间按10h计算，一天可以发电12kW•h，则该光伏发电系统发电的功率是kW．
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（3） 该光伏发电系统夏天一天的发电量，如果由热电转化效率为30%的热电厂来完成，需要燃烧kg煤．（煤的热值q煤=3×107J/kg）
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（4） 请写出2条光伏发电的优点：、．
如图甲所示的装置是太阳能光伏发电系统，覆盖在上面的是太阳能电池板，它可以将太阳能转化成能．利用该电源给灯泡供电，电路如图乙所示，电源的输出电压恒定不变．现将一个灯泡L（若电阻保持不变）拉在离电源很近的A、B两点时，灯泡L的功率为36W，若将灯泡L接在离电源较远的C、D两点时，灯泡L的功率为4W．则此时输电导线AC、BD共同消耗的功率为 W．
下列关于能量和能源的叙述中，正确的是（ ）
A . 生态系统达到平衡状态时，能量的输入与输出保持相对平衡
B . 洋流蕴藏着巨大的能量，其主要来源于太阳能
C . 水力发电是利用水的势能转化为动能
D . 氢能源是一种很有发展前途的清洁能源
如图所示为世界上最大太阳能飞机“阳光动力2号”，飞机的动力全部来源于太阳能．太阳能是（选填“可再生”或“不可再生”）能源．飞机机翼的上表面较凸起，在飞行时，机翼上方的气体流速大，小．如此巨大的飞机，在制造材料选取上，应选择密度较的材料．
2017年4月20日，“天舟一号”货运飞船顺利升空，22号与“天宫二号”太空舱顺利对接，地面科技人员对飞船的控制利用来传递信息，飞船与太空舱对接后一起绕地球运动，它们的运动状态（变化/不变），“天舟一号”上的太阳能电池板将太阳能转化为能．
共享单车的出现，方便了大家绿色出行，如图所示为某种共享单车，关于其中的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A . 这种共享单车的质量比普通自行车大，所以速度大小相同时，其具有的动能更大
B . 智能锁通过无线通信与云端保持联系，说明电磁波可以传递信息
C . 车筐底部装有太阳能电池板，太阳能电池在工作时主要将太阳能转化为内能
D . 有的共享单车后轮轴处装有发电机，发电机在工作过程中将机械能转化为电能
美国建筑师凯文•朔普费尔设计出了一种能漂浮在水中的城市（如图所示），漂浮城市装有动力装置，可以移动．该漂浮城市三角形建筑的主体结构是中空的，强风能从中通过，可以确保当飓风来临时，把飓风对建筑的破坏降至最低．该漂浮城市高达360m，占地270万平方米，可容纳多达4万居民．酒店、商店只要是普通城市有的，这里都一应俱全．漂浮城市的表面安装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为8.0×108W．（g取10N/kg）请回答下列问题：
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（1） 假若某班级有50位中学生从岸上进入漂浮城市参观，每位中学生的平均质量为50kg．则漂浮城市受到的浮力增加了多少？漂浮城市排开水的体积增加了多少？
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（2） 若三角形建筑空洞的面积为2.0×104m2 ， 某次飓风正好垂直于空洞的表面吹入，1s钟流入空洞的空气质量是1.92×106kg．该地的空气密度是1.2kg/m3 ． 则飓风的风速是多少m/s．
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（3） 若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮城市前进所需的能量，漂浮城市在平静的水面上沿直线运动，运动过程中受到的阻力不变．从某一时刻开始，漂浮城市受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如下图甲所示，漂浮城市的运动速度v与时间t的关系如图乙所示．
①漂浮城市从第50s钟到100s钟内牵引力做的功为多少J．
②漂浮城市在匀速运动过程中，太阳能转化为机械能的效率为多少．
如图所示是广泛使用的“风光互补”景观节能灯，可以同时利用太阳能、风能发电；它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板。关于节能灯的设计解释合理的是（ ）
A . 太阳能电池板是将光能转化为电能
B . 小风扇是用来给太阳能电池板散热的
C . 小风扇是风力发电机，将电能转化为机械能
D . 蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学能
图1是一艘完全依靠太阳能驱动的船，该船长30米，宽15米，排水量60吨，船的表面安装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为1.6×105W，若接收的太阳能只用来驱动船前进。在一次航行中，从某一时刻开始，太阳能船受到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图2甲所示，船的运动速度v随时间t的变化关系如图2乙所示。（g取10N/kg）
求：
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（1） 满载时太阳能船受到的浮力；
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（2） 第50s到第100s内牵引力做的功；
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（3） 第50s到第100s的运动过程中，太阳能船的效率。
当前“雾霾”成为全社会关注的热点，雾霾笼罩已经严重污染了空气质量。为了缓解空气污染，我国多地市启动了“光伏工程”示范项目，在屋顶安装太阳能光伏，利用太阳能电池在太阳光照射下发电。如图所示是某中学的教学楼顶安装了总功率为20kW的光伏发电系统。请回答：
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（1） 雾是空气中的水蒸气形成的；
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（2） 光伏发电系统发电时，能转化为能；
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（3） 按一天的有效光照时间8h计算，某中学光伏发电系统一天共发电kW·h，这些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kg煤（煤的热值q煤＝3.0×107J/kg）。
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（4） 请结合所了解的知识，谈谈家庭光伏发电的优点：（谈一点即可）。
如图所示，当车辆在高速行驶时，车窗紧闭，当打开天窗时，天窗外空气流速大于车内空气的流速，天窗外空气的压强车内空气的压强，所以车内空气被“抽”到车外。与此同时高速行驶中车辆对地面的压力重力。（以上两空均选填“大于”、“等于”或“小于”）。汽车座椅上的头枕可以减少汽车在突然（选填“刹车”或者“被追尾”）时对人体的伤害。车内使用的太阳能胎压监测装置上的太阳能电池板，是将太阳能直接转化为能。
太阳是离地球最近的一颗恒星，每时每刻都在向地球辐射光和热。太阳能来源于太阳内部发生的核（选填“裂变”或“聚变”）。太阳能属于（选填“可再生”或“不可再生”）能源。太阳光由各种色光混合而成，其中、绿、蓝是色光的三原色。
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