10. 如图所示是北京“鸟巢”体育场.

(1)“鸟巢”体育场大量利用了太阳能.太阳能属于(选填“可再生”或“不可再生”)能源，太阳能电池板把能转化成能.
(2)“鸟巢”体育场还大量利用了地热能，地热能属于(选填“可再生”或“不可再生”)能源，大量利用地热能(选填“会”或“不会”)产生温室效应.地热能(选填“是”或“不是”)来自太阳能.

可再生
太阳
电
可再生
不会
不是

【分析】
首先明确可再生与不可再生能源的定义：可源源不断从自然界获取的能源为可再生能源，反之则为不可再生能源。再结合能量转化的原理和地热能的来源、特点分析各空：
(1) 太阳能可持续从自然界获取，属于可再生能源；太阳能电池板的功能是将太阳能转化为电能。
(2) 地热能能持续从地球内部获取，属于可再生能源；地热能利用过程中不会排放温室气体，因此不会产生温室效应；地热能来自地球内部的热能，并非来自太阳能。
【解析】
(1) 根据可再生能源的定义，太阳能可以源源不断从自然界获取，属于可再生能源；太阳能电池板是将太阳能转化为电能的装置。
(2) 地热能可以持续从地球内部获取，属于可再生能源；地热能的利用不会产生二氧化碳等温室气体，因此不会产生温室效应；地热能来自地球内部的能量，不是来自太阳能。
【答案】
(1) 可再生；太阳；电
(2) 可再生；不会；不是
【知识点】
可再生能源判断；能量转化判断；地热能特性
【点评】
本题结合北京“鸟巢”的实际应用，考查能源分类、能量转化及地热能的相关知识，属于基础概念题，需掌握常见能源的类型、能量转化规律，以及地热能的能量来源与环境影响，通过生活实例加深对能源知识的理解。
【难度系数】
0.8

11. 研究表明，阳光照射到物体表面上时会产生一定的压强，其数值约为$9×10^{-6} \mathrm{ Pa}$.科学家据此设想制造一个“太阳帆飞船”，在太空中利用太阳光的压力来推动它飞行.由于推力很小(火箭的推力$10 \mathrm{ N}$以上)，所以航天器不能从地面起飞，但在没有空气阻力存在的太空，这小小的推力仍然能为有足够帆面面积的“太阳帆飞船”提供一个力，使“太阳帆飞船”在天空中飞行.
(1)$9×10^{-6} \mathrm{ Pa}$表示的意思是.
(2)如果一个“太阳帆飞船”的正方形太阳帆的边长为$200 \mathrm{ m}$，那么它受到的“光压力”为 N.
(3)此飞船在太空中是(选填“加速飞行”或“匀速”)飞行.
(4)“太阳帆飞船”靠阳光漫游遥远的太空，它的优点是.

每平方米的面积上受到的太阳光压力为$9×10^{-6}\ \mathrm{N}$
0.36
加速飞行
可以长时间运行，适合进行长时间太空探索

【分析】
1. 第(1)问：回忆压强的物理意义，压强是表示单位面积上所受压力的大小，据此直接解释该压强的含义即可。
2. 第(2)问：先根据正方形面积公式计算太阳帆的面积，再利用压强公式$p=\frac{F}{S}$的变形公式$F=pS$代入数值计算光压力。
3. 第(3)问：分析飞船在太空中的受力情况，太空无空气阻力，飞船仅受光压力，合力不为零，根据力与运动的关系，非平衡力会改变物体运动状态，判断飞船的运动状态。
4. 第(4)问：结合题目中光压力在太空可持续作用的特点，总结太阳帆飞船的优点。
【解析】
(1) 压强的物理意义是单位面积上受到的压力，因此$9×10^{-6}\ \mathrm{Pa}$表示每平方米的面积上受到的太阳光压力为$9×10^{-6}\ \mathrm{N}$。
(2) 正方形太阳帆的面积：$S = a^2=(200\ \mathrm{m})^2=4×10^4\ \mathrm{m}^2$，由压强公式$p=\frac{F}{S}$变形得$F=pS$，代入数据可得：$F=9×10^{-6}\ \mathrm{Pa}×4×10^4\ \mathrm{m}^2=0.36\ \mathrm{N}$。
(3) 太空中没有空气阻力，飞船只受到持续的光压力，合力不为零，运动状态会发生改变，因此飞船加速飞行。
(4) 太阳帆飞船利用太阳光的压力推动，无需携带燃料，能持续获得推力，所以它的优点是可以长时间运行，适合进行长时间太空探索。
【答案】
(1) 每平方米的面积上受到的太阳光压力为$9×10^{-6}\ \mathrm{N}$
(2) $0.36$
(3) 加速飞行
(4) 可以长时间运行，适合进行长时间太空探索
【知识点】
压强的物理意义、压强公式的应用、力与运动的关系
【点评】
本题将压强、力与运动的关系等物理知识与前沿科技“太阳帆飞船”结合，既考查了基础概念和公式的应用，也体现了物理知识在航天科技中的实际价值，有助于提升学生运用物理知识解决实际问题的能力。
【难度系数】
0.7

12. 如图甲所示是一种太阳能“摆叶花”，其摆动原理如图乙所示.塑料摆叶$AOB$是硬质整体，由摆杆$OB$和叶瓣$OA$组成，可视为绕固定点$O$自由转动的杠杆.
(1)如图乙所示为断电静止时的状态，叶瓣$OA$重$0.04 \mathrm{ N}$，$C$是其重力作用点.摆杆$OB$质量不计，$B$端固定着一块小磁铁，$C$、$O$、$D$在同一水平线上.磁铁受到的重力是 N.
(2)图乙中控制电路的电源充电是将太阳能转化为能.线圈$E$有电流时，推动磁铁向左上方运动，则线圈$E$下端的磁极是极.
(3)线圈$E$推动磁铁向左上方运动，使摆叶$AOB$顺时针小幅摆动后，立即断电，摆叶$AOB$会自动逆时针摆回来，其原因是.

0.12
电
N
摆叶AOB顺时针小幅摆动后，由于惯性，摆叶会
继续运动，当断电后，摆叶AOB会逆时针自动摆回来

【分析】
1. 第(1)问：先明确该装置为杠杆模型，O是支点，叶瓣的重力为阻力、阻力臂是OC的长度，磁铁的重力为动力、动力臂是OD的长度，再根据杠杆平衡条件，代入已知数据就能计算出磁铁的重力。
2. 第(2)问：太阳能电池充电是将太阳能转化为电能储存；根据磁极间“同名磁极相互排斥”的规律，结合磁铁下端为S极，可判断线圈上端为S极，再用安培定则确定线圈下端的磁极。
3. 第(3)问：摆叶被推动顺时针摆动后，断电时摆叶由于惯性会继续运动，同时在重力作用下，会逆时针摆回平衡位置，结合此过程分析原因。
【解析】
(1) 塑料摆叶$ AOB $是绕$ O $点转动的杠杆，根据杠杆平衡条件$ F_1L_1=F_2L_2 $，可得：
$ G_{\mathrm{磁}} × OD = G_{\mathrm{叶}} × OC $
代入数据：$ G_{\mathrm{磁}} × 1.5\ \mathrm{cm} = 0.04\ \mathrm{N} × 4.5\ \mathrm{cm} $
解得：$ G_{\mathrm{磁}} = \frac{0.04\ \mathrm{N} × 4.5\ \mathrm{cm}}{1.5\ \mathrm{cm}} = 0.12\ \mathrm{N} $
(2) 太阳能电池充电时，将太阳能转化为电能；
线圈$ E $推动磁铁向左上方运动，说明线圈与磁铁下端（S极）相互排斥，因此线圈上端为S极；根据安培定则（右手握住线圈，四指指向电流方向，大拇指指向磁极方向），可判断线圈下端为N极。
(3) 线圈推动摆叶$ AOB $顺时针小幅摆动后立即断电，摆叶由于惯性会继续运动，当断电后，摆叶AOB会逆时针自动摆回来。
【答案】
(1) $\boldsymbol{0.12}$
(2) $\boldsymbol{电}$；$\boldsymbol{N}$
(3) 摆叶AOB顺时针小幅摆动后，由于惯性，摆叶会继续运动，当断电后，摆叶AOB会逆时针自动摆回来
【知识点】
杠杆平衡条件；能量转化；磁极间相互作用
【点评】
本题结合生活中的创新装置，综合考查力学与电磁学的核心知识点，要求学生将物理理论与实际应用结合，提升知识迁移应用能力。
【难度系数】
0.6