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6. 太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一，关于太阳能的利用，下列说法正确的是 (
A.图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为植物的化学能
B.图乙中，篮球场旁的太阳能路灯将太阳能直接转化为路灯的光能
C.图丙中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机上电池的化学能
D.图丁中，太阳能热水器通过做功将太阳能转化为水的内能
A
)A.图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为植物的化学能
B.图乙中，篮球场旁的太阳能路灯将太阳能直接转化为路灯的光能
C.图丙中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机上电池的化学能
D.图丁中，太阳能热水器通过做功将太阳能转化为水的内能
答案
A
解析
【分析】
要解决这道题，我们需要逐个分析每个选项中太阳能的转化过程或能量改变方式，结合所学的能量转化和内能改变的知识来判断对错：
1. 首先回忆绿色植物光合作用的能量转化：光合作用是将太阳能转化为化学能储存；
2. 分析太阳能路灯的能量转化路径：太阳能先转化为电能，再转化为光能，并非直接转化为光能；
3. 思考太阳能飞机的能量转化：太阳能先转化为电能，再转化为机械能（或先储存在电池中转化为化学能，再转化为电能），不是直接转化为电池的化学能；
4. 明确太阳能热水器改变内能的方式：是通过热传递，而非做功。
通过这样逐一排查，就能确定正确选项。
【解析】
A. 绿色植物通过光合作用，将太阳能转化为植物体内的化学能储存起来，该说法正确；
B. 太阳能路灯的工作过程是：太阳能先转化为电能，再由电能转化为路灯的光能，并非直接将太阳能转化为光能，该说法错误；
C. 太阳能飞机是先将太阳能转化为电能，再将电能转化为飞机的机械能（部分能量可先转化为电池的化学能，再转化为电能），不是直接将太阳能转化为飞机上电池的化学能，该说法错误；
D. 太阳能热水器是通过热传递的方式将太阳能转移为水的内能，并没有通过做功改变内能，该说法错误。
【答案】
A
【知识点】
太阳能的能量转化、能量转化判断、热传递与做功
【点评】
本题结合生活中太阳能的不同利用场景，考查能量转化及改变内能的方式，需要学生结合生活实际理解各装置的工作原理，侧重对基础知识的考查。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，我们需要逐个分析每个选项中太阳能的转化过程或能量改变方式，结合所学的能量转化和内能改变的知识来判断对错：
1. 首先回忆绿色植物光合作用的能量转化：光合作用是将太阳能转化为化学能储存；
2. 分析太阳能路灯的能量转化路径：太阳能先转化为电能，再转化为光能，并非直接转化为光能；
3. 思考太阳能飞机的能量转化：太阳能先转化为电能，再转化为机械能（或先储存在电池中转化为化学能，再转化为电能），不是直接转化为电池的化学能；
4. 明确太阳能热水器改变内能的方式：是通过热传递，而非做功。
通过这样逐一排查，就能确定正确选项。
【解析】
A. 绿色植物通过光合作用，将太阳能转化为植物体内的化学能储存起来，该说法正确；
B. 太阳能路灯的工作过程是：太阳能先转化为电能，再由电能转化为路灯的光能，并非直接将太阳能转化为光能，该说法错误；
C. 太阳能飞机是先将太阳能转化为电能，再将电能转化为飞机的机械能（部分能量可先转化为电池的化学能，再转化为电能），不是直接将太阳能转化为飞机上电池的化学能，该说法错误；
D. 太阳能热水器是通过热传递的方式将太阳能转移为水的内能，并没有通过做功改变内能，该说法错误。
【答案】
A
【知识点】
太阳能的能量转化、能量转化判断、热传递与做功
【点评】
本题结合生活中太阳能的不同利用场景，考查能量转化及改变内能的方式，需要学生结合生活实际理解各装置的工作原理，侧重对基础知识的考查。
【难度系数】
0.7
7. 某路灯照明系统的太阳能电池白天将太阳能转化为电能，对蓄电池充电，晚上蓄电池对路灯供电，对如图方框中能量形式判断正确的是 (
A.甲是“电能”
B.乙是“太阳能”
C.丙是“电能”
D.丁是“机械能”
C
)A.甲是“电能”
B.乙是“太阳能”
C.丙是“电能”
D.丁是“机械能”
答案
C
解析
【分析】
首先梳理路灯照明系统的能量转化流程：太阳能电池的功能是将太阳能转化为电能，因此甲为太阳能；转化后的电能对蓄电池充电，将电能转化为化学能储存，所以乙为电能；晚上蓄电池释放能量，将化学能转化为电能供给路灯，故丙为电能；路灯最终将电能转化为光能（部分内能），丁为光能。接下来逐一分析选项：
A选项：甲是“电能”，与分析中甲为太阳能不符，错误；
B选项：乙是“太阳能”，与分析中乙为电能不符，错误；
C选项：丙是“电能”，符合蓄电池放电时化学能转化为电能的过程，正确；
D选项：丁是“机械能”，路灯是将电能转化为光能，并非机械能，错误。
【解析】
1. 太阳能电池的能量转化：白天太阳能电池将太阳能（甲）转化为电能（乙），对蓄电池充电，因此A、B选项错误；
2. 蓄电池的能量转化：充电时将电能转化为化学能储存，晚上放电时将化学能转化为电能（丙），为路灯供电，故C选项正确；
3. 路灯的能量转化：路灯将电能转化为光能（丁，含少量内能），并非机械能，D选项错误。
【答案】
C
【知识点】
能量的转化、太阳能的利用
【点评】
本题结合生活中的路灯照明系统，考查不同装置的能量转化规律，需要熟悉太阳能电池、蓄电池、用电器（路灯）的能量转化特点，理清能量转化的先后顺序是解题关键，属于基础应用型题目。
【难度系数】
0.8
首先梳理路灯照明系统的能量转化流程：太阳能电池的功能是将太阳能转化为电能，因此甲为太阳能；转化后的电能对蓄电池充电，将电能转化为化学能储存，所以乙为电能；晚上蓄电池释放能量，将化学能转化为电能供给路灯，故丙为电能；路灯最终将电能转化为光能（部分内能），丁为光能。接下来逐一分析选项：
A选项：甲是“电能”，与分析中甲为太阳能不符，错误；
B选项：乙是“太阳能”，与分析中乙为电能不符，错误；
C选项：丙是“电能”，符合蓄电池放电时化学能转化为电能的过程，正确；
D选项：丁是“机械能”，路灯是将电能转化为光能，并非机械能，错误。
【解析】
1. 太阳能电池的能量转化：白天太阳能电池将太阳能（甲）转化为电能（乙），对蓄电池充电，因此A、B选项错误；
2. 蓄电池的能量转化：充电时将电能转化为化学能储存，晚上放电时将化学能转化为电能（丙），为路灯供电，故C选项正确；
3. 路灯的能量转化：路灯将电能转化为光能（丁，含少量内能），并非机械能，D选项错误。
【答案】
C
【知识点】
能量的转化、太阳能的利用
【点评】
本题结合生活中的路灯照明系统，考查不同装置的能量转化规律，需要熟悉太阳能电池、蓄电池、用电器（路灯）的能量转化特点，理清能量转化的先后顺序是解题关键，属于基础应用型题目。
【难度系数】
0.8
8. 目前，科学家正在研究太空电站，即地球同步轨道上的太阳能电站，其示意图如图所示.下列说法错误的是 (
A.以地球为参照物，太空电站是静止的
B.太阳能是太阳内部氢原子裂变时释放出的能量
C.利用微波实现“无缆传输”，微波是一种电磁波
D.太阳能是一种清洁、无污染的可再生能源
B
)A.以地球为参照物，太空电站是静止的
B.太阳能是太阳内部氢原子裂变时释放出的能量
C.利用微波实现“无缆传输”，微波是一种电磁波
D.太阳能是一种清洁、无污染的可再生能源
答案
B
解析
【分析】
要解决这道题，需逐个分析每个选项，结合相关物理知识判断对错：
1. 对于A选项，判断物体运动状态需明确参照物，地球同步轨道的太空电站与地球相对位置不变，以地球为参照物时是静止的；
2. 对于B选项，需回忆太阳能的产生原理，太阳内部是氢原子核聚变释放能量，而非裂变；
3. 对于C选项，微波属于电磁波的一种，这是电磁波分类的基础知识点；
4. 对于D选项，结合可再生能源的定义，太阳能符合清洁、无污染、可再生的特点。
通过对每个选项的分析，找出错误的说法。
【解析】
逐一分析各选项：
A. 太空电站位于地球同步轨道上，与地球的相对位置始终保持不变，因此以地球为参照物，太空电站是静止的，该选项说法正确。
B. 太阳能是太阳内部氢原子核发生聚变时释放出的能量，并非氢原子裂变释放的能量，该选项说法错误。
C. 微波是电磁波的一种，利用微波可以实现能量的“无缆传输”，该选项说法正确。
D. 太阳能可以源源不断地从自然界获取，且在利用过程中不会产生污染物，属于清洁、无污染的可再生能源，该选项说法正确。
综上，错误的说法是B选项。
【答案】
B
【知识点】
同步卫星相对性、太阳能的产生、电磁波分类
【点评】
本题综合考查了运动的相对性、太阳能的来源、电磁波的应用及能源分类，重点考查学生对太阳能产生原理的掌握，需区分核聚变与核裂变的不同，对基础知识点的掌握要求较高。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需逐个分析每个选项，结合相关物理知识判断对错：
1. 对于A选项，判断物体运动状态需明确参照物，地球同步轨道的太空电站与地球相对位置不变，以地球为参照物时是静止的；
2. 对于B选项，需回忆太阳能的产生原理，太阳内部是氢原子核聚变释放能量，而非裂变；
3. 对于C选项，微波属于电磁波的一种，这是电磁波分类的基础知识点；
4. 对于D选项，结合可再生能源的定义，太阳能符合清洁、无污染、可再生的特点。
通过对每个选项的分析，找出错误的说法。
【解析】
逐一分析各选项：
A. 太空电站位于地球同步轨道上，与地球的相对位置始终保持不变，因此以地球为参照物，太空电站是静止的，该选项说法正确。
B. 太阳能是太阳内部氢原子核发生聚变时释放出的能量，并非氢原子裂变释放的能量，该选项说法错误。
C. 微波是电磁波的一种，利用微波可以实现能量的“无缆传输”，该选项说法正确。
D. 太阳能可以源源不断地从自然界获取，且在利用过程中不会产生污染物，属于清洁、无污染的可再生能源，该选项说法正确。
综上，错误的说法是B选项。
【答案】
B
【知识点】
同步卫星相对性、太阳能的产生、电磁波分类
【点评】
本题综合考查了运动的相对性、太阳能的来源、电磁波的应用及能源分类，重点考查学生对太阳能产生原理的掌握，需区分核聚变与核裂变的不同，对基础知识点的掌握要求较高。
【难度系数】
0.7
9. 为了倡导低碳生活，太阳能热水器被广泛应用于现代生活，某太阳能热水器容量为$100 \mathrm{ L}$，太阳能转换为水内能的效率为$50\%$，在$10 \mathrm{ h}$的太阳照射下水温升高$60 ° \mathrm{C}$.$[ c_{水}=4.2×10^{3} \mathrm{ J/(kg} · ° \mathrm{C}) ]$求：
(1)热水器中水需要吸收的热量.
(2)辐射至热水器上的太阳能功率.
(3)若通过燃烧天然气将水温升高相同温度，至少需要完全燃烧多少质量的天然气？（天然气的热值$q=4.2×10^{7} \mathrm{ J/kg}$）
(1)热水器中水需要吸收的热量.
(2)辐射至热水器上的太阳能功率.
(3)若通过燃烧天然气将水温升高相同温度，至少需要完全燃烧多少质量的天然气？（天然气的热值$q=4.2×10^{7} \mathrm{ J/kg}$）
答案
解：
(1) 水的体积$V=100\ \mathrm{L}=0.1\ \mathrm{m}^3$，
由$\rho=\frac{m}{V}$得水的质量$m=\rho V=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×0.1\ \mathrm{m}^3=100\ \mathrm{kg}$，
水吸收的热量$Q_{\mathrm{吸}}=c_{\mathrm{水}}m\Delta t=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×100\ \mathrm{kg}×60\ \mathrm{℃}=2.52×10^7\ \mathrm{J}$。
(2) 由$\eta=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{E}$得辐射至热水器的太阳能$E=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{\eta}=\frac{2.52×10^7\ \mathrm{J}}{50\%}=5.04×10^7\ \mathrm{J}$，
太阳能功率$P=\frac{E}{t}=\frac{5.04×10^7\ \mathrm{J}}{10×3600\ \mathrm{s}}=1400\ \mathrm{W}$。
(3) 由题意知$Q_{\mathrm{放}}=Q_{\mathrm{吸}}=2.52×10^7\ \mathrm{J}$，
由$Q_{\mathrm{放}}=mq$得天然气的质量$m_{\mathrm{气}}=\frac{Q_{\mathrm{放}}}{q}=\frac{2.52×10^7\ \mathrm{J}}{4.2×10^7\ \mathrm{J/kg}}=0.6\ \mathrm{kg}$。
(1) 水的体积$V=100\ \mathrm{L}=0.1\ \mathrm{m}^3$，
由$\rho=\frac{m}{V}$得水的质量$m=\rho V=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×0.1\ \mathrm{m}^3=100\ \mathrm{kg}$，
水吸收的热量$Q_{\mathrm{吸}}=c_{\mathrm{水}}m\Delta t=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×100\ \mathrm{kg}×60\ \mathrm{℃}=2.52×10^7\ \mathrm{J}$。
(2) 由$\eta=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{E}$得辐射至热水器的太阳能$E=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{\eta}=\frac{2.52×10^7\ \mathrm{J}}{50\%}=5.04×10^7\ \mathrm{J}$，
太阳能功率$P=\frac{E}{t}=\frac{5.04×10^7\ \mathrm{J}}{10×3600\ \mathrm{s}}=1400\ \mathrm{W}$。
(3) 由题意知$Q_{\mathrm{放}}=Q_{\mathrm{吸}}=2.52×10^7\ \mathrm{J}$，
由$Q_{\mathrm{放}}=mq$得天然气的质量$m_{\mathrm{气}}=\frac{Q_{\mathrm{放}}}{q}=\frac{2.52×10^7\ \mathrm{J}}{4.2×10^7\ \mathrm{J/kg}}=0.6\ \mathrm{kg}$。
解析
【分析】
1. 对于第(1)问：首先需要根据水的体积计算水的质量，利用密度公式$\rho=\frac{m}{V}$变形得到$m=\rho V$，再结合水的比热容、质量和温度变化量，使用吸热公式$Q_{\mathrm{吸}}=c_{\mathrm{水}}m\Delta t$计算水吸收的热量。
2. 对于第(2)问：已知太阳能转换为水内能的效率，根据效率公式$\eta=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{E}$变形可求出辐射至热水器的太阳能$E$；再利用功率公式$P=\frac{E}{t}$（注意将时间单位转换为秒），计算出太阳能功率。
3. 对于第(3)问：要使天然气燃烧放出的热量全部被水吸收（至少燃烧的情况），则$Q_{\mathrm{放}}=Q_{\mathrm{吸}}$，再根据热值公式$Q_{\mathrm{放}}=mq$变形得到$m_{\mathrm{气}}=\frac{Q_{\mathrm{放}}}{q}$，计算出天然气的质量。
【解析】
(1) 水的体积$V=100\ \mathrm{L}=0.1\ \mathrm{m}^3$，
由$\rho=\frac{m}{V}$得水的质量：
$m=\rho V=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×0.1\ \mathrm{m}^3=100\ \mathrm{kg}$，
水吸收的热量：
$Q_{\mathrm{吸}}=c_{\mathrm{水}}m\Delta t=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×100\ \mathrm{kg}×60\ \mathrm{℃}=2.52×10^7\ \mathrm{J}$。
(2) 由$\eta=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{E}$得辐射至热水器的太阳能：
$E=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{\eta}=\frac{2.52×10^7\ \mathrm{J}}{50\%}=5.04×10^7\ \mathrm{J}$，
时间$t=10\ \mathrm{h}=10×3600\ \mathrm{s}=3.6×10^4\ \mathrm{s}$，
太阳能功率：
$P=\frac{E}{t}=\frac{5.04×10^7\ \mathrm{J}}{3.6×10^4\ \mathrm{s}}=1400\ \mathrm{W}$。
(3) 若天然气燃烧放出的热量全部被水吸收，则$Q_{\mathrm{放}}=Q_{\mathrm{吸}}=2.52×10^7\ \mathrm{J}$，
由$Q_{\mathrm{放}}=mq$得天然气的质量：
$m_{\mathrm{气}}=\frac{Q_{\mathrm{放}}}{q}=\frac{2.52×10^7\ \mathrm{J}}{4.2×10^7\ \mathrm{J/kg}}=0.6\ \mathrm{kg}$。
【答案】
(1) $2.52×10^7\ \mathrm{J}$
(2) $1400\ \mathrm{W}$
(3) $0.6\ \mathrm{kg}$
【知识点】
比热容吸热计算、太阳能效率与功率计算、热值相关计算
【点评】
本题是热学综合应用题，结合低碳生活的实际场景，综合考查了密度公式、比热容吸热公式、效率公式、功率公式以及热值公式的应用，要求学生熟练掌握公式的变形与单位换算，注重知识的实际应用能力。
【难度系数】
0.6
1. 对于第(1)问：首先需要根据水的体积计算水的质量，利用密度公式$\rho=\frac{m}{V}$变形得到$m=\rho V$，再结合水的比热容、质量和温度变化量，使用吸热公式$Q_{\mathrm{吸}}=c_{\mathrm{水}}m\Delta t$计算水吸收的热量。
2. 对于第(2)问：已知太阳能转换为水内能的效率，根据效率公式$\eta=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{E}$变形可求出辐射至热水器的太阳能$E$；再利用功率公式$P=\frac{E}{t}$（注意将时间单位转换为秒），计算出太阳能功率。
3. 对于第(3)问：要使天然气燃烧放出的热量全部被水吸收（至少燃烧的情况），则$Q_{\mathrm{放}}=Q_{\mathrm{吸}}$，再根据热值公式$Q_{\mathrm{放}}=mq$变形得到$m_{\mathrm{气}}=\frac{Q_{\mathrm{放}}}{q}$，计算出天然气的质量。
【解析】
(1) 水的体积$V=100\ \mathrm{L}=0.1\ \mathrm{m}^3$，
由$\rho=\frac{m}{V}$得水的质量：
$m=\rho V=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×0.1\ \mathrm{m}^3=100\ \mathrm{kg}$，
水吸收的热量：
$Q_{\mathrm{吸}}=c_{\mathrm{水}}m\Delta t=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×100\ \mathrm{kg}×60\ \mathrm{℃}=2.52×10^7\ \mathrm{J}$。
(2) 由$\eta=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{E}$得辐射至热水器的太阳能：
$E=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{\eta}=\frac{2.52×10^7\ \mathrm{J}}{50\%}=5.04×10^7\ \mathrm{J}$，
时间$t=10\ \mathrm{h}=10×3600\ \mathrm{s}=3.6×10^4\ \mathrm{s}$，
太阳能功率：
$P=\frac{E}{t}=\frac{5.04×10^7\ \mathrm{J}}{3.6×10^4\ \mathrm{s}}=1400\ \mathrm{W}$。
(3) 若天然气燃烧放出的热量全部被水吸收，则$Q_{\mathrm{放}}=Q_{\mathrm{吸}}=2.52×10^7\ \mathrm{J}$，
由$Q_{\mathrm{放}}=mq$得天然气的质量：
$m_{\mathrm{气}}=\frac{Q_{\mathrm{放}}}{q}=\frac{2.52×10^7\ \mathrm{J}}{4.2×10^7\ \mathrm{J/kg}}=0.6\ \mathrm{kg}$。
【答案】
(1) $2.52×10^7\ \mathrm{J}$
(2) $1400\ \mathrm{W}$
(3) $0.6\ \mathrm{kg}$
【知识点】
比热容吸热计算、太阳能效率与功率计算、热值相关计算
【点评】
本题是热学综合应用题，结合低碳生活的实际场景，综合考查了密度公式、比热容吸热公式、效率公式、功率公式以及热值公式的应用，要求学生熟练掌握公式的变形与单位换算，注重知识的实际应用能力。
【难度系数】
0.6
