试题

阅读下列材料，回答问题：
为了满足人们对能源不断增长的需要，科学家们设想在空间建立太阳能电站来利用太阳能、这种空间太阳能电站建在地球同步轨道上，其工作过程如图所示、在太阳能收集板上铺设太阳能电池，通过它把太阳能转化成电能，再通过天线将电能以微波的形式发送至地面接收站、已知太阳能收集板长10km、宽5km，太阳光在它的表面处每平方米的功率为1.4×10³W，太阳能电池的光电转化效率为10%，微波的频率为2.5×10⁹Hz，空间太阳能电站向地面的输电效率可达80%，
（1）太阳发出的具大能量来源于太阳内部的氢原子核发生的（选填“核聚变”或“核裂变”）．
（2）太阳能电站相对于地面接收站是（选填“运动”或“静止”）的，空间太阳能电站工作时，地面接收站的接收功率是W．
（3）试计算在输电过程中所使用的微波的波长．

解：（1）太阳能内部是由于较轻的氢原子核在高温下发生聚变而释放出核能．
（2）太阳能电站建在地球同步轨道上，太阳能电站的转动和地球的转动是同步的，地球怎么转电站也怎么转，
所以它相对地球的位置没有发生变化，处于相对静止．
太阳能电池板面积S=5×10³ m×10⁴ m=5×10⁷m ²，
太阳能电站的发电能力E=P₀S=1.4×10³W/m²×5×10⁷ m ²×10%=7×10⁹W，
地面接收站接收到的电能是W=E·η=7×10⁹W×80%=5.6×10 ⁹W．
（3）光在空气中速度为C=3×10⁸m/s，频率f=2.5×10⁹Hz，
则波长λ═

3×108m/s

2.5×109Hz

=0.12m．
故答案为：（1）核聚变；（2）静止、5.6×10 ⁹；（3）0.12m．