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太阳高度角的计算和应用
北京(40°N)某中学的小明根据所学的知识对太阳能集热板进行改造(如下图,α=90°一当地正午太阳高度),通过旋转支架处旋钮,可以调节太阳能集热板的角度,以此提高太阳能板热转换效率。据此完成下面小题。
1.为实现太阳能板热转换效率的最大化,冬至日正午时α应调节为( )
A.63°26′ B.26°34′ C.30° D.16°34′
2.为实现热转换效率最大化,春分日到夏至日期间的正午时,图中支架的高度应( )
A.逐渐调高 B.逐渐调低 C.先调高后调低 D.先调低后调高
我国北方古人在房屋修建中采用“柱高一丈,平出檐三尺”(见图,一丈即3m,三尺即1m)的设计原则,即可使坐北朝南的房间保持冬暖夏凉。读图完成问题。
3.我国北方古人设计房屋坐北朝南,与其有关的因素主要有( )
①采光②防潮③防风④美观
A.①② B.②③ C.①③ D.③④
4.保持室内冬暖夏凉,各地房屋出檐宽度主要考虑的因素是( )
A.海拔高度和季节 B.纬度和墙高
C.墙高和屋顶坡度 D.太阳高度和屋顶坡度
5.下图为“我国某地夏至日从日出到日落太阳高度角日变化示意图”,据图推测,该地所在区域为( )
A.辽中南地区
B.京津冀地区
C.长江三角洲
D.四川盆地
在光伏电站工程中,绝大多数支架为固定支架。我国湖北省某地(31.5°N,113.5°E)海拔65米,固定支架光伏组件的倾角一般为14°,且朝向正南方向。目前该地将部分光伏组件改成可转动支架(如下图所示)以提高对太阳辐射的利用率。据此完成下面小题。(sin14°≈0.24、cos14°≈0.97、sin35°≈0.57、cos35°≈0.82)
6.若不考虑天气变化,该地固定支架光伏组件获得太阳辐射能最多的月份是( )
A.3月 B.5月 C.9月 D.1月
7.若将支架改为可转动型,则北京时间12点时光伏组件应朝向( )
A.西北 B.西南 C.东北 D.东南
8.为避免遮蔽阳光和浪费土地,改为可转动支架后两组光伏组件的距离L大约为( )
A.2.1米 B.2.4米 C.3.5米 D.8.3米
下图为南温带某地二分二至日正午太阳光线与地平面夹角示意图,图中∠1=∠2。据此完成下面小题。
9.该地的纬度为( )
A.60°S B.47°S C.35°S D.43°S
10.下列说法正确的是( )
A.南温带任何地点∠1均为23.5° B.南温带任何地点∠2均为23.5°
C.南温带任何地点∠1=∠2 D.该地昼夜长短差值一直比上海大
下图为北半球某学生于冬至日正午时分在路边拍摄的太阳能发电的外接装置实物图,该学生测得此时光伏接收面板与地面的夹角约为56°41′。该装置能够通过自动控制器使光伏接收面板与太阳光线保持垂直。据此完成下面小题。
11.该学生算出了该地的纬度大致为( )
A.33°19′N B.23°15′N
C.33°45′N D.33°15′N
12.半年后该同学开始每天观察正午太阳高度,共连续观察了一个月,其变化为( )
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.先变大后变小 D.先变小后变大
天安门广场规定每天日出时间升旗,日落降旗,以象征五星红旗与太阳同升同落。下表为某月天安门广场的升旗和降旗时间。据此完成下面小题。
日期
1日
2日
3日
4日
5日
6日
7日
升旗时间
6:43
6:44
6:45
6:46
6:47
6:48
6:49
降旗时间
17:12
17:11
17:10
17:09
17:08
17:07
17:06
13. 该月最有可能是( )
A.1月 B.4月 C.6月 D.11月
14.表格所示日期期间的正午,天安门广场的旗杆与杆影长度比值( )
A.小于1 B.大于1
C.先小于1,后大于1 D.先大于1,后小于1
图a是我国北方某小镇的太阳能路灯景观图。该镇某中学课外实践小组对路灯的能源装置——太阳能集热板进行了长时间的观测研究,并提出了改进的设想。下表为该小组观测记录简表,集热板倾角如图b所示。读图表,完成下列各题。(注:表中时间为北京时间。)
夏至日日出时间:4时43分
夏至日日落时间:19时33分
夏至日集热板倾角:16°34'
秋分日集热板倾角:40°
14. 该小镇的位置在( )
A.(40°N,124°E) B.(40°N,118°E)
C.(36°34'N,116°E) D.(36°34'N,4°E)
16.该小组拟设计一自动调控装置,通过电脑调控使集热板每天正午正对太阳,以获得更多的太阳辐射能,则该集热板倾角一年中调整幅度为( )
A.90° B.180° C.23°26' D.46°52'