人教版九年级全一册22.3太阳能 练习（有解析）

人教版九年级全一册 22.3 太阳能
一、单选题
1．下列关于能源、信息和材料的说法中正确的是（　　）
A．地热、天然气、电能都属于二次能源
B．光纤通信是激光利用了光的反射原理来传递信息的
C．太阳能是由太阳内部热核反应释放出的能量，故太阳能是不可再生能源
D．LED灯的核心元件发光二极管是由超导体材料制成的
2．2021年5月，“天问一号2探测器成功在火星着陆，下列有关“天问一号”的说法错误的是（　　）
A．“天问一号”与地面控制中心联系是通过电磁波传递信息
B．“天问一号”的太阳能电池板工作时将太阳能转化为电能
C．“天问一号”在着陆火星减速下降过程中机械能不变
D．“天问一号”轨道修正需要发动机点火工作，说明力可以改变物体的运动状态
3．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
4．能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱。下列说法错误的是（　　）
A．超导材料可应用于电饭锅和远距离输电线
B．倡导“节能环保”、“低碳生活”应当重视太阳能的利用
C．手机通讯利用电磁波来发送和接收信息
D．抗干扰、信号衰减小的光纤适用于远距离、大容量传输信息
5．下列关于太阳能的说法，错误的是（　　）
A．太阳能是一次能源
B．太阳能是由核聚变产生的
C．当前我国能源消费以直接利用太阳能为主
D．太阳能是可再生能源
6．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。太阳能转化为其他形式能量的方式说法错误的是（　　）
A．一是光热转换，例如用太阳能集热器把水加热 B．二是光化转换，把太阳能转化为化学能
C．三是光电转换，把太阳能转化为电能 D．四是光力转换，把太阳能转化为机械能
7．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
8．4月29日，我国太空空间站的“天和核心舱”发射成功。空间站在外太空工作时，消耗的能源主要是（　　）
A．煤炭 B．石油 C．水能 D．太阳能
9．下列说法图文解释正确的是（　　）
A．用无人机水平匀速喷洒消毒液时，无人机的重力势能不变
B．由于沙石的比热容比海水的小，导致沙漠地区的昼夜温差比沿海地区大
C．1kg的汽油在汽缸内燃烧放出的热量，就是汽油的热值
D．天宫空间站上的太阳能电池将化学能转化为电能为空间站提供动力
10．全太阳能动力汽车部件工作大致流程如图，下列说法正确的是（　　）
A．储能环节，将电能转化为化学能
B．图中某个环节的工作效率可达100%
C．控制送电环节，将电能转化为机械能
D．光电转换环节，将电能转化为太阳能
11．下列说法中错误的是（　　）
A．热机是把内能转化为机械能的机械
B．风力发电机将电能转化为机械能
C．太阳能电池将太阳能转化为电能
D．太阳能和核能均属于一次能源
12．有关能源和能量的转化，下列说法中正确的是（　　）
A．煤、石油、天然气等常规能源，是取之不尽，用之不竭的
B．光伏（太阳能）发电的原理就是将太阳能直接转化为电能
C．核电站是利用核聚变时释放的能量进行发电的
D．氢弹爆炸时释放的能量来源于原子核的裂变时释放的能量
二、填空题
13．人类利用太阳能的实质是将太阳能转化为其他形式的能，下面是太阳能的来源及转化框图。请对应填出图中序号处的物理术语①______②______③______④______。
14．在国家“光伏扶贫”项目中，小军家安装了太阳能发电系统，白天太阳能电池板发电，向电网提供电能，此过程中太阳能转化为________能。中午时段，太阳能电池板的输出电压为500V，输出电流为20A，1.5h可以为电网提供电能________kW·h。
15．2021年4月29日，长征五号B遥二运载火箭搭载空间站“天和”核心舱，在海南文昌航天发射场成功发射升空。火箭升空时获得的机械能是由______能转化而来的。空间站工作时所需要的电能可由______能转化而来的。
16．2021年6月17日，神舟十二号载人飞船成功发射，并与我国空间站天和核心舱成功交会对接。航天员进驻空间站后通过______与地面指挥中心传递信息。空间站可以利用太阳能电池板获得能量，太阳能是太阳内部的氢原子核发生______（选填“裂变”或“聚变”）释放出的核能。
三、综合题
17．阅读短文，回答下列问题．
如图所示，风光互补路灯系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电，有阳光时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中，供路灯照明使用．
（1）能源的种类繁多，人们从不同角度对能源进行分类．太阳能和风能都属于______．
A．二次能源 B．可再生能源 C．不可再生能源
（2）风力发电机是根据___________原理发电的．
（3）请你从能源利用和环境保护两个方面谈谈大力开发和推广使用太阳能的意义_________________
_________________________________________________________________________________．
18．如图所示澳大利亚准备建造的一个太阳能发电厂，它的中间是一个高1000米的太阳能发电塔，位于一片巨大的玻璃暖房中央，碟形暖房占地4英里，整个工程将耗资3.5亿英镑，预计2006年完工．它利用温室原理，阳光透过玻璃暖房的屋顶，加热暖房的空气，暖空气沿塔身内32个巨大的管道升腾，推动发电机组源源不断地产生清洁环保的电力．发电塔的装机容量为200兆瓦，能满足20万家庭一年的电力需求．试说明这一过程中所涉及的能量转化情况．_________
19．请阅读《风光互补路灯》并回答问题。
风光互补路灯
全球环境日益恶化，世界各国都努力开发对清洁能源的利用。风光互补道路照明是一个新兴的新能源利用领域。如图所示，就是一款风光互补LED路灯，它是利用风能和太阳能进行供电的智能路灯，不仅节省电能，而且每个路灯都有独立的发电系统，即使遇到大面积停电，也不会影响道路照明；并且每个路灯之间还省掉了地下连接的电缆。
风光互补，是一套发电应用系统，该系统是利用太阳能电池方阵和风力发电机将发出的电能存储到蓄电池组中，当夜晚到来，需要照明用电时逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电，通过输电线路送到负载处。它兼具了太阳能发电和风力发电两者的优势，为街道路灯提供了稳定的电源。
中国现有城乡路灯总数大约为2亿盏，且总数每年以20%的速度增长。一套额定功率为400瓦的常规路灯，一年约耗电1500度。若将此常规路灯换成一套照明效果相当的风光互补LED路灯，因为它只消耗风能和太阳能就能照明，所以一年相当于节电约1500度。若把全国2亿盏路灯全部替换为风光互补LED路灯，一年可节电约3000亿度。我国三峡水电站在2019年发电总量约为969亿度。此项路灯改进项目一年节约的电能相当于约3个三峡水电站全年发电的总量。
我国拥有丰富的风能和太阳能资源，风光互补路灯较好的利用了清洁能源，既节能减排、又绿色环保。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）风光互补路灯利用太阳能和风能都属于________能源。（选填“可再生”或“不可再生”）
（2）风光互补发电应用系统，是利用太阳能电池方阵和风力发电机将发出的电能存储到_________中。
（3）马路上的常规路灯都有地下电缆连接，个别路灯损坏，不会影响其他路灯的正常工作，这是因为它们都是__________连的。
（4）用一套照明效果相当的风光互补LED路灯替换额定功率为400W的常规路灯，一年所节约的电能，可以使额定功率为200W的台式计算机正常工作大约___________小时。
20．如图是我国西部某地区风力发电的外景．该地区空气密度为1.3㎏/m3，一台风车的轮叶转动时可以形成面积为100m2的圆面．下表给出了在不同风速下一台风车获得的能量．
（1）对表格进行分析，你发现风车获得的能量与风速有什么关系？_______
（2）若此地平均风速为15 m/s，1台这样的风车10分钟获得的风能是多少？________-这么多能量若有42％被80kg初温为20℃的水吸收，水温可达到多少℃？_______（一个标准大气压下）（3）如风正对着轮叶以5 m/S 吹，那在1分钟内通过轮叶的空气质量是多少千克？__________
21．有一款太阳能热水器，铭牌上的部分参数如表所示，将它安装在阳光充足的平台上，并装满水。
型号 JL﹣88
水容量/L 80
自身质量/kg 40
（1）请你计算出该太阳能热水器中水的质量为多少千克？
（2）连云港地区晴天平均每平方米的面积上每小时接收太阳能约为2.8×106J，若该热水器接收太阳能的有效面积为1.5m2，每天日照时间按8h计算，则它一天中接收的太阳能约为多少？若这些太阳能有60%被水吸收，则可使水温升高多少？[c水＝4.2×103J/（kg oC）]
（3）若该热水器一天中接收的太阳能由燃烧煤气来获得，则需要完全燃烧多少千克煤气（热值q煤气＝4.2×107J/kg）；
（4）请你：从能源和可持续发展的角度，说出提倡开发、利用太阳能的两个主要理由。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
A．一次能源是直接来自自然界而未经加工转换的能源；二次能源是由一次性能源直接或间接转换而来的能源；所以，地热、天然气属于一次能源，电能属于二次能源，故A错误；
B．激光可以在光导纤维里通过光的反射传播，从而传播信息，故B正确；
C．太阳能是由太阳内部热核反应释放出的能量，可以从太阳源源不断获得，为“一次能源”，同时也是可再生能源，故C错误；
D．二极管是由半导体做成的器件，它具有单向导电性；LED灯的核心元件发光二极管是由半导体材料制成的，故D错误。
故选B。
2．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．电磁波可以在真空中传播，所以天问一号与地面控制中心联系是通过电磁波传递的信息，故A正确，A不符合题意；
B．太阳能电池板可以将太阳能转化为电能，故B正确，B不符合题意；
C．天问一号在着陆火星减速下降过程中质量不变，速度变慢，所以动能减小，高度减小，所以重力势能减小，所以机械能减小，故C错误，C符合题意；
D．“天问一号”轨道修正需要发动机点火工作，此时天问一号的运动方向的改变利用的是力可以改变物体的运动状态，故D正确，D不符合题意。
故选C。
3．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。
4．A
【解析】
【详解】
A．超导材料没有电阻，不能应用于电饭锅，但是可以应用于远距离输电线，故A错误，故A符合题意。
B．在倡导“节能环保”、“低碳生活”的今天，人类要特别重视太阳能的利用，这是一种新能源的开发，故B正确，故B不符合题意；
C．无线通讯是利用了电磁波来发送和接收信息，故C正确，C选项不符合题意；
D．光纤是传输电磁波信号的器件，具有抗干扰、信号衰减小的特点，适用于远距离、大容量传输信息，故D正确，故D不符合题意。
故选A。
5．C
【解析】
【详解】
太阳能是内部原子核聚变产生出来的能量，是清洁、安全、无污染的能源，能够源源不断的从自然界得到，太阳已稳定燃烧了50亿年，目前，它正处于壮年，要再过50亿年，才能燃尽自己的核燃料．目前人们直接利用太阳能的方式有两种：其一是把太阳能转化为内能；其二是把太阳能转化为电能．我国能源消费以化石能源为主．故ABD说法正确，C说法错误．
6．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．一是光热转换，例如用太阳能集热器把水加热，是太阳能转化成水的内能，使水温度升高；故A正确，不符合题意；
B．二是光化转换，把太阳能转化为化学能，例如植物利用太阳能进行光合作用，故B正确，不符合题意；
C．三是光电转换，例如太阳能电池板将太阳能转化为电能，故C正确，不符合题意；
D．四是光力转换，把太阳能不能直接转化为机械能，只能通过电能才能实现二次转换，故D错误，符合题意。
故选D。
7．B
【解析】
【详解】
A．反射镜在计算机的控制下调整方向使反射的太阳光聚集在塔顶的集热器（锅炉）上，故A错误；
B．太阳光通过热传递的方式加热水，使水变成水蒸气，故B正确；
C．水蒸气推动汽轮机，将内能转化为机械能，带动发动机发电，故C错误；
D．汽轮机带动发电机发电时，将机械能转化为电能，故D错误。
故选B。
8．D
【解析】
【详解】
空间站在外太空工作时，利用太阳能电池板将太阳能转化为电能，即消耗的能源主要是太阳能。
故选D。
9．B
【解析】
【详解】
A．重力势能的大小取决于物体的质量和被举高的高度，用无人机水平匀速喷洒消毒液时，高度没变，但质量减小，因此重力势能减小，故A错误；
B．沙石的比热容比海水的小，白天温度升高时，砂石吸收热量温度很快升高，夜晚温度降低，砂石放出热量温度很快降低，因此沙漠地区的昼夜温差比沿海地区大，故B正确；
C．1kg的汽油完全燃烧放出的热量才是汽油的热值，故C错误；
D．太阳能电池将光能转化为电能，故D错误。
故选B。
10．A
【解析】
【详解】
A．蓄电池储能时，消耗电能，产生化学能，将电能转化为化学能，故A正确；
B．全太阳能动力汽车部件工作时，每一个工作环节都会由于摩擦、散热等因素有一定的能量损失，工作效率不可达100%，故B错误；
C．控制送电环节，将化学能转化为电能，故C错误；
D．光电转换环节，将太阳能转化为电能，故D错误。
故选A。
11．B
【解析】
【详解】
A．热机是把内能转化为机械能的机器，故A正确，A不符合题意；
B．风力发电机将空气的动能转化为电能，故B错误，B符合题意；
C．太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置，故C正确，C不符合题意；
D．一次能源是指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源，太阳能和核能均属于一次能源，故D正确，D不符合题意。
故选B。
12．B
【解析】
【详解】
A．煤、石油和天然气是化石能源，不可再生能源，不能短期内从自然界得到补充，故A错误；
B．将太阳能直接转化为电能是光伏（太阳能）发电的原理，故B正确；
C．核电站是利用核裂变时释放的能量进行发电，故C错误；
D．氢弹爆炸时释放的能量来源于原子核的聚变的能量，故D错误。
故选B。
13． 聚变 光热转换 太阳能电池 化学能
【解析】
【详解】
①[1]太阳能来自与原子核的核聚变。
②[2]太阳能热水器可以通过光热转换把太阳能转化为水的内能。
③[3]光电转换是通过太阳能电池把太阳能转化为电能。
④[4]植物通过光合作用把太阳能转化为化学能。
14． 电 15
【解析】
【详解】
[1]白天太阳能电池板发电，向电网提供电能，此过程中，消耗太阳能，产生电能，将太阳能转化为电能。
[2]输出功率为
P=UI=500V×20A=10000W=10kW
1.5h可以为电网提供电能
W=Pt=10kW×1.5h=15kW·h
15． 化学能（内能） 太阳
【解析】
【分析】
【详解】
[1]火箭升空时获得的机械能是由燃烧燃料释放的内能。
[2]空间站工作时所需要的电能可由太阳能转化而来的，空间站吸收太阳能，将太阳能转化为电能。
16． 电磁波 聚变
【解析】
【详解】
[1]由于太空中没有空气，声音无法传播，所以航天员进入空间站后利用电磁波与地面指挥中心传递信息。
[2]太阳能是太阳内部氢原子在超高温下发生聚变而释放出的能量。
17． B 电磁感应 太阳能取之不尽,用之不竭． 从能源利用的角度看：大力开发太阳能，或以减少煤、石油、天然气等不可再生能源的消耗，有利于社会的可持续发展．从环境保护的角度看：大力开发太阳能，可减少二氧化碳气体的排放，减少二氧化碳、烟尘等有害物质对环境的破坏
【解析】
【详解】
（1）太阳能、风能属于可再生能源，故选B．
（2）风力发电机是根据电磁感应原理制成．
（3）从能源利用角度来看，太阳能是可再生能源，所以不用担心用完的问题，它的作用可以节约化石类燃料的使用，有利于能源的可持续供应；从环境保护的角度看，太阳能使用中无污染，所以有利于环境的改善．
18．利用温室原理，阳光透过玻璃暖房的屋顶，加热暖房的空气，是将太阳能转化为内能；暖空气沿塔身内32个巨大的管道升腾，是将内能转化为机械能；推动发电机组发电是将机械能转化为电能．
【解析】
【详解】
答：利用温室原理，阳光透过玻璃暖房的屋顶，加热暖房的空气，是将太阳能转化为内能；暖空气沿塔身内32个巨大的管道升腾，是将内能转化为机械能；推动发电机组发电是将机械能转化为电能．
点睛：在利用太阳能发电的过程中，经过了从太阳能→内能→机械能→电能的变化，据此分析这一过程中所涉及的能量转化情况．
19． 可再生 电池组 并联 7500h
【解析】
【详解】
(1)[1]太阳能和风能都属于可再生能源。
(2)[2]根据材料可知，风光互补发电应用系统，是利用太阳能电池方阵和风力发电机将发出的电能存储到电池组里面。
(3)[3]马路上的灯互不影响可以单独工作，所以是并联的。
(4)[4]由题意可得，每年节约的电能为1500度电，所以，节约的电能，可以使额定功率为200W的台式计算机正常工作的时间为
20． 正比 7.2×107 100摄氏度 39000千克
【解析】
【详解】
由表中数据可以知道,风车获得的能量随风速的增大而增大,并且成倍数的增加,所以风车获得的能量与风速成正比关系;
10分钟获得的风能: ,
由题知, , 因为,
即: ,
计算得出: ,∵一个标准大气压下水的沸点为100℃
∴水的末温: t=100℃;
一台风车的轮叶转动时可以形成面积为100m2的圆面，1分钟内流经风车的风的体积为：
S×vt=100m2×5m/s×60s=3×104m3，空气密度为1.3kg/m3，所以空气的质量为：
【点睛】
分析表中数据发现,风车获得的能量随风速的增大而增大,并且成倍数的增加,据此回答;由表中数据求出10分钟获得的风能,由题知,再根据吸热公式求水的末温(注意:一个标准大气压下水的沸点为100℃;根据质量密度公式求解最后一问．
21．（1）80kg；（2），60oC；（3）0.8kg；（4）①节约能源；②无污染
【解析】
【分析】
【详解】
解：（1）太阳能热水器中水的质量
（2）该热水器一天中接收的太阳能
若这些太阳能有60%被水吸收，根据η＝可知水吸收的热量
由 得水升高的温度
△t＝＝＝
（3）若该热水器一天中接收的太阳能由燃烧煤气来获得，则，由可知需要完全燃烧的煤气质量
m煤气＝＝＝0.8kg
（4）使用太阳能洁净、无污染，同时太阳能分布广，在地球的各个角落几乎都可以利用，太阳能量极其丰富，相对于人类来讲，可以认为是取之不竭的。故从能源和可持续发展的角度，提倡开发、利用太阳能的两个主要理由是：①节约能源；②无污染。
答：（1）该太阳能热水器中水的质量为80kg；
（2）它一天中接收的太阳能约为，若这些太阳能有60%被水吸收，则可使水温升高60oC；
（3）需要完全燃烧煤气0.8kg；
（4）主要理由是：①节约能源；②无污染。
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