太阳能 习题(含答案)

太阳能 习题（含答案）一、填空题(本大题共6小题，共12.0分)1.如图所示，这是一种太阳能环保路灯，该环保路灯主要部件由太阳能电池板及照明灯泡组成，在晴好的白天里充分接受阳光照射，在这一过程中实现 _ 能转化为 _ 能 2.太阳是一个巨大的能源，它不断地向外辐射能量，其中辐射到地面的总功率为81013kW，直接利用太阳能不会污染环境，太阳能通过四个渠道被人类利用： _ ； _ ； _ ； _ 3.重庆一中某研究小组为测量垂直于太阳光的面积为1m2表面上，每秒钟接受到的太阳能，用自制太阳能热水器做实验c水=4.2103J/（kg） 下表是其某次试验的记录数据： 热水器内水的质量水的初温水的末温太阳光照射时间太阳能热水器接受阳光垂直照射的面积每1m2表面上，每1s钟接受到的太阳能100kg2045104s2m21000J根据表格中的数据可以算出，本次试验太阳能热水器内的水吸收热量是 _ J；太阳能热水器的效率为 _ 4.如图所示的是世界上最大的太阳能飞机“阳光动力2号”，它于2015年3月31日抵达重庆太阳能是一种 _ 能源选填（“可再生”或“不可再生”），太阳能电池将太阳能转化为 _ 能 5.如图是直接利用太阳能的三种主要方式，在现代生活中得到广泛利用的太阳能热水器，太阳能计算器，绿色植物的生长以及正在研究中的太阳能汽车等都是利用太阳能的事例其中属于光热转换的是 _ ，属于光电转换的是 _ ，属于光化转换的是 _ （只需填相关的序号） 6.太阳能热水器是一种常见的太阳能装置，他将太阳能转化成 _ 能，使水温度升高若晴天气能接收的太阳能平均的辐射强度为300J/（m2s），太阳能热水器接收太阳能的有效面积为4m2，储水箱里有100L水，水的质量 _ kg，若阳光下照射70min，所接收到的太阳能有50%用来加热水，则储水箱中水温可升高 _ c水=4.2103J/（kg） 二、实验探究题(本大题共2小题，共12.0分)7.阅读下面短文，回答后面的问题 玉兔号月球车 玉兔号是中国首辆月球车，和着陆器共同组成嫦娥三号探测器玉兔号月球车设计质量140千克，能源为太阳能，能够耐受月球表面真空、强辐射、摄氏零下180度到零上150度极限温度等极端环境由于月球昼夜温差非常大，白昼时温度高达150摄氏度，黑夜时低至零下180摄氏度为适应极端环境，“玉兔号”月球车利用导热流体回路、隔热组件、散热面设计、电加热器、同位素热源，可耐受300摄氏度的温差 回答下面的问题（请将答案填写在下页中） （1）玉兔号的能源之一为太阳能，其太阳能电池帆板等设备能将 _ 能转化为 _ 能 （2）月球表面扬起月尘， _ （是/不是）扩散现象月球车在有光照射的部分温度高达120，这是通过 _ 的方式改变了月球车的内能 （3）玉兔号利用导热流体回路、电加热器等，使月球车保持在一定的温度范围内如图是一种电加热器和导热流体回路，在经过电热丝后，可使4的水升高至48，若每分钟流过电热丝的水为4kg，则1分钟内水吸收的热量为 _ J水的比热容为4.2103J/（kg） 8.阅读短文，回答问题： 太阳能路灯 城市大力发展绿色能源，如图甲是城市道路两边的太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成它的结构示意图如图乙，工作时能量流程图如图丙 LED发光二极管是一种半导体器件，它具有工作电压低（2-4V）、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点它与普通的白炽灯发光原理不同，可以把电直接转化为光实验测得LED发光二极管两端加不同电压时的电流，数据如表： 电压/V11.52.02.32.52.83.03.33.53.63.7电流/mA000510601603806909001250（1）太阳能电池板将太阳能转化为 _ 能，给蓄电池充电时转化为 _ 能太阳能是 _ 能源（选填“一次”或“二次”） （2）为使LED发光二极管正常工作，应将几个LED发光二极管 _ （选填“串联”或“并联”）才能安全使用 （3）如图乙所示，晚上LED发光二极管点亮时控制开关S与 _ （选填“a”或“b”）触点接触 （4）这种LED发光二极管的电压从2.5V变化到3.6V时，LED的电功率增加了 _ W 三、计算题(本大题共12小题，共96.0分)9.地球上的能量主要来自太阳的热辐射，从有关资料获悉，在地球表面晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射为4.2106J/（m2h），也就是说在1h内每平方米的面积上接收到太阳辐射的能量是4.2106J现有一台太阳能热水器，可将接收到的热辐射的50%用来升高水温，如果该热水器接收阳光垂直照射的有效面积始终是2m2，晴天晒了2h水的比热容C水=4.2103J/（kg） （1）水箱中质量为50kg的水吸收的热量是多少？ （2）水箱中质量为50kg的水温度可升高多少？ （3）若水吸收的热量全部由无烟煤完全燃烧来提供，需要燃烧1.4kg的无烟煤，此煤炉的效率是多少？（无烟煤的热值是3.0l07J/kg） 10.学校淋浴用的简易太阳晒水箱内装有水60kg，水箱玻璃盖的面积为0.84m2，从手册中查得，地球上与太阳光垂直的表面接收的太阳辐射能为7.56104J/（minm2）；这类水箱吸收太阳能的效率约为50%假设使用中能够及时调节水箱朝向，使阳光总能垂直射入玻璃盖，计算4小时后水箱中的水升高的温度水的比热容为4.2103J/（kg） 11.小明家新安装了一台如图所示的太阳能、电能两用热水器，平常使用太阳能，在阳光不足时，用电热丝辅助加热，热水器名牌如表 型号HM-20集热管数28支额定频率50Hz水箱容积200L集热管管长180cm额定电压220V防水等级A系统承压3.0MPa额定功率4400W（1）太阳能热水器贮满水，水温从20加热到50时吸收了热量若通过完全燃烧天然气来提高，不考虑热量的损失，需要多少m3天然气？（天然气的热值为7.0107J/m3） （2）由于寒冷阴雨，现只用电热丝将水温从20加热到50使用，需电加热器正常工作多长时间？（设电能转化为内能的效率为80%） 12.热水器的水收的量Q；水的比热容c=4.210J（kg） 太阳能水器是太阳能转化为内的设备之能热水器小时平均接26J太阳能，在5小的有效照射时间内，将热中质量为0kg、初温为2的温度升高到40求： 热水器效率； 若改用煤来加热这，需要完全烧多少千克煤煤的值q.910Jkg，假设燃烧放出的热量部被水吸收） 13.太阳能热水器、电热水器、燃气热水器是常见的三种热水器，现用燃气热水器将体积为10L、初温为20的水加热使其温度升高到50，求： （1）水吸收的热量是多少？ （2）若用燃气热水器的加热效率为60%，则需要完全燃烧多少m3的燃气 （水的比热容为4.2103J/（kg），燃气的热值为4.2107J/m3） 14.太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备，热水器每小时平均接收4.2106J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的水温度升高到50已知水的比热容C=4.2103J/（kg）求： （1）热水器中的水吸收的热量； （2）热水器5h内接收到的太阳能E； （3）热水器的效率 15.人类正积极开发和利用太阳能，如太阳能热水器、太阳能电池等，江涛想知道家中太阳能热水器吸收太阳能的本领，做了如下探究：天气晴朗时，江涛测得太阳能热水器1h内使质量为50kg的水从20升高到30，问： （1）1h内水吸收了多少热量？c水=4.2103J/（kg） （2）若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度，则至少需要燃烧多少m3的液化气？（假设液化气燃烧放出的热量的70%被水吸收，液化气的热值是5.0107J/m3） （3）请你分别说说使用太阳能的一个优点和一个不足之处 16.17.太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一，热水器每小时平均接收4.2106J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的水温度升高40求： （1）热水器中的水吸收的热量Q；水的比热容C=4.2103J/（kg） （2）热水器5小时内接收到的太阳能E； （3）热水器的效率； （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=4.2107J/kg，假设煤气燃烧放出的热量有80%被水吸收） 18.能源是人类社会进步发展的重要物质基础，太阳能处处可以利用，并且清洁无污染，是一种理想的能源，太阳能热水器内盛有100kg的水，在阳光照射下，水温由20升高到50，求： （1）水吸收了多少热量？ （2）若同样的热量用热值为3.0107J/kg的焦炭来提供，至少需要多少千克的焦炭？c水=4.2103J/（kg） 19.当今太阳能热水器已经在城乡用得非常普遍了如图所示，已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里，能将8100kg水加热到38，求： （1）太阳能热水器是利用 _ 的方法改变物体内能的在此过程中，水吸收了多少热量？ （2）若此期间太阳辐射到热水器的热量为4.2107J，则该热水器的效率是多少？