人教版物理（2024）九年级全册同步练习
第三节太阳能
一、单选题
1．我们并没有生在一个和平年代里，而是生活在一个和平的国家里，感恩共产党！由于俄乌战争导致能源危机，下列关于能源的说法，正确的是（ ）
A．开发利用太阳能、风能、潮汐能，有利于环境保护
B．核反应会发生剧烈的爆炸，人类无法和平利用核能
C．自然界可以永久地为我们提供石油、天然气等能源
D．风能、水能、铀矿、煤炭、石油等都是可再生能源
2．2022年11月29日，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号运载火箭成功发射，并进入预定轨道，开始追赶“天和”核心舱。飞船与空间站组合体交会对接后，中国空间站将组成“三舱三船”的组合体。下列说法正确的是（ ）
A．“神舟十五号”进入预定轨道后将不具有惯性
B．“神舟十五号”的太阳能电池将太阳能转化为机械能
C．在追赶中，以“神舟十五号”为参照物，“天和”是运动的
D．“长征二号”加速升空过程中，“神舟十五号”机械能保持不变
3．下列有关说法正确的是（ ）
A．电磁波与声波均可以在真空中传播
B．电磁波与声波传播速度相同
C．风能与地热能均属于一次能源
D．太阳能是核裂变释放的能量
4．2023年5月10日，由长征七号遥七运载火箭发射的“天舟六号”货运飞船顺利升空，船箭分离并进入预定轨道，成功对接中国空间站组合体端口，下列说法正确的是（ ）
A．“天舟六号”离开地面后就不再受地球的吸引力
B．地面工作人员利用超声波传递信息来控制对接过程
C．“天舟六号”的太阳能帆板将电能转化为太阳能，供仪器设备使用
D．对接后，“天舟六号”飞船从远地点向近地点运动过程中机械能守恒
5．2011年11月3日凌晨，“神舟八号”和“天宫一号”成功对接，关于“神八”和“天宫一号”，下列说法中正确的是( )
A．发射升空过程中它们的机械能都是守恒的
B．对接过程中它们之间是相对静止的
C．它们所使用的太阳能电池翼可以直接将太阳能转化为电能
D．对接后的“神八”和“天宫一号”在太空中不受任何力的作用
6．生物体的能量最终来源于（ ）
A．化学能 B．太阳能 C．热能 D．机械能
二、填空题
7． 随着人类对月球了解的深入，一些科学家预言：月球必将成为人类未来的能源基地。按照一些科学家的设想，月球正面太阳辐射强度达到地球的200倍，可克服在地球上受天气影响等缺点，在月球上建造太阳能电站。月球与地球间的距离约为3.84108m，太阳能电站产生的电能，可通过微波转换器将电能转换成微波，再由微波发射天线将能量传输到地面，如图所示。由于月球表面土壤的比热容较小，昼夜温差可达310℃，所以月球上的建造工作主要由地球上的操作人员远程操控机器人来完成。
（1）太阳发出的巨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”）反应。太阳能电站产生的电能是通过 传输到地球的；
（2）由于月球表面土壤的比热容较小，所以月球表面昼夜温差较 ；
（3）从月球发出的微波信号，需经 s到达地球。（微波的传播速度取3.0108m/s）
8．太阳内部的原子核发生 （选填“裂变”、“聚变”）从而释放能量，小王家的太阳能热水器每天工作吸收太阳能3.36×107J，相当于燃烧 kg的煤气，这是通过 的形式改变水的内能。（q煤气=4.2×107J/kg）
9．如图所示是中国空间站“天宫”，外部有很多太阳能电池板，为空间站提供能量，太阳能电池板工作时将太阳能转化为 能。太阳内部发生的是核 （选填“裂变”或“聚变”）。空间站是通过 （选填“电磁波”或“超声波”）向地球发送信息的。
10．“天宫课堂”第二课于2022年3月23日正式开讲，“太空教师”与地面课堂师生的实时互动交流是通过 进行传播的。空间站太阳翼上的太阳能电池板将 能转化成电能为空间站供电，电能是 （选填“一次”或“二次”）能源。
11．宇宙承载着中国人民千百年来的向往，“祝融号”火星车已安全到达火星表面。火星车有四片太阳能电池板，整体造型就像一只蝴蝶，大阳能电池板是将太阳能转化为 ；火星车塔载了6台科学载荷进行科学探测，其中次表层探测雷达随火星车一起移动探测并收集地下反馈信息，则以火星车为参照物次表层探测雷达是 的。
12．如图是一款无人驾驶的太阳能汽车，它可以实现自动驾驶和远程操控，利用车顶的太阳能电池板提供能源。太阳能是 （填“可再生” 或“不可再生”）能源，该汽车在干燥的天气里高速行驶一段时间后，发现车身上灰尘很多，这是由于汽车车身与空气摩擦导致车身带电，而带电体具有 的性质，使车身吸引灰尘。
三、计算题
13．太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进了千家万．如图所示，某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为2m2，1m2面积上1h接收到的太阳能平均为2.52×106J，若阳光照射该热水器5h，可以使量为80kg的水温度升高30℃，[q干木柴=1.2×107J/kg]，求
(1)水吸收的热量
(2)若这些水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供，需要完全燃烧多少千克干木柴(假设干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收)
(3)该太阳能热水器的效率及开发利用太阳能的优点
14．如图是某太阳能热水器，向其中注入50kg水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃．水的比热容是4.2×103J/（kg ℃）．试求：
（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？
（2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J，则这段时间该热水器的效率是多少？
（3）若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量，需完全燃烧多少千克煤？（煤的热值约为3.5×107J/kg）．
四、综合题
15．利用太阳能电池在太阳光照射下发电叫光伏发电。某市启动了“光伏工程”示范项目，在某中学的教学楼顶安装了总功率为20 kW的光伏发电系统。
（1）一天的有效光照时间按8 h计算，该光伏发电系统一天共发电多少千瓦时？
（2）该光伏发电系统一天的发电量 ，如果由热电转换效率为30%的热电厂来完成，需要燃烧多少千克煤？(煤的热值为3.0×107 J/kg)
（3）请写出一条光伏发电的优点 。
16．2022年11月30日，神舟十四号和神舟十五号两个航天员乘组首次在中国人自己的“太空家园”相会，彰显中国人筑梦太空达到一个新高度。
（1）搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭，在酒泉卫星发射中心按照预定时间精准点火发射。火箭的燃料使用液态氢，主要是因为液态氢的热值 ，液态氢燃烧时热值 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）神舟十五号任务既是中国空间站建造期的最后一棒，也是空间站应用与发展阶段的第一棒，未来更多空间科学实验和技术试验将继续开展：
①空间站在轨运行时，太阳能电池板把太阳能转化为 能提供给空间站上的用电器。有阳光时，若空间站光伏发电的功率为70kW，则2h可发电 kW h；
②如图所示，“天宫课堂”上，航天员王亚平将两块透明板上的水球接触后合成一个，然后将两块透明板分开，中间形成一个长约10cm的液桥，这一实验说明分子间存在 力。
17．利用太阳能电池在太阳光照射下发电叫光伏发电。某市启动了“光伏工程”示范项目，在某中学的教学楼顶安装了总功率为20 kW的光伏发电系统。
（1）光伏发电系统发电时， 能转化为 能。
（2）一天的有效光照时间按8 h计算，该光伏发电系统一天共发电多少 千瓦时？
（3）该光伏发电系统一天的发电量，如果由热电转换效率为30％的热电厂来完成，需要燃烧 千克煤？（煤的热值q煤＝3.0×107J / kg )
（4）请写出一条光伏发电的优点 。
五、科普阅读题
18．阅读短文，回答问题
太阳能飞机
2015年3月9日，全球最大太阳能飞机“阳光动力2号”（如图所示）从阿联酋首都阿布扎比起程，开始环球飞行．将用时四到五个月穿越海洋陆地，完成人类史上首次太阳能环球飞行计划．
“阳光动力2号”的机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料．它的翼展达到72m，比波音747﹣8型的翼展还要宽3.5m；机长22.4m，接近一个篮球场的长度；而质量仅有2300kg，跟一辆中型轿车相差无几．它的起飞速度为46km/h，最大速度约140km/h．
“阳光动力2号”的机翼、机身和水平尾翼上共贴敷了17248片135 m厚的单晶硅薄膜太阳能电池．这些电池可以产生最大70kW的功率，这些电力可以输出给四台单台功率13.5kW的电动机带动四扇4m直径的双叶螺旋桨给飞机提供动力．
“阳光动力2号”白天会爬升到8500m的高度以避开气流并最大化利用太阳能，此时的温度急剧升高，而夜晚则半滑翔飞行，逐渐降低到1500m高度，其速度并不大，因此夜里对能源的需求也大大减少．
（1）“阳光动力2号”的机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料．“极轻”的物理含义是 ．
（2）“阳光动力2号”吸收 能转化为电能，电能再转化为飞机需要的其他形式能．
（3）在狭小的机舱内，两名瑞士飞行员将轮流驾驶，每次连续飞行5个昼夜，速度按80km/h计算，每次连续飞行的距离是 km．
（4）“阳光动力2号”从夜晚航行转为白天航行过程中，飞机的重力势能逐渐 ．
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】能源及其分类；核能；太阳能及其利用与转化
2．【答案】C
【知识点】机械能及其转化；太阳能及其利用与转化；惯性及其现象；参照物及其选择
3．【答案】C
【知识点】能源及其分类；太阳能及其利用与转化；电磁波的传播
4．【答案】D
【知识点】机械能及其转化；太阳能及其利用与转化；重力及其大小的计算；电磁波在日常生活中的应用
5．【答案】C
【知识点】机械能及其转化；太阳能及其利用与转化；运动和静止的相对性
6．【答案】B
【知识点】太阳能及其利用与转化
7．【答案】（1）核聚变；电磁波
（2）大
（3）1.28
【知识点】比热容；核聚变；太阳能及其利用与转化；电磁波在日常生活中的应用
8．【答案】聚变；0.8；热传递
【知识点】热传递改变物体内能；太阳能及其利用与转化
9．【答案】电；聚变；电磁波
【知识点】核聚变；太阳能及其利用与转化；电磁波在日常生活中的应用
10．【答案】电磁波；太阳（或光）；二次
【知识点】能源及其分类；太阳能及其利用与转化；电磁波在日常生活中的应用
11．【答案】电能；静止
【知识点】太阳能及其利用与转化；参照物及其选择
12．【答案】可再生；吸引轻小物体
【知识点】太阳能及其利用与转化；物体带电情况的判断
13．【答案】（1）1.008×107；（2）0.84kg；（3）40%；节能、环保
【知识点】比热容；燃料的热值；热机的效率；太阳能及其利用与转化
14．【答案】（1）解：水吸收的热量：
Q吸=cm（t﹣t0）
=4.2×103J/（kg ℃）×50 kg×（50℃﹣10℃）
=8.4×106J．
答：这段时间该热水器中的水吸收的热量是8.4×106J；
（2）解：热水器的效率：
η= ×100%
= ×100%
=30%．
答：这段时间该热水器的效率是30%；
（3）解：由题意得，煤完全燃烧放出的热量Q放=Q=2.8×107J，
由Q=mq得，需完全燃烧煤的质量：
m= = =0.8kg．
答：若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量，需完全燃烧0.8千克煤．
【知识点】太阳能的相关计算
15．【答案】（1）解：该光伏发电系统一天共发电：W Pt 20kW×8h 160kW h；
（2）解：160kW h 160×3.6×106J 5.76×108J；Q = 1.92×109J；燃烧煤的质量m 64kg.
（3）清洁无污染
【知识点】燃料的热值；太阳能及其利用与转化；电功的计算
16．【答案】（1）大；不变
（2）电；140；引
【知识点】燃料的热值；太阳能及其利用与转化；电功的计算；分子间相互作用力
17．【答案】（1）光（太阳）；电
（2）160kW˙h
（3）64
（4）节能、无污染等
【知识点】太阳能及其利用与转化；太阳能的相关计算
18．【答案】（1）密度极小
（2）太阳
（3）9600
（4）增加
【知识点】太阳能及其利用与转化
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