Question

9．人類對能源的需求越來越大，世界能源危機(jī)日益突出．如何充分利用和開發(fā)新能源，實(shí)現(xiàn)低碳減排，已成為世界各國共同關(guān)注的問題．6月5日是世界環(huán)境日，2010年我國的主題是“低碳減排，綠色生活”．目前，我國在開發(fā)、利用太陽能方面發(fā)展最快、最具潛力．

（1）太陽能路燈已成為許多城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村的一道靚麗的風(fēng)景線（如圖1所示）．太陽能路燈的太陽能電池板一般是由晶體態(tài)硅制成的，它能直接把太陽能轉(zhuǎn)化成電能，其主要材料是C．
A．磁性材料    B．納米材料    C．半導(dǎo)體    D．超導(dǎo)體
（2）我國太陽能熱水器已走進(jìn)了千家萬戶，太陽能熱水器是采用光熱轉(zhuǎn)換的方式利用太陽能的，將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．
（3）為進(jìn)一步利用太陽能，人們正在研發(fā)太陽能汽車．Quaranta是當(dāng)前問世的外表最圓潤也最富動(dòng)感的太陽能汽車之一（如圖2所示）．其車身輕便靈活，電池完全由太陽能供能--通過安裝在車頂和前端的電池板收集太陽能．某輛太陽能汽車接收太陽光能的面板面積S=8m²，太陽照射時(shí)產(chǎn)生U=120V的電壓，并對整車提供最大為10A的電流，機(jī)車最大可獲得800W的機(jī)械功率．設(shè)太陽光照射到地面上1平方米面積上的輻射功率P₀=1.0×10³W．該車加速性能優(yōu)越，從靜止開始加速100m的路程最短僅需5s．
①車載導(dǎo)航系統(tǒng)是利用電磁波來傳遞信息．
②Quaranta車身的材料具有強(qiáng)度高且輕便的特點(diǎn)，則如表所列的材料中，最為理想的是碳纖維．

材料 技術(shù)指標(biāo)	錳鋼	鋁合金	鈦合金	碳纖維
性能（強(qiáng)度）	強(qiáng)	較弱	較強(qiáng)	強(qiáng)
密度/kg•m-3	7.9×103	3.0×103	4.5×103	1.6×103

③Quaranta從靜止加速100m路程的過程中可以達(dá)到的最大平均速度為20m/s．
④太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的最大效率為15%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)材料的分類（導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體）和太陽能電池板的材料進(jìn)行解答；
（2）太陽能熱水器將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，用來加熱水；
（3）①聲音和電磁波都能傳遞信息；
②根據(jù)表格和要求選擇三輪車的材料；
③已知路程和時(shí)間，利用v=$\frac{s}{t}$計(jì)算平均速度；
④根據(jù)電池組的功率和輻射總功率計(jì)算效率．

解答 解：（1）太陽能電池板是由晶體態(tài)硅制成的，硅屬于半導(dǎo)體；故選C．
（2）太陽能熱水器將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使水的溫度升高；
（3）①車載導(dǎo)航系統(tǒng)是利用電磁波傳遞信息的；
②制造強(qiáng)度高并且輕便的太陽能汽車時(shí)，由表格可知應(yīng)選碳纖維材料；
③從靜止加速100m路程的過程中可以達(dá)到的最大平均速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{100m}{5s}$=20m/s；
④太陽能電池的功率：P=UI=120V×10A=1200W，
輻射功率：P_總=P₀S=1.0×10³W/m²×8m²=8.0×10³W，
太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的最大效率：η=$\frac{P}{{P}_{總}}$=$\frac{1200W}{8.0×1{0}^{3}W}$×100%=15%．
故答案為：（1）C；（2）內(nèi)；（3）①電磁波；②碳纖維；③20；④15%．

點(diǎn)評 本題考查了速度的計(jì)算、熱量的計(jì)算、密度計(jì)算，還涉及到了太陽能的優(yōu)點(diǎn)、材料的分類和環(huán)境保護(hù)等，知識(shí)點(diǎn)較多，綜合性強(qiáng)，難度較大．