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．如图，太阳能汽车利用太阳能电池将太阳能转化为电能，储存在车上的蓄电池内，为汽车提供动力。下列说法正确的是（　　）
A．太阳能是一种不可再生能源
B．蓄电池为汽车提供动力时，将电能转化为化学能
C．太阳能汽车不能将接收到的太阳能全部转化为机械能
D．太阳能汽车将太阳能转化为内能，再将内能转化为动能
2．对太阳和地球两个天体，下列说法错误的是（　　）
A．太阳距离地球约1.5亿千米 B．太阳的直径大约是地球的110倍
C．太阳的体积约是地球的130倍 D．太阳的质量约是地球的33万倍
3．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．太阳能是可再生能源
B．一天中反射镜的朝向不需要做任何调整
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，电能转化为机械能
4．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
5．图是2021年12月9日二次出征的女宇航员王亚平在太空进行讲课情景，下列说法正确的是（　　）
A．空间站上的太阳能电池板将光能转化为机械能
B．地球上的学生听到王亚平的声音是靠声波传回地球的
C．在天和核心舱里声音传播的速度和电磁波的速度相等
D．王亚平在天和核心舱内授课依靠电磁波与地面学生交流
6．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
7．下列事例中，关于能量转化说法错误的是（　　）
A．太阳通过核聚变，将核能转化为光能与内能
B．给手机电池充电时，电能转化为化学能
C．太阳能发电，太阳能转化为电能
D．钻木取火，内能转化为机械能
8．2021年5月29日，我国成功发射天舟二号货运飞船，并与天和核心舱成功进行了交会对接（如图所示），整个过程历时约8小时。下列说法错误的是（　　）
A．对接时，助推发动机点火调整飞船姿态，利用了物体间力的作用是相互的
B．飞船上太阳能电池板可把太阳能转化为电能
C．飞船利用的太阳能是不可再生能源
D．飞船与地面接收站之间是通过电磁波传递信息的
9．关于能源、信息与材料，下列说法不正确的是（　　）
A．垃圾分类有利于环保和节约能源
B．航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波在太空上班90天期间与地面的联系，是通过电磁波传递信息的
C．光缆通信是通过光在光导纤维内壁上多次反射传递信息的
D．太阳能路灯的硅光电池板是由超导材料制成的（温馨提示：硅也是制作二极管的主要材料）
10．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
11．如图所示，是“风光互补”景观照明灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”电池板，“脚踩”蓄电池，“腰”挎照明灯，下列解释合理的是（　　）
A．光电池板是将光能转化为电能
B．照明灯是将光能转化电能
C．小风扇是风力发电机，将电能转化为机械能
D．蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学能
12．下列实例与能量转化相对应正确的是（　　）
A．汽油燃烧：化学能转化为内能
B．太阳能电池：太阳能转化为化学能
C．热机中的做功冲程：利用机械能转化为内能
D．光滑斜面上的小球自由滚下：机械能转化为内能
二、填空题
13．发射卫星的火箭用液态氢做燃料，主要利用了氢的_______特点。燃料燃烧产生的内能转化为火箭的___________能，将卫星送入太空。当卫星在轨道上运行时，工作系统所需的电能是由卫星两翼的电池板吸收___________能转化来的。
14．细心的小梅发现，济南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________能转化成_______能并储存起来，用LED材料制作的LED灯日夜发光提醒着人们注意交通安全。
15．如图所示是“风光互补路灯”。这种路灯顶部多出了两顶“小帽子”，一顶是小型风能发电机，它实现了将______能转化为______能；一顶是太阳能电池板，它实现了将______能转化为电能。这两顶“帽子”既可以独立发电，也可以联合发电。互补路灯照明系统已经广泛应用于道路、小区照明。
16．如图甲所示，太阳能路灯已经成为许多城市的一道靓丽的风景线。该灯杆顶端是太阳能电池板，白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，夜晚光线弱时，蓄电池为电灯供电照明。它的内部结构示意图如图乙，工作时能量流程图如图丙。
太阳能电池板的材料最主要的是晶体硅材料，它的基本原理是光电效应。光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化。这类光致电变的现象被人们统称为光电效应。光电效应分为：外光电效应和内光电效应。外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象。只有入射光的频率高于一定值时，才能激发电子逸出物质表面。内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。下表为该太阳能路灯的部分技术参数。能量密度是指单位质量的电池可以存储的电能的多少。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，在充电至蓄电池组容量的90%时即停止充电，放电余留10%时即停止电能输出。
太阳能电池板 蓄电池 LED灯
电池板的总面积 0.5m2 电池能量密度 40W·h/kg 额定电压 12V
光电转化效率 20% 质量 10kg 额定功率 10W
（1）太阳能属于___________（选填“可再生”或“不可再生”）能源，该能量的产生，是由于在太阳的内部，氢原子核不断发生___________（选填“裂变”、“聚变”）所释放的能量。
（2）乙图中，当白天光线强时，S与___________接通（选填“b”、“c”），太阳能电池板是利用___________（选填“内”或“外”）光电效应工作的，该过程所涉及的能量转化为___________。
（3）如图所示，为可见光中不同色光所对应的波长。如果用绿光照射某种物质表面，会发生光电效应。那么用___________（填“红”或“蓝”）光照射这种物质的表面也会发生光电效应。
（4）当太阳光照射到电池板表面处每平方米的功率为1000W时，1h内，太阳能电池板可以提供的电能为多少___________J？若这些电能由燃烧煤提供，则至少需要完全燃烧多少kg的煤___________？请写出详细计算过程。（煤的热值q煤=3×107 J/kg）
三、综合题
17．如图：
（1）如图所示的路灯是南沙海滨公园、蕉门公园等很多地方使用的一种利用新能源的路灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板．小风扇是小型风力发电机，它和太阳能电池共同向路灯供电．这种路灯的发电装置分别把什么能转化为什么能？____________
（2）走到海滨公园的喷水池旁边会感到凉快．请用物态变化的知识来解释为什么走到喷水池旁边会感到凉快？____________
18．阅读短文，回答问题：
太阳能路灯
图甲是我市333省道两边的太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成．它的结构示意图如图乙，工作时能量流程图如图丙．
LED发光二极管是一种半导体器件，它具有工作电压低（2～4V）、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点．它与普通的白炽灯发光原理不同，可以把电直接转化为光．实验测得LED发光二极管两端加不同电压时的电流，数据如下表：
电压/V 1 1.5 2.0 2.3 2.5 2.8 3.0 3.3 3.5 3.6 3.7
电流/mA 0 0 0 5 10 60 160 380 690 900 1250
（1）关于流程①和②的能量转化，下列说法正确的是_______
A．流程①是将太阳能转化为电能，流程②是将电能转化为光能
B．流程①是将电能转化为化学能，流程②是将电能转化为光能
C．流程①是将电能转化为化学能，流程②是将化学能转化为电能
D．流程①是将太阳能转化为电能，流程②是将化学能转化为光能
（2）为使额定电压为3.3V的LED发光二极管正常工作，应将_____个LED发光二极管串联才能安全使用；
（3）如图乙所示，一般情况下关于控制开关S的接通状态下列说法正确的是_______
A．A．白天S与a接通，夜晚S与b接通 B．白天S与a接通，夜晚S与c接通
B．白天S与b接通，夜晚S与c接通 D．白天S与c接通，夜晚S与a接通
（4）这种LED发光二极管的电压从3.3V变化到3.5V时，LED的电功率增加了________W；
（5）下列哪一幅图像所反映的关系符合LED发光二极管的特征？ ________
19．阅读短文，回答问题：
为了满足人们对能源不断增长的需要，科学家们设想在空间建立太阳能电站来利用太阳能。这种空间太阳能电站建在地球同步轨道上，其工作过程如图所示。在太阳能收集板上铺设太阳能电池，通过它把太阳能转化成电能，再通过天线将电能以微波的形式发送至地面接收站。
已知太阳能收集板长10km、宽5km，太阳光在它的表面处每平方米的功率为1.4×103W，太阳能电池的光电转化效率为10%，微波的频率为2.5×109Hz，空间太阳能电站向地面的输电效率可达80%。
（1）太阳发出的具大能量来源于太阳内部的氢原子核发生的______（选填“核聚变”或“核裂变”）。
（2）太阳能电站相对于地面接收站是_________（选填“运动”或“静止”）的，空间太阳能电站工作时，地面接收站的接收功率是___________W。
（3）试计算在输电过程中所使用的微波的波长。( )
20．阅读短文，回答问题。
太空能量“供应商”——太阳能电池帆板
太阳能电池帆板（简称“电池板”）是为各类太空飞行器提供能源的装置，被称为太空能量“供应商”。电池板通常装有“向日器”，有了“向日器”，电池板就像向日葵一样迎着太阳转动。某兴趣小组为了研究影响太阳能电池产生电流大小的因素，他们用材料相同、面积分别为 S 和 S'（S＜S'）的“电池板”进行实验，并改变电池板与光线的夹角θ，用电流表观察电流大小，实验过程如图所示。
（1）太阳能电池工作时，是把太阳能转化为___________能；
（2）分析比较图甲与乙可得：材料、与光线夹角相同的电池板，___________越大，产生的电流越大；
（3）分析比较图___________可得：太阳能电池帆板安装“向日器”时，要尽量使太阳光垂直照射电池板；
（4）图丁所示为我国最新“天宫”与“天和”的组合体。对太空中的组合体来说，每 24 个小时就有 16 个昼夜。每昼 30 分钟、每夜 60 分钟，30 分钟面对太阳的时间，就是组合体太阳能帆板发电的时候。帆板发电时，一部分电量直接供给组合体，另一部分电量则储存在柔性砷化镓薄膜电池里，供黑夜时使用。黑夜电池在供电时是把________能转化为________能。若组合体所在高度电池帆板每平方米接收的太阳光能量平均功率值为 500W，为了保证每天能够产生 8.28×108J 的电能，则组合体电池帆板的总面积至少为_______m2（太阳能电池效率为23%）。
21．2020 年 5 月 17 日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功发射了第四十五颗北斗导航卫星。这是长征系列运载火箭的第304次飞行。
(1)火箭主要用液态氢作为燃料是因为液态氢的______大。图甲中的运载火箭携带卫星离开发射架时，卫星相对于火箭是__________的。
(2)如图，卫星在太空张开“翅膀”后获得的能源主要是___________，属于___________（填“可再生”或“不可再生”）能源，它探测得到的图像和数据是通过____________传递到地球的。
(3)某种仪器质量是50kg，从地球带到卫星轨道上时，用弹簧秤测它受到的重力，示数是_______N。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
A．太阳能取之不尽、用之不竭，所以是可再生能源，故A错误；
B．蓄电池为汽车提供动力时，将化学能转化为电能，故B错误；
C．太阳能汽车不能将接收到的太阳能全部转化为机械能，有一部分太阳能会转化为内能等其它形式的能，故C正确；
D．太阳能汽车将太阳能转化为电能，再将电能转化为动能，故D错误。
故选C。
2．C
【详解】
A．地球和太阳的平均距离为14960万公里，误差为1·4万公里，约1.5亿千米，故A正确，不符合题意；
B．太阳的直径是139.2公里，大约是地球的110倍，故B正确，不符合题意；
C．太阳的体积等于地球的130万倍，故C错误，符合题意；
D．太阳的质量等于地球质量的33.3万倍，用“弹簧秤”的方法测得地球是60万亿亿吨；太阳为2000亿亿亿吨，故D正确，不符合题意。
故选C。
3．A
【详解】
A．太阳能可以从自然界源源不断的获得，属于可再生能源，故A正确；
B．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B错误；
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A。
4．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。
5．D
【详解】
A．空间站上的太阳能电池板将光能转化为电能，故A错误；
B．声音不能在真空中传播，地球上的学生听到王亚平的声音是靠电磁波传回地球的，故B错误；
C．在天和核心舱里，电磁波传播的速度比声音传播的速度快，故C错误；
D．电磁波能在真空中传播，王亚平在天和核心舱内授课通过电磁波与地面学生交流，故D正确。
故选D。
6．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。
7．D
【详解】
A．太阳辐射的能量主要来自于太阳内部核聚变反应，将核能转化为光能和内能，故A正确，不符合题意；
B．手机电池充电时，手机电池相当于一个用电器，将电能转化为化学能，故B正确，不符合题意；
C．太阳能发电，消耗太阳能，产生电能，将太阳能转化为电能，故C正确，不符合题意；
D．钻木取火时，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故D错误，符合题意。
故选D。
8．C
【详解】
A．对接时，助推发动机利用力的作用是相互的，点火获得反作用力调整飞船姿态，故A正确，不符合题意；
B．飞船上太阳能电池板工作时，是将太阳能转化为电能，为飞船提供动力，故B正确，不符合题意；
C．太阳能属于可再生能源，故C错误，符合题意；
D．飞船所在的太空是一个真空环境，船与地面接收站只能通过电磁波进行信息传输，故D正确，不符合题意。
故选C。
9．D
【详解】
A．垃圾分类后，有一部分垃圾可回收再利用，有一部分有害物质可得到妥善处理，有助于减少环境污染和节约能源，故A正确，不符合题意；
B．电磁波可以在真空中传播，航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波在太空上90天期间，与地面的联系是通过电磁波传递信息的，故B正确，不符合题意；
C．光缆通信是利用携带信息的激光从光导纤维的一端射入，经内壁多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传递到了远方，故C正确，不符合题意；
D．发光二极管的主要材料是半导体，硅是制作二极管的主要材料，说明硅光电池板是半导体材料制成的，故D错误，符合题意。
故选D。
10．B
【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。
11．A
【详解】
A．这种“风光互补”照明灯，“肩扛”太阳能电池板可以把太阳能转化为电能，故A符合题意；
B．照明灯消耗电能而发光，是将电能转化为光能，故B不符合题意；
C．“头顶”的小风扇可以把风能转化为电能，这样只要有风，这种灯也可以发电，填补了阴天和晚上不能发电的空白，有利于晚上照明使用，故C不符合题意；
D．蓄电池在夜晚放电时，将化学能转化为电能，故D不符合题意。
故选A。
12．A
【详解】
A．汽油燃烧时，通过化学变化将自身的化学能转化为内能，故A正确；
B．太阳能电池在工作时，将太阳能转化为电能，故B错误；
C．热机中的做功冲程，高温高压气体推动活塞向下运动，把内能转化为机械能，故C错误；
D．光滑斜面上的小球自由滚下，因斜面没有摩擦，机械能不会转化为内能，故D错误。
故选A。
13． 热值高 机械 太阳
【详解】
[1]火箭用液态氢做燃料，是因为氢要比其它常规燃料在等质量下完全燃烧，放出的热量更多，即氢的热值高。
[2]燃料燃烧时，能量转化为：内能转化为火箭的机械能。
[3]卫星在轨道上运行时，两边的太阳能电池板的作用就是利用太阳能来发电，即太阳能转化为电能。
14． 太阳 电
【详解】
[1][2]白天，有太阳光照在太阳能电池板上，这时太阳能电池板吸收太阳能，用LED材料制作的LED灯日夜发光，这是因为有电流流过LED灯，拥有电能，所以说太阳能电池板将太阳能转化成电能，储存起来。
15． 风 电 太阳
【详解】
[1][2]小型风能发电机，消耗风能，风推动发电机的轮片转动，进而产生电能，它实现了将风能转化为电能。
[3]太阳能电池板，消耗太阳能，产生电能，它实现了将太阳能转化为电能。
16． 可再生 聚变 b 内 光能转化为电能 蓝
【详解】
（1）[1][2]太阳的生存周期非常漫长，太阳每天升起落下，因此太阳能属于可再生能源，该能量的产生，是由于在太阳的内部，氢原子核不断发生聚变反应，释放出大量的能量。
（2）[3][4][5]乙图中，当白天光线强时，S与接b通，太阳能光电板将太阳能转化为电能，它的主要材料是晶体硅材料，属于半导体，太阳能电池板是利用 内光电效应工作的，该过程所涉及的能量转化为光能转化为电能。
（3）[6]已知七种色光从红光到紫光的波长越来越短，频率越来越大，由题知，如果用绿光照射某种物质表面会发生光电效应，蓝光的波长比绿光的短，频率更大，红光的波长比绿光的长，频率更小,所以蓝光照射这种物质的表面也会发生光电效应，红光则不一定会发生。
（4）[7]太阳能电池板可以吸收的光能为
太阳能电池板可以提供的电能为
[8]煤燃烧放出的热量等于太阳能电池板提供的电能
由Q煤=mq得
17． 太阳能电池工作时，消耗太阳能产生电能，故是把太阳能转化为电能的装置．风力发电机工作时，即需要消耗风能产生电能，故是把风能转化为电能的装置． 从喷水池里喷出来的水珠从液态汽化为气态，该过程属于汽化，汽化要吸热，使周围物体温度下降．
【详解】
（1）分析太阳能电池和小型风力发电机在发电过程中消耗了哪些种能量，产生了哪种形式的能量即可．
①太阳能电池工作时，消耗太阳能产生电能，故是把太阳能转化为电能的装置；
②风力发电机工作时，即需要消耗风能产生电能，故是把风能转化为电能的装置；
（2）物质由液态变成气态的过程称为汽化，汽化有蒸发和沸腾两种方式；蒸发是在任何温度下都可以发生的缓慢的汽化现象，从喷水池里喷出来的水珠从液态变为气态，该过程属于汽化现象，汽化要从周围物质吸收大量的热，使周围物体温度下降，所以人走到喷水池旁边会感到凉快．
18． A 8 B 1.161 A
【详解】
(1)[1]流程①太阳能转化为电能，获得电能，将电能转化为化学能，流程②是将电能转化为光能，故选A。
(2)[2]由于电源电压为24V，由串联分压可知，为使额定电压为3.3V的LED发光二极管正常工作，应将
近一为8个LED发光二极管串联才能安全使用。
(3)[3]由图可知，白天S与a接通，太阳能转化为电能，获得电能，晚上LED发光二极管点亮时控制开关S与c触点接触，LED发光二极管处于通路发光。
(4)[4]由数据可知，这种LED发光二极管的电压为3.3V时消耗的电功率为
电压为3.5V时消耗的电功率为
则LED的电功率增加了
(5)[5]由数据可知，这种LED发光二极管的特征为电压增加，电阻减小，故选A正确。
19． 核聚变 静止 6×109W 0.12m
【详解】
（1）[1]太阳能内部是由于较轻的氢原子核在高温下发生聚变而释放出核能。
（2）[2]太阳能电站建在地球同步轨道上，太阳能电站的转动和地球的转动是同步的，地球怎么转电站也怎么转，所以它相对地球的位置没有发生变化，处于相对静止。
[3]太阳能电池板面积
太阳能电站的发电能力
地面接收站接收到的电能是
（3）[4]光在空气中速度为c=3×108m/s，频率f=2.5×109Hz，则波长
20． 电 面积 甲、丙 化学 电 250
【详解】
（1）[1]太阳能电池板可以将太阳能转化为电能。
（2）[2]分析比较图甲与乙可知，电池板的材料、与阳光夹角相同，乙的面积大，电流表的示数大，即产生的电流大，故可以得出结论：材料与阳光夹角相同的电池板，面积越大，产生的电流越大。
（3）[3]分析比较图甲与丙可知，电池板的材料、面积相同，甲与阳光的夹角大，电流表的示数大，即产生的电流大，据此可知，太阳能电池帆板安装“向日器”时，要尽量使太阳光垂直照射电池板。
（4）[4][5]锂电池对外供电时是电池内部的化学能转化为电能，充电时是外部电能转化为锂电池内的化学能并储存在锂电池内部。
[6]由可得，太阳能电池板获得的太阳能
由题知，电池帆板每平方米接收的太阳光能量平均功率值为500W，则电池帆板每秒每平方米接收的太阳光能量平均值为500J；由题意可知每天电池帆板发电时间
t=16×30min=480min=8h
太阳能电池的最小总面积
21． 热值 静止 太阳能 可再生 电磁波 0
【详解】
(1)[1]用液态氢作为火箭的燃料是因为其热值大。
[2]卫星和火箭是一起发射升空的，在升空过程中，卫星与火箭没有位置变化，所以相对火箭来说，卫星是静止的。
(2)[3]卫星张开“翅膀”后获得的能源主要是太阳能。
[4]太阳能是可再生能源。
[5]卫星探测得到的信息是通过电磁波传递到地球的。
(3)[6]卫星在轨道上运行时，卫星内部的物体处于失重状态，无法使用弹簧秤来测量，所以测量时示数是0。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页