题目内容
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，我国一直主张“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1 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 ℃
（4）为了进一步利用太阳能，人们正在研发太阳能电动车．图2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 能转化为 能储存在太阳能电池中，电池再给三轮车的电动机供电．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 | 7.9×103 | 3.0×103 | 4.5×103 | 1.6×103 |
【答案】分析：（1）太阳能热水器利用太阳能，不仅节省了能源，而且比较环保．
（2）根据材料的分类：导体、半导体、绝缘体和太阳能电池板的材料进行解答；
（3）由题干提供条件可以求8h水吸收的热量，再利用吸热公式求出水温度的变化值，进一步求出水加热后的末温；
（4）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；
根据表格和要求选择三轮车的材料，根据m=ρV求出车架的质量．
解答：解：（1）利用太阳能有哪些好处：无污染、环保、可再生（或取之不尽、用之不竭）；
（2）太阳能电池板是由晶体态硅制成的，硅属于半导体；
（3）太阳能热水器中的水一天吸收的热量：
Q=3×106J×2.1×8×50%=2.52×107J，
水温度的变化量：
△t=
=
=40℃；
水加热的末温：
t2=t1+△t=20℃+40℃=60℃．
（4）车子顶部的太阳能电池板将太阳能转化为电能．
制造强度高并且轻便的三轮车时，由表格可知应选碳纤维材料；
车架的质量：
m=ρV=1.6×103kg/m3×5×10-3m3=8kg．
故答案为：（1）无污染、环保、可再生；（2）C；（3）60；（4）光；电；碳纤维；8．
点评：本题考查了质量的计算、热量的计算、欧姆定律的应用和电功率的计算，还涉及到了太阳能的优点、材料的分类和环境保护等，知识点较多，综合性强，难度较大．
（2）根据材料的分类：导体、半导体、绝缘体和太阳能电池板的材料进行解答；
（3）由题干提供条件可以求8h水吸收的热量，再利用吸热公式求出水温度的变化值，进一步求出水加热后的末温；
（4）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；
根据表格和要求选择三轮车的材料，根据m=ρV求出车架的质量．
解答：解：（1）利用太阳能有哪些好处：无污染、环保、可再生（或取之不尽、用之不竭）；
（2）太阳能电池板是由晶体态硅制成的，硅属于半导体；
（3）太阳能热水器中的水一天吸收的热量：
Q=3×106J×2.1×8×50%=2.52×107J，
水温度的变化量：
△t=
==40℃；水加热的末温：
t2=t1+△t=20℃+40℃=60℃．
（4）车子顶部的太阳能电池板将太阳能转化为电能．
制造强度高并且轻便的三轮车时，由表格可知应选碳纤维材料；
车架的质量：
m=ρV=1.6×103kg/m3×5×10-3m3=8kg．
故答案为：（1）无污染、环保、可再生；（2）C；（3）60；（4）光；电；碳纤维；8．
点评：本题考查了质量的计算、热量的计算、欧姆定律的应用和电功率的计算，还涉及到了太阳能的优点、材料的分类和环境保护等，知识点较多，综合性强，难度较大．
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