第二十二章能源与可持续发展
一、选择题
1．图示为我省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
2．太阳能路灯设计优美，为城市增添了亮丽的风景。如图是一款路灯的图片，下列说法错误的是（ ）
A．太阳能电池板把太阳能转化为电能对灯泡供电
B．两只灯泡可以用一个开关控制，说明两灯是串联连接的
C．灯罩的作用除防尘外，还可以使灯泡发出的光经过反射变得柔和
D．漫反射也遵循反射定律
3．我市建有全国沿海最大的太阳能电站，太阳能电池将太阳能直接转化为（ ）
A．内能B．化学能C．电能D．机械能
4．如图中所示是鄂尔多斯市的“风光互补”照明灯，它头“顶”小风扇，肩“扛”光电池板，腰“挎”照明灯，脚“踩”蓄电池，下列解释合理的是（ ）
A．光电池板将电能转化为光能
车载散热器B．小风扇利用风力发电，将电能转化为机械能 C．照明灯将电能转化为光能和热能放气阀
D．蓄电池夜晚放电，将电能转化为化学能
5．我国光伏产品近期遭遇欧盟“双反”调查，这是迄今为止对我国最大规模的贸易诉讼。光伏产业利用太阳能的最佳方式是光伏转换，利用光伏效应使太阳光照射到硅材料上产生电流直接发电。下列说法中正确的是（ ）
A．光伏效应是将太阳能转化为电能
B．太阳能是不可再生能源
C．太阳能和电能都属于一次能源
D．化石能源和太阳能都是取之不尽用之不竭的
二、填空题
6．如图所示，近年在黔东南州“一事一议”财政奖补政策的支持下，农村道路两旁安装有太阳能路灯，这样改善了农村的村容村貌，灯杆顶端是太阳能电池板，它能将 能转化为 能，并向放在灯杆中的蓄电池充电，充电时把 能转化为 能蓄存起来，夜晚蓄电池给路灯供电。
7．太阳能是 （填“可再生”或“不可再生”）能源，人造卫星上的太阳能电池板能将太阳能 （填“转化”或“转移”）为电能。
8．神州十号飞船进入运行轨道时，打开了太阳能帆板。太阳能帆板能将 能转化为电能；宇航
员王亚平在进行空中授课时，通过 波实现天地对话的。
9．科学家设想把一种多酚乙烯聚合物涂料刷到屋顶上，在阳光照射下涂料正面温度高背面温度低，
利用温度差就可以发电。这种发电方式是将 能转化为 能，再转化为电能。
10．太阳能电池把太阳能转化为 能；将湿衣服抻开晾在太阳下面，是为了加快水的 。
某太阳能热水器储有200kg的水，水温从20℃升高到70℃，吸收的热量 J．（水的比热容为 4.2×103J/（kg•℃））
11．能源危机日益加剧，开发和利用新能源成为当务之急。光伏发电是将 能转化为 能；
导联线目前的核能发电，是通过 释放的核能来发电的（选填“核裂变”或“核聚变”）。
12．若一个太阳能热水器内装有100kg温度为20℃的水，阳光照射一天后，水温升高到80℃，则热
水器内的水吸收了 J的太阳能，这是通过 方式改变了水的内能。
13．太阳能热水器具有安全、节能、经济和 等优点，当它吸收太阳能后，水的温度将会升高，
这是通过 方式改变了水的内能。某太阳能热水器盛有l00kg水，若水箱里的水吸收了2.1×107J邬婧婧
的热量，则水温将由40℃升高到 ℃（c水=4.2×103J/（kg•℃））。
14．如图是一款风光互补路灯的照片，它头顶的风力发电机能将风能转化为电能；其肩上的太阳能电
小毛刷池板能将 能转化为电能。在一定时间内，太阳光照射在该太阳能电池板上的能量为1.68×106J，
若这些能量全部被水吸收，在1个标准大气压下，能将 kg的水从20℃加热到沸腾。[C水
=4.2×103/（kg•℃）]。
15．2013年12月24日中国自主研发的“玉兔号“月球车成功登陆月球并实施探测计划。工作时，月
球车上的太阳能电池板可将太阳能转化为 能；太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”
）
能源。
16．连云港市第一座光伏电站采用晶体硅光伏发电系统，利用太阳能发电，功率为3.2×106W．太阳能是清洁 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。假设一年平均有效发电时间为1200h，则年发电量可达 kW•h。
17．如图是许多城市路灯，都采用太阳能LED照明灯，主要由太阳能电池板和LED灯头等组成，LED 是一种半导体二极管，通过电流能够发光，可以把电能直接转化为 ，能，太阳能是 （选填“一次”、“二次”）能源，清洁无污染，如果LED灯用6V的电压，正常工作电流为2400mA，则LED的功率是 。
18．人类一直在寻求各种高效和“绿”的能源，新材料在这方面扮演了重要的角。硅是一种半导体材料，可制作硅光电池，硅光电池能把 能直接转换成 能，且完全不会造成污染。
功率变送器原理
19．如图所示是“玉兔号”月球车。车上的仪器和设备所需的电能来自太阳能，太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。“玉兔号”月球车底部安装了一台测月雷达，可发射 （选填“超声波”或“电磁波”）探测二三十米厚的月球土壤结构。
三、解答题
20．细心的小梅发现，济南的有些路口安装了带有太阳能电池板的警示灯，如图所示，白天，太阳能电池板将 转化成电能，并储存起来；用 材料制作的LED灯日夜发光提醒着人们注意交通安全。
21．如表是某电铺式太阳能热水器的部分参数，夏天用温度25℃的水将保温桶充满。假设热水器接收到的太阳能有45%被水吸收，在最好的日光充分照射下，试求：
保温桶容积（L）150
采光面积（m2） 2.5
水温（℃）
夏天45～90
冬天40～60
电热管220V 2000W （1）当水温恰好达到最高时，需要多少太阳能？
（2）若晚间用电热管加热，温度也达到最高时，需加热多长时间？（不计电热管热量损失）
22．太阳是能源之母。太阳能属于 （选填“可再生”或“不可再生）能源。请你举出一个利用太阳能的实例： 。
23．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一。某品牌太阳能热水器每小时平均接收
4.2×106J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温升高到40℃．求：
（1）热水器中的水吸收的热量Q；【水的比热容C=4.2×103J/（kg•℃）】
（2）热水器5小时内接收到的太阳能E；
（3）热水器的效率η；
（4）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q=4.2×107J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收）
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