3.1 太阳辐射能 同步练习(含解析)

1 太阳辐射能
一、单选题
1.能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法正确的是（）
A.?如果大量使用太阳能，可能使太阳能在短时间内消耗殆尽
B.?液化石油气（LPG）是一种清洁能源，使用这种燃料的汽车，排出尾气污染较小
C.?超导材料可应用于电饭锅和远距离输电线
D.?卫星导航在传递信息过程中主要依靠超声波
2.飞机的表面一般都是银白色的，这样做的好处是(?? )
A.?可以多吸收太阳热辐射，使飞机表面的温度升得更高
B.?可以少吸收太阳热辐射，使飞机表面的温度不会升得太高
C.?可以使人看得更清楚
D.?可以使飞机飞得更快
3.下列能源在利用中，最环保的是（）
A.?太阳能?????????????????????????????????????B.?石油?????????????????????????????????????C.?煤?????????????????????????????????????D.?核能
4.有人设计了一种太阳能汽车，车上有两个大气囊，气囊从前面的开口处吸入空气，利用太阳能将其加热，加热后的热空气从后面喷出，从而推动汽车前进，如图所示，关于这种汽车，下列说法中不正确的是（）
A.?汽车是将太阳能转化为内能进而转化为机械能的装置
B.?汽车主要的能量转化过程和热机的压缩冲程是相同的
C.?该汽车是利用“力的作用是相互的”知识使其前进的
D.?机械能不能再转化回太阳能说明能量转化具有方向性
5.太阳中蕴藏无比巨大的能量，下列说法正确的是（?? ）
A.?太阳能是不可再生能源???????????????????????????????????????B.?太阳核心利用裂变释放能量
C.?太阳能的应用具有广阔前景????????????????????????????????D.?太阳能不能转化成电能
6.为改善驻守在南沙某岛礁边防战士生活条件，在岛上安装了太阳能电池板。白天，太阳能电池板给蓄电池充电；晚上，蓄电池为探照灯供电。这样白天与晚上的能量转化形式是（ ??）
A.?白天：太阳能→内能→电能????????????????????????????????B.?晚上：化学能→电能→太阳能
C.?白天：太阳能→电能→化学能?????????????????????????????D.?晚上：化学能→电能→化学能
7.下列叙述中，有的是经过科学证明的事实，有的是各抒己见的观点，其中属于观点正确的是（?? ）
A.?太阳能是洁净可再生能源
B.?光纤通信是一种利用声波在光导纤维中传输信息的通信方式
C.?化石燃料、水能、地热能都属于新能源
D.?信息只能用手机传播
8.2015年5月31日凌晨，全球最大太阳能飞机“阳光动力2号”从南京起飞，开始飞越太平洋之旅．关于太阳能，下列说法不正确的是（?? ）
A.?太阳能是一次能源??????????????????????????????????????????????????????????B.?太阳能是可再生能源
C.?太阳能是在太阳内部氢原子核发生裂变释放出的核能?????D.?太阳能是新能源
9.关于太阳能的优点，下列描述正确的是 (???? )
①能量十分巨大　②对环境有一定的污染　③是一种取之不尽的能源　④大规模利用的技术要求低
A.?①②????????????????????????????????????B.?②③????????????????????????????????????C.?③④????????????????????????????????????D.?①③?
二、填空题
10.如图所示为一种新型的“风光互补”景观照明灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。白天工作时，光电池板将________转化为电能；晚上工作时，蓄电池放电，将________ 转化为电能供照明灯使用。
11.?研发太阳能汽车是未来汽车的发展方向．太阳能是________?（选填“可再生”或“不可再生”）能源，该汽车有个重要的部件是太阳能电池，它可以将太阳能转化为________?能．
12.空气质量是人们日益关注的一个话题，越来越多的人经常查询PM2.5实时数据来了解空气质量情况．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物，2.5μm相当于________m．PM2.5在空气中含量浓度越高，就表示空气污染越严重．为了控制和消除大气污染，很重要的一个方面是要发展新的理想能源．太阳能作为未来的理想能源，它属于 ________
（填“可再生”或“不可再生”）能源．在太阳内部，氢原子核在超高温下发生? ________
（填“聚变”或“裂变”），释放出巨大的核能．
13.如图是太阳能LED照明路灯，可将太阳能转化为电能，并向灯杆下方的蓄电池充电，供夜晚路灯照明．LED是一种发光二极管，通过电流时发光，可以把电能直接转化成________能．若在一定时间内，太阳光辐射到该太阳能电池扳的能量为1.8×107J，这与完全燃烧________?kg的煤放出的热量相当（煤的热值为3×107J/kg）；这些能量经转化后，可供额定功率为30W的LED照明路灯正常工作50h，则该太阳能路灯的能量转化效率是________?%．
14.小李同学在某杂志中看到：非洲某些地方由于天气酷热，当地人很少穿白色衣服，据说穿白色衣服容易造成皮肤被阳光灼伤。小李同学又从本市电视台一服饰与时尚节目中了解到，夏季穿浅色化纤类衣服时，紫外线对身体皮肤的伤害较大，穿黑色棉质衣服可有效阻挡紫外线的伤害。对此，小李同学进行了猜想，并进行了实验探究。
假如这些报道属实，试写出两条合理的猜想：
（1）________。
（2）________。
三、解答题
15.小张家新安装了一台如图所示的太阳能、电能两用热水器．平常使用太阳能，在阳光不足时，用电热丝辅助加热．热水器名牌如下．
××牌热水器
型号HM﹣20
集热管数28支
额定频率50Hz
水箱容积200L
集热管管长180cm
额定电压220V
防水等级A
系统承压3.0MPa
额定功率4400W
（1）电热水器正常工作时，电热丝的电阻和电流各是多少？
（2）太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到50℃时吸收了多少热量？
（3）由于寒冷阴雨，太阳能热水器只将水加热到30℃，现要通过电热丝将水加热到50℃使用，需电加热器正常工作多长时间？（设电能全部转化为内能）
16.某技工学校学生，研制出一辆太阳能汽车．这辆“自动档”太阳能汽车，上面装有有效面积为6m2太阳能电池板，它正对太阳时电池能够产生100V的电压，并能输出8.4A的电流．
（1）该车的太阳能电池板，将光能转化为________能，太阳能发电具有________的优点；
（2）该太阳能电池板一分钟可提供多少焦耳的电能？
（3）该车的质量350kg．当车上载有1500N的人和物品时，车轮与地面的总接触面积为2.0×10﹣2m2 ， 求汽车对地面的压强为（g=10N/kg）
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 B
【解析】【解答】
A、太阳能是一种可再生能源，它取之不尽用之不竭，是一种新型的能源，故A错误；
B、液化石油气相对柴油和汽油而言，是一种清洁燃料，使用这种燃料的汽车，排出的尾气污染较小，故B正确；
C、超导材料电阻为零，电流流过导体时，导体不发热，电饭锅是利用电流的热效应工作的，超导体不能用来制作电饭锅的发热体，故C错误；
D、卫星导航在传递信息是利用电磁波来工作的，和超声无关，故D错误．
故选B．
【分析】（1）可再生能源是能在短时间内形成的能源，太阳能就是可再生能源．（2）液化石油气的主要成分是乙烯、乙烷、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等，它们的主要成分都是碳氢化合物，它们燃烧的废气中，SO2、NO2等污染物的含量少．（3）超导材料电阻为零，电流流过导体时，导体不发热，电饭锅是利用电流的热效应工作的．（4）卫星导航在传递信息过程中主要依靠电磁波．
2.【答案】 B
【解析】【分析】在光照到物体上时，一部分光被物体反射，一部分光被物体吸收，不同物体，对不同颜色的光反射、吸收和透过的情况不同。?
【解答】如果物体是不透明的，黑色的物体会吸收所有色光，白色物体会反射所有色光，其他颜色的物体只反射与它颜色相同的光。如红光照蓝裙子，蓝裙子只反射蓝光，红光被吸收，没有光进入我们的眼睛，感觉它呈黑色，因此飞机的表面一般都是银白色的，是因为白色物体会反射所有色光，少吸收太阳热辐射，使飞机表面的温度不会升得太高，B符合题意。
故答案为：B?
3.【答案】 A
【解析】【解答】太阳能取之不尽用之不竭，而且环保，不会对环境产生影响，也在科学技术的进步也很容易转化为其他形式的能；煤炭、石油属于化石能源，属于不可再生能源，并且在使用时会产生废物、废气污染环境，与节能环保，低碳生活不相符．核能的应用包括核反应堆、原子弹、氢弹，对环境的影响主要有：核污染（核辐射、核泄漏），废物等
故选A．
【分析】理想能源应满足几个特点：环保，来源广泛，容易转化等．
4.【答案】 B
【解析】【解答】
A、太阳能汽车工作时，太阳能转化为气囊中空气的内能，热空气从后面喷出对外做功推动汽车前进，将内能转化为机械能，则A正确；
B、太阳能汽车主要的能量转化过程是内能转化为汽车的机械能；热机的压缩冲程活塞向上运动，活塞对燃料混合物做功，使得燃料混合物的内能增大，温度升高，因此是将机械能转化为内能，则B错误；
C、太阳能汽车前进时，热空气从后面喷出，对周围的空气施加向后的力，由于力的作用是相互的，周围的空气对汽车产生向前的推动力，则C正确；
D、由于能量转化和转移具有方向性，太阳能可以转化为机械能，而机械能不能再转化回太阳能，则D正确．
故选B．
【分析】（1）判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量；（2）做功可以改变物体的内能，当对物体做功时，机械能转化为内能，当物体对外做功时，内能转化为机械能；（3）物体间力的作用是相互的；（4）能量转化和转移是有方向性．
5.【答案】 C
【解析】【分析】（1）能源按照能否从自然界得到补充分为可再生能源和不可再生能源；（2）太阳内部进行着核聚变，由氢原子核聚变成氦原子核，释放出核能；（3）太阳能是一种清洁、无污染、可再生能源；（4）太阳能电池板，将太阳能转化为电能．
【解答】解：
A、太阳能可以源源不断的从自然界得到，是可再生能源，故A错误；
B、在太阳内部，氢原子核在超高温作用下发生聚变，释放巨大的核能，故B错误；
C、太阳能储量非常大，是一种取之不尽用之不竭的永久能源，在现代生产、生活中有着广泛的应用，具有广泛的前景，故C正确；
D、太阳能可以通过太阳能电池板将太阳能转化为电能，故D错误．
故选C．
6.【答案】 A
【解析】【分析】由于电能不属于一次能源，它通常是由其他形式的能转化而来的，最终还要转化为光能、内能、动能等其他形式的能，才能为人类使用;化学能是只有在发生化学变化的时候才可以释放出来的，变成热能或者其他形式的能量。
【解答】A、白天在岛上安装了太阳能电池板，这是靠太阳光的辐射能量来工作的，这是属于太阳能，这是一次能源然后再转化为内能，由于电能不属于一次能源，它通常是由其他形式的能转化而来的，最终还要转化为光能、内能、动能等其他形式的能，才能为人类使用，A符合题意。
B、化学能是只有在发生化学变化的时候才可以释放出来的，变成热能或者其他形式的能量，晚上，?蓄电池为探照灯供电不属于化学能，B不符合题意。
C、 白天，太阳能电池板给蓄电池充电这不属于化学能，它没有发生化学变化，C不符合题意?。
D、 晚上，蓄电池为探照灯供电不属于化学能，因为它没有发生化学变化，D不符合题意。
故答案为：A
7.【答案】 A
【解析】【分析】（1）能够源源不断的从自然界得到补充的能源叫可再生能源，如太阳能、风能、生物质能等；（2）光纤通信是利用激光在光导纤维中传输的一种通信方式；（3）“新”的含义有两层：一是20世纪中叶以来才被利用；二是以前利用过，现在又有新的利用方式．它们本质的区别是利用时间有差异．当然，随着时间的推移和科技的进步，现在的新能源会逐步成为常规能源；（4）电磁波可以传播信息，可以用语言文字传递信息，移动电话是现代常用的通信工具．
【解答】A、太阳能够一直从太阳上源源不断的得到，在人类有限的年代中，太阳能是无限的，是可再生能源，故A正确；
B、光纤通信是一种利用激光在光导纤维中传输信息的通信方式，故B错误；
C、化石燃料、水能是常规能源，地热能是新能源，故C错误；
D、信息可以通过手机、电话、电脑等传播，故D错误．
故选A．
8.【答案】 C
【解析】【分析】从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源，像风能、水能、太阳能、生物质能，可以在自然界里源源不断的得到补充，所以它们属于可再生能源；可以从自然界直接获取的能源叫一次能源．
【解答】解：太阳能可以直接从自然界中获取，并且可以短时间内得到补充，属于可再生的一次能源，故AB叙述正确；
在太阳内部，太能之所以能发光发热，实质相当于无数个的氢弹爆炸而造成的，即氢原子核在超高温下发生聚变释放核能，故C叙述错误；
太阳能、风能、生物能等都属于新能源，故D叙述正确．
故选：C．
9.【答案】 D
【解析】【分析】太阳能是我们今天所用大部分能源的源泉。太阳能是一种取之不尽、用之不竭、不会污染环境的能源，但由于太阳能存在明显的分散性、间断性等特征，这对人们大规模利用太阳能提出了挑战。
【解答】①能量十分巨大，描述正确；②对环境有一定的污染，太阳能无污染，描述错误；③是一种取之不尽的能源，描述正确；④大规模利用的技术要求低，大规模利用太阳能技术要求高，描述错误。①③?正确，D选项正确。
故选D
二、填空题
10.【答案】 太阳能；化学能
【解析】【分析】（1）太阳能电池板就是将太阳能直接转化为电能的装置；（2）蓄电池是将电能以化学能的形式储存起来，供电时，将化学能转化成电能，而充电时，是将电能转化成化学能．本题考查太阳能电池板和蓄电池的工作原理，是一道基础题，比较简单．
【解答】解：
太阳能路灯的电池板白天将太阳能转化为电能，蓄电池放电，将化学能转化为电能供照明灯使用．
11.【答案】 可再生　；电　
【解析】【解答】解：
（1）太阳能是一种新型的可再生能源，越来越被广泛利用；
（2）太阳能电池板可以将太阳能转化为电能，供汽车使用．
故答案为：可再生；电．
【分析】（1）在自然界短时间就能得到补充的是可再生能源，常见的可再生能源有：风能、太阳能、水能等；
（2）电动汽车上有许多电子设备，需要电能的提供，太阳能电池板就可以将太阳能转化为电能．
12.【答案】 2.5×10-6；可再生；聚变
【解析】【解答】(1)因为1μm=10-6m，所以2.5μm=2.5×10-6m；（2）由可再生能源与不可再生能源的分类要求来看，可以从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源；一旦消耗就很难再生的能源称之为不可再生能源，太阳能是可以再生能源；（3）在太阳内部，太能之所以能发光发热，实质相当于无数个的氢弹爆炸而造成的，即氢原子核在超高温下发生聚变释放核能．
故答案为：2.5×10-6；可再生；聚变．
【分析】（1）长度单位间的换算关系是：1km=103m=104dm=105cm=106mm=109μm=1012nm．进行换算时，将数值看做倍数，然后依据单位之间的关系进行换算；（2）由可再生能源与不可再生能源的分类要求来看，可以从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源；一旦消耗就很难再生的能源称之为不可再生能源；（3）核能分为裂变和聚变两种，裂变分为两种：可控链式反应和不可控链式反应，前者主要应用在核反应堆中，后者应用在原子弹中；聚变主要应用在氢弹上．
13.【答案】 光；0.6；30
【解析】【分析】（1）LED是一种发光二极管，通过电流时发光，可以把电能直接转化成光能；（2）根据Q=mq求出完全燃烧煤的质量；（3）根据W=Pt求出路灯消耗的电能，再根据η= 求出路灯的转化效率．
【解答】解：（1）LED是一种发光二极管，通过电流时发光，可以把电能直接转化成光能；（2）完全燃烧没放出的热量Q=W太=1.8×107J，
∵Q=mq，
∴完全燃烧煤的质量：m= = =0.6kg；（3）∵P= ，
∴LED灯消耗的电能：W灯=Pt=30W×50×3600s=5.4×106J，
该太阳能路灯的能量转化效率：
η= ×100%= ×100%=30%．
故答案为：光；0.6；30．
14.【答案】 （1）颜色不同的相同面料对紫外线的阻挡或吸收能力不同
（2）相同颜色的不同面料对紫外线的阻挡或吸收能力不同
【解析】【分析】白色不透明物体能反射所有的色光，黑色不透明物体吸收所有的色光，彩色不透明物体只能反射和物体相同的色光，其它色光被物体吸收。
【解答】穿白色衣服容易造成皮肤被阳光灼伤，夏季穿浅色化纤类衣服时，紫外线对身体皮肤的伤害较大，穿黑色棉质衣服可有效阻挡紫外线的伤害，说明相同面料衣服但是颜色不同对紫外线的吸收力不同，而相同颜色的衣服但是由于面料的不同导致紫外线吸收力也不相同。
（1）颜色不同的相同面料对紫外线的阻挡或吸收能力不同（2） 相同颜色的不同面料对紫外线的阻挡或吸收能力不同?
三、解答题
15.【答案】 （1）解：由于电热水器正常工作，
则U=U额=220V，P=P额=4400W；
由P=IU可得：
电热水器正常工作时的电流：
I= = =20A；
热水器电热丝的电阻：
R= = =11Ω
（2）解：由ρ= 得水的质量：
m=ρ水V=1000kg/m3×200×10﹣3m3=200kg；
吸收太阳的热量：
Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×200kg×（50℃﹣20℃）=2.52×107J
（3）解：水从30℃加热到50℃吸收的热量：
Q吸′=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×200kg×（50℃﹣30℃）=1.68×107J，
由题知，W电=Q吸′，
则电加热器正常工作时间：
t= = ≈3818s
【解析】【分析】（1）由电热水器的铭牌信息可知额定电压及额定功率，则由功率公式可求得正常工作时的电流；再利用欧姆定律可求得电阻；（2）已知水的体积和密度，根据公式m=ρV可求水的质量；再利用公式Q吸=cm（t﹣t0）可求水吸收的热量；（3）求出水从35℃加热到50℃吸收的热量，由题知W电=Q吸 ， 再由公式t= 求电加热器正常工作时间
16.【答案】 （1）电；清洁无污染
（2）解：太阳能电池板一分钟可提供的电能为：W=UIt=100V×8.4A×60s=5.04×104J
（3）解：汽车的自重：G车=mg=350kg×10N/kg=3500N，
汽车对地面的压强：p= = = =2.5×105Pa
【解析】【分析】（1）目前人类利用太阳能主要有两种方式：将太阳能转化为内能，将太阳能转化为电能；太阳能属于可再生能源，具有清洁无污染、环保、节能、取之不尽，用之不竭等特点；（2）利用W=UIt求出太阳能电池板一分钟可提供的电能；（3）知道压力（车和人、物品的总重力）和受力面积，利用压强公式p= 可直接计算汽车对地面的压强．
【解答】解：（1）太阳能发电站发电时，将光能转化为电能，太阳能发电具有清洁无污染（或环保；节能；取之不尽，用之不竭）等优点；