1 . 阅读短文，回答问题。

太空能量“供应商”——太阳能电池帆板

太阳能电池帆板（简称“电池板”）是为各类太空飞行器提供能源的装置，被称为太空能量“供应商”。电池板通常装有“向日器”，有了“向日器”，电池板就像向日葵一样迎着太阳转动。某兴趣小组为了研究影响太阳能电池产生电流大小的因素，他们用材料相同、面积分别为S和S'（S＜S'）的“电池板”进行实验，并改变电池板与光线的夹角θ，用电流表观察电流大小，实验过程如图所示。
      
（1）太阳能电池工作时，是把太阳能转化为______能；
（2）分析比较图甲与乙可得，材料、与光线夹角相同的电池板，______越大，产生的电流越大；
（3）分析比较图______可得：太阳能电池帆板安装“向日器”时，要尽量使太阳光垂直照射电池板；
（4）图丁所示为我国最新“天宫”与“天和”的组合体。对太空中的组合体来说，每24个小时就有16个昼夜。每昼30分钟、每夜______分钟，30分钟面对太阳的时间，就是组合体太阳能帆板发电的时候。帆板发电时，一部分电量直接供给组合体，另一部分电量则储存在柔性砷化镓薄膜电池里，供黑夜时使用。黑夜电池在供电时是把______能转化为______能。若组合体所在高度电池帆板每平方米接收的太阳光能量平均功率值为500W，为了保证每天能够产生的电能，则组合体电池帆板的总面积至少为______m²（太阳能电池效率为23%）。

2 . 小华家最近将燃气能热水器换成了太阳能热水器。已知他家所在地的太阳能辐射到地面的平均功率约为P=1.4×10³W/（m²•s），若如图太阳能热水器集热器面积S=2m²，在该地用此太阳能热水器将质量100kg，初温为20℃的水加热到50℃需要5h。求：
   
（1）与燃气能热水器相比较，请各写出一点太阳能热水器的优点和缺点。
优点：___________。
缺点：___________。
（2）太阳能热水器5h接收到的太阳能（用字母E表示）是多少？___________
（3）该太阳能热水器的加热效率是多大？___________

3 . 下图是“风光互补路灯”系统，有阳光时，太阳能电池板发电；有风时，风力发电机发电，两者皆备时同时发电，并将电能输送至蓄电池储存起来，供路灯晚间照明使用。蓄电池使用过程中，充电至90%时停止充电，放电余留20%时停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置的相关参数，当风速在5~12m/s时，风力发电机输出功率与风速的三次方成正比。

风力发电机		太阳能电池组件
最小启动风速	1m/s	太阳能电池功率	0~200W
最小充电风速	3m/s	太阳能转换效率	15%
最大限制风速	12m/s	蓄电池	400Ah-12V
最大输出功率	400W	LED路灯	80W-12V

   
（1）太阳能是______（选填“可”或“不可”）再生能源。有阳光时，太阳能电池板把太阳能转化为______能；
（2）风力发电机给蓄电池充电时，蓄电池相当于电路的______（选填“电源”或“用电器”）；
（3）蓄电池充电至90%时储存的电能可供LED路灯工作______h；
（4）若太阳能电池板的总面积为5m²，在某时间段光照1h，太阳能电池板平均发电功率为180W，则1m²的太阳能电池板1h所接收太阳辐射的能量为______J；
（5）当风速为6m/s时，持续光照10h，蓄电池的电量也只由20%充到了70%，则太阳能电池板发电的平均功率______W。

6 . 为了响应“节能减排”的号召，小周家买了一台容积为100L的太阳能热水器。请你与小周一起，对太阳能热水器进行研究与计算。
（1）太阳能是_________能源（填“可再生”或“不可再生”）。太阳的巨大能量来自于太阳内部的_________反应；
（2）小周早晨把热水器加满水，温度传感器显示水温为18℃，下午放学时看到显示的水温为78℃，则热水器中的水吸收了多少热量________？与使用电热水器相比，相当于节约了多少度电_________？【不计电热水器的热量损失，c_水＝4.2×10³J／（kg·℃）】
（3）该热水器的说明书中介绍，真空管热水器可以把90％的太阳能转化为水的的内能，真有这么高的效率吗?小周查阅资料知道，他们所在地区单位受光面积上接收太阳能的功率为P，小周还需要测量哪些物理量，并运用本题计算出的热量Q，就可估测出这台热水器的光热转化效率?写出效率η的表达式________。（用代表物理量的字母表示，不需要计算具体数据）
   

7 . 阅读短文，回答问题。
如图是风光互补路灯系统，同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电，有阳光时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中。为了节能，该路灯采用LED灯照明。下表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率，蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积，最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率。

太阳能电池板		风力发电机		蓄电池		LED灯
电池板的总面积	0.5m2	最大限制风速	12.0m/s	电池容量	150Ah	额定电压	12V
光电转化效率	20%	最大输出功率	400W	额定电压	12V	额定功率	60W

（1）能源的种类繁多，太阳能和风能______（选填“是”或“不是”）清洁能源；
（2）该型号LED灯正常工作时的电流为______A；
（3）已知风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比，若风力发电机的输出功率为6.25W，此时风速为______m/s；
（4）当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为800W时，照射一个小时，太阳能电池板的输出的电能为______J；
（5）蓄电池充满电时，能供一盏该型号LED灯工作______h（设蓄电池供电时能量不损失）。

8 . 有一款太阳能电池板，它能确保与日照方向始终垂直，使其吸收的太阳能最多。该电池板有自动清洁装置，使得它的工作效率比沾满灰尘的电池板更高，电池板相关参数如下表；

叶片面积	光电转换效率	充电效率	清洁功率
25m2	20%	84%	1kW

（1）太阳能电池板将光能转化为___________能储存在电池中；
（2）太阳能电池板晚间自动清洁一次需要1h，需要消耗的电能为___________J，这一能量需要完全燃烧___________kg焦炭；（焦炭的热值q=3×10⁷J/kg）
（3）白天太阳能电池板接收太阳辐射的平均功率为1000W/m²，转化的电能直接供功率为4kW的用电器工作，多余的电能存储在电池中，晚上将当天存储的电能全部转化为内能，可将60kg的水从20℃加热到68℃，则当天的日照时间为___________h。

9 . 早期的风光互补发电巧妙利用太阳光强时风速小，光弱时风速大的自然特点，使风能、光能互补，从而基本保证发电功率稳定。
（1）风机功率和风速的三次方成正比，风速加倍，其功率增加到原来的_______倍。光伏功率和光的辐射量有关，单位面积光能的功率叫光的辐射量， 其单位是_______；
（2）用风光互补发的电对额定功率P的用电器供电，风机功率为P₁，光伏功率为 P₂，当 P₁+P₂= _______时， 用电器正常工作。如图是某风光互补发电系统一段时间内功率变化的图线，在_______（选填“9”或“11”） 点钟左右，光伏功率最大。对于额定功率为 1kW的用电器，在13点～ 16点这段时间里，风光互补发的电 _______（选填“能”或“不能”）满足其工作。

10 . 光电效应光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象，爱因斯坦解释为：光电效应分为光电子发射、光电导效应和阻挡层光电效应。前一种现象发生在物体表面，又称外光电效应。后两种现象发生在物体内部，称为内光电效应。外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象（如图甲），只有入射光的频率高于一定值时，才能激发电子逸出物质表面（在红橙黄绿蓝靛紫这七种色光中，红光频率最低，其他色光频率依次增大）。内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。如图乙是太阳能电池板工作原理的示意图：当太阳光照射到叠在一起的两片不同的半导体表面时，自由电子在两片半导体相连的接触面（PN结）两侧聚集形成电位差（电压），当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会使电路中产生电流。如图丙中的光敏电阻是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强度而改变的电阻。它的特点是：入射光强，它的电阻减小；入射光弱，它的电阻增大。光敏电阻一般用于光的测量、光的控制和光电转换。

请根据上述材料，回答下列问题：
（1）光电效应分为外光电效应和内光电效应，当外光电效应发生时，从物质中激发出的粒子是______；
A．原子 B．质子 C．中子 D．电子
（2）如果蓝光照射到某金属表面能产生外光电效应，则下列光照射该金属一定能产生外光电效应是______；
A．橙光 B．黄光 C．绿光 D．紫光
（3）太阳能电池是依据______（选填“内”或“外”）光电效应工作的，它工作时的能量转化情况：______；
（4）如图为光敏电阻的工作原理图，当光照强度发生变化时，小量程电流表的示数变化如图______。
A. B. C. D.