人教版九年级全一册22.3太阳能 同步练习（含解析）

人教版九年级全一册 22.3 太阳能
一、单选题
1．太阳是太阳系中唯一的恒星，每时每刻向外辐射太阳能。下列关于太阳能的叙述中，错误的是（　　）
A．煤、石油、天然气等化石燃料中的能量最终来自于太阳能
B．生态系统的能量流动是从生产者固定太阳能开始的
C．地球上的水循环是由太阳能推动的
D．太阳能来源于太阳内部的核裂变
2．按照物质的空间尺度从小到大的顺序，以下排列正确的是（　　）
A．原子、电子、银河系
B．质子、太阳系、地球
C．原子核、原子、太阳系
D．电子、银河系、地球
3．大力开发可再生能源，是当今人类社会的共识。下列属于可再生能源的是（　　）
A．太阳能 B．石油 C．煤炭 D．天然气
4．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
5．据报道，日本三菱重工业实施了一实验：将10千瓦的电力转换成微波，通过天线传输给500米外的面板状接收装置，然后再将接收到的微波还原成电力，最终用电力成功点亮发光二极管。500米的传输距离是当前日本同类实验中的最长距离。有关说法不符合物理知识的是（　　）
A．微波是一种电磁波 B．发光二极管是一种半导体材料
C．发光二极管主要是把电能转化为内能 D．利用技术实现宇宙太阳能发电
6．关于太阳能凉帽，以下说法错误的是（　　）
A．太阳能实质上是太阳内部核裂变释放出的能量
B．太阳能是可再生能源
C．电动机：将电能主要转化为机械能
D．电池板：将太阳能主要转化为电能
7．4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
8．如图是一款太阳能LED灯，下列相关说法错误的是
A．LED灯是由半导体材料制成的
B．LED灯可以把太阳能转化为电能
C．太阳能是可再生能源
D．太阳能是太阳内部发生核裂变释放的能量
9．某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板，在光照时发电，给电动机供电以调节百叶窗的开合。该过程中发生的能量转换是（　　）
A．光能→电能→机械能 B．光能→机械能→电能
C．电能→机械能→光能 D．机械能→电能→光能
10．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
11．下列关于电磁波、信息技术和能源的说法正确的是（　　）
A．电磁波不能在真空中传播
B．“北斗”导航系统利用电磁波传递信息
C．太阳能属于不可再生能源
D．核电站利用核聚变释放的能量发电
12．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
二、填空题
13．细心的小东发现，安阳的有些路口安装了带有太阳能电池板的警示灯，如图所示，白天，太阳能电池板将太阳能转化成___________，并储存起来；用___________材料制作的LED灯日夜发光，提醒着人们注意交通安全。
14．如图所示，是用太阳能电池板做成叶片的百叶窗，既能遮阳，还能发电。电池板将太阳能转化为电能，为蓄电池充电，蓄电池再向节能灯供电。太阳能电池板给蓄电池充电时，蓄电池相当于__（选填“用电器”或“电源” ；太阳能属于__（选填“可再生”或“不可再生” 能源。
15．运载“嫦娥四号”探测器的火箭以液态氢为燃料，是因为氢的______（热值/比热容）大；探测器上装有太阳能电池板是将太阳能转化为______能；“玉兔二号”月球车从“嫦娥四号”“走”下来，月球车重力势能______（变大/变小/不变）。
16．如图所示的太阳能汽车，车体的外部贴有太阳能电池板，将太阳能直接转换成电能并储存在蓄电池中，太阳能是___________（选填“可再生”或“不可再生”）能源，为使车身更轻便，大量使用了轻合金、复合材料等来制造，是因为它们的___________小。车身侧断面制成流线型，这是为了减小___________。
三、综合题
17．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）．
18． 冬奥场馆的“中国智慧”
2022年冬奧会在中国举办，冬奧场馆建设凸显绿色、科技、自主创新等特色，是最新科技成果应用的重要场景。
在低碳能源应用方面，张北柔直工程采用了我国原创的、领先世界的柔性直流电网新技术，满足冬奧场馆的用电需求，预计冬奧期间可减少标煤燃烧12.8万吨，减排二氧化碳32万吨。所谓“柔性直流”，就是灵活可控直流的意思，该输电技术具有可向无源网络供电、不会出现换相失败、换流站间无需通信以及易于构成多端直流系统等优点。通过这项技术，将张北地区的风能、太阳能等转化的绿电安全高效地输送至北京市，不仅可以把时断时续、不稳定的风电、光伏等淸洁能源转换成稳定的电能，还能进行清洁能源的储存、调配，是破解新能源大规模开发利用世界级难题的“中国方案”。
在新能源材料方面，我国自主开发出的碲化镉发电玻璃，不仅具有建筑材料的特性而且能够发电，有弱光性能好、抗衰减等特点，是适用于光伏建筑一体化的新型绿色环保建筑材料，“发电玻璃”之所以能发电是因为在玻璃表面，涂抹了一层碲化镉，具有了光电转化的功能，与常见的太阳能电池板不同，生产同样一块发电玻璃所消耗的时间很短，成本更低，转化效率更高，碲化镉发电玻璃分别应用于国家速滑馆和张家口冬奥会场馆光伏建筑一体化项目，以及赤城奥运走廊项目，践行了绿色办奥的宗旨。
在智慧场馆方面，国家体育馆启用了地磁导航、电子围栏，实现场馆室内高精度导航，其中，地磁导航是一种无源自主导航技术，由于地球上任意一点，都有唯一的磁场大小和方向与之对应，并且与该点的三维地理坐标相匹配，通过不同地域的地球磁场数据确定位置，使它具有“向导”功能，地磁导航不像卫星导航那样需要依赖外界设备传输电磁信号，具有较强的抗干扰和生存能力，借助这一服务系统，观众可自主导航找到座位；而管理人员也可实时获取场馆内人员位置信息。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）碲化镉发电玻璃实现了______能向______能的转换；
（2）根据文中信息，判断下列说法中不正确是( )
A．地磁导航需要依赖外界设备通过电磁波传递信号
B．柔性直流电网新技术可以把时断时续、不稳定的能源转换成稳定的电能
C．碲化镉发电玻璃与太阳能电池板相比，具有成本更低、转化效率更高等优势
D．地磁导航的定位原理是由于地球上任意一点都有唯一的磁场大小和方向与之对应
（3）“绿色冬奥，我们在行动”，请写出身边节能减排的生活实例______。
19．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______？
20．太阳能可以说是地球上的生命之源，人类在生存和发展过程中，一直非常重视太阳能的利用，并积累了丰富的经验。
(1)张营镇光伏发电厂占用小屯旧村800余亩采煤塌陷地，建起了10兆瓦（1兆瓦=106瓦）的太阳能光伏发电系统。该项目将实现产值4200万元，有力的促进了张营镇经济的快速发展。光伏发电是将_____能转化为电能。该地区一天的有效光照时间按8h计算，该光伏发电系统一天共发电_____千瓦时。
(2)博物馆不能有直接阳光进入展示空间，因为展品在阳光的直接照射下会遭受不同程度的损害。某博物馆采用了一种新的天窗形式——光导天窗（如图甲）。当外界较强的阳光射到天窗时，电动卷帘能随时调整光线的角度和进光量，使适量的光斜射到井壁的平面镜上，把光导入到光井底部的漫射器上。当外界光照太弱时，光井内有人工照明给予补充。图乙为馆内亮度自动调节电路原理图。R0为保护电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照的增强而减小，M为自动卷帘发动机，光敏电阻R相当于控制电路中的_____（选填“开关”或“用电器”）。若将R0换为阻值更大的定值电阻，会使博物馆内光线变_____（选填“强”或“弱”）。
21．风光互补道路照明是一个新兴的新能源利用领域，它不仅能为城市照明减少对常规电的依赖，也为农村照明提供了新的解决方案。如图所示，是道路两旁的一排风光互补路灯。该系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板。为了节能，该路灯采用LED灯照明。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。
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，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）。
太阳能电池板 风力发电机 蓄电池 LED灯
电池板的总面积 0.5m2 最大限制风速 12.0m/s 电池容量 150A h 额定电压 24V
光电转化效率 20% 最大输出功率 400W 额定电压 12V 额定功率 60W
(1)风力发电机是利用______原理发电的。LED灯是利用______（选填“导体”或“绝缘体”或“半导体”）材料制成的。
(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多少？( )
(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，此时风速为多少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时，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几个小时？( )
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】
A．煤、石油、天然气等化石燃料中的能量最终来自于太阳能，故A正确，不符合题意；
B．生态系统的能量流动是从生产者固定太阳能开始的，故B正确，不符合题意；
C．太阳辐射能维持地表的温度，地球上的水循环是由太阳能推动的，故C正确，不符合题意；
D．太阳能来源于太阳内部的核聚变，故D错误，符合题意。
故选D。
2．C
【详解】
质子和中子组成原子核，电子和原子核构成原子，原子构成分子，分子构成生物体，地球上有很多的生物体和其它物质，地球又是太阳系中的一颗行星，而太阳系只是银河系中的一个星系；故ABD错误、C正确。
故选C。
3．A
【详解】
A．太阳能可以从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源，故A符合题意；
BCD．石油、煤炭和天然气属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故BCD不符合题意。
故选A。
4．D
【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。
5．C
【详解】
A．微波是一种电磁波，故A不符合题意；
B．发光二极管是一种半导体材料，故B不符合题意；
C．发光二极管主要是把电能转化为光能不是内能，故C符合题意；
D．利用技术可以实现宇宙太阳能发电，故D不符合题意。
故选C。
6．A
【详解】
A．太阳内部有无数的氢弹在爆炸释放能量，即太阳能的实质是太阳内部的核聚变释放的能量，故A错误，符合题意；
B．太阳能可源源不断地从自然界获取，是可再生能源，故B正确，不符合题意；
C．电动机消耗电能，获得机械能，将电能主要转化为机械能，故C正确，不符合题意；
D．电池板接收太阳能，获得电能，将太阳能主要转化为电能，故D正确，不符合题意。
故选A。
7．D
【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。
8．D
【详解】
A．LED灯主要工作原件是发光二极管，二级管主要有半导体材料制成；故A正确．
B．太阳能板把太阳能转化为电能，而LED灯要消耗电能发光，把电能转化为光能，所以过程中有太阳能变成电能；故B正确．
C．可再生能源是短时间内可以从自然界得到补充的能源；故C正确．
D．太阳内部不断发生着氢核聚变成氦核的反应，又称热核反应；故D错误．
9．A
【详解】
太阳能板发电的过程是太阳能（光能）转化为电能的过程，而电动机供电的过程是电能转化为机械能的过程，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
10．C
【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。
11．B
【详解】
A．电磁波是可以在真空中传播的，太空是一个真空环境，在太空中的飞船与地面通讯就是依靠电磁波，故A错误；
B．“北斗”卫星所处的太空是一个真空环境，“北斗”向地面传输信息是利用电磁波，故B正确；
C．太阳能可通过太阳不断获取，属于可再生能源，故C错误；
D．核电站利用的是可控的核裂变释放的能量发电，故D错误。
故选B。
12．B
【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。
13． 电能 半导体
【详解】
[1]白天，太阳能电池板将太阳能转化成电能，并以化学能的形式储存在蓄电池中。
[2]LED灯由半导体材料制成的，节能高效，日夜发光，提醒着人们注意交通安全。
14． 用电器 可再生
【详解】
[1]太阳能电池板给蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，相当于用电器。
[2]太阳能可以源源不断的从自然界中得到，属于可再生能源。
15． 热值 电 变小
【详解】
[1] 火箭以液态氢为燃料，在质量相同的情况，氢完全燃烧放出的热量要比其它燃料多得多，这主要是因为氢的热值大。
[2]大阳能电池的工作过程中，吸收太阳能，将太阳能转化为电能。
[3]重力势能的大小与质量、高度有关，“玉兔二号”月球车从“嫦娥四号”“走”下来，在质量不变的情况下，高度变小，故重力势能变小。
16． 可再生 密度 受到的空气阻力
【详解】
[1]可以长期提供或可以再生的能源属于可再生能源。太阳能是一种既相对清洁，又取之不尽的能源，太阳能是可再生能源。
[2]为使车身更轻便，根据密度公式有
在体积一定的条件下，密度越小，质量越小，故大量使用了轻合金、复合材料等来制造，是因为它们的密度小。
[3] 根据生活经验，物体运动时受到的空气阻力与物体相对运动的速度大小、物体的横截面积及物体的形状等有关。太阳能汽车车身侧断面制成流线型，这是为了减小受到的空气阻力。
17．见解析所示
【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．
18． 光 电 A 低碳出行，比如尽量做公共交通，骑自行车出行
【详解】
（1）[1][2]“发电玻璃”之所以能发电是因为在玻璃表面，涂抹了一层碲化镉，具有了光电转化的功能，将光能转化为电能。
（2）[3] A．地磁导航不像卫星导航那样需要依赖外界设备传输电磁信号，具有较强的抗干扰和生存能力，故不需要依赖外界设备传输电磁信号，故A错误，符合题意；
B．柔性直流电网新技术不仅可以把时断时续、不稳定的风电、光伏等淸洁能源转换成稳定的电能，故B正确，不符合题意；
C．碲化镉发电玻璃与太阳能电池板相比，生产同样一块发电玻璃所消耗的时间很短，成本更低，转化效率更高，故C正确，不符合题意；
D．根据题意可知，地磁导航是一种无源自主导航技术，由于地球上任意一点，都有唯一的磁场大小和方向与之对应，并且与该点的三维地理坐标相匹配，通过不同地域的地球磁场数据确定位置，使它具有“向导”功能，故D正确，不符合题意。
故选A。
（3）[4] “绿色冬奥，我们在行动”，身边节能减排的实例有：低碳出行，尽量坐公共交通，骑自行车出行，用新能源汽车。
19． 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．
20． 太阳； 8×104； 开关； 强
【详解】
(1)[1]太阳能电池在太阳光照射下发电，是将太阳能转化为电能。
[2] P=10MW=10×106 W=1×107 W=1×104 kW，由 知道，该光伏发电系统一天共发电
W=Pt=1×104 kW×8h=8×104 kW h
(2)[3]由电路图知道，光敏电阻串联接入电路，光照较强时电阻几乎为0，电路是通路，光照较弱时电阻接近于无穷大，电路断路，所以，光敏电阻R相当于控制电路中的开关。
[4]若将R0 换位阻值更大的定值电阻，让光导天窗工作时的电流是一定的，则由知道，光敏电阻的阻值应更小；由于光敏电阻的阻值随光照的增强而减小，则会使博物馆内光线变强。
21． 电磁感应 半导体 100W 6m/s 14.4h
【详解】
解：(1)风力发电时风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机发电，把风的机械能转化为电能，这是电磁感应现象；LED是利用半导体材料制成的。
(2)太阳能电池板的输出功率为
(3)风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比，即，由表格数据可知，发电机的最大输出功率为400W，最大限制风速为12.0m/s，故可得
故得
若风力发电机的输出功率为50W，此时风速为
解得
v=6m/s
(4)蓄电池充满电时
为使蓄电池使用寿命更长久，则
供电的时间为
答：(1)风力发电机是利用电磁感应原理发电的，LED灯是利用半导体材料制成的；
(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100W；
(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6m/s；
(4)充满电的蓄电池以额定电压对外供电，输出功率为100W时，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14.4个小时。
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