人教版九年级全一册22.3太阳能 同步练习（有解析）

人教版九年级全一册 22.3 太阳能
一、单选题
1．我国光伏产品近期遭遇欧盟“双反”调查，这是迄今为止对我国最大规模的贸易诉讼。光伏产业利用太阳能的最佳方式是光伏转换，利用光伏效应使太阳光照射到硅材料上产生电流直接发电。下列说法中正确的是（　　）
A．太阳能是不可再生能源
B．光伏效应是将太阳能转化为电能
C．太阳能和电能都属于一次能源
D．化石能源和太阳能都是取之不尽用之不竭的
2．我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星，于2020年6月成功发射并进入预定轨道，北斗系统将以更强功能服务全球。下列说法正确的是（　　）
A．卫星上的太阳能电池板将太阳能转化为机械能
B．火箭加速升空时，将动能转化为重力势能
C．卫星通过超声波向地面传输信息
D．地球对卫星有吸引力，同时卫星对地球也有吸引力
3．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
4．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
5．下列说法正确的是（　　）
A．地球上的潮汐能和地热能来自太阳能
B．石油是可再生能源
C．核电站利用核聚变发电
D．手机利用电磁波交流信息
6．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
7．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
8．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
9．如图所示，太阳能路灯的顶端是太阳能电池板，它白天向灯杆中的蓄电池充电，而夜晚则由蓄电池给路灯供电。下列关于太阳能路灯中能量转化的说法正确的是（　　）
A．白天太阳能电池板向蓄电池充电时，化学能转化为电能
B．白天太阳能电池板向蓄电池充电时，太阳能转化为化学能
C．白天阳光照射太阳能电池板时，太阳能转化为电能
D．夜晚蓄电池给路灯供电时，电能转化为化学能
10．“收官之作，星耀全球”，2020年6月23日，长征三号运载火箭搭载着北斗三号最后一颗全球组网卫星成功发射，标志着我国全面完成北斗星卫星导航系统星座部署，下列说法正确的是（　　）
A．火箭使用液氢燃料，主要是因为液氢的比热容较大
B．燃料燃烧时内能转化为化学能
C．火箭加速升空时，机械能总量在不断增大
D．卫星上的太阳能电池板将太阳能转化为内能
11．我国在城市建设和乡村振兴计划中，重视环境保护和新能源的利用。下列说法中正确的是（　　）
A．废旧电池可以随意丢弃
B．太阳能既可以转化为内能，也可以转化为电能
C．太阳能是不可再生能源
D．积极利用绿地和湖泊加快城市建设
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．天舟二号在升空过程中机械能始终保持不变
B．天舟二号与天宫空间站对接后始终处于平衡状态
C．宇航员在天宫空间站内不能用声音交流
D．太阳能电池板将太阳能转化为电能，可供空间站使用
二、填空题
13．2021年12月9日15点40分，“天宫课堂”第一课正式开讲，这是时隔8年之后，中国航天员再次在太空授课。学生们观看电视直播时，电视收到的信号是______波，信号传播时要用通讯卫星，卫星上的“翅膀”实际是______（选填“电源”、“用电器”）。
　　
14．如图所示是搭载神舟十三号载人飞船的长征 号F遥十三运载火箭成功发射时的情景。长征 号F火箭使用的是偏 甲肼推进剂燃料，若偏 甲肼的热值是 3.3×107 J/kg，80t的偏 甲肼完全燃烧能释放______J 的能量。与神州十三号载人船对接的天和核心舱使用的是目前世界上最先进的砷化镓太阳能电池，太阳能电池可以把______能直接转化为______能，供空间站使用。
15．“低碳环保”是当今世界的主题，太阳能已被人们广泛利用。太阳能来自于太阳内部的___________（选填“核裂变”或“核聚变”），太阳能属于___________（选填 “一次”或“二次”）能源，利用太阳能的方式主要有两种，一种是用集热器加热，如某台太阳能集热器在天气晴好时，一天可以吸收5.2×107J的热量，这相当于完全燃烧___________m3的煤气释放的热量；另一种是用太阳能电池将太阳能转化为___________。（q煤气=4.0×107J/m3）
16．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”）。
三、综合题
17．阅读《能通车还能发电光伏高速公路》回答问题。
能通车还能发电光伏高速公路
光伏发电是将光能直接转变为电能的一种技术。2017年12月28日，我国首个承载式光伏高速公路试验段在济南建成通车，实现利用高速公路路面并网发电。
这种路面的全称是承载式高速光伏路面，它最上面一层是类似毛玻璃的半透明新型材料，在保证轮胎不打滑的同时，还要让阳光穿透它，使下面的太阳能电池把光能转换成电能， 实时输送给电网，就好像一个巨大的“充电宝”。
光伏路面铺设长度1080米、净面积5875平方米，铺设主行车道和应急车道。这种光伏并网发电，装机容量峰值功率817.2千瓦，平均功率为100千瓦。
在冬季，这段路面还可以将光能转化为热能，消融冰冻积雪，确保行车安全。最神奇的地方在于，这段光伏路面提前预留了电磁感应线圈，可以让以后的电动汽车边跑边充电。如果以后真的普及这种技术，公路变成了永远不用担心没电的“充电宝”， 没有污染，不需要加油，永不断电的电动车将会大大便利我们的生活！
不过，由于技术不成熟，暴露出一些问题，建成不到一年的光伏路面就拆除了。
任何一个科技创新都要经历不断改进的过程，期待不久的将来会有更成熟的技术支持的光伏路面服务于人们的生活。
请根据上述材料，回答下列问题：
(1)光伏路面最上面一层是类似毛玻璃的半透明新型材料，这种材料应该选用_____（选填 “较粗糙的”或“较光滑的”），_____（选填“透光率较高的”或“透光率较低的”）；
(2)按平均发电功率为100 千瓦计算，预计可实现年发电量_____度（一年按365 天计算）；
(3)这段光伏路面提前预留了电磁感应线圈，可以让以后的电动汽车边跑边充电，这和_____原理相同。（选填“发电机”或“电动机”）
18．全球最大的太阳能飞机“阳光动力2号”开始首次环球飞行，途径我国重庆和南京两个城市，此行的重要目的是传播新能源概念．
（1）该机白天飞行时，利用高效太阳能电池板将太阳能转化为________ 能，飞机匀速飞行过程中，空气对机翼下表面的压强比其对上表面的压强________
（2）该机从重庆飞往南京的航程约为1260km，用时1.75小时，则它的飞行速度为多少m/s_____？
（3）为降低飞行时的能量消耗，该机选用新型轻质材料，取面积为1平方米，厚度为1毫米的新型材料，测得其质量为250g，则该材料的密度为多少______？
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．能源危机是全球性问题，开发和利用太阳能是解决能源危机的有效途径之一，太阳能是21世纪重点发展的能源之一。
太阳能电池板 蓄电池
电池板的面积 0.5m2 蓄电池容量 150A h
光电转化效率 16% 额定电压 12V
（1）太阳能实际上是无限的，灼热的太阳内部原子之间的热碰撞使______（填“裂变”或“聚变”）反应激烈地进行，从而辐射出巨大的光和热。
（2）能源的种类繁多，人们从不同角度对能源进行分类，太阳能属于( )
A．二次能源 B．常规能源 C．可再生能源 D．非清洁能源
（3）目前人类直接利用太阳能的方式主要有两种，如图某街道安装的太阳能路灯就是其中之一。如图甲所示是某型号太阳能路灯，图乙是它的结构示意图，图表是该太阳能路灯的技术参数。
①太阳能路灯专用控制器实质上是一个由光、声音和时间控制的单刀多掷开关，如图乙中的S，晚上要让电灯发光，控制器将控制开关S与____触点接触；铅酸蓄电池在充电过度或放电过度的情况下均会缩短使用寿命，为了避免铅酸蓄电池过充或过放，控制器将控制开关S与_____触点接触即可。（选填“a”“b”或“c”）
②该太阳能路灯中铅酸蓄电池最多能储存的电能是______。
③当太阳光照射到电池板表面每平方米的功率为1000W时，太阳能电池板的输出功率为______W。
21．“SmartflowerPop”是一款太阳能电池板，它能确保与日照方向始终垂直，使其吸收的太阳能最多.该电池板有自动清洁装置，它的工作效率比沾满灰灰尘的电池板更高，白天，太阳能电池发出的电可直接接供给家用电器工作，多余部分存储在蓄电池中。
（1）太阳能属于______（选填“常规”或“新”）能源，太阳能电池将光能转化为______能；
（2）“Smartfloser Pop”晚间自动清洁一次需要1h，此时的耗电功率为1kw，则自动清洁一次消耗的电能为多少焦______？与多少千克的焦炭完全燃烧产生的热量相等______（焦炭的热值3×107J/kg）；
（3）若叶片面积为25m2，白天太阳能电池接收太阳辐射的平均功率为1000W/m2，光电转化效率为20%，某日，白天家庭耗电的平均功率为4kW，电池的充电效率为84%，晚上若将当天存储的电能全部转化为内能，可将60kg的水从20加热到68，求当天的日照时间为多少小时______ [水的比热容为4.2×103J/（kg·）]。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
A．太阳能属于可再生能源，故A错误；
B．光伏效应是在太阳光的照射下半导体材料产生电流的现象，此过程中把太阳能转化为电能，故B正确；
C．太阳能属于一次能源，可以直接利用；电能属于二次能源，从其它能源转化而来，故C错误；
D．地球上化石能源的总量是有限的，总有一天会开发殆尽；太阳能至少在太阳存在的时间内是取之不尽用之不竭的，故D错误。
故选B。
2．D
【详解】
A．卫星上的太阳能电池板接收太阳能获得电能，将太阳能转化为电能，故A错误；
B．火箭在加速上升的过程中，利用内能做功，将内能转化为动能和重力势能，而不是动能转化为重力势能，故B错误；
C．卫星与地面之间通过电磁波传递信息，故C错误；
D．地球对卫星有吸引力，物体间力的作用是相互的，同时卫星对地球也有吸引力，故D正确。
故选D。
3．A
【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。
4．A
【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。
5．D
【详解】
A．潮汐能来源于太阳、月球的引力变化而形成的，地热能是来自地球本身，故A错误；
B．石油在短时间内不能在自然界获得补充，属于不可再生能源，故B错误；
C．核电站利用的是核裂变时产生的能量的原理来工作的，故C错误；
D．手机既可以发射也可以接受电磁波，是利用电磁波交流信息的，故D正确。
故选D。
6．A
【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。
7．C
【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。
8．A
【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。
9．C
【详解】
AB．白天太阳能电池板向蓄电池充电时，电能转化为化学能，故AB错误；
C．白天阳光照射太阳能电池板时，直接将太阳能转化为电能，故C正确；
D．夜晚蓄电池给路灯供电时，化学能转化为电能，故D错误。
故选C。
10．C
【详解】
A．火箭使用液氢燃料，主要是因为液氢的热值大，故A错误；
B．燃料燃烧时化学能转化为内能，故B错误；
C．火箭加速升空时，速度增加，高度增加，机械能总量在不断增大，故C正确；
D．卫星上的太阳能电池板将太阳能转化为电能，故D错误。
故选C。
11．B
【详解】
A．废旧电池随意丢弃会污染环境，故A错误；
B．太阳能热水器把太阳能转化为水的内能，太阳能电池把太阳能转化为电能，故B正确；
C．太阳能取之不尽，用之不竭是可再生能源，故C错误；
D．绿地和湖泊是生态系统的一部分，不能为了城市建设而减少绿地和湖泊，故D错误。
故选B。
12．D
【详解】
A．天舟二号升空过程中，速度和高度都增大，那么动能和重力势能都增大，所以机械能增大，故A错误；
B．对接后，天舟二号和天宫空间站一起做曲线运动，不是处于平衡状态，故B错误；
C．空间站内有空气，可以有声音交流，故C错误；
D．太阳能电池板可将太阳能转化为电能，为空间站供电，故D正确。
故选D。
13． 电磁 电源
【详解】
[1]电视是通过电磁波传递信息的，所以学生们观看电视直播时，电视收到的信号是电磁波。
[2]卫星上的“翅膀”实际上是太阳能电池板，将太阳能转化为电能，为卫星提供电能，所以卫星上的“翅膀”实际是电源。
14． 太阳 电
【详解】
[1]80t的偏 甲肼完全燃烧能释放的能量
[2][3]太阳能电池吸收太阳能，产生电能，可以把太阳能能直接转化为电能，供空间站使用，太阳能电池就是电源。
15． 核聚变 一次 1.3 电能
【详解】
[1]太阳能来自太阳内部的核聚变。
[2]太阳能属于一次能源。
[3]释放5.2×107J的热量，需要燃烧的煤气
[4]太阳能电池将太阳能转化为电能。
16． 会聚 热传递 聚变
【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。
17． 较粗糙的 透光率较高的 8.76×105 发电机
【详解】
(1)[1][2]光伏路面最上面一层是类似毛玻璃的半透明新型材料，需要保证轮胎不打滑，这种材料应该选用较粗糙的；还要让阳光穿透它，则需要透光率较高的。
(2)[3]预计可实现年发电量
度
(3)[4]由电动汽车边跑边充电可知，其原理为电磁感应现象，即与发电机的原理相同。
18． 电 大 200m/s 0.25×103kg/m3
【详解】
(1)电池板白天将太阳能转化为电能；机翼下表面的空气流速大上表面空气流速，所以空气对机翼下表面的压强比其对上表面的压强大；
(2)飞行速度，
(3)材料的体积，，
该材料的密度
答：电；大； 200m/s；0.25×103kg/m3．
19． 聚变 可再生 光电转化 60oC
【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． 聚变 C c b 1.8 80
【详解】
（1）[1]由较轻的原子核聚合成较重的原子核时会释放出巨大的能量，这是太阳内部每时每刻进行的核聚变反应。
（2）[2]A．太阳能无需加工，直接就可以用来加热和发电，属于一次能源，故A不符合题意；
B．从利用程度来说，太阳能正在积极推广，属于新能源，故B不符合题意；
C．太阳能几乎是无限的，属于可再生能源，故C符合题意；
D．太阳能在使用时几乎不产生污染物质，属于清洁能源，故D不符合题意。
故选C。
（3）[3]晚上要让电灯发光，需要将灯泡与蓄电池组成闭合回路，故控制器将控制开关S与c触电接触。
[4]控制开关S与c接触时灯泡工作，蓄电池放电，控制开关S与a接触时，蓄电池处于充电状态，故为防止过充或过放，控制器应将控制开关S与b触点接触。
[5]由表格中的数据可知，该太阳能路灯中铅酸蓄电池最多能储存的电能是
[6]由表格中的数据可得，太阳能电池板的输出功率为
21． 新 电能 3.6106 4
【详解】
（1）[1]太阳能是近些年被开发利用的能源，属于新能源。
[2]太阳能电池板利用光电效应将光能转化为电能
（2）[3]自动清洁一次消耗的电能为
W=Pt=1000W3600s=3.6106J
[4]消耗的电能与焦炭完全燃烧产生的热量相等，完全燃烧焦炭的质量
（3）[5]白天太阳能电池接收太阳辐射的功率为
P=Po=1000W/m225m2=25000W
白天太阳能电池储存的电功率为
P电=P光=25000W20%=5000W
白天剩余的功率为
P'=P电-P白=5000W-4000W=1000W
因为蓄电池的充电效率为84%，所以储存的电功率为
P= P'84%=1000W84%=840W
水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·)60kg(68-20)=1.2096107J
因为晚上电能全部转化为内能，故
W=Q吸=1.2096×107J
当天的日照时间为
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