《18．3太阳能》课时练 2021-2022学年苏科版九年级物理下册（含答案）

《18．3太阳能》课时练习题
班级 姓名 得分
一、选择题（每题4分，共36分）
太阳释放着大量的能量，这些能量来自（ ）
A．太阳内部可燃性物质的燃烧过程 B．太阳内部大规模的核裂变过程
C．太阳内部大规模的核聚变过程 D．太阳内部电能转化为热能过程
如图所示，在某市的路边出现了一种“风光互补”式节能灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板．下列关于这种节能灯的设计解释合理的是（ ）
A．小风扇是用来给太阳能电池板散热的
B．小风扇是风力发电机，它将电能转化为机械能
C．太阳能电池板同时向小风扇和节能灯供电
D．太阳能电池板将太阳能转化为电能
下列能源中，属于可再生能源的是（ ）
A．煤炭 B．石油 C．天然气 D．太阳能
如图所示的发电方式中，利用太阳能发电的是（ ）
A . 风力发电 B . 光伏发电
C . 火力发电 D . 潮汐发电
我市是全国生态文明示范城市，从物理与生态保护的角度来看，你认为下列哪项措施符合建设生态文明城市的举措（ ）
A．大力发展火力发电 B．多烧煤少用天然气
C．多安装景观灯，使城市更美 D．大力开发风能和太阳能
太阳是人类能源的宝库，下列能源中不是来源于太阳的是（ ）
A．地热能 B．风能 C．水能 D．生物质能
“嫦娥”携“玉兔”登月成功，圆了千年梦想．“玉兔”号月球车示意图如图所示，月球车着陆之后4分钟展开太阳能电池帆板，在着陆大约8小时后，月球车在月面“走”起来进行巡视探测．下列说法中错误的是（ ）
A．太阳能电池板将光能转化为电能
B．月球车是用电动机驱动的
C．宇航员使用电磁波来遥控月球车
D．月球车的车轮较为宽大，是为了减少月球车行走时对月球表面的压力
下列能源中，不是来源于太阳辐射能的是（ ）
A．石油 B．天然气 C．江河水流能 D．核能
“阳光动力2号”太阳能飞机是利用太阳能工作的，关于太阳能下列说法不正确的是（ ）
A．太阳能是取之不尽用之不竭的能源
B．太阳能是可再生能源
C．太阳能是在太阳内部氢原子核发生裂变释放出的核能
D．太阳能是新能源
二、填空题（每空1分，共32分）
太阳能是__________（清洁/非清洁）能源；利用太阳能的方式有多种，绿色植物的光合作用是将光能转化为_________能，太阳能热水器是通过_____________的方式增加水的内能．
如图是“风光互补”新能源景观节能灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板，其中小风扇是一个小型风力发电机．它们都是将其他形式的能转化成＿＿＿＿能的装置，风力发电机的发电原理是＿＿＿＿＿＿＿＿．
如图所示是太阳能LED照明路灯，它主要由太阳能电池板、LED灯头等部分构成．LED是一种发光二极管，它的主要制作材料是 ______（绝缘体/半导体/超导体），通过电流可以把电能直接转化成_______能．太阳能清洁无污染，是在太阳内部氢原子核发生_______（裂变/聚变）时释放出的核能．
如图所示是我国开始启动研制的一款高速飞行列车，时速可达4000km/h。它利用同名磁极相互_______的原理使得列车脱离地面，在低压真空仓内高速飞行，在真空仓的上表面分布有由_______（填“半导体”或“超导体”）材料制成的硅光电池板，将光能转化为_______，为列车提供动力能源、硅光电池板产生的电能属于_______（填“清洁”或“非清洁”）能源。
我国首辆月球车“玉兔号”成功登陆月球开展探测工作，“玉兔号”在月球上工作的能源主要来源于＿＿＿＿＿（选填“太阳能”或“核能”）．“玉兔号”月球车在月球上工作时，可用来驱动它的是＿＿＿＿＿（选填“汽油机”、 “柴油机”或“电动机”）．它的六个轮子比较宽大，是为了_______压强，轮子表面的凹凸网状结构是为了_______摩擦（后两空均选填“增大”或“减小”）。
图示为太阳能飞机，它的动力装置由太阳能电池板、电动机等组成．机翼上的太阳能电池板面积较大是为了获得更多的＿＿＿能，并将其转化为＿＿能，使电动机带动螺旋桨转动，电动机的原理是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．
关于太阳能的转化：太阳把空气和地面晒热，太阳能转化为________，晒热的空气上升，空气流动形成风，又转化为_________；太阳使地面上一部分水蒸发，蒸发的水汽升空形成云，云又以雨雪等形式落下，流入江河，太阳能转化为_________；植物吸收太阳能，进行光合作用，太阳能转化为__________．
随着生产和技术的发展，人们已经开始将太阳能转化为其它形式的能加以利用。目前直接利用太阳能的方式有两种，一种是用吸光性好的材料制成太阳能集热器，实现给水或其它介质加热；另一种是利用半导体材料制成太阳能电池，这种电池目前已用于人造地球卫星、太阳能汽车等。太阳能作为一种新能源，具有来源丰富、不需运输、不会对环境造成污染等优点。但由于能量比较分散且受季节、气候和昼夜变化的影响很大，又给大规模利用太阳能带来新的技术课题。如图是试验中的无人驾驶太阳能汽车，利用太阳能电池提供能源。
（1） 太阳能电池工作时，是将太阳能转化为 ；
（2） 技术人员可以通过 远程操控汽车（选填“超声波”、“次声波”或“电磁波”）；
（3） 太阳能属于能源 （选填“可再生”或“不可再生”）。
（4） 太阳能汽车的外形做成流线型，上表面弯曲，下表面比较平。汽车高速行驶时对地面的压力汽车静止时对地面的压力 （选填“大于”、“等于”或“小于”）；
（5） 请你说出太阳能的一条优点： 。
太阳能热水器的好坏主要体现在集热管的吸热性能．相同质量的水，当吸热时间相同时，水温升高的越高，集热管吸热性能就越好．小花和小明设计如下实验方案，来验证到底谁家的太阳能热水器吸热性能好．
实验方案：早上9：00，他们将自家的太阳能热水器里的水全部放完，然后再同时注满水，每隔1小时从热水器里放出相同质量的水，测出水温，记录数据并描出水温随时间变化的图像，如图所示．
（1）使用太阳能热水器的好处是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．
（2）实验时，保证水的质量和吸热时间相同，比较水温变化来研究问题，这种研究方法叫＿＿＿＿＿＿＿．
（3）通过图像分析，＿＿＿家太阳能热水器吸热性能较好，因为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．
三、解答题（共32分）
（8分）阅读下文，回答问题。
塔式光热发电
太阳能光热发电是指利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能，通过换热装置提供蒸汽，结合传统汽轮发电机的工艺，从而达到发电的目的。按太阳能采集方式不同，主要分为塔式、槽式、碟式、线性菲涅尔式四种。其中，塔式太阳能光热发电以其在规模化、光电转化效率以及投资成本等多方面具有槽式、蝶式以及线性菲涅耳式等难以媲美的综合优势，而具有更好的发展前景，目前各国都越来越关注塔式光热发电技术的发展和研究。塔式光热发电系统由聚光子系统，集热子系统，发电子系统，蓄热子系统，辅助能源子系统五个子系统组成。其中，聚光子系统与集热子系统为其组成核心技术。太阳能接收器是塔式太阳能热发电集热系统的重要组成部分，是光热转换的关键部分。与另外三种光热发电方式相比，塔式太阳能热发电系统可通过熔盐储热，且具有聚光比和工作温度高、热传递路程短、热损耗少、系统综合效率高等特点，可实现高精度、大容量、连续发电，是最为理想的发电方式。太阳能光热发电技术已成为近年来新能源领域开发应用的热点。我国是继美国、西班牙、以色列之后，世界上第四个掌握这一技术的国家。中科院八达岭太阳能热发电实验电站于2012年建成，如图，是我国、也是亚洲首个兆瓦级太阳能塔式热发电站。实验电站包括一个高119米的集热塔，100面共1万平方米的定日镜。100面巨伞般的定日镜追着太阳转，把阳光反射到119米高的集热塔上，安装在塔顶的集热器吸收太阳能，再用这些热能加热水，通过水蒸气推动汽轮机发电。整个发电过程不消耗不可再生资源，没有污染，绿色可持续。太阳能光热发电技术在未来的研发和应用，将朝着“高参数、大容量、连续发电”这三个技术方面发展。塔式太阳能热发电可以采用熔岩储热，可以实现随时取用的功能，并且随着电站规模的扩大，成本能够进一步降低，是大型太阳能发电中前景最好的发电形式。总的来说，太阳能热发电技术将会向着低成本、大规模的塔式光热发电方向快速发展，将在人类未来的能源结构中占有举足轻重的地位。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1） 四种太阳能光热发电方式中，最理想的发电方式是 发电。
（2） 塔式太阳能热发电系统的定日镜采集太阳能利用了光的 原理。
（3） 太阳能热电站可把太阳能转化为 能存储起来，实现随时取用。
（4） 结合你的生活经历，列举出太阳能的一项应用 。
（8分）太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小华家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息．
太阳照射时间h 装水量kg 水升高的温度℃ 水的比热容 J/（kg·℃） 太阳能吸热的功率J/h
10 100 50 4.2×103 3.0×106
求（1）水在10h内吸收的热量；（2）太阳能热水器的能量转化效率．
（8分）如图甲所示是一个电辅助太阳能热水器（以下简称热水器）。图乙为该热水器电加热部分的原理图，S是控制开关，可以在1、2、3三档之间切换；图丙为热水器的铭牌。在光照条件不好时，可用电加热器加热，温度达到预设温度时会自动切换到保温状态，为了防止触电，热水器在向外供水过程中会自动断电。某日因天气原因，太阳辐射能为E＝1.75×106J/(h m2)（每小时每平方米辐射的热量），太阳能只将水由20℃加热到了30℃，此时开启电加热器，将水加热到预设温度70℃。已知太阳能板的面积为2m2 ， 水吸收太阳能的效率为60%，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）。供水过程中不计热量损失，请根据以上条件分析计算：
项目 参数
电源电压（V） 220
低温档功率（W） 100
高温档功率（W） 1200
容积（L） 50
（1） 水吸收太阳能的多少。
（2） 太阳能板当天接收太阳能的时间。
（3） 电路中电阻R2的阻值。
（4） 在热水器向外供水时，通过控制冷、热水阀使热水器内的热水与20℃的冷水混合，可以使出水口流出的水达到需要的温度。已知人在淋浴时适宜的水温为40℃，每个人淋浴用水均为30L，假设热水器内70℃的热水能全部用完，则能满足几个人的淋浴用水？
（8分）某地区利用当地丰富的太阳能资源发电，供生产生活使用。
（1） 太阳能发电有很多优点，但也存在一些不足，请写出一个不足之处；
（2） 小明家将太阳能转化的电能储存到电源中，给热水壶和电暖气供电。开关S控制电路中所有用电器，开关S1控制热水壶的加热电阻R1（“220V 484W”），开关S2控制电暖气的加热电阻R2（“220V 2420W”）。闭合所有开关，R1 R2同时工作，R1每分钟放出2.4×104J的热量，求R2的实际功率；（R1和R2的阻值不随温度变化）
（3） 已知在一段时间内，垂直于太阳光的1m2面积上每1秒接收的太阳能为500J，如图所示，太阳光与水平面夹角为60°，面积为4m2的太阳能电池板竖直放置。太阳能电池板将太阳能直接转化为电能的效率为20%。求1分钟内通过该太阳能电池板获得的电能。
《18．3太阳能》课时练习题
参考答案
C
D
D
B
D
A
D
D
C
清洁 化学 热传递
电 电磁感应
半导体 光 聚变
排斥 半导体 电能 清洁
太阳能 电动机 增大 增大
太阳 电 通电导体在磁场中受到力的作用
内能 机械能（风能） 机械能（水能） 化学能
（1）电能 （2）电磁波 （3）可再生 （4）小于 （5）清洁无污染等
（1）节能等 （2）控制变量法 （3）小明 等质量的水相同时间内升温较高，说明水吸收的热量越多．
（1）塔式 （2）反射 （3）内能 （4）太阳能交通指示灯等
2.1×107J 70%
解：Q吸 = cm△t = 4.2×103J/（kg·℃）×100kg×50℃ = 2.1×107J
Q = Pt = 3.0×106J/h×10h = 3.0×107J
η = = = 70%
（1）2.1×106J （2）10h （3）44欧 （4）4
（1）效率低、受天气影响等 （2）2054W （3）6×104J （4）1.2×104J