人教版九年级全一册22.3太阳能（同步练习含答案）

人教版九年级全一册 22.3 太阳能
一、单选题
1．下列几组能源中，属于可再生能源的一组是（　　）
A．太阳能、生物质能
B．天然气、风能
C．煤炭、石油
D．水能、核能
2．如图所示，太阳能路灯由LED灯、太阳能电池和蓄电池组成，该装置可将白天来自太阳的能量储存起来，到夜晚时提供给LED灯工作。在白天阳光照射时，整个装置中太阳能电池的能量转化是（　　）
A．化学能→电能→光能 B．太阳能→电能→光能 C．太阳能→电能→化学能 D．太阳能→电能
3．下列关于信息、能源和材料的说法正确的是（　　）
A．电磁波的传播需要介质
B．核电站利用核聚变释放能量
C．手机芯片上的晶体管是用半导体材料制成的
D．天然气、风能、太阳能均属于不可再生能源
4．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
5．下列有关能量的说法中错误的是（　　）
A．核能转化为电能的正确途径是：核能内能机械能电能
B．目前核电站是通过聚变反应来利用核能
C．太阳能转化主要有光热转换、光化转换、光电转换，能量转化过程中总量保持不变
D．天然气是化石能源，属于不可再生能源，风能、水能等是可再生能源
6．2021年5月22日10时40分，太阳能电池板一相机中国首个火星巡视器“祝融号”火星车（如图所示）成功驶上火星表面，开始巡视探测，并通过“天问一号”环绕器向地面传回探测信息。我国成为首次火星探测即实现着陆的国家。下列说法错误的是 （ ）
A．环绕器利用电磁波向地面传送信息
B．太阳能电池板能把太阳能转化为电能
C．配置六个车轮是为了增大火星车对火星表面的压强
D．相机拍照时镜头与火星表面的距离应大于镜头的两倍焦距
7．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
8．下列能源中与太阳无关的是（　　）
A．地热能和潮汐能 B．光合作用和水能
C．核能和煤 D．石油、水能
9．如图所示是一种新型太阳能LED路灯，下列说法正确的是（　　）
A．太阳能属于不可再生能源
B．太阳能电池板将太阳能转化为电能
C．各路灯之间是串联的
D．一个LED灯泡工作时功率约为1kW
10．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
11．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
12．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
二、填空题
13．能源危机日益加剧，开发和利用太阳能成为当务之急，在太阳内部，发生_______（选填“核裂变”或“核聚变”）产生光和热；太阳在毁灭膨胀过程中，它的密度会________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
14．太阳能既是清洁能源又是______（选填“可再生”或“不可再生”）能源，某家用太阳能热水器可装水50kg，则这些水每升高1℃所吸收的热量是______（c水＝4.2×103J/(kg ℃)）
15．2020年12月2日，嫦娥五号探测器着陆器与上升器组合体抵达月球后完成月壤钻取采样及封装任务。这一系列工作都是由在北京的科学工作者通过______传达指令实现对着陆器与上升器组合体的精准控制的。组合体的电能来源是______能转化为电能。
16．2020年7月23日，中国首次火星探测任务“天问一号”探测器在海南文昌航天发射场发射升空，探测器与地面控制中心是通过_________来传递信息的；如图，火星车装有4个太阳能电池板把太阳能转化为_____能。
三、综合题
17．我市已进行了各种市政建设道路维修和亮化。
（1）路面施工常见的路面钻机，用到了柴油机，柴油机工作时，___________冲程将内能转化为机械能。若此柴油机的效率是40%，则完全燃烧5kg柴油对外做的有用功是___________J（柴油的热值是4.3×107J/kg）
（2）亮化工程中全部安装的是一款太阳能LED路灯，LED灯泡的发光是由多个发光二极管制成的。白天太阳能电池板吸收大量的太阳能，夜晚太阳能电池板旁边的蓄电池是将
___________能转化为___________能。
（3）太阳能是人类能源的宝库，太阳能集热器是直接利用太阳能的一种装置，它可以利用太阳能把水加热，下面是某太阳能热水器铭牌上的一组技术参数：
型号 真空管/mm 直径×长度 容积/L 集热管采光面积/m2 吸热功率/W 水温/℃
A821﹣1.8M 58×1800 200 2.90 1200﹣2500 40﹣98
其中“吸热功率”是指：在阳光照射下，集热管每秒钟吸收太阳辐射的能量（热量）。若此热水器中装满20℃的水，要使水温升高到50℃，需要吸收的热量是___________J；若按最大吸热功率计算，加热这些水需要的时间是___________h。（不计热量散失）
18．太阳的一生
天文学家认为星际介质在某些条件下会形成恒星，然后进入称为主序星的稳定期．太阳目前正处于主序星演化阶段，它主要由正、负电子和质子、氦的原子核组成．维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，其反应是四个质子聚变为一个氦原子核和两个正电子并释放出大量的能量，这些释放出的核能最后转化为辐射能，并同时以每秒4.2×109kg向外抛出大量物质．在演化末期，太阳将离开主序星阶段膨胀而转化为红巨星的演化阶段，最终塌陷为密度很大的白矮星．
（1）地球只接受了太阳辐射能的二十二亿分之一，就使地面温暖、万物生长．地球接受的辐射能来自太阳中的核________ 反应．
（2）太阳内部进行的核反应是________ ，并释放出能量．
（3）请将太阳演化过程中经历的几个阶段补充完整．
_________→主序星→________ →_________ ．
（4）太阳从现在演化到最终，经历的几个阶段相比，其密度的变化情况大致是________ ．
19．阅读短文，回答问题：
彩虹太阳能无人机
彩虹太阳能无人机（如图所示）机身轻巧，其机身的材料主要是我国自主研发的蒙皮材料，无人机的机身表面布满太阳能电池板，依靠太阳能提供全机能源。无人机有8个电动螺旋桨，电动螺旋桨在通电后高速旋转，不断将空气向后推，给无人机提供前进的推力。这种无人机一次飞行可长达数月甚至数年，就算完成持久性任务，也无须进行频繁地更替轮换，所以它被作为未来“准卫星”的雏形。将来可能广泛应用于重大自然灾害预警、常态化海域监管、应急抢险救灾、反恐维稳等公共事业领域，以及偏远地区互联网无线接入、移动通信、数字电视、广播等商业及产业类领域。
(1)彩虹太阳能无人机以太阳能作为驱动能源，太阳能属于______（填“可再生”或“不可再生”）能源；
(2)彩虹太阳能无人机在白天将多余的能量储存在蓄电池中，在夜晚通过蓄电池将化学能转化为______能使无人机持续飞行；
(3)彩虹太阳能无人机可用于偏远地区互联网无线接入、移动通信、数字电视、广播等商业及产业类领域，此时无人机是依靠______（选填“电磁波”或“超声波”）来传递信息的。
20．如图所示，是某高速出口的一排风光互补路灯，它成了一道靓丽的风景。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。为了节能该路灯采用LED灯照明。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：
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 150Ah 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)太阳能和风能是一种清洁的、_____（选填“可再生”或“不可再生”）能源；
(2)风机的叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能，通常用密度小，硬度_____（选填“大”或“小”）的复合材料制成；叶片形状像飞机的机翼，若叶片位置和风向如图乙所示，由于叶片两面空气流速不同产生压强差，而受到向_____（选填“上”或“下”）的力使风叶旋转；
(3)风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机，利用_____原理实现机械能转化为电能；
(4)LED等是利用_____（选填“导体”或“绝缘体”或“半导体”）材料制成；
(5)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。
21．科技人员设计了一种可移动式太阳能水上漂浮房，它具有冬暖夏凉的优点，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，利用了水的_____比较大的特性．
(2)太阳能电池板将太阳能转化为 _____能．若只用来给水加热时，电池板两极的电压为200V，加热电阻丝的电阻为15Ω，设电阻丝产生的电热全部转化为水的内能，则加热5min，水的内能增加了_____J．
(3)有5位中学生从岸上进入漂浮房参观，则水对漂浮房的浮力约增加_____N．
(4)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，漂浮房受到的阻力大小为_____N，太阳能转化为机械能的效率为_____．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
A．太阳能几乎用之不竭、生物质能在自然界是可再生的，故两者都属于可再生能源，故A符合题意；
B．天然气属于化石能源，储量有限，是不可再生能源；风能是可再生能源，故B不符合题意；
C．煤炭、石油属于化石能源，储量有限，都是不可再生能源，故C不符合题意；
D．核能所需要的核燃料会有用尽的一天，是不可再生能源，水能是可再生能源，故D不符合题意。
故选A。
2．C
【详解】
太阳能路灯的工作过程是：白天，太阳能电池板吸收太阳能，直接将太阳能转化成电能利用，也可以将多余的太阳能给蓄电池充电，将电能转化成化学能储存起来，以便在晚上使用。所以在白天太阳能电池板给蓄电池充电是将太阳能→电能→化学能，故C选项符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
3．C
【详解】
A．电磁波可以在介质中传播，也可以在真空中传播，所以电磁波的传播不需要介质，故A错误；
B．核聚变无法人为控制速度，核电站利用的是是核裂变释放能量，故B错误；
C．手机芯片上的晶体管是用半导体材料制成的，故C正确；
D． 天然气是不可再生能源，风能和太阳能是可再生能源，故D错误。
故选C。
4．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。
5．B
【详解】
A．核能转化为电能的正确途径是核能先转化为内能，再推动蒸汽轮机转动转化为机械能，再推动发电机转动，转化为电能，故A正确，不符合题意；
B．核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的，故B错误，符合题意；
C．太阳能可以转化为其他形式的能，在能量转化过程中总量保持不变，故C正确，不符合题意；
D．化石能源属于不可再生能源；水能风能短时间内能从自然界源源不断获得，属于可再生能源，故D正确，不符合题意。
故选B。
6．C
【详解】
A．电磁波能在真空中传播，环绕器利用电磁波向地面传送信息，故A正确，不符合题意；
B．太阳能电池板工作时，消耗太阳能，产生电能，把太阳能转化为电能，故B正确，不符合题意；
C．配置六个车轮，压力一定时，通过增大受力面积减小火星车对火星表面的压强，故C错误，符合题意；
D．由照相机的原理可知，相机拍照时，镜头与火星表面的距离应大于镜头的两倍焦距，故D正确，不符合题意。
故选C。
7．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。
8．A
【详解】
除了地热能、潮汐能和核能以外，地球上所有其他能源全部来自太阳能。
故选A。
9．B
【详解】
A．太阳能可以源源不断的获取，属于可再生能源，故A错误；
B．太阳能电池板获取太阳能，晚上转化为电能供路灯工作，故B正确；
C．各路灯之间可以相互独立工作，互不影响，是并联的，故C错误；
D．一个LED灯泡工作时功率在1W左右，故D错误。
故选B。
10．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。
11．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。
12．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．
13． 核聚变 变小
【详解】
[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]太阳在毁灭膨胀过程中，体积变大，质量不变，由公式，它的密度会小。
14． 可再生 2.1×105J
【详解】
[1]太阳能可从自然界不断获得且可重复利用，属于可再生能源。
[2]这些水每升高1℃所吸收的热量是
Q吸＝c水m t＝4.2×103J/(kg ℃)×50kg×1℃＝2.1×105J
15． 电磁波 太阳能
【详解】
[1]电磁波可以在真空中传播，故科学工作者通过电磁波传达指令。
[2]在太空中，一般采用太阳能来给卫星或者其它空间设备提供电能，能量的转换形式为：太阳能转化为电能。
16． 电磁波 电
【详解】
[1]电磁波的传播不需要介质，声音的传播需要介质，而太空中没有空气，所以天问一号是利用电磁波向地球传递信息的。
[2]太阳能电池板把太阳能转化为电能为火星车提供所需的能量。
17． 做功 8.6×107J 化学 电 2.52×107 2.8
【详解】
（1）[1]将内能转化为机械能的冲程是做功冲程。
[2]柴油完全燃烧放出的热量
Q放=mg=5kg×4.3×107J/kg=2.15×108J
柴油机对外做的有用功
W=Q放×40%=2.15×108J×40%=8.6×107J
（2）[3][4]夜晚太阳能电池板旁边的蓄电池是电源，对外供电，是将化学能转化为电能使灯泡发光。
（3）[5]水的体积
V=200L=200dm3=0.2m3
由得，水的质量
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.2m3=200kg
则水吸收的热量
Q吸=c水m水（t-t0）=4.2×103J/(kg ℃)×200kg×(50℃-20℃)=2.52×107J
[6]由表格数据可知，太阳能热水器的最大吸热功率P=2500W，由于不计热量散失，因此吸收的太阳能
W=Q吸=2.52×107J
由得，加热这些水需要的时间
18． 聚变 四个质子聚变为一个氦原子核和两个正电子 恒星 红巨星 白矮星 先变小后变大
【详解】
本题考查核聚变和人类探究太阳系及宇宙的历程．
（1）地球接受的辐射能来自太阳中的核聚变反应．
（2）太阳内部进行的核反应是四个质子聚变为一个氦原子核和两个正电子，并释放出能量．
（3）太阳的最终演化过程为：恒星主序星红巨星白矮星．
（4）太阳从现在演化到最终，经历的几个阶段相比，其密度的变化情况大致是先变小后变大．
19． 可再生 电 电磁波
【详解】
(1)[1]太阳能从自然界源源不断得到，是可再生能源。
(2)[2]夜晚蓄电池放电时，消耗电池内部的化学能，产生电能，是将电池内部的化学能转化为电能的过程。
(3)[3]无人机在实现互联网无线接入、移动通信、数字电视、广播等信息传输时是利用电磁波传递信息的。
20． 可再生 大 上 电磁感应 半导体 100
【详解】
(1)[1]太阳能、风能属于可再生能源。
(2)[2]风机叶片材料质量轻、强度大、耐磨损、密度小、硬度大，可以减小阻力，延长使用寿命，便于安装等。
[3]由乙图知，叶片的上面是突出的弧形，下面是平面，空气流过时，上面空气流速大于下面空气流速，上面压强小于下面压强，叶片受到向上的力。
(3)[4]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。
(4)[5]LED是利用半导体材料制成的。
(5)[6]电池板吸收的太阳能的功率
P=1000W/m2×0.5m2=500W
太阳能电池板的输出功率
P＇=20%×500W=100W
21． 比热容 电 8.0×105J 2500N 800N 22.2%
(1)因水的比热容最大，所以在质量或温度变化量相同情况下吸收或放出的热量多，温度变化小，即达到冬暖夏凉；
(2)太阳能电池板是将太阳能转化为电能的装置，因电阻丝产生的电热全部转化为水的内能，利用电功的计算公式：W=UIt，先计算电流再计算电功；
(3)估计一个中学生质量为50kg，利用G=mg，计算即可；
(4)由图可以看出t=50s后，漂浮房受到的阻力大小为800N，利用机械效率公式计算即可。
【详解】
(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)因电阻丝产生的电热全部转化为水的内能，所以由W=UI t得：
W= =Ut==8.0×105J；
(3)估计一个中学生质量为50kg，则增加重力：
G=mg=5×50kg×10N/kg=2500N，
∵漂浮，∴F浮=G，∴浮力也增加2500N。
(4)由图可以看出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：
η==22.2%。
【点睛】
这是物理卷的最后一题，综合性比较强．通过一个漂浮房的设计，涵盖了有关浮力、电学、能的转化、比热容、机械效率及运动学的知识，并且还以一个F-T图象，增加了题目的难度．要求学生对所涉及的知识点充分掌握的同时，还要对日常生活有所经验，比如对中学生体重的估计。
答案第1页，共2页
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