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，2010年我国的主题是“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？
⑴无污染、环保、可再生（或取之不尽、用之不竭）
(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10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 ( ) C 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℃的水加热到多少℃？ ⑶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
图11 因为Q=cmΔt 所以
Q2.52?107J0?t???40C。。。。。。。。。。（2分） cm4.2?103J（/Kg.0C）?150Kgt2 =t1+Δt=20℃+40℃=60℃
(4)为了进一步利用太阳能，人们正在研发太阳能电动车。图11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。 ①小明同学设计的调节电动机转速的简化电路图如图12所示，若太阳能电池的电压保持不变，调速电阻的最大阻值为50Ω。闭合开关S，当调速电阻的滑片P滑到最左端时车速最大，此时电流表示数5A，电动机电功率最大为1kW；当调速电阻的滑片P滑到最右端时车速最小，此时电流表示数为1A，求这时电动机的电功率是多少？
（4）①由题意可知：当滑片P滑到最左端是电动机两端的电压等于
图12 太阳能电池的电压,即：U总=P/I=1000W/5A=200V
当滑片P滑到最右端时，滑动变阻器两端的电压U1 =IR =1A×50Ω=50V 此时，电动机两端的电压为：U=U总- U1=200V -50V=150V 电动机的功率：P电机=IU=1A×150V =150W
②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 锰钢 铝合金 钛合金 碳纤维 技术指标
性能（强度） 强 较弱 较强 强
密度（kg·m-3） 7.9?103 3.0?103 4.5?103 1.6?103 若让你设计制造强度高并且轻便的三轮车，你选择表中的哪种材料？若车架的体积约为5×10-3m3 ，车架的质量是多大？
②应选碳纤维 车架的质量： m=ρV=1.6×103Kg/m3×5×10-3m3=8Kg (5)今年的世界环境日，我国的主题是：“绿色消费，你行动了吗？”。联系生活实际，谈谈你应如何做？ （5）节约用水；节约用电（如：购买节能灯、购买符合节能标准的家电）；不使用一次性塑料袋；尽量骑自行车、步行、乘公交车出行；尽量购买小排量汽车等等。
12.在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想： 猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关； 猜想二：弹性势能的大小是弹簧的材料有关．
为此，小明选用材料不同的两根弹簧A和B（长度和粗细相同），小球、木块和长刻度尺各一，设计了
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如图所示的实验装置进行探究．实验中，木块起始位置相同．最后得出以下实验记录表． 实验次数 ① ② ③ ④ 使用的弹簧 弹簧A 弹簧A 弹簧B 弹簧B 被压缩后弹簧的长度/cm 木块移动的距离 5 8 5 8 S1 S2 S3 S4 （1）由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离，这种研究方法叫转换法．下列实验中用到此方法的是__________②（填序号）． ①探究“杠杆的平衡条件”②探究“影响电磁铁磁性强弱的因素” （2）请将探究猜想一的方案补充完整． ①将弹簧A、小球、木块按如图安装好；
②压缩弹簧，使其长度为5cm．放手后，小球被弹出，推动木块移动了一段距离S1； ③压缩弹簧，使其长度为________8cm．放手后，小球被弹出，推动木块移动S2． ④比较分析实验数据S1和S2，得出结论．
（3）弹簧将小球弹开的过程中，是弹簧的弹性势能转化成小球的_______动能． （4）为了探究猜想二，可选用试验次数②和________④的数据进行比较分析，若 ______________________S2≠S4，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关． 【答案】(1)② (2)8；S2；S1和S2．(3) 动 (4) ：④；S2≠S4
13.为了研究小球在对接斜面上运动时所能到达的最大高度，小王使小球从AB斜面上高位h处由静止滚下，小球滚上BC斜面后，能到达的最大高度为h1，如图7（a）所示；逐步减小BC斜面的倾角（?1??2??3），小球能到达的最大高度分别为h2、h3，如图7（b）、（c）所示。然后，他换用材料相同、质量不同的小球再次实验，如图7（d）所示。请仔细观察实验现象，归纳得出初步结论。 ① 分
析比较图7（a）和（b）和（c）中小球在BC斜面上能到达的最大高度及相关条件可得：小球从同一高度由静止滚下时， 。
② 分析比较图7（c）和（d）中小球在BC斜面上能到达的最大高度及相关条件可得：小球从同一高度由静止滚下时， 。
【答案】①BC斜面的倾角越小，同一小球能到达的最大高度越低。
②BC斜面的倾角相同，材料相同、质量不同的小球能到达的最大高度相同。
14.根据古文《论衡?是应篇》中的记载：“司南之杓（用途），投之于地，其柢（握柄）指南”，学术界于1947年想象出司南的模样并印刷在邮票上．
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（1）如图（甲）所示，当磁勺在正确指南时，其A 端为该磁体的 S （N/S）极．
（2）1952年，中国科学院物理研究所尝试制作一具司南．如（乙）所示，制作人员根据天然磁石的磁感线分布，将磁石的 D （B/C/D/E）处打磨成磁勺的A 端． （3）把天然磁石按照正确方法打磨成磁勺后，放在粗糙的木盘上，使磁勺水平自由转动直至最终静止，但磁勺A 端总不能正确指南．将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘才略有改善．这是因为磁勺和盘子之间的 摩擦 力影响了实验效果．
（4）为达到理想的指向效果，制作人员将磁勺靠近一电磁铁，如图（丙）所示．闭合开关S，磁勺和电磁铁相互吸引，由此增加磁勺的磁性．H为电源的 正 极．
（5）历史上真有这样的司南吗？仍是众说纷纭．一种观点认为或许古代的磁勺比中国科学院物理研究所制作的磁勺要更 轻 （轻/重），从而有更好的指向效果；另一种观点认为除非今后出土了司南实物，才能真正下结论．
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