21. 潮汐是由月球、太阳对地球的引力作用而产生的.每天的涨潮和落潮蕴含着巨大的能量，这种能量可以用来发电. 如图所示，在利用潮汐发电的过程中，海水的动能传递给发电机，通过发电机转化为能. 图中(a)、(b)两幅图代表涨潮发电的是.与火力发电相比，潮汐发电的优点是.

电；(a)；清洁无污染（或可再生）

22. 贵南高铁北起贵州贵阳市，经河池市，南至广西南宁市，是广西境内第一条设计时速为 350 km/h 的客运专线，预计 2023 年年底建成通车.
（1）若通车后，一列长 200 m 的动车组（如图甲）以 60 m/s 的速度匀速通过一座长 1 000 m 的高架桥.求该列动车组通过高架桥所用的时间.
（2）若动车组以 80 m/s 的速度匀速运动时电动机的总输出功率为 5 600 kW，求此时动车组受到的阻力.

（1）动车组通过高架桥行驶的总路程：$s = L_{车} + L_{桥} = 200m + 1000m = 1200m$，
由$v = \frac{s}{t}$得，通过高架桥所用的时间：$t = \frac{s}{v} = \frac{1200m}{60m/s} = 20s$。
（2）动车组的速度$v' = 80m/s$，输出功率$P = 5600kW = 5.6×10^{6}W$，
因动车组匀速运动时处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，所以$f = F$，
由$P = \frac{W}{t} = \frac{Fs}{t} = Fv$得，牵引力$F = \frac{P}{v'} = \frac{5.6×10^{6}W}{80m/s} = 7×10^{4}N$，
则动车组受到的阻力$f = F = 7×10^{4}N$。
（1）20s；（2）$7×10^{4}N$

23. 据报道，青岛一个小伙子在自家居民楼顶上设计、组装了一套微型太阳能发电站.
（1）该太阳能发电站发电时，将光能转化为能，太阳能发电具有的优点：.
（2）该太阳能发电站工作 8 h 可发电 10 kW·h，则其功率是多少？
（3）10 kW·h 的电能，如果由热电转化效率为 30%的热电厂来供电，需要完全燃烧煤多少 kg？（煤的热值 $ q = 3×10^{7} $ J/kg，1 kW·h = $ 3.6×10^{6} $ J.）

（1）电；清洁无污染（或可再生等合理答案）
（2）已知$W=10\ \mathrm{kW·h}$，$t=8\ \mathrm{h}$，根据$P=\frac{W}{t}$，可得$P=\frac{10\ \mathrm{kW·h}}{8\ \mathrm{h}}=1.25\ \mathrm{kW}$。
（3）$10\ \mathrm{kW·h}=10×3.6×10^{6}\ \mathrm{J}=3.6×10^{7}\ \mathrm{J}$，由$\eta=\frac{W}{Q_{\mathrm{放}}}$得$Q_{\mathrm{放}}=\frac{W}{\eta}=\frac{3.6×10^{7}\ \mathrm{J}}{30\%}=1.2×10^{8}\ \mathrm{J}$，再由$Q_{\mathrm{放}}=mq$得$m=\frac{Q_{\mathrm{放}}}{q}=\frac{1.2×10^{8}\ \mathrm{J}}{3×10^{7}\ \mathrm{J/kg}}=4\ \mathrm{kg}$。