苏科版九年级全册第十八章 能源与可持续发展太阳能综合训练题

18.3太阳能同步练习苏科版初中物理九年级下册

一、单选题（本大题共10小题，共20.0分）

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. 5月19日，天问一号着陆巡视器成功着陆于火屋，这标志着我国首台火星车“祝融号”开启探索之旅。下列表述与实际不相符的是

A. 火星车表面铺设“纳米气凝胶”板，是利用了该材料密度极小、导热性极差的属性
B. 火星车上安装的“蝴蝶型”太阳能帆板可将太阳能转化为电能
C. 着陆器在临近火星表面悬停时，它受到的力一定是平衡力
D. 着陆器下降至着陆点的过程中，动能变大，重力势能变小，机械能变小

3. 2021年5月29日20时55分，货运飞船“天舟二号”在海南文昌发射场成功发射，并在8小时后与“天和核心舱”成功实现自主交会对接。则下列说法中错误的是

A. 用氢作燃料，是因为氢的热值大
B. “天舟二号”打开太阳能帆板后可将太阳能转化为电能
C. 火箭向下喷燃气才能上升，是因为力的作用是相互的
D. “天舟二号”和“天和核心舱”对接时，两者的动能均为0

4. 有一种新型充电宝，既可以利用太阳能给自身充电，又能给手机等电子设备充电。下列有关说法正确的是

A. 给充电宝充电时，充电宝相当于电源
B. 太阳能电池可以把太阳能转化为电能
C. 给手机充电时将化学能转化为电能
D. LED指示灯是由超导材料制成的

5. 如图所示的发电方式中，利用太阳能发电的是

A. 风力发电 B. 光伏发电
C. 火力发电 D. 潮汐发电

6. 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

7. 2021年4月29日，搭载空间站天和核心舱的长征五号B运载火箭在我国文昌航天发射场点火升空，约494秒后，天和核心舱与火箭成功分离进入预定轨道。拉开了中国空间站在轨组装建造的序幕。下列关于火箭发射的说法正确的是

A. 火箭在加速升空的过程中，机械能不变
B. 在火箭和核心舱分离前，天和核心舱相对于火箭是运动的
C. 核心舱在绕轨道运行时受到平衡力的作用
D. 天和核心舱带有太阳能电池帆板可把太阳能转化为电能

8. 关于空间站所使用的供电装置，你认为最可行的是．

A. 太阳能电池 B. 化学蓄电池 C. 柴油发电机 D. 风力发电机

9. 新材料广泛应用于社会的各个领域，关于新材料的应用，下列说法中错误的是

A. 超导材料用于制作电饭锅的发热体，可提高发热效率
B. 硅光电池能够把太阳能直接转化为电能，且完全不会造成污染
C. 使用记忆合金弹簧制作的淋浴恒温阀门，实现了智能调节水温
D. 纳米陶瓷具有一定的韧性，可以制造发动机缸体

10. 如图所示是湖南大学内的“风能太阳能互补”节能灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板，“腰插”蓄电池。关于节能灯的设计解释合理的是

A. 节能灯工作时是将电能转化成机械能
B. 小风扇工作时将电能转化为机械能
C. 太阳能电池板是将太阳能转化电能
D. 蓄电池储存能量的过程是将电能转化成机械能和太阳能
 

二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）

11. 如图所示的太阳能汽车，车体的外部贴有太阳能电池板，将太阳能直接转换成电能并储存在蓄电池中，太阳能是______选填“可再生”或“不可再生”能源，为使车身更轻便，大量使用了轻合金、复合材料等来制造，是因为它们的______小，车身侧断面制成流线型，这是为了减小______。

12. “文明出行，从我做起。”根据你的了解，太阳能交通信号灯的连接方式是______ 联；晴朗的白天，太阳能电池将太阳能除转化为信号灯所用的电能外，还有一部分转化为蓄电池的______ 能，供信号灯在夜间工作。
13. 2015年3月31日，世界上最先进、不耗一滴油的太阳能飞机“阳光动力2号”降落在 重庆江北国际机场如图所示。飞机虽然体积庞大，但质量只有，与一辆家用 汽车相当。其72m长的流线型机翼上共有17248块太阳能电池板，不仅可以给飞机的电动机供电，还能给飞机的锂电池充电，以满足夜间飞行的需要。“阳光动力2号”的成功飞行证明了人类可以用清洁能源创造奇迹。
    请找出一个与以上情景有关的物理信息，并指出对应的物理知识，不得与示例重复。示例：物理信息：电池板给锂电池充电；
    物理知识：电能转化为化学能。
    作答：物理信息：______；
    物理知识：______。
14. 2020年6月23日9时43分，我国成功发射北斗系统第五十五颗导航卫星，北斗全球卫星导航系统部署全面完成。北斗系统特有的短报文功能是靠______选填“超声波”或“电磁波”来传递信息的，北斗卫星的太阳能帆板是将______能转化为电能。

三、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）

15. 为了有效利用太阳能，某兴趣小组对“吸收太阳能多少与物体表面颜色之间的关系”进行了实验探究，在黑色和白色的塑料袋内装了质量相同的水，插入温度计后系好，放在太阳光下曝晒，每隔相同时间读出温度计示数，数据记录如下：

该小组同学在实验中采用的主要科学研究方法是______法；
白色塑料袋的温度在升高到时，温度上升了______；
由以上研究可知：太阳能热水器集热管的吸热表面颜色应以______色为宜；
某太阳能热水器的集热管接收太阳能的有效面积为2米，若每米的集热管每小时接收太阳能约焦，则该热水器2小时内可接收太阳能______焦。

16. 阅读短文，回答问题：
    太阳能路灯
    图甲是我市333省道两边的太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成。它的结构示意图如图乙，工作时能量流程图如图丙。
    
    LED发光二极管是一种半导体器件，它具有工作电压低、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点它与普通的白炽灯发光原理不同，可以把电直接转化为光。实验测得LED发光二极管两端加不同电压时的电流，数据如下表：

关于流程和的能量转化，下列说法正确的是______ ；
A.流程是将太阳能转化为电能，流程是将电能转化为光能
B.流程是将电能转化为化学能，流程是将电能转化为光能
C.流程是将电能转化为化学能，流程是将化学能转化为电能
D.流程是将太阳能转化为电能，流程是将化学能转化为光能
为使额定电压为的LED发光二极管正常工作，应将______ 个LED发光二极管串联才能安全使用；
如图乙所示，一般情况下关于控制开关S的接通状态下列说法正确的是______ ；
A.白天S与a接通，夜晚S与b接通
B.白天S与a接通，夜晚S与c接通
C.白天S与b接通，夜晚S与c接通
D.白天S与c接通，夜晚S与a接通
这种LED发光二极管的电压从变化到时，LED的电功率增加了______ W；
下列哪一幅图像所反映的关系符合LED发光二极管的特征？______ 。

四、计算题（本大题共2小题，共16.0分）

17. 提倡环保节能是现代社会的主流，有条件的地区使用太阳能进行取暖或发电正在积极推进中，经查询资料，本地区冬季太阳能集热管每平方米面积上每天可接受的太阳能为，煤的热值为请你帮助完成下列计算，为本地区太阳能建设提供依据．
    如果集热管每平方米面积上每天接受的太阳能的被水吸收，可使多少千克的水温度从升高到？水的比热容为
    用集热管每平方米面积上每天接收的太阳能替代煤，可节约煤多少千克？假设煤完全燃烧
    请写出一条太阳能的优点．
    
    
    
    
    
    
     
18. “天问一号”火星探测器成功发射。“祝融号”火星车已在火星上展开探测。请用物理知识回答下列问题：
    在发射的过程中，“天问一号”在大气层内加速升空，它的动能、重力势能是如何变化的？
    从能量转化的角度分析，“天问一号”上携带的太阳能电池板有何作用？
    “祝融号”在探测时是利用什么将信息传送回地球的？
    
    
    
    
    
    
    
    

答案和解析

1.【答案】B
 

【解析】解：
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．
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．
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，、等污染物的含量少．
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．
卫星导航在传递信息过程中主要依靠电磁波．
此题考查知识点全面，要求全面掌握，结合相关的物理知识进行分析解答，属于考查基本概念题目，但易出错．
 

2.【答案】D
 

【解析】解：
A、火星车表面铺设“纳米气凝胶”板，是利用了该材料密度极小、导热性极差即较好的隔热性的属性，这样能减小火星车的质量，当外界温度过高或过低时，还能使火星车内部维持一个适宜的温度，故A与实际相符；
B、火星车上安装的“蝴蝶型”太阳能帆板可以将太阳能直接转化为电能储存起来，故B与实际相符；
C、着陆器在临近火星表面悬停时，其运动状态没有发生改变，则它受到的力一定是平衡力，故C与实际相符；
D、着陆器下降至着陆点的过程中，其质量不变，速度变小，则动能变小，同时高度变小，则重力势能变小，机械能也变小，故D与实际不相符。
故选：D。
根据“纳米气凝胶”的特点分析；
太阳能电池板能把太阳能转化为电能；
根据着陆器的运动状态分析其受力情况；
动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量和高度有关，机械能等于动能与势能的总和。
本题考查了材料的性质、太阳能的转化、平衡力的辨别、机械能的变化，难度不大。
 

3.【答案】D
 

【解析】解：
A、质量相同的燃料完全燃烧，氢的热值比较大，氢放出热量多，所以火箭用氢作为燃料，故A正确。
B、“天舟二号”打开太阳能帆板，可以将太阳能直接转化为电能，故B正确。
C、火箭向下喷燃气时给气体一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，气体给火箭一个向上的力，火箭才能上升，故C正确。
D、“天舟二号”和“天和核心舱”对接时，它们相对于地球都是运动的，具有动能，故D错误。
故选：D。
氢的热值比较大，质量相同的燃料完全燃烧，氢放出热量多。
太阳能电池板将太阳能转化为电能。
物体间力的作用是相互的。
动能的大小与质量和速度有关。
本题考查能量的转化、动能、热值及力的相互性，属于基础题目。
 

4.【答案】B
 

【解析】解：
A、给充电宝充电时，充电宝会消耗电能，充电宝相当于用电器，故A错误；
B、太阳能电池可以把太阳能直接转化为电能，故B正确；
C、在给手机电池充电的过程中，电能转化为电池的化学能，故C错误；
D、LED指示灯是利用半导体材料制成的，故D错误。
故选：B。
向充电宝充电时，将电能转化为化学能；
太阳能电池可以把太阳能转化为电能；
用电器是将电能转化为其他形式能的装置；
指示灯是利用半导体材料制成的。
本题以充电宝为载体，考查了太阳能的转化、电能的转化等知识，属于基础题目。
 

5.【答案】B
 

【解析】解：A、风力发电将风的机械能转化为电能，故A不符合题意；
B、光伏发电是将太阳能转化为电能，故B符合题意；
C、火力发电是将燃料的化学能转变为内能，内能转化为机械能，机械能转化为电能，故C不符合题意；
D、潮汐发电是将潮汐的机械能转化为电能，故D不符合题意。
故选：B。
太阳能发电是将太阳能转化为电能的过程。
能准确的判断出该过程中消耗了哪种形式的能，进而产生了哪种形式的能是解决该题的关键。
 

6.【答案】A
 

【解析】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。
故选：A。
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。
太阳能在生活中的应用一般都是转化为其它形式的能量进行使用。目前，人们主要采用光转化为电、光转化为热的方式来开发、利用太阳能。
 

7.【答案】D
 

【解析】解：A、火箭在加速升空的过程中，质量不变，高度增加，速度增大，势能增大，动能增大，所以机械能增大，故A错误；
B、在火箭和核心舱分离前，天和核心舱相对于火箭位置不变是静止的，故B错误；
C、核心舱在绕轨道运行时，做曲线运动，其运动状态在改变，受非平衡力作用，故C错误；
D、天和核心舱带有太阳能电池帆板可把太阳能转化为电能，故D正确。
故选：D。
物体具有的机械能是指动能和势能的总和，动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大；
判断一个物体的运动状态时，关键是看被研究的物体与所选的标准参照物之间的相对位置是否发生了改变，如果发生改变，则物体是运动的；如果未发生变化，则物体是静止的；
如果物体不能保持静止或匀速直线运动状态，则这两个力的作用效果不可相互抵消合力不为，我们就说这两个不力平衡；
太阳能电池板就可以将太阳能转化为电能。
本题以航天发射为背景，考查了多个知识点在其中的应用，难度不大。
 

8.【答案】A
 

【解析】太阳能电池可以做得比较小巧，并且太阳能取之不尽，没有污染，所以太阳能电池要比化学电池和柴油发电机优越得多．因为在太空中没有空气，不会产生风，所以风力发电机就没有用武之地了．
 

9.【答案】A
 

【解析】解：A、超导材料没有电阻，由焦耳定律可知，超导材料通电时不会产生热量，所以不能用于制作电饭锅的发热体，故A错误；
B、硅光电池是一种直接把光能转换成电能的半导体器件，不会污染环境，故B正确；
C、记忆合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以变回到原来的形状，当水温达到一定温度时，它可以立即伸长许多，将阀门关闭，从而调节水温，故C正确；
D、陶瓷比一般金属硬度高，耐磨损，耐高温，可惜太脆，一撞就碎。现在用纳米陶瓷粉制成的陶瓷，具有一定的韧性，如果用它制造发动机的缸体，可以提高发动机的性能，故D正确。
故选：A。
超导体是电阻为零的材料，超导材料通电时不会产生热量；
硅光电池是一种直接把光能转换成电能的半导体器件；
合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以地变回到原来的形状，人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金；
纳米陶瓷相较于普通陶瓷具有一定的韧性。
此题考查了不同物理性质的材料在实际生活中的应用，体现了物理知识与日常生活的密切联系。
 

10.【答案】C
 

【解析】解：A、节能灯工作时，消耗电能，产生光能和内能，所以是将电能转化为光能和内能的过程，故A错误；
B、图中的小风扇工作时，消耗风能，产生电能，故是把风能转化为电能，故B错误；
C、太阳能电池板，消耗太阳能，产生电能，故是把太阳能转化为电能，故C正确；
D、蓄电池储存能量的过程是充电过程，即消耗电能，产生化学能，所以是将电能转化为化学能的过程，故D错误；
故选：C。
准确的判断出下面各个选项中，消耗了什么形式的能，进而产生了什么形式的能即可。
熟悉并能准确的判断出上述情境中的能量转化是解决该题的关键。
 

11.【答案】可再生  密度  阻力
 

【解析】解：太阳能可源源不断从自然界中获得，是可再生能源；
为使车身更轻便，大量使用了轻合金、复合材料等来制造，是因为它们的密度小，在相同体积情况下质量小；
车身侧断面制成流线型，可以减少行驶过程中空气的阻力，有利于提高速度或节约能源。
故答案为：可再生；密度；阻力。
能从自然界源源不断得到或可重复利用的能源是可再生能源，不能从自然界源源不断得到或不能重复利用的能源是不可再生能源。
相同体积情况下，密度小质量小；
流线型物体运动过程中，可以减小阻力，提高速度。
本题涉及能源分类、密度的应用以及减小阻力的方法，属于综合性题目。
 

12.【答案】并  化学
 

【解析】解：太阳能交通信号灯能各自独立工作、互不影响，所以各信号灯是并联的；
由题意可知，晴朗的白天，太阳能电池还会对蓄电池充电，将电能转化为化学能。
故答案为：并；化学。
串联电路中各用电器相互影响，并联电路中各用电器能独立工作、互不影响；太阳能电池将太阳能转化为电能；对蓄电池充电时，相当于是用电器。
本题考查了电能的转化、电路的连接方式，属于基础知识。
 

13.【答案】体积庞大，质量较轻  制造飞机的材料密度较小
 

【解析】解：
由“飞机虽然体积庞大，但质量只有”可知，飞机体积庞大，质量较轻；由可知，制造飞机的材料密度较小；
由题意可知，机翼为流线型造型，利用了流体压强与流速的关系，可产生向上的升力；
故答案为：体积庞大，质量较轻；制造飞机的材料密度较小合理即可。
根据材料中的内容，“飞机虽然体积庞大，但质量只有”分析；或从流体压强与流速的关系等方面找出所涉及的物理知识。
能从材料中找出相关的信息，并能用物理知识进行解释，是解答本题的关键，体现了物理知识在高科技领域的应用。
 

14.【答案】电磁波  太阳
 

【解析】解：北斗系统特有的短报文功能是靠电磁波来传递信息的，北斗卫星的太阳能帆板是将太阳能能转化为电能。
故答案为：电磁波；太阳。
电磁波能传递信息，可以在真空传播。广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的；
太阳能帆板能将太阳能转化为电能。
本题考查了电磁波的传播与应用、太阳能的转化，属于基础题型。
 

15.【答案】控制变量    黑 
 

【解析】解：根据题目中的表格可知，水的质量相同，只有装水的塑料袋的颜色不同，通过此来做研究比较，所以采用的是控制变量法；
白色塑料袋的温度在升高到时，上升的温度是；
由表格中数据分析可知，黑色塑料袋内水的温度明显要高于白色塑料袋内的水的温度，所以太阳能热水器集热管的吸热表面颜色应以黑色为宜；
该热水器2小时内接收的太阳能是。
故答案为：控制变量；；黑；。
控制变量法指的是当实验结果受到多个因素影响时，为了研究其中某一个因素的变化对结果有何影响，就必须控制其他几个因素保持不变的方法；
升高的温度是末温与初温的差；
根据表格中的数据进行分析，同样质量的水同样的时间哪一个的温度升高的快；
热水器吸收的能量为时间面积辐射强度
本题主要考查的是吸收太阳能与物体表面颜色之间的关系及热量的计算，综合性强。
 

16.【答案】C  8  B    A
 

【解析】解：
由图可知，流程是太阳能电池板对蓄电池充电的过程，是将电能转化为化学能，储存在电池中；流程蓄电池给灯泡供电过程，是将化学能转化为电能；故选C；
由于太阳能电池板产生的电压较大，而LED发光二极管是一种半导体器件，它工作电压低，所以将它们串联接在电路中，则串联的个数进一法。
由图可知，当开关与a点接触时，LED灯断路，不工作；当开关与b点接触时，LED灯才接入电路正常工作；所以白天S与a接通，夜晚S与c接通，故选B。
当电压为时，电流为380mA，LED的电功率，
当电压为时，电流为690mA，此时LED的电功率 ，
LED增加的电功率。
根据表中数据可知，当电压在2V或低于2V时，通过灯泡的电流为0，即此时电阻趋向无穷大；在电压超过2V后，电流随电压的增大而迅速增大，由欧姆定律可知，二极管的电阻逐渐减小，故A正确。
故答案为：电；化学； ；  ；；。
据题目的实际判断出能量的转化过程即可；
据串联电路中电压的规律分析即可判断；
当开关与b点接触时，LED灯才接入电路。当开关与a点接触时，LED灯处于断路状态。
知道LED灯的电压和电流，由可求出电功率。然后将两个电功率值相减，得出增加的电功率。
根据表中数据，分析LED灯两端电压和通过灯泡电流的关系，确定正确的图像。
本题考查太阳能的转换和电功率公式的应用，知道LED灯工作时，直接把电能转化为光能，转化率很高，正逐步走入人们的生活。
 

17.【答案】解：
由可得，水吸收的热量：
，
由可得，水的质量：
．
假设煤完全燃烧，
由可得，需要燃烧煤的质量：
，即可节约煤．
太阳能其优点是：节能、无污染、取之不尽等．
答：可使72千克的水温度从升高到；
可节约煤；
太阳能其优点是：节能、无污染、取之不尽等．
 

【解析】已知，根据吸热公式就可求出可以使多少千克水的温度从升高到．
因为煤完全燃烧，利用即可求得煤的质量．
太阳能无污染属清洁能源．
本题是一道热学的综合应用题，与实际生活相联系，使学生觉得学了物理有用，熟练应用吸热公式、燃料完全燃烧放热公式即可正确解题．
 

18.【答案】答：在发射的过程中，“天问一号”在大气层内加速升空，它的质量不变，速度变大，动能变大；同时，质量不变，高度增加，所以其重力势能变大；
火星车主要采用太阳能电池板发电，太阳能电池的作用是将太阳能转化为电能；
电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，所以，“祝融号”在探测时是利用电磁波将信息传回地球的。
 

【解析】动能大小与质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小与质量和被举得高度有关，质量越大，高度越高，重力势能越大；
根据太阳能电池的作用是将太阳能能转化为电能进行分析；
电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播。广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。
本题考查了电磁波的传播与应用，能量的转化，综合性强，难度不大。