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．如图所示，为绕月运行的“嫦娥四号”探月卫星，其两侧伸展的太阳能电池板的作用是（　　）
A．增大体积
B．分解白光
C．传递信息
D．利用光能
2．下列生活、生产实例与所包含物理知识的说法中，错误的是（　　）
A．用太阳能集热器加热和用太阳能电池获取电能，是直接利用太阳能的两种方式
B．司机驾车时必须系安全带，这是对惯性的利用
C．电饭煲通电后会发热，是利用了电能可以转化为内能
D．潜水艇是通过水舱蓄水、排水改变自重，实现浮沉
3．2019年4月30日，云南省政府新闻办发布消息，我省33个贫困县（市、区)达到脱贫标准，退出了贫困序列．脱贫过程中许多村镇安装了“肩扛太阳能电池板，头顶小风扇”的新能源路灯．下列说法正确的是
A．小风扇的作用是为太阳能电池板散热
B．太阳能电池板把太阳能转化成了小风扇的机械能
C．这种新能源路灯是集太阳能发电和风力发电为一体的发电用电设备
D．太阳能电池板可以把接收到的太阳能全部转化为电能
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．关于信息和能源，下列说法正确的是（　　）
A．北斗卫星导航系统是利用电磁波进行定位的
B．地球上的风能、水能、核能都来源于太阳能
C．目前核电站是利用核聚变来发电的
D．太阳能是未来的理想能源，太阳能不能直接转化为电能
6．2020年12月17日，嫦娥五号探测器携带月球土壤样本安全降落在内蒙古四子王旗着落场，我国首次地外天体采样返回工程圆满成功。位于安徽合肥的中国电科第43研究所为嫦娥五号量身定做了4款高压抗辐照电源，下列关于电源的描述中正确的是（　　）
A．电路中只要有了电源就有电流产生
B．电池只能作为电源，不能作为用电器
C．电流方向总是从电源正极流向电源负极
D．太阳能电池是将光能转化为电能的设备
7．“风光互补”景观照明灯，它“头顶”小风扇，“肩抗”电池板，“脚踩”蓄电池，“腰”挎照明灯，下列解释合理的是（　　）
A．小风扇是风力发电机，将电能转化为机械能
B．蓄电池在充电时，将化学能转化为电能
C．光电池板是将光能转化为电能
D．照明灯工作将光能转化为电能
8．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。使用太阳能热水器时，将太阳能转化为（ ）
A．内能 B．机械能 C．电能 D．化学能
9．“能源分类相关图”如图所示，则阴影部分的能源可能是（　　）
A．煤炭、石油、天然气 B．水能、生物质能、天然气
C．太阳能、风能、水能 D．地热能、海洋能、核能
10．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
11．2021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
12．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
二、填空题
13．2019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”）。
14．小阳学习太阳能和核能后，建立了利用核能的知识结构图，请你帮他补全空格处的内容。___、_____、______
15．在新农村建设中，牛牛同学所在的村庄安装了太阳能LED照明路灯，LED是一种发光二极管，它主要是用___________材料制成的。太阳能路灯利用的太阳能属于___________（选填“可再生”与“不可再生”）能源。
16．科技人员设计了一种可移动式太阳能水上漂浮房，它具有各暖夏凉的优点，不仅为人们到海滨旅游提供了方便，而且节约了能源，减少了对环境的污染，某可移动式太阳能水上漂浮房的屋顶安装了太阳能电池板，接收太阳能的功率为9.0×103W，能为该房供应热水和在水上移动等提供能量；
（1）漂浮房冬暖夏凉，这是利用了水的________的特性；
（2）若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮房前进所需的能量，漂浮房在平静的水面上以恒定功率沿直线运动，运动过程中受到的阻力不变。从某一时刻开始，漂浮房受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图所示，t=50s后，漂浮房以2.5m/s的速度做匀速直线运动，则在整个运动过程中，太阳能转化为机械能的效率为________%。
三、综合题
17．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。
18．阅读短文，回答问题．
太阳能热水器
太阳能热水器可以利用太阳能把水从低温加热到高温．玻璃吸热管工作原理如图乙所示：当太阳光入射到黑色的吸热层上时，黑色吸热层能把太阳能更有效地转化为内能，将管内的水加热．向光一侧的水被加热后体积增大、密度变小而向上流动；背光一侧的水由于温度较低、密度较大而向下流动，形成冷热水循环，最终整箱水都升高至一定的温度．玻璃吸热管具有吸热保温作用．
向某品牌太阳能热水器注入50kg的水，阳光照射一段时间后，水溫从10℃ 升高到50℃．水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）．
（1）太阳能热水器是通过____________方式改变水的内能．跟燃气热水器相比，太阳能热水器的优点是．____________
（2）这段时间该热水器中的水吸收的热量是____________ J．
（3）如果这段时间（5h）该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J，则这段时间该热水器的效率是____________．若该热水器集热器面积为2m2，则每平方米该集热器收集太阳能的功率为__________W（保留整数）．
19．为牢固树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念，美丽乡村建设中大量使用了直接利用太阳能的热水器、太阳能路灯等节能环保设备．根据你所学知识完成下列问题．
（1）太阳能是在太阳内部氢原子核发生_____ (选填“聚变”或“裂变”）时释放的能量；太阳能属于________能源（选填“可再生”、“不可再生”）．
（2）某团队现在正在设想研发内置太阳能电池板的新型屋顶瓦片，实现更好的节能．这种瓦片是通过___________（选填“光电转化”、“光热转化”、“光化转化”）方式直接利用太阳能的．
（3）太阳能热水器利用真空热水管给水加热，如图某太阳能热水器接收太阳能的面积为3m2,每平方米面积上1h得到太阳辐射的能量平均为2.5×106J,该热水器仅能把接受太阳能的42%转化为水的内能，若光照6h可以使热水器内初温为15℃，质量为100kg的水温度升高到多少℃___________ ？[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
20．阅读短文，回答问题。
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，蓄电池充满电后不再充电，使用时放电至余留20%停止电能输出，可使蓄电池使用寿命更为长久体。
下表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率，蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放电总时间的乘积，最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率。
风力发电机 太阳能电池板 蓄电池
最小启动风速 1.0m/s 电池板的面积 0.5m2 电池容量 150Ah
最小充电风速 2.0m/s 光电转化效率 16% 额定电压 12V
最大限制风速 12.0m/s
最大输出功率 400W
（1）风力发电机是根据________原理发电的，利用风力发电时，是将_______能转化________能。
（2）当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W时，太阳能电池板的输出功率为_______W。
（3）已知风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比，若风力发电机的输出功率为50W，此时风速为________m/s。
（4）充满电的蓄电池以额定电压对外供电，输出功率为100W，为使蓄电池的使用寿命更为长久，持续供电的时间不能超过_______h。
21．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？ _______
试卷第1页，共3页
试卷第2页，共2页
参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
绕月运行的“嫦娥四号”探月卫星，两侧伸展的太阳能电池板是将太阳能转化为电能，供卫星使用，是利用光能。
故选D。
2．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．用太阳能集热器加热和用太阳能电池获取电能，是直接利用太阳能的两种方式，故A正确，不符合题意；
B．汽车行驶中司机为了防止紧急刹车时由于惯性带来的危害必须系安全带，故B错误，符合题意；
C．电饭煲通电后会发热，是利用了电能可以转化为内能，故C正确，不符合题意；
D．潜水艇靠改变自重实现浮沉，故D正确，不符合题意。
故选B。
3．C
【解析】
【详解】
ABC．小风扇的本质是风力发电机，利用的是电磁感应原理将风能转化为电能；太阳能电池板可以将太阳能直接转化为电能．所以这种新能源路灯是集太阳能发电和风力发电为一体的发电用电设备．故AB错误、C正确；
D．太阳能电池板将太阳能转化为电能的效率很低，更不可能把太阳能全部转化为电能．故D错误．
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．A
【解析】
【详解】
A．卫星是利用电磁波传递信息的，北斗卫星导航系统就是利用电磁波进行定位的，故A正确；
B．风能是由于不同地区的大气受到太阳照射后造成气压不同而使空气流动具有的机械能；水能是因为太阳光照射海洋，蒸发海水，然后以降水的形式降落到地势较高的地方，再会聚成为河流，由高向低流向大海形成的机械能；核能是来自于重核的裂变，或轻核的聚变。即风能、水能来源于太阳能，但核能不是来源于太阳能，故B错误；
C．目前核电站是利用核裂变来发电的，人类目前的技术还不能实现可控可聚变，故C错误；
D．太阳能是未来的理想能源，太阳能可以通过太阳能电池板直接转化为电能，故D错误。
故选A。
6．D
【解析】
【详解】
A．电路中只有电源，若电路没有闭合是没有电流的，故A错误；
B．在给蓄电池充电时，消耗电能转化为化学能，此时蓄电池就是一个用电器，故B错误；
C．在电源的外部，电流从电源的正极出来，经过用电器后回到电源的负极，在电源的内部，电流从负极流向正极，故C错误；
D．太阳能电池，消耗太阳能，产生电能，将光能转化为电能，故D正确。
故选D。
7．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．“头顶”的小风扇是风力发电机，可以把风能转化为电能，这样只要有风，这种路灯也可以发电，填补了一点阴天和晚上不能发电的空白，有利于路灯晚上照明使用，故A错误；
B．蓄电池在充电时，将电能转化为化学能，故B错误；
C．这种新能源的路灯，“肩扛”太阳能电池板可以把光能转化为电能，故C正确；
D．照明灯工作时是消耗电能而发光，即是将电能转化为光能，故D错误。
故选C。
8．A
【解析】
【详解】
太阳能热水器是将太阳能转化为内能，使热水器内的水温度升高，故A正确，BCD错误。
故选A。
9．C
【解析】
【分析】
【详解】
AB．煤炭、石油、天然气是来自太阳辐射，但不是新能源，也不是可再生能源，故AB不符合题意；
C．太阳能、风能和水能都来自太阳的辐射，且是新能源及可再生能源，故C符合题意；
D．核能是不可再生能源，故D不符合题意。
故选C。
10．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。
11．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。
12．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。
13． 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。
14． 电 内 裂
【解析】
【详解】
[1][2][3]太阳能电池通过光电转换装置，将太阳能转化为电能；太阳能热水器通过光热转换设备，将太阳能转化为内能；核电站的主要设备是核反应堆，在核反应堆中利用可控的链式反应发生核裂变，人类获得核能。
15． 半导体 可再生
【解析】
【分析】
【详解】
[1]发光二极管是一组半导体组件，主要是由半导体材料制成的。
[2]太阳能是取之不尽用之不竭的，是可再生能源。
16． 比热容大 22.2
【解析】
【详解】
(1)[1]在相同情况下（质量或温度变化量）比热容大的物质吸收或放出的热量多，温度变化小，即达到冬暖夏凉，所以利用的是水的比热容大的特性；
(2)[2]由题图可以看出t=50s后，漂浮房受到的阻力大小为800N，太阳能转化为机械能的效率为：
。
17． 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
18． 热传递 节能环保 8.4×106 30% 778
【解析】
【详解】
(1)[1]当太阳光入射到黑色的吸热层上时，黑色吸热层将太阳能转化为内能，传递给管内的水，即太阳能热水器是通过热传递方式改变水的内能，使水的内能增大；
[2]根据题意知道，太阳能热水器的优点是节能环保；
(2)[3]水吸收的热量是：
．
(3)[4]这段时间内该热水器的效率是：
；
[5]该热水器收集太阳能的功率是：
，
则每平方米该集热器收集太阳能的功率是：
．
19． 聚变 可再生 光电转化 60oC
【解析】
【详解】
（1）[1]在太阳内部，氢原子核在超高温、高压作用下发生聚变，释放巨大的核能；
[2]太阳能取之不尽、用之不竭，是可再生能源；
（2）[3]太阳能电池板的新型屋顶瓦片是太阳光的能量直接转化为电能，即通过光电转化方式直接利用太阳能的；
（3）[4]水吸收的热量为：
；
根据可得，水升高的温度为：
水温度升高到：
．
【点睛】
要牢记太阳能来自于氢核的聚变反应，能熟练计算水吸收的热量，以及吸热公式的变形式．
20． 电磁感应 风 电 80 6.0 14.4
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2][3]风力发电机是根据电磁感应原理发电的，利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电，将风能转化电能。
（2）[4]由表格数据可知：每平方米的太阳能板的输出功率为1000W，则面积为0.5平方米的太阳能板的输出功率为
P=1000W/m2×0.5m2=500W
所以发电功率为
ηP=16%×500W=80W
（3）[5]风速达到最大时风力发电的输出功率达到最大，因为风力发电时功率与风速的立方成正比可知
P=kv3
则由表格数据知最大限制风速为12m/s时，输出功率为400W，则
400W=k(12m/s)3
当输出功率为50W，则
50W=kv3
联立可得v=6.0m/s。
（4）[6]充满电的蓄电池以额定电压对外供电，输出功率为100W，为使蓄电池的使用寿命更为长久，使用时最多消耗的电能
W=UIt(1-20%)=UIt80%
由可知，持续供电的最长时间为
21． 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．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页