《太阳能电池基础与应用》期中

《太阳能光伏发电原理与应用》论文镇江大成新能源科技有限公司方荣第一章绪论能源是现代社会存在和发展的基石。

随着全球经济社会的不断发展，能源消费也相应的持续增长。

随着时间的推移，化石能源的稀缺性越来越突显，且这种稀缺性也逐渐在能源商品的价格上反应出来。

在化石能源供应日趋紧张的背景下，大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。

太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位。

我们对太阳能的利用大致可以分为光热转换和光电转换两种方式，其中，光电利用(光伏发电)是近些年来发展最快，也是最具经济潜力的能源开发领域。

太阳能电池是光伏发电系统中的关键部分，包括硅系太阳电池(单晶硅、多晶硅、非晶硅电池)和非硅系太阳能电池等。

在晶体硅太阳能电池的产业链上分布着晶硅制备、硅片生产、电池制造、组件封装四个环节。

光伏发电系统主要由太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器构成。

光伏发电系统可分为独立太阳能光伏发电系统和并网太阳能光伏发电系统:独立太阳能光伏发电是指太阳能光伏发电不与电网连接的发电方式，典型特征为需要蓄电池来存储能量，在民用范围内主要用于边远的乡村，如家庭系统、村级太阳能光伏电站;在工业范围内主要用于电讯、卫星广播电视、太阳能水泵，在具备风力发电和小水电的地区还可以组成混合发电系统等。

并网太阳能光伏发电是指太阳能光伏发电连接到国家电网的发电的方式，成为电网的补充。

在各国政府的扶持下，世界太阳能电池产量快速增长，1995-2005年间，全球太阳能电池产量增长了17倍。

我们预计，2010年全球太阳能电池的年产量有望较2005年的年产量增长6.3倍，整个行业的销售收入有望增长3.5倍。

我国太阳能资源非常丰富，开发利用的潜力非常大。

我国太阳能发电产业的应用空间也非常广阔，可以应用于并网发电、与建材结合、解决边远地区用电困难问题等。

《太阳能电池及其应用》实践报告专业光伏材料及应用学生姓名准考证号指导教师201 年月目录一实践目的 (3)二太阳能电池的原理及结构 (3)三太阳能电池参数 (5)四太阳能电池基本特性 (5)五实践心得 (7)一实践目的目前，太阳能电池的应用已从军事领域、航天领域进入工业、商业、农业、通信、家用电器以及公用设施等部门，尤其可以分散地在边远地区、高山、沙漠、海岛和农村使用，以节省造价很贵的输电线路。

随着太阳能电池制造技术的改进以及新的光—电转换装置的发明，各国对环境的保护和对再生清洁能源的巨大需求，太阳能电池仍将是利用太阳辐射能比较切实可行的方法，可为人类未来大规模地利用太阳能开辟广阔的前景。

本实践课程的主要目的就是学习太阳能电池的原理，掌握太阳能电池的参数以及计算，以便在实际生活中的充分应用。

二太阳能电池的原理及结构1 p-n结如图 1(a) 所示, 使一块 n 型半导体和一块 p型半导体紧密地接触。

交界处 n 区一侧的电子浓度高, 形成一个要向 p 区扩散的正电荷区域; 同样, p 区一侧的空穴浓度高, 形成一个要向 n 区扩散的负电荷区域。

n 区和 p 区交界面两侧的正、负电荷薄层区域, 称之为“空间电荷区”, 即 p- n 结,如图 1(b)所示。

图一、p-n结示意图在 p- n 结内, 有一个由 p- n 结内部电荷产生的, 从 n 区指向 p 区的电场, 叫做“内建电场”或“自建电场”。

由于存在内建电场, 在空间电荷区内将产生载流子的漂移运动, 使电子由 p 区拉回 n区, 使空穴由 n 区拉回 p 区, 其运动方向正好和扩散运动的方向相反。

开始时, 扩散运动占优势, 空间电荷区内两侧的正负电荷逐渐增加, 空间电荷区增宽, 内建电场增强; 随着内建电场的增强, 漂移运动也随之增强, 阻止扩散运动的进行, 使其逐步减弱; 最后, 扩散的载流子数目和漂移的载流子数目相等而运动方向相反, 达到动态平衡。

《太阳能光伏电池及其应用》习题第一章总论一、填空题：1、人类文明的进步与人类社会工业化、近代化的变迁，都称为和变迁。

2、21世纪文明的宏伟构想时，被称为最大课题的问题占据了重要地位。

3、人们生活所需的能源可发分为维持个人生命的和、及生产活动中使用的生活能源两部分。

4、伴随着能源工业化的进展，人们选择更方便、更经济性的能源形态，也就是说，这一技术革新也是基于而产生的。

5、不同于化石能源的消费的原子能发电，称之为的太阳能发电、风力发电的应用。

6、在化学能源枯竭之前找到的替代能源。

7、3E三重矛盾是在发展的过程中，伴随着的消费，以化石能源为主体的资源需求结构会造成对的破坏。

8、到达地球表面的太阳能，是通过几乎接近真空的宇宙空间，以的形式辐射过来。

9、太阳能到达地球的总辐射能量应该是太阳常数与的乘积。

10、太阳能电池的转换效率几乎是的，与其所利用的装置规模与无关。

11、光发电是对有在效利用。

二、选择题1、人们生活所必需的能源可以分为维持个人生命的生理能源和（）、社会活动及生产活动中使用的生活经验能源两部分。

A、日常生活B、社会生活C、劳动生活D、物质生活2、点然近代产业革命之火的是发明蒸汽机的（）A、贝尔B、詹姆斯。

瓦特C、爱迪生D、埃特尼。

勒努瓦3、生态发电的有：太阳能发电和（）。

A、火力发电B、水力发电C、煤炭发电D、风力发电4、煤炭在亚洲太平洋可开采( )年。

A、43年B、61年C、231年D、73年5、天然气在亚洲太平洋可开采( )年。

A、43年B、61年C、231年D、73年6、3E指的是：经济、能源和（）。

A、地球环境B、海洋C、森林D、陆地7、世界各国对温室气体排放量，以1990年为基准，到2010年日本要消减( ).A、10%B、8%C、6%D、5%8、采用石油发电方式引起的有害气体排放量CO2是（）。

A、322.8B、178C、258.5D、7.89、能量通过约1.5亿km的空间到达地球的大气层附近时，其辐射能量密度约为（），这个值叫太阳常数。

《太阳能》基础训练一、选择题（本大题共4小题，共40.0分）1．（10分）近日，嫦娥三号着陆器如图相机指向机构顺利完成休眠唤醒后的再次转动拓展任务，月球周围的环境与地球周围的环境有许多不同之处，比如：月球表面昼夜温差很大，高达330℃；月球上没有空气，近似真空…根据以上信息，可初步得出的正确结论是（）A．月球车是用汽油机驱动的B．太阳能电池板将太阳能直接转化为机械能C．地面控制中心利用电磁波来遥控月球车D．月球车使用超声波探测仪来探测前方的障碍物2．（10分）太阳能电池板把（）A．动能转化为机械能B．电能转化为太阳能C．太阳能转化为电能D．太阳能转化为内能3．（10分）下列不是利用光能工作的是（）A．太阳能电池B．遮光板C．太阳能汽车D．植物光合作用4．（10分）有一种新型充电宝，既可以利用太阳能给自身充电，又能给手机等电子设备充电。

下列有关说法正确的是（）A．太阳能属于不可再生能源B．太阳能电池可以把太阳能转化为电能C．给手机充电时手机电池相当于电源D．LED指示灯是由超导材料制成的二、填空题（本大题共5小题，共50.0分）5．（10分）共享单车既节能环保又方便了我们的出行，如图所示是其中的一款共享单车，该单车的车篮底部装有一片太阳能电池，它可以将能转化为能为车锁里面的电池充电，太阳能属于（选填“一次能源”或“二次能源”），当我们扫码用车的时候自行车公司通过（选填“电磁波”，“超声波”或“红外线”）为单车开锁。

6．（10分）“共享单车”绿色环保，它具GPS定位功能，方便人们用手机寻找到附近车辆，它的前底板是一个太阳能电池板，为GPS功能供电。

太阳能电池板工作时，把太阳能转化为能。

太阳能是一种（选填“可再生”或“不可再生”）能源。

7．（10分）“共享单车”绿色环保，它具GPS定位功能，方便人们用手机寻找到附近车辆，它的前底板是一个太阳能电池板，为GPS功能供电。

太阳能电池板工作时，把太阳能转化为能。

（复习大纲1. 铝背场的作用：①减少少数载流子在背面复合的概率；②作为背面的金属电极；③提高电池的开路电压；④提高太阳电池的收集效率；⑤降低电池的反向饱和暗电流和背表面复合速率；⑥制作良好的欧姆接触。

/2. 简述晶体硅的制备工艺过程答：晶体硅太阳电池的制备工艺：p型硅片-清洗制绒-扩散制结（p-n结）-去周边层-去PSG （磷硅玻璃）-镀减反射膜-印刷电极-高温烧结-检测-分选-入库包装。

3.太阳能的利用形式：光化学转化、太阳能光热转化和太阳能光电转化。

4.太阳能电池理论效率最高为75% 。

5.太阳常数：是指大气层外垂直于太阳光线的平面上，单位时间、单位面积内所接受的太阳能辐射。

也就是说，在日地平均距离的条件下，在地球大气上界，垂直于光线1cm2的面积上，在１分内所接受的太阳能辐射能量；为（１３６７±７）Ｗ/㎡。

６．太阳能能量转换方式主要分为光化学转化、太阳能光热转化和太阳能光电转化三种方式。

７．P-N结的形成原理。

$答：⑴Ｐ型和Ｎ型半导体都呈电中性；⑵Ｐ型半导体的多子是空穴；Ｎ型半导体的多子是电子；⑶当Ｐ型半导体与Ｎ型半导体连接在一起时，由于ＰＮ结中不同区域的载流子分布存在浓度梯度，Ｐ型半导体材料中过剩的空穴通过扩散作用流动至Ｎ型半导体材料；同理，Ｎ型半导体材料中过剩的电子通过扩散作用流动至Ｐ型半导体材料。

电子或空穴离开杂质原子后，该固定在晶格内的杂质原子被电离，因此在结区周围建立起了一个电场，以阻止电子或空穴的上述扩散流动，该电场所在的区域及耗尽区或者空间电荷区，故而称为ＰＮ结。

如图所示：在交界面，由于扩散运动，经过复合,出现空间电荷区。

：８．P-N结半导体光生伏特效应的原理。

答：在半导体被光照射、产生光传导现象时，如果由光产生的载流子在不同位置具有不均一性，或者由于PN结产生了内部载流子的话，就因扩散或者漂移效应而引起电子和空穴密度分布不平衡，从而产生电力，这一现象称为光生伏特效应（photovoltaic effect）.9. 太阳能电池的主要参数是短路电流、开路电压、填充因子和光电转换效率。

1、开发利用太阳能的重要意义包括哪几个方面？
2、太阳能发电有哪些优缺点？（各3点）
3、影响太阳电池转换效率有哪些因素？（举4个）
4、太阳常数定义？现在普遍采用的数值是多少？
5、大气质量定义？AM2.0表示什么？
6、倾斜面的太阳辐照量包括哪些部分？
7、原子核外层主要有哪些能级，其分布规律？（画
示意图）
8、太阳能光伏发电原理（从能级角度出发）？
9、叠层太阳电池各层的选择根据？叠放顺序依据？
10、什么是开路电压、短路电流？
11、开路电压、短路电流和太阳辐照度的关系？（画
关系曲线示意图）
12、单晶硅、多晶硅、非晶硅的区别？
13、非晶硅太阳电池的P-I-N结构？其沉积顺序？工
艺流程？（上层覆盖、玻璃衬底）
14、CdTe电池以金属为衬底时采用背接触层原因？
15、哪种电池可以改变能隙大小？如何改变？最常用
哪两种制备方法制备？制备过程？
16、聚光太阳电池产生原因？有哪些部件组成？
17、设计一款应用太阳电池的产品或太阳电池在某一
方面的应用，简述其意义及结构原理。

太阳能电池材料研究进展能源是人类社会生存和发展的重要物质基础，是现代文明的三大支柱之一。

特别是在当今世界，人类社会发展日益加速，无论是在工业，农业，还是第三产业服务业，高新技术产业，都是处于人类历史上空前发展最快的一个阶段。

社会的发展提高了人类的生活水平，大大加强了社会生产力，同时对能源（如煤，石油）的需求和使用也大幅提高，从汽车内燃机到家用用电器，无不需要能源去运作。

目前人类开发的主要能源是石油，煤炭和天然气等化石能源，然而这些能源的一方面储量有限，按照现在的开采速度，再有50年将濒临枯竭，另一方面，化石资源造成的全球生态环境破坏日益严重，间接上对人类的发展也造成了不良的影响。

因此，发展新能源是一件迫在眉睫的事。

新能源又称非常规能源。

是指传统能源之外的各种能源形式。

指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。

新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部深处所产生的热能，相对于传统能源，新能源普遍具有污染少、储量大的特点，对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源（特别是化石能源）枯竭问题具有重要意义。

太阳能作为一种干净的可再生新能源，一直受到人们青睐，虽然太阳的辐射能量中只有约二十亿分之一到达地球大气层，但却是地球光和热的来源，因此，关于太阳能的应用研究一直受到科研人员和国家关注。

太阳能电池的发展历程太阳能的应用很主要的一项是利用太阳能发电，即太阳能电池。

太阳能电池的研究在很早以前就已经开始。

光照射到材料上所引起的“光起电力”行为，早在19世纪的时候就已经发现了。

1839年,光生伏特效应第一次由法国物理学家A.E.Becquerel发现。

1849年术语“光－伏”才出现在英语中。

1883年第一块太阳电池由Charles Fritts制备成功。

Charles用锗半导体上覆上一层极薄的金层形成半导体金属结，器件只有1%的效率。

到了1930年代，照相机的曝光计广泛地使用光起电力行为原理。

课程大纲第一部分：基础知识第章引言第一章：引言第二章：半导体基础第三章：P-N结第四章：太阳能电池基础第二部分：传统太阳能电池第章能第五章：晶体硅太阳能电池第六章：高效III-V族化合物太阳能电池第七章：硅基薄膜太阳能电池第八章：高效薄膜太阳能电池（CIGS, CdTe）第三部分：新型太阳能电池第九章：有机太阳能电池第十章：染料敏化及钙钛矿太阳能电池第十一章：其它新型太阳能电池（量子点，中间带等）第十二章：多结太阳能电池主讲教师：（1-4 章：18学时）；82304569，xwzhang@张兴旺14章学时）xwzhang@semi ac cn尹志岗（5-7 章：14学时）；82304469，yzhg@游经碧（8-12章：22学时）；82304566，jyou@课程性质：专业选修课课程性质专业选修课课时：54课时考试类型：开卷成绩计算方式：期末考试（70%）+小组文献汇报（30%）成绩计算方式期末考试参考书目：1熊绍珍朱美芳：《太阳能电池基础与应用》科学出版社1. 熊绍珍，朱美芳：《太阳能电池基础与应用》，科学出版社，2009年2. 刘恩科，朱秉升，罗晋生：《半导体物理学》，电子工业出版社，2011年3. 白一鸣等编，《太阳电池物理基础》，机械工业出版社，2014年第一章引言太阳能的利用方式1.2太阳能资源及其分布31.114太阳电池工作原理31.3太阳电池发展历程1.4太阳电池应用与趋势31.51.6中国光伏发电的现状1973年，由于中东战争而引起的“石油禁运”，全世界发生了以石油为代表的能源危机，人类认识到常规能源的局限性、以石油为代表的“能源危机”，人类认识到常规能源的局限性有限性和不可再生性，认识到新能源对国家经济发展、社会稳定及安全的重要性。

与此同时，环境污染日益加剧、极端天气频繁出现，不断挑战着人类的忍受极限……1.1 太阳能资源：未来能源的主要形式太阳能核能地热能生物质能风能水势能清洁能源－－光伏发电太阳------物理参数太阳------地球生命之源！表度太阳------巨大的火球！表面温度：5760-6000K中心温度：1.5×107K日冕层温度：5×106K198930质量：1.989×10kg太阳每秒释放的能量：3.865×1026J，相当于132每秒燃烧1.32×1016吨标准煤的能量(世界能源消耗)3.0 ×1020joule/y=万分之一！3.0 ×1024joule/y万分之巨大潜力(照射到地面的太阳能)457亿年>50亿年我国的太阳能资源45.7亿年，>50亿年，取之不尽、用之不竭地表每年吸收太阳能17000亿吨标煤2007年一次能源26.5亿吨标煤解决能源危机特点能源取之不尽、无污染地球表面角度0.1%的太阳能，转变率5%，每年发电量可达5.6×1012千瓦小时，相当于目前世界上能耗的40倍资源丰富太阳环改善环境、保护气候无污染物废气噪音的污染特点能的境角无污染物、废气、噪音的污染1 MW并网光伏电站的年发电能力约为113万优点度并能kWh，可减排二氧化碳约191余吨相当于每年可节省标准煤约384余吨，减排粉尘约5.5吨，减排灰渣约114吨，减排二氧化硫约节能减排8.54吨。

第 1 页绝密★启用前江西冶金职业技术学院2013-2014学年第一学期《太阳能电池基础与应用》期中考试试卷一、选择题（请在备选答案中选出最恰当的一项,每小题2分，共20分）1、在衡量太阳电池输出特性参数中，表征最大输出功率与太阳电池短路电流和开路电压乘积比值的是( )。

A 、转换效率B 、填充因子C 、光谱响应D 、方块电阻2、下列表征太阳电池的参数中，哪个不属于太阳电池电学性能的主要参数( )。

A ．开路电压 B.短路电流 C. 填充因子 D 、掺杂浓渡3、某单片太阳电池测得其填充因子为77.3%，其开路电压为0.62V ，短路电流为5.24A,其测试输入功率为15.625W,则此太阳电池的光电转换效率为( )。

A 、16.07%B 、15.31%C 、16.92%D 、14.83% 4、太阳能光伏发电系统的最核心的器件是( )。

A 、控制器B 、逆变器C 、太阳电池D 、蓄电池 5、下列选项中，不属于减反射膜材料的是（ ）。

A 、TiO2B 、SiF4C 、SiNxD 、SiO2 6、目前已被实用化的太阳能电池中98%使用的是（ ）材料。

A 、硅 B 、锗 C 、镓 D 、铟 7、下列仪器中，用来测量方块电阻的是（ ）A 、少子寿命测量仪B 、辉光放电质谱仪C 、金相电子显微镜D 、四探针测试仪 8、硅在常温下很稳定，只能与 发生反应生成 。

（ ） A 、HCL 和SiCl 4 B 、HNO 3和SiNx C 、F 2和SiF 4 D 、HF 和SiF 4 9、磷硅玻璃由（ ）组成。

A CF 4B SiO 2C 磷D SiF 4 10、单晶硅绒面呈（ ）形。

A 、三角形B 、金字塔形C 、圆形D 、正方形二、填空题（每空 1分，共 20分）11、晶体硅太阳电池制造设备主要由 、 、RENA 后清洗机、 、丝网印刷机、 等。

12、丝网印刷工艺流程主要分为三步，分别是 ， 和 。

13、去PSG 中用到的化学试剂是HF ，它的反应方程式是 。

太阳能电池的基础与工艺课程期中考核论文题目：影响太阳电池光电转换效率的因素及提高太阳电池效率的主要措施学院：电子与电气工程学院班级：电子091班学号：0903741025姓名：易磊华影响太阳电池光电转换效率的因素及提高太阳电池效率的主要措施随着化石能源的日益枯竭、人们对环境保护问题的重视程度不断提高,寻找洁净的替代能源问题变得越来越迫切。

最新的资料表明，太阳光的充分利用，包括光热及阳光发电，是最清洁、环保，取之不尽用之不竭的可再生能源。

由研究、开发，直到建立规模化生产，光伏行业已经打造成为现今有声势的可再生能源领域。

当前太阳电池产业一直保持20%~30%的年增长率，并且已在2010年全球整体年产量达到了10GW。

预计到2025年，光伏能源占总能源的比例为22%。

可以预期，到21世纪中叶，光伏能源占到整个能源体系的34%的时候，人类生产、生活用电的三分之一将取自光伏发电。

然而，要想使太阳电池成为能源市场的主力之一，必须使太阳电池的制造成本和系统应用成本降低到可与现有能源可比拟的程度，世人才愿意使用，从而达到替代的目的。

因此“提高太阳电池和系统的效率，同时降低光伏系统的制造成本”是光伏界的终极目的，而效率是至关重要的因素。

那么如何提高太阳能电池的光电转换效率呢？首先我们需要知道太阳电池的工作原理。

光伏发电的基础是光生伏特效应，它是指当某种结构的半导体器件受到光照射时将产生直流电压（或电流），当光停止照射后电压（或电流）则立即消失的现象。

这个半导体器件的结构大体上就是一个大面积的平面的p-n结。

在光照射下，能量大于半导体禁带宽度的光子，使得半导体中原子的价电子受到激发，在p区、空间电荷区和n区都会产生光生电子-空穴对，也称光生载流子。

这样形成的电子-空穴对由于热运动，向各个方向迁移。

光生电子-空穴对在空间电荷区中产生后，立即被内建电场分离，光生电子被推进n区，光生空穴被推进p区。

在空间电荷区边界处总的载流子浓度近似为0。

《光伏发电技术及应用》期末试卷(A)题号一二三四五六七八九十总分分数注：全部答案填写在答题纸中。

一、填空题〔每空格 1 分，共 10 分〕1.最小太阳能光伏发电应用系统只包含光伏电池和负载，对于简洁太阳能光伏发电系统主要包括光伏电池方阵、〔〕、〔〕、逆变器、汇流箱、低压柜、高压柜、防雷器、系统检测设备等部件组成。

2.依据“太阳能发电进展“”规划”，到 2023 年底，我国太阳能发电装机容量到达〔〕万千瓦以上，年发电量到达〔〕亿千瓦时。

3.并网逆变器由充放电把握、功率调整、〔〕、〔〕等局部构成。

经逆变器输出的沟通电供负载使用，多余的电能通过电力变压器等设备馈入公共电网〔可称为卖电〕。

4. 1 卡(cal)=〔〕焦(J) =1.16278 毫瓦时(mWh);1 千瓦时(kWh) =〔〕兆焦(MJ)5.光伏电池的短路电流是指当将太阳能电池的正负极〔〕、使 U=0 时，此时的电流就是电池片的短路电流，短路电流的单位是安培(A)，短路电流随着光强的变化而变化。

开路电压是指当将太阳能电池的正负极〔〕、使 I=0 时，此时太阳能电池正负极间的电压就是开路电压，开路电压的单位是伏特(V)。

6.填充因子也叫曲线因子，是指太阳能电池组件的〔〕与开路电压和短路电流乘积的比值。

填充因子是评价太阳能电池组件所用电池片输出特性好坏的一个重要参数，它的值越高，说明所用太阳能电池组件输出特性越趋于( )形，电池组件的光电转换效率越高。

7.蓄电池自放电率是指蓄电池在( )的储存期内，由于自放电而引起活性物质损耗，每天或每月容量降低的百分数称为自放电率。

自放电- -率指标可衡量蓄电池的储存性能。

蓄电池的容量是指蓄电池处于适用专业11 光伏应用技术考试方式(闭卷) 考试时间为120 分钟( )的铅酸蓄电池在确定的放电条件下，放电到规定的终止电压时所能给出的电量称为电池容量，以符号 C 表示。

常用单位是安时(Ah)。

8.超级电容器又叫( )，是一种型储能装置，它具有蓄电池无法比较的特点：充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保等特点，其储能的过程并不发生( )，并且这种储能过程是可逆的，也正由于此超级电容器可以反复充放电数十万次。

第二十二章能源与可持续发展第3节太阳能一、多选题1．（2021·广东深圳市·九年级期末）在2020年，中国有多项让世界惊叹的科技成果，以下说法中正确的是（）A．我国北斗全球卫星导航系统最后一颗组网卫星成功发射：当卫星由近地点向远地点运动时，重力势能转化为动能B．嫦娥五号上升器成功与轨道器、返回器组合体交汇对接：在太空中，嫦娥五号传输信号主要靠电磁波C．2020年12月4日，我国新一代人造太阳装置建成并首次放电：人造太阳与太阳的发光发热原理类似，都以核裂变释放能源D．中国新能源材料迅猛发展，我国的风机装置、光伏电池的生产规模世界第一：可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向2．（2021·山东济南市·九年级期末）人类利用太阳能的实质，是将太阳能转化为其他形式的能量供人们使用，在现有技术下，太阳能可以直接转化成的能量形式有（）A．内能B．电能C．机械能D．化学能二、单选题3．（2021·全国九年级专题练习）关于能源和能量，下列说法不正确的是（）A．电能可以转化为其他形式的能，所以电能是一次能源B．化石能源是不可再生能源C．太阳内部，氢原子核在超高温下不断发生聚变D．在热传递过程中，热量能自发地从高温物体转移到低温物体4．（2020·河南洛阳市·九年级期中）“收官之作，星耀全球”，2020年6月23日，长征三号运载火箭搭载着北斗三号最后一颗全球组网卫星成功发射，标志着我国全面完成北斗星卫星导航系统星座部署，下列说法正确的是（）A．火箭使用液氢燃料，主要是因为液氢的比热容较大B．燃料燃烧时内能转化为化学能C．火箭加速升空时，机械能总量在不断增大D．卫星上的太阳能电池板将太阳能转化为内能5．（2020·湖南长沙市·九年级月考）如图所示，是由大量反射镜组成的太阳能发电装置｡图中的各个反射镜在计算机的控制下，使反射的太阳光聚集在塔顶的集热器（锅炉）上，集热器中的水变成水蒸气推动汽轮机，从而带动发电机发电，下列说法中正确的是（）A．一天中反射镜的朝向不需要做任何调整B．集热器中的水通过热传递的途径变成水蒸气C．水蒸气推动汽轮机做功时，机械能转化为内能D．汽轮机带动发电机发电时，内能转化为机械能6．（2021·全国九年级专题练习）下列关于信息、能源和材料的说法正确的是（）A．电磁波的传播需要介质B．核电站利用核聚变释放能量C．手机芯片上的晶体管是用半导体材料制成的D．天然气、风能、太阳能均属于不可再生能源7．（2020·宁夏固原市原州区三营中学八年级月考）关于粒子和宇宙，下列认识中正确的是( )A．固体物质的分子是静止不动的B．原子由原子核和电子组成C．分子间只有引力没有斥力D．太阳是宇宙的中心且固定不动8．（2020·贵州遵义市·八年级期末）按照物质的空间尺度从小到大的顺序，以下排列正确的是（）A．原子、电子、银河系B．质子、太阳系、地球C．原子核、原子、太阳系D．电子、银河系、地球三、填空题9．（2021·江苏苏州市·八年级期末）许多太阳能电池的表面多为深色，这是因为______。

2024-2025学年山东省泰安市新泰市紫光实验中学高三（上）期中学情检测物理试卷一、单选题：本大题共8小题，共24分。

1.如图为学校自备发电机在停电时为教学楼教室输电的示意图，发电机输出电压恒为220 V，发电机到教学楼的输电线电阻用图中r等效替代。

若使用中，在原来工作着的日光灯的基础上再增加教室开灯的盏数，则( )A. 整个电路的电阻将增大，干路电流将减小B. 因为发电机输出电压恒定，所以原来工作着的日光灯的亮度将不变C. 发电机的输出功率将增大D. 输电过程中的损失功率(即输电线路消耗的功率)将减小2.如图所示，两根平行的光滑金属导轨MN、PQ，距离为L，与左侧M，P间连接阻值为R的电阻构成一个固定的水平U型导体框架，导轨电阻不计且足够长。

框架置于一个方向竖直向下，范围足够大的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，磁场左侧边界是OO′。

质量为m、电阻为R、长度为L的导体棒垂直放置在两导轨上，并与导轨接触良好，现导体棒以一个水平向右的初速度v0进入磁场区域，当导体棒在磁场中运动距离为x的过程，则( )A. 通过导体棒的电量为BLx2RB. 导体棒的运动为匀变速运动C. 导体棒所受安培力在不断增大D. 若将磁感应强度的方向调整为竖直向上，则导体棒所受安培力方向将发生变化3.人体静电是静电防护工程领域和静电应用领域的重要内容，人体静电带电规律的研究．具有基础性指导作用．如图所示为人体带正1kV 静电时的等势线分布，下列说法正确的是( )A. 若两手握拳，则手指周围的电场强度减小B. 带电粒子沿着人体表面运动，电势能一定变化C. 若在a 点有一静止的带负电粒子，该粒子仅在电场力作用下将以垂直于人体的速度打在人体表面上D. 在人体内部，越靠近皮肤电势越低4.科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电荷量的单位。

关于元电荷，下列论述正确的是( )A. 电子和质子都是元电荷B. 元电荷有正负之分C. 元电荷是最小的电荷量D. 物体所带的电荷量为−1.6×10−10C ，这是因为它失去了1.0×109个电子5.粒子物理中标准模型理论认为：中子由三个夸克组成，一个上夸克(u)、两个下夸克(d)，如图中等边三角形所示。