第二十二章　第3节　太阳能 同步习题（word版，含答案部分解析）

第3节　太阳能
1.太阳能是人类能源的宝库,以下设备使用太阳能的是(　　)
A.电磁炉 B.太阳能热水器
C.电饭煲 D.电冰箱
2.下列利用太阳能的方式中,利用太阳能加热的是(　　)
3.关于太阳能的下列说法错误的是(　　)
A.太阳能十分巨大,供应时间长久,目前太阳能的转换率也很高
B.太阳内部不断地进行核聚变,以电磁波的形式向外辐射能量
C.太阳能分布广泛,获取方便,无须开采运输
D.太阳能安全、清洁,开采利用太阳能不会对环境造成污染
4.目前人们直接利用太阳能的方式有两种:其一是把太阳能转化为内能,如　　　　　　　　　　;其二是把太阳能转化为电能,如　　　　　　　。?
5.太阳能清洁无污染,是人类能源的宝库。太阳能属于　　　　(选填“一次”或“二次”)能源。太阳能是在太阳内部氢原子核发生　　　　释放出的能。?
6.下图为小明防晒用的太阳能风扇凉帽,其铭牌如下:
产品名称
太阳能风扇凉帽
太阳能电池板
由单晶硅太阳能电池串联组成
直流电动机
工作电压　1.2 V;工作电流　50 mA
在凉帽的前部有一个太阳能电池板,可将　　　　能直接转化为电能,驱动电风扇。风扇转动时,加快了汗液表面的空气流动,从而加快汗液　　　　(填物态变化名称)吸热。在户外活动时,如果凉帽上的风扇工作1 h,相当于节省了　　　　J的电能。?
1.太阳能是人类能源的宝库,下列能源中,不是来源于太阳能的是(　　)
A.地热能 B.风能
C.水能 D.生物质能
2.利用吸热式集热箱获得太阳能,箱内温度不断升高,下列不利于集热箱升温的是(　　)
A.其内壁成黑色 B.装有透明的玻璃
C.集热箱是长方形的 D.集热箱用绝热材料封闭
3.(2018·湖南常德中考)许多城市都在推广利用太阳能,城市交通指示灯及路灯照明系统已大量使用太阳能,下列关于太阳能的说法不正确的是(　　)
A.太阳是一个巨大的“核能火炉”
B.太阳能为二次能源
C.太阳能属于可再生能源
D.太阳能清洁无污染
4.(多选)右图是某校学生设计的一款小夜灯,它的一侧是太阳能电池板,另一侧是高效节能的LED灯。关于小夜灯中所应用的物理知识,下列说法正确的是(　　)
A.太阳能电池板主要是靠白天接收阳光的照射而获得能量
B.太阳能电池板将太阳能转化为电能
C.LED灯的发光物体是由电阻很小的铜质材料制成的
D.LED灯不发光时也有电流通过
★5.森林是一个巨大的天然“氧吧”,因为绿色植物在光合作用下可以放出大量的氧气。小明同学为测量地球表面植物吸收太阳能的本领,做了如下实验:用一脸盆装6 kg的水,水面的表面积为0.1 m2,经太阳垂直照射15 min,温度升高了5 ℃。请计算:
(1)实验时,6 kg的水吸收了多少热量?
(2)若地表植物接收太阳能的能力与水相等,每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为多少焦耳?
(3)100 m2绿地每秒可以放出多少升的氧气?(若绿色植物在光合作用下每吸收103 J的太阳能可以放出0.05 L 的氧气)
★6.社会发展到今天,能源危机开始困扰人类。人们正在寻找各种可能的未来能源,以维持人类社会的持续发展。热核聚变是在上亿摄氏度的高温条件下利用氢的同位素氘、氚在可控情况下发生的核聚变。聚变反应中释放出来的核能提供大量的热量,就像一个“人造太阳”。反应后的生成物是无放射性污染的氦。
预计建成的实验反应堆,可以在16 min产生1.44×1012 J的热量。据媒体报道:1 L海水提取的氢的同位素,在完全聚变反应中释放的能量,相当于300 L汽油完全燃烧所释放的热量。请根据所提供的数据进行计算,并回答以下问题:
(1)若汽油的密度约为0.7×103 kg/m3,300 L汽油的质量是多少?(1 L=1×10-3 m3)
(2)若汽油的热值为4.6×107 J/kg,300 L汽油完全燃烧能释放多少热量?
(3)从1.49×102 L海水中提取氢的同位素,在发生聚变时可以产生1.44×1012 J的热量,若这些热量转化为电能的效率为50%,则它可以供给一台功率是200 W的电视机正常工作多少小时?

答案与解析
夯基达标
1.B　电磁炉、电饭煲、电冰箱都属于用电器,消耗的是电能,不属于太阳能的利用,故A、C、D不符合题意;太阳能热水器将太阳能转化为内能,属于太阳能的利用,故B符合题意。
2.A
3.A　太阳能作为一种新能源,具有来源丰富、不需要开采运输、使用安全、清洁、无污染等优点,但由于其能量比较分散,且受季节、气候、昼夜变化的影响较大,给大规模利用带来困难。目前光电转换效率较低,还有待于研究更好的光电转换材料。
4.答案 太阳能热水器　太阳能电池
5.解析 太阳能属于直接从自然界获得的能源,属于一次能源;在太阳内部时刻发生由“氢”聚变成“氦”的聚变反应,不停地释放出巨大的能量。
答案 一次　聚变
6.解析 太阳能电池将太阳能直接转化为电能;加快汗液表面的空气流动,可以加快汗液蒸发吸热;节省的电能W=Pt=UIt=1.2 V×0.05 A×3 600 s=216 J。
答案 光(太阳)　蒸发(汽化)　216
培优促能
1.A　地热能是由于地球内部发生变化时产生的能量,与太阳能无关,生物质能、水能、风能都来源于太阳能。
2.C　
3.B　地球接受的辐射能来自太阳中的核聚变反应,因此太阳是一个巨大的“核能火炉”,故选项A正确。太阳能可以从自然界直接获取,为一次能源,故选项B不正确。太阳能属于可再生能源,并且清洁无污染,故选项C、D正确。
4.AB　太阳能电池板是靠白天接收阳光的照射,把太阳能转化为电能,故A、B选项正确;LED灯的发光物体是由半导体材料制成的,C选项错误;LED灯不发光时没有电流通过,D选项错误。
5.解析 (1)Q吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×6 kg×5 ℃=1.26×105 J。
(2)水面每秒获得的能量为1.26×105 J15×60=140 J
每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为140J0.1=1.4×103 J。
(3)100 m2绿地每秒接收的太阳能可以放出的氧气为1.4×103 J103J×0.05 L×100=7 L。
答案 (1)1.26×105 J　(2)1.4×103 J　(3)7 L
6.解析 (1)m=ρV=0.7×103 kg/m3×300×10-3 m3=210 kg。
(2)Q放=mq=210 kg×4.6×107 J/kg=9.66×109 J。
(3)t=WP=1.44×1012 J×50%200W=3.6×109 s=106 h。
答案 (1)210 kg　(2)9.66×109 J　(3)106 h