人教版九年级全一册22.3太阳能（有解析）

人教版九年级全一册 22.3 太阳能
一、单选题
1．关于能量的转化或转移过程，下列说法错误的是（　　）
A．地球上的化石能源归根结底来自远古时期的太阳能
B．自然界中水能的循环再生过程不遵循能量守恒定律
C．空调将室内空气的内能转移至高温的室外需要消耗电能
D．热水自然变凉，能量自发的从高温物体转移至低温物体
2．“嫦娥四号”月球探测器由如图的“着陆器和由它搭载的“月球车”组成在月球背面着陆后，通过“鹊桥”中继卫星与地球保持联系。“月球车”与“着陆器”分离，为了适应月球地面的特殊状况，“月球车”安装了6个车轮，下面关于“嫦娥四号”描述正确的是（　　）
A．“嫦娥四号”着陆过程中，重力势能越来越大
B．“月球车”用汽油机来驱动
C．“月球车”安装了6个车轮是为了减小对月面的压力
D．展开的太阳能电池板将太阳能转化为电能为“嫦娥四号”提供能量
3．我省首座“光充储”电动汽车充电站已投入使用，该充电站利用清洁能源，通过屋顶发电板发电，这种能源是
A．石油 B．天然气 C．太阳能 D．风能
4．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不能直接转化为（　　）
A．内能 B．电能 C．机械能 D．化学能
5．下列能源中，属于可再生能源的是（ ）
A．煤 B．石油 C．太阳能 D．核燃料
6．现有煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能、核能以及电能。下列观点错误的是（　　）
A．天然气是化石能源 B．地热能属于一次能源
C．电能属于二次能源 D．核能属于二次能源
7．如图是一款太阳能座椅，椅子顶部安装的硅光电池板，可储备能量供晚间使用，下列说法正确的是
A．硅光电池板是由超导材料制成的
B．硅光电池板可以将太阳能转化为电能
C．太阳能来源于太阳内部氢核的裂变
D．太阳能属于不可再生能源
8．生活中处处有物理，以下物理现象中，说法错误的是（　　）
A．手机充电结束后，充电器可一直插在通电的插座上
B．新能源光伏发电技术是利用太阳能电池把太阳能转化为电能
C．飞机的机翼上凸下平，是利用流体压强与流速的关系来获得升力的
D．“5G技术”世界领先，该技术采用无线电波传输信息，无线电波是电磁波
9．下列说法中错误的是
A．原子是由原子核和中子组成
B．太阳能是太阳内部发生核聚变释放的能量
C．室内照明用的LED灯是用半导体材料制成的
D．当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起，再加入一定数量的电子时，其电阻突然变为0，此种状态的石墨烯为超导体
10．2021年4月29日11时22分30秒，文昌航天发射场发出震耳欲聋的轰鸣声，搭载空间站天和核心舱的长征五号B遥二运载火箭点火升空。天和核心舱与火箭分离后进入预定轨道，之后太阳能帆板两翼顺利展开，此次发射任务的圆满成功，标志着我国空间站在轨组装建造全面展开。下列说法正确的是（　　）
A．震耳欲聋的轰鸣声属于超声波 B．震耳欲聋是指轰鸣声的响度很大
C．在预定轨道飞行的天和舱受力平衡 D．太阳能帆板将太阳能转化为内能
11．2020年6月23日，我国成功发射北斗三号最后一颗全球组网卫星。以下有关说法正确的是（　　）
A．北斗卫星在竖直向上加速升空过程中，其机械能不变
B．北斗卫星在竖直向上加速升空过程中，外界大气压强越来越大
C．北斗卫星进入预定轨道后，不再具有惯性
D．北斗卫星的太阳能帆板能将太阳能转化为电能
12．2021年5月天舟二号升空与天宫空间站顺利完成对接。下列叙述正确的是（　　）
A．宇航员在天宫空间站内不能用声音交流
B．太阳能电池板将太阳能转化为电能，可供空间站使用
C．天舟二号在升空过程中机械能始终保持不变
D．天舟二号与天宫空间站对接后始终处于平衡状态
二、填空题
13．如图所示，是村民正在用太阳灶烧水的情景，这个太阳照是利用凹面镜对太阳光的___________（填“会聚”或“发散”）作用，通过___________的方式来增加水的内能，将水烧开，所利用的太阳能是来源于太阳内部原子核的___________（填“裂变”或“聚变”）。
14．2021年5月15日，“天向一号”火星探测器所携带的“祝融号”火星车及其着陆组合体成功降落在火星。“祝融号”火星车使用太阳能电池板供电，太阳能属于_____（填“可再生”或“不可再生”）能源，来源于太阳内部发生的核______（填“裂变”或“聚变”）。地面控制中心通过______波向它发出指令。
15．2019年1月3日，嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地冯·卡门撞击坑的预选着陆区，月球车“玉兔二号”到达月面开始巡视探测。我国探索太空计划再上一层。
（1）与“光年”定义一样，太阳发出的光运动大约8光分传播至月球，这意味着在月球上观测到太阳上的景观大约是________分钟前发生的。太阳内部时刻在发生着________（选填“核裂变”或“核聚变”）。
（2）月球绕地球运动时_________（选填“受”或“不受”）地球的引力。由远地点向近地点运动时，月球速度________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
16．2016年9月15日我国用火箭成功发射“天宫二号”空间实验室，火箭以液态氢为燃料，是因为氢的_______（比热容/热值）高，“天宫二号”上 的太阳能电池帆板能将太阳能转化为______能。“天宫二号”有一整套燃料加注装置，若补充热值为1.4×108J/kg的燃料50 kg，则这些燃料完全燃烧放出的热量为______J。
三、综合题
17．如图所示是利用太阳能电源工作的一种新型动力车．它上面的太阳能接收板的有效面积为8m2，天气晴朗且接收板正对阳光时，每平方米面积上每秒钟能接收到太阳辐射的能量为1000J，太阳能电池提供的电压为120V，可供电动机正常工作的电流为10A。
（1）太阳能属于______（选填“可”或“不可”）再生能源；
（2）太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是 ______；
（3）电动机正常工作时，将电能主要转化为 ______ 能，若转化效率是80%，且该车沿水平路面匀速行驶时所获得的牵引力是150N，则该车匀速行驶的速度是 ______m/s。
18．阅读短文，回答问题。
超级镜子发电站
中新社敦煌2018年12月27日电 （记者 冯志军 杨艳敏） 中国首个百兆瓦级熔盐塔式光热电站27日在甘肃敦煌建成，这是全球聚光规模最大、吸热塔最高、储热罐最大、可24小时连续发电的100兆瓦级熔盐塔式光热电站，标志着中国成为世界上少数掌握百兆瓦级光热电站技术的国家之一（如图所示）。
该电站年发电量将达3.9亿度，每年可减排二氧化碳35万吨，释放相当于1万亩森林的环保效益，同时可创造经济效益3至4亿元。
中新社记者在现场看到，在占地7.8平方公里的场区内，逾1.2万面定日镜以同心圆状围绕260米高的吸热塔，如同盛开在戈壁上的巨大“向日葵”。白天，电站吸热塔顶部形成的璀璨光点在数十公里外可见，成为当地一景。电站镜场总反射面积达140多万平方米，每当阳光普照大地，定日镜就会将万束光线反射集中到吸热塔顶部，对熔盐进行加热，部分热熔盐进入蒸汽发生器系统产生过热蒸汽，驱动汽轮发电机组发电，为千家万户送去清洁能源，部分热量存储在熔盐罐中，为日落后满负荷发电积蓄能量。
(1)塔式太阳能发电系统主要是把 ______ 能转化为 ______ 能；
(2)定日镜的作用是将太阳光经凹面镜 ______ 后会聚在集热器上；
(3)光热发电的优点是 ______ 、 ______ 。（说出两条即可）
19．太阳能是大自然赋予人类的一种取之不尽、用之不竭的可再生能源．太阳释放的能量以电磁波的形式辐射出来，地球每年接收的太阳能有6×10 17 kWh．
（1）太阳内部发生的是什么反应？利用的什么能？ _______
（2）三峡工程全部完工后，水电站的发电功率可达1 820万千瓦．请计算，地球接收的太阳能，相当于多少个三峡水电站全负荷运转的发电量？ _______
20．近年来，宜昌市着力打造生态能源示范村，新增太阳能热水器4000多台．如图所示某太阳能热水器接收太阳能的有效面积为3m2，假设某天有效光照时间为6h，每平方米太阳的平均辐射功率为2.4×106J/h，将热水器内初温为15℃的水温度升高到70℃．（太阳能热水器的工作效率为50%）
（1）家用燃气热水器的工作效率为60%，把相同质量的水从15℃加热到70℃，使用太阳能热水器可节约多少千克液化石油气？________（液化石油气的热值为4×107J/kg）
（2）人们利用太阳能，除了转化为内能之外，还有“光电转换”，即利用_____将太阳能转化为电能；还有“光化转换”，即通过_____将太阳能转化为化学能．
21．神奇的光伏高速公路
全球首段承载式光伏高速公路2017年12月28日在山东济南通车，光伏路面全长1120米，路面顶层是类似毛玻璃的新型材料，摩擦系数高于传统沥青路面，保证轮胎不打滑的同时，还拥有较高的透光率，让阳光穿透它：使下面的太阳能把光能转换成电能，发电装机容量峰值功率为817.2kW．预计年发电量约100万千瓦，参与测试的一名中巴车司机说：“路面的感觉和平常高速一样，刹车距离和平常路面一样．”在冬季，这段路面还可以将光能转化为热能，消融冰雪，确保行车安全．
报道称，这光伏滑路面还预留了电磁感应线圈，随着电动汽车无线技术的配套，未来可实现电动车边跑边充电，预留的信息化端口还可接入各种信息采集设备：车辆信息、拥堵状况等信息将汇聚成交通大数据，构建大数据驱动的智慧云控平台，通过智能系统，车辆管控等措施，能更有效的提升高速公路的运行效率．
晒晒太阳就能发电，公路变成”充电宝”，自行融化路面积雪…，这就是智见公路的先行案例．
阅读上文，回答下列问题：
（1）交章中有个物理量的单位有误，请你指出来并改正；
（2）简要描述“新型材料”的特性；
（3）光伏高速公路的设计应用了哪些物理知识？（回答三点即可）．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
AB．地球上的化石能源都是太阳能转化来的，能量不会凭空产生也不会凭空消失，只会从一种形式转化为另一种形式，从一个物体转移的另一个物体，故A正确，不符合题意，B错误，符合题意；
C．空调将室内空气的内能转移至高温的室外需要压缩机运转，压缩机运转需消耗电能，故C正确，不符合题意；
D．热传递的条件是温度差，热水自然变凉，能量自发的从高温物体转移至低温物体，故D正确，不符合题意。
故选B。
2．D
【解析】
【详解】
A．“嫦娥四号”着陆过程，自身的质量没变，但高度越来越低，它的重力势能越来越小，故A错误；
B．汽油在月球表面没有空气无法燃烧，月球车“月球车”不是用汽油机来驱动的，而利用太阳能来驱动，故B错误；
C．“月球车”安装了6个车轮是为了增大受力面积来减小对月球面的压强，故C错误；
D．展开的太阳能电池板将太阳能转化为电能为“嫦娥四号”提供能量，故D正确。
故选 D。
3．C
【解析】
【详解】
“光充储”电动汽车充电站，利用太阳能发电板将太阳能转化为电能，蓄电池充电时，将电能转化为化学能储存起来．
A．石油是化石能源，通过发电机转化为电能，不符合题意；
B．天然气是化石能源，通过发电机转化为电能，不符合题意；
C．分析可知这种能源是太阳能，符合题意；
D．风能也可以通过发电机转化为电能，不符合题意
4．C
【解析】
【详解】
A．太阳能可知直接转化为内能，例太阳能热水器，故A正确；
B．太阳能可以直接转化为电能，例太阳能电池，故B正确；
C．太阳能不能直接转化为机械能，故C错误；
D．太阳能可以直接转化为化学能，例植物的光合作用，故D正确。
故选C。
5．C
【解析】
【详解】
煤、石油、核燃料会越来越少，有用尽的一天，属于不可再生能源；太阳能在自然界中几乎取之不尽，属于可再生能源。
故选C。
6．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．煤、石油、天然气是千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的，是化石能源。故A正确，不符合题意；
BD．可以直接从自然界获得的能源，称为一次能源。所以化石能源以及风能、水能、太阳能、地热能、核能都属于一次能源。故B正确，不符合题意，D错误，符合题意；
C．电能需要由其他形式的能转化而来，最终还要转化为其他形式的能，为人类所利用，造福于人类。电能无法从自然界直接获得，须经过消耗一次能源才能得到，电能是二次能源。故C正确，不符合题意。
故选D。
7．B
【解析】
【详解】
A．硅光电池板是由半导材料制成的．故A错误．
B．硅光电池板利用太阳能发电，可以将太阳能转化为电能．故B正确．
C．太阳能来源于太阳内部氢核的聚变．故C错误．
D．太阳能可以源源不断地获得，属于可再生能源．故D错误．
8．A
【解析】
【详解】
A．充电器长时间插在插座上会发热，易引起火灾。故A错误，符合题意；
B．新能源光伏发电技术发电是将太阳能转化为电能。故B正确，不符合题意；
C．飞机机翼设计成流线型，上方空气流速大压强小，下方空气流速小压强大，则机翼受到向上的压力差，即产生了向上的升力。故C正确，不符合题意；
D．5G通信技术是利用电磁波传递信息的。故D正确，不符合题意。
故选A。
9．A
【解析】
【详解】
A．原子是由居于中间位置的原子核和核外绕核运转的电子构成，故A项错误；A项符合题意；
B．太阳内部是在超高温的条件下发生核聚变释放能量，故B项正确；B项不符合题意；
C．半导体的导电性介于导体和绝缘体之间，它有五大特性，其中有一个是导电特性；室内照明用的LED灯就是用半导体材料制成的；故C项正确；C项不符合题意；
D．由题意知，当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时，再加入一定数量的电子，石墨烯的电阻突然变为0，此时的石墨烯为超导体；故D项正确；D项不符合题意。
10．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．高于20000Hz的声音叫做超声波，超过人类听觉的上限，人是听不到的，故震耳欲聋的轰鸣声不属于超声波，故A错误；
B．震耳欲聋说明声音很大，是指声音的响度很大，故B正确；
C．在预定轨道飞行的天和舱做圆周运动，运动方向时刻发生变化，即运动状态发生改变，因此处于非平衡状态，故天和舱受非平衡力作用，故C错误；
D．天太阳能帆板正常工作时，将太阳能转化为电能，故D错误。
故选B。
11．D
【解析】
【详解】
A．北斗卫星在竖直向上加速升空过程中，高度增加，重力势能增加，速度增大，动能增大，故机械能增大，故A错误；
B．大气压随高度的增加而减小，故B错误；
C．凡是具有质量的物体都具有惯性，故C错误；
D．北斗卫星的太阳能帆板能将太阳能转化为电能，故D正确。
故选D。
12．B
【解析】
【详解】
A．天宫空间站内由供宇航员呼吸用的氧气，可以传播声音，所以宇航员能用声音交流，故A错误；
B．太阳能电池板将太阳能转化为电能，可供空间站使用，故B正确；
C．天舟二号升空的过程中，需要加速运动，而质量不变，动能变大；质量不变、高度变大，重力势能变大，所以机械能变大，故C错误；
D．天舟二号与天宫空间站对接后，绕地球转动，处于非平衡状态，故D错误。
故选B。
13． 会聚 热传递 聚变
【解析】
【分析】
【详解】
[1]利用凹面镜对太阳光的会聚作用，凸面镜对光线才是发散作用。
[2]只涉及了能量的转移，故通过热传递的方式改变内能。
[3]所利用的太阳能是来源于太阳内部原子核的聚变。
14． 可再生 聚变 电磁
【解析】
【详解】
[1]太阳能可以从自然界中源源不断地得到的能源，属于是可再生能源。
[2]在太阳内部，氢原子核在超高温作用下发生聚变，释放巨大的核能。
[3]电磁波可以传递信息，地面控制中心通过电磁波向“天问一号”发出指令。
15． 8 核聚变 受 增大
【解析】
【详解】
(1)[1]“光年”是形容光在一年内所走过的路程，则由此推断“光分”是形容光在一分钟内走过的路程，太阳发出的光运动大约8光分传播至月球，则可知，这意味着在月球上观测到太阳上的景观大约是8分钟前发生的。
[2]太阳内部时刻都在发生着核聚变。
(2)[3]由万有引力可知，月球绕地球运动时受地球的引力，做圆周运动。
[4]月球由远地点向近地点运动时，重力势能减小，动能增大，质量不变，则速度增大。
16． 热值 电 7 ×109 J
【解析】
【详解】
[1]因为液态氢的热值大，常用作发射火箭的燃料，因为同质量的液态氢能够放出更多的热量。
[2]“天宫二号”上 的太阳能电池帆板吸收太阳能，将其转化为电能进行利用。
[3]50 kg燃料完全燃烧放出的热量
17． 可 15% 机械 6.4
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]太阳能可以源源不断的获得，属于可再生能源。
（2）[2]转化为的电能为
W=UIt=120V×10A×1s=1200J
接收的太阳能总量为Q=8000J，所以太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是
（3）[3]电动机正常工作时，将电能主要转化为机械能，若转化效率是80%，则每秒钟转化为的机械能为
1200J×80%=960J
也就是电动机的功率为960W，根据公式P=Fv，可得该车匀速行驶的速度是
18． 光（太阳） 电 反射 清洁无污染 可储能
【解析】
【详解】
(1)[1][2]由题干可知，吸热塔通过收集太阳能，将塔内的传热介质加热为高温高压蒸汽时太阳能转化为内能，再由蒸汽推动汽轮机可知蒸汽的内能转化为机械能，最后根据汽轮机带动发电机发电可知机械能转化为电能，所以太阳能热塔式发电过程中能量的转化过程为太阳能→内能→机械能→电能。
(2)[3]由题干及图可知，定日镜的作用是将太阳光经凹面镜反射后会聚在集热器上。
(3)[4]储热型塔式光热电站电力品质好，可直接并网；可储能，可调峰；能够连续稳定发电；太阳能利用率更高；污染更少。
19． 核聚变反应，利用的是核能 3.75×10 6
【解析】
【详解】
①太阳能够释放的能量很多，主要取决于内部发生的核聚变，向外界不断的释放光和热，利用了核能．
②三峡工程全部完工后，水电站的发电功率可达1820万千瓦，全年的发电量为
，地球接收的太阳能，相当于三峡水电站全负荷运转的发电量的个数为个．
答：①太阳内部发生的是核聚变，利用的是核能；
②三峡工程全部完工后，水电站的发电功率可达1820万千瓦．地球接收的太阳能，相当于个三峡水电站全负荷运转的发电量．
【点睛】本题考查了太阳内部的核聚变、电功单位的换算以及功率计算，难点是年发电量的计算．
20． 0.9 太阳能电池（光伏电池） 光合作用（植物）
【解析】
【详解】
（1）每台每天太阳能热水器接收太阳能是：W太＝2.4×106J/（h m2）×6h×3m2＝4.32×107J，
由于太阳能热水器的工作效率是50%，由 知道，水吸收的热量是：
Q吸＝η1W太＝50%×4.32×107J＝2.16×107J，
都把相同质量的水从15℃加热到70℃，则水吸收的热量相同，且家用燃气热水器的工作效率为60%，由知道，液化石油气完全燃烧放出的热量是：=3.6×107J，
由Q＝mq知道，需要燃烧液化石油气的质量是： =0.9kg，即使用太阳能热水器可节约0.9kg液化石油气；
（2）“光电转换”是通过太阳能电池（光伏电池）把太阳能转化为电能；“光化转换”是通过植物的光合作用把太阳能转化为化学能．
21．见解析所示
【解析】
【详解】
（1）功率的单位是W、kW；电功、电能的单位是千瓦时，故题目中的错误“预计年发电量约100万千瓦”，应该为“100万千瓦时”；
（2）由题中信息知：“新型材料”的特性为：摩擦力大，保证轮胎不打滑；
透光率高使下面的太阳能把光能转换成电能；
还可以将光能转化为热能，消融冰雪，确保行车安全电；
磁感应线圈可实现电动车边跑边充电；
（3）①路面顶层是类似毛玻璃的新型材料，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大车辆行驶时与地面的摩擦力；
②阳光穿透它达到中层的光伏发电组件时，消耗太阳能，产生电能，即将太阳能转化为电能．
③太阳能电池板可以把光能转化成电能，若将预留的金属线圈与太阳能电池相连，线圈中会用电流，电流周围就会产生磁场，当电动汽车内的线圈随汽车运动时，线圈在磁场中做切割磁感线运动，会在汽车的线圈中产生感应电流，从而实现运动中的无线充电，解决电动汽车充电难的问题．
答案第1页，共2页
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