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．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
2．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
3．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
4．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
5．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
6．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
7．现有：①电子 ②原子核 ③原子④分子 ⑤生物体 ⑥地球 ⑦太阳系 ⑧银河系。根据物体尺度的大小，按从大到小顺序排列，下面给出的四个选项中正确的是（　　）
A．⑧⑥⑦⑤④③①② B．⑧⑦⑥⑤④③②① C．⑤④③②①⑧⑥⑦ D．①②③④⑤⑥⑦⑧
8．下列说法中，正确的是
A．核能、地热能和潮汐能不是直接或间接来自太阳
B．能量的转化和转移是有方向的，能量在转化或转移的过程中，总量会减少
C．煤、石油、天然气、太阳能、核能均为不可再生能源
D．目前核电站是通过聚变反应获得核能，核反应堆中发生的链式反应是可控的
9．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
10．2020年12月1日，如图甲所示，嫦娥五号探测器成功在月球正面预选着陆区着陆并采样，引起了世界各国的热议。此前，如图乙所示我国还成功将“玉兔号”月球车降落在月球表面。下列说法中正确的是（　　）
A．如图甲所示，嫦娥五号探测器的取样钻头做的小而尖，是为了减小压力
B．如图甲所示嫦娥五号探测器的“脚掌”又大又宽，是为了减小摩擦
C．如图乙所示，“玉兔号”月球车的车轮做的比较宽大，是为了减小压强
D．如图乙所示，“玉兔号”月球车的太阳能电池板是将太阳能转化为内能
11．2021年12月9日，“太空教师”王亚平在中国空间站授课时，用注水器给水膜注水，神奇的现象出现了，水膜变成了一颗晶莹剔透的大水球。下列说法错误的是（　　）
A．注入颜料后整个水球变成蓝色，是因为分子在不停地做无规则运动
B．水聚合成球形是因为分子间存在斥力
C．空间站向地面传递信息靠的是电磁波
D．太阳能电池板将太阳能转化为空间站所需要的电能
12．有关能源和能量的转化，下列说法中正确的是（　　）
A．煤、石油、天然气等常规能源，是取之不尽，用之不竭的
B．光伏（太阳能）发电的原理就是将太阳能直接转化为电能
C．核电站是利用核聚变时释放的能量进行发电的
D．氢弹爆炸时释放的能量来源于原子核的裂变时释放的能量
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，是某公司设计的“都市蚂蚁”概念车，这款概念车小巧实用，有利于缓解城市交通拥堵。车载的GPS全球定位系统是利用______（选填“超声波”或“电磁波”）工作的，车厢顶部安装了太阳能设备，该装备可以把太阳能转化为______能，太阳能是属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。
15．给手机充电是_____能转化为_____能；太阳能电池是将______能转化为电能。
16．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。
三、综合题
17．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%）。
18．2020 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。
19．2019 年 4 月 10 日，人类首张黑洞照片正式出炉！人类对于黑洞的探索已走过很多个年头， 黑洞是一种非常特殊的天体，它是由恒星在准备灭亡时形成的，其质量非常大，体积却非常小．上海科学家率国际科研小组曾利用射电望远镜阵列观察到，有一个黑洞直径与地球相当，质量却至少是太阳的 40 万倍．
(1)查阅表格中的相关数据，可得出该黑洞的质量约为____千克；黑洞的密度约为____千克/米 3．
星球 半径(m) 体积(m3) 质量(kg)
地球 6.4×106 1.1×1021 5.98×1024
太阳 6.9×108 1.4×1027 1.96×1030
(2)请根据所学知识猜测黑洞形成的原因___________．
A．恒星灭亡过程中爆炸产生新的原子，原子个数增加
B．恒星灭亡过程中内部原子吸收爆炸产生的能量，所以原子质量逐渐增大
C．恒星灭亡过程中内部原子之间间隙逐渐减小，最终电子质子中子被挤成一种密度极高的物质
20．当今太阳能热水器已经在广安城乡用得非常普遍了，如图所示．已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里，能将8 ℃、100 L水加热到38 ℃．请解答:[水的比热容为4. 2 ×103 J/ ( kg·℃)，水的密度为1.0×103 kg/m3]
(1)太阳能属于________(填“一次”或“二次”)能源.
(2)热水器中水的质量是多少____-
(3)在此过程中，水吸收了多少热量____
(4)若此期间太阳辐射到热水器的热量为4. 2 ×107 J，则该热水器的效率是多少_____
21．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。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．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。
2．D
【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。
3．B
【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。
4．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。
5．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。
6．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．
7．B
【详解】
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，而太阳系是银河系中的一个普通星系。故ACD错误；B正确。
故选B。
8．A
【详解】
A．核能、地热能和潮汐能不是直接或间接来自太阳，除了地热能、潮汐能和原子核能以外，地球上所有其他能源全部来自太阳能，故A正确；
B． 能量的转化和转移是有方向的，能量在转化或转移的过程中，总量会守恒的，故B错误；
C．煤、石油、天然气、核能是不可再生能源，太阳能是可再生能源，故C错误；
D． 目前核电站是通过裂变反应获得核能，核反应堆中发生的链式反应是可控的，故D错误．
9．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。
10．C
【详解】
A．嫦娥五号探测器的取样钻头做的小而尖，是为了在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故A错误；
B．探测器的“脚掌”又大又宽，是通过增大受力面积来减小压强，故B错误；
C．“玉兔号”月球车的车轮做的比较宽大，是通过增大受力面积来减小压强，故C正确；
D．“玉兔号”月球车的太阳能电池板是将太阳能转化为电能，故D错误。
故选C。
11．B
【详解】
A．根据扩散现象可知，因为分子在不停地做无规则运动，所以注入颜料后整个水球变成蓝色，故A正确，A不符合题意；
B．分子间同时存在着引力和斥力，水聚合成球形是因为分子间存在引力，故B错误，B符合题意；
C．因为声音不能在真空中传播，所以空间站向地面传递信息靠的是电磁波，故C正确，C不符合题意；
D．太阳能电池板工作时，可以将太阳能转化为空间站所需要的电能，故D正确，D不符合题意。
故选B。
12．B
【详解】
A．煤、石油和天然气是化石能源，不可再生能源，不能短期内从自然界得到补充，故A错误；
B．将太阳能直接转化为电能是光伏（太阳能）发电的原理，故B正确；
C．核电站是利用核裂变时释放的能量进行发电，故C错误；
D．氢弹爆炸时释放的能量来源于原子核的聚变的能量，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． 电磁波 电 可再生
【详解】
[1]卫星是利用电磁波传递信息的，故车载的GPS全球定位系统是利用电磁波工作的。
[2]车厢顶部的太阳能设备接收太阳能，获得电能，即把太阳能转化为电能。
[3]太阳能可以源源不断地得到，属于可再生能源。
15． 电 化学 太阳
【详解】
[1][2]给手机充电时，手机消耗电能，转化为手机电池的化学能。
[3]太阳能电池是将太阳能转化为电能。
16． 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。
17． 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
18． 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。
19． 7.84×1035kg 7.1×1014 C
【详解】
（1）由表格数据知道，m太阳=1.96×1030 kg，则m黑洞=400000×m太阳=400000×1.96×1030 kg=7.84×1035 kg；因为该黑洞直径与地球相当，所以r地球=r黑洞=6.4×106 m，故黑洞的体积是：≈1.1×1021 m3，由 知道，黑洞的密度是： ≈7.13×1014 kg/m3；
（2）恒星灭亡过程中内部原子之间间隙逐渐减小，最终电子质子中子被挤成一种非常特殊的天体，即其质量非常大，体积却非常小，故C符合题意．
20． 一次 100kg 1.26×107J 30%
【详解】
（1）太阳能是能够从自然界直接获得的，属于一次能源；
（2）太阳能热水器中水的体积：V=100L=100dm3=0.1m3，根据公式ρ=可得，水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg；
（3）在此过程中，水吸收的热量：Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg ℃）×100kg×（38℃﹣8℃）=1.26×107J；
（4）该热水器的效率：η===30%．
21． 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
答案第1页，共2页
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