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-优题课

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、乡村的一道靓丽的风景线(如图所示)。太阳能路灯的太阳能电池板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2.1m²。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，每天接收太阳能的时间以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。图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？

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：

材料技术指标	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）	7.910³	3.010³	4.510³	1.610³

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？

科目物理题型综合题难度中等

知识点：半导体的特点与作用电功率的计算热量的计算

“探究水沸腾时温度变化的特点”实验

（1）在安装器材时出现如图甲所示的情形，应调＿＿＿＿＿（选填“铁杆a”或“铁圈b”）更合理。

（2）器材调整好后，用酒精灯给烧杯中的水加热，当水温接近 $90 ℃$ 时每隔 $0.5 m i n$ 记录一次温度，并观察水中发生的变化。实验数据如下表所示。

时间/min	0	0.5	1	1.5	2	2.5	3	3.5	…
温度/℃	90	92	94	96	97	98	98	98

（3）观察到从第 $2.5 m i n$ 开始，水中产生大量气泡，不断上升、＿＿＿＿＿（选填“变大”或“变小”），到水面破裂开来。

（4）结合实验现象和收集到的数据，得出水沸腾时温度变化的特点是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（5）实验结束后，某实验小组利用如图乙所示的装置探究水沸腾的条件。加热一段时间后，观察到烧杯中的水沸腾，但试管中的水始终没有沸腾， $A 、 B$ 两支完全相同的温度计示数均为 $98 ℃$ ，并保持不变。接着，小辉在烧杯的水中加入少量食盐后，发现试管中的水开始沸腾，温度计 $B$ 示数如图丙所示为＿＿＿＿＿ $℃$ ，此时温度计A的示数为　＿＿＿＿＿ $℃$ 。结合上述现象得出水沸腾的条件是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

某物理兴趣小组用如甲所示电路图测量定值电阻的阻值。

（1）根据图甲所示的电路图，进行实物连线如图乙所示，在该实物连线中，电流表上还有一个接线柱没有与其它元件连接，请你用笔画线代替导线，将图乙的实物连线连接完整。

（2）某次测量时，电压表、电流表的指针位置如图丙所示，则电压表读数为＿＿＿＿＿ $V$ ，电流表读数为＿＿＿＿＿ $A$ ，根据测量结果可计算出待测电阻的阻值为＿＿＿＿＿ $Ω$ 。

（3）移动滑动变阻器滑片 $P$ ，改变电压表和电流表的示数，根据实验测得的多组数据，求出电阻的平均值。多次测量求平均值的目的是＿＿＿＿＿。

A．	减小实验误差
B．	寻找普遍规律

阅读下列短文，回答问题。

直流充电桩

直流充电桩是一种为电动汽车补给能量的装置，如图甲所示。它能够将电网中的交流电转化为直流电，再将电能充入汽车动力电池（以下简称电池）。通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，因而可实现快速充电。

设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D。充电时，充电桩的充电功率P会随着电池的D的变化而变化，同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。

现实际测试一个直流充电桩对某辆电动汽车的充电性能。假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前，D为30%，充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0。开始充电后，P与D的关系如图乙所示（为方便计算，图像已作近似处理）。充满后，立即停止充电。当D达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如表。

充电电压（ $V$ ）	充电电流（ $A$ ）	充电时长（ $m i n$ ）	充电度数（ $k W • h$ ）	充电费用（元）
$400$		$45$	$24.0$	$28.80$

（1）通常，直流充电桩比交流充电桩的充电电压更高、电流更大，故充电功率更＿＿＿＿＿。

（2）在D从 $30 %$ 增至 $70 %$ 的过程中，充电功率大致的变化规律是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。当D为 $70 %$ 时，充电电流为＿＿＿＿＿ $A$ 。

（3）若充电过程中充电电费单价不变，则测试全过程的充电费用为＿＿＿＿＿元。

（4）设D从 $70 %$ 增至 $80 %$ 所需时间为 $t_{1}$ ，从 $80 %$ 增至 $90 %$ 所需时间为 $t_{2}$ ，且 $t_{1} ： t_{2} ＝ 2 ： 3$ ，则测试全过程的充电总时长为＿＿＿＿＿ $m i n$ 。

图甲为部分电磁波的频率分布示意图。

（1）由图可知，紫外线＿＿＿＿＿（选填“是”或“不是”）电磁波。它在真空中的传播速度约为＿＿＿＿＿ $m / s$ 。

（2）下列实例中，属于紫外线应用的是＿＿＿＿＿（填字母）。

A．	遥控器控制电视
B．	体检时拍 $X$ 光片
C．	医院杀菌消毒灯
D．	“测温枪”测量体温

（3）少量的紫外线照射是有益的，过量的紫外线照射会损伤皮肤。紫外线能使荧光物质发光，小明想检验某防晒霜对紫外线的阻挡作用，利用图乙所示的实验装置在暗室及一定防护下进行实验。

步骤一：如图乙所示，固定好紫外线灯和涂有荧光物质的硬纸板，将一块大小合适的玻璃板放置在＿＿＿＿＿（选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）区域，且调整玻璃板与硬纸板平行；

步骤二：打开紫外线灯，荧光物质发光；

步骤三：关闭紫外线灯，荧光物质不发光；

步骤四：按产品的说明书要求在玻璃板上均匀涂满防晒霜，再次打开紫外线灯，荧光物质有微弱发光。

由此可推断，该防晒霜＿＿＿＿＿（选填“能”或“不能”）阻挡全部紫外线。

我国自主研制的载人深潜器下潜深度已突破 $10000 m$ ，在载人深潜领域达到世界领先水平。（取 $ρ_{海水} ＝ 1.03 \times 10^{3} k g / m^{3} ， ρ_{水} ＝ 1.0 \times 10^{3} k g / m^{3} ， g ＝ 10 N / k g$ ）

（1）潜水艇活动的海水深度一般为 $300 m$ 至 $600 m$ 。它可以通过水舱排水或充水来改变　＿＿＿＿＿，从而实现浮沉。

（2）深潜器可进入更深的水域，在 $10000 m$ 的深处，海水产生的压强为＿＿＿＿＿ $P a$ 。由于深海海水压强太大，深潜器实现浮沉的方法与潜水艇有所不同。

（3）小明阅读资料后，利用如图的装置模拟深潜器在水中的运动过程。物体甲、乙由一条细线连接且在水中处于静止状态，已知乙的质量为 $0.2 k g$ ，体积为 $25 c m^{3}$ ，则乙所受浮力的大小为＿＿＿＿＿ $N$ ，乙受到细线的拉力为＿＿＿＿＿ $N$ 。若剪断细线，甲将＿＿＿＿＿（选填“上浮”“悬浮”或“下沉”），此时甲所受浮力＿＿＿＿＿（填字母）。

A．	增大，且大于重力
B．	不变，且等于重力
C．	不变，且大于重力
D．	减小，且小于重力