九年级物理下册考点：18.3太阳能（考点解读）（解析版）

九年级物理下册考点：18.3太阳能（考点解读）（解析版）九年级物理下册考点：18.3太阳能（考点解读）（解析版）PAGEPAGE1九年级物理下册考点：18.3太阳能（考点解读）（解析版）18.3\o"18.3太阳能"太阳能(考点解读)(解析版)1、太阳能及其利用(1)太阳能是由太阳内部氢原子发生氢氦聚变释放出巨大核能而产生的,来自太阳的辐射能量;(2)地球上几乎所有的能源都来自太阳能(除：核能、地热能、潮汐能);(3)目前直接利用太阳能的途径主要有两种：一种是用集热器把水等物质加热,例如太阳能热水器;另一种是用太阳能电池把太阳能转化成电能;(4)优点：十分巨大、供应时间长、分布广阔、获取方便、安全、干净、不污染环境;(5)缺点：分散性广、昼夜稳定性差、可转化率低.2、太阳能的转化(1)光-热能转换

原理：利用太阳辐射加热物体而获得热能.

应用：太阳能热水器、反射式太阳灶、高温太阳炉、地膜、大棚、温室;

(2)光-电转换

原理：根据光电效应,利用太阳能直接转换成电能;

应用：为无电场所提供电池,包括移动电源和备用电源、太阳能日用电子产品.【典例1-1】(2023•包河区三模)2023年5月10日,搭载"天舟六号”货运飞船的"长征七号”遥七运载火箭发射成功发射."天舟”与"天和”核心舱自主快速交会对接的组合体在轨运行的情景,如图所示.则下列说法正确的是()A．天舟六号货运飞船升空后,其内部携带的物体总质量变小 B．天舟六号与天和核心舱组合体在轨运行时,其不具有惯性 C．天和核心舱外部的太阳翼工作时,可将太阳能转化为电能 D．天舟六号与天和核心舱组合体在轨运行,相对地球是静止的【答案】C【分析】(1)质量是物体的一种基本属性,与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关;(2)我们把物体保持运动状态不变的属性叫做惯性,惯性代表了物体运动状态改变的难易程度,惯性的大小只与物体的质量有关;(3)根据太阳能电池板工作时能量的转化情况分析答题;(4)研究物体的运动情况时,首先要选取一个物体作为标准,这个被选作标准的物体叫做参照物.研究对象的运动情况是怎样的,就看它与参照物的相对位置是否变化.【解答】解：A．质量是物体本身的一种属性,与状态和所处位置以及形状无关,故天舟六号货运飞船升空后,其内部携带的物体总质量不变,故A错误;B．物体能够保持原来的运动状态不变的性质叫惯性,任何有质量的物体都具有惯性,故B错误;C．太阳翼将太阳能转化为电能,供应飞船正常工作,故C正确;D．天舟六号与天和核心舱不属于地球同步卫星,所以相对地球是运动的,故D错误.故选：C.【典例1-2】(2023•淮阳区校级模拟)2022年11月28日电,神舟十五号瞄准11月29日23时08分发射.经空间站阶段飞行任务总指挥部研究决定,费俊龙、邓清明、张陆3名航天员将执行神舟十五号载人飞行任务,由费俊龙担任指令长,下列说法正确的是()A．进入太空后宇航员的质量减小 B．载人飞船升空过程中机械能不变 C．空间站的太阳能电池板将太阳能转化为电能 D．载人飞船绕地球运动时,宇航员受的力为平衡力【答案】C【分析】(1)质量是物体的属性,与形状、状态、位置和温度无关;(2)动能的影响因素是质量和速度,重力势能的影响因素是质量和高度,据此分析判断;(3)太阳能电池可以将太阳能转化为电能;(4)静止或匀速直线运动的物体受力平衡.【解答】解：A、质量是物体的属性,与位置无关,进入太空后宇航员的质量不变,故A错误;B、火箭升空时,质量可以认为不变,但速度和高度均增大,是内能转化为机械能,机械能增大;故B错误;C、空间站的太阳能电池板将太阳能转化为电能,故C正确;D、载人飞船绕地球运动时,做曲线运动,处于非平衡状态,宇航员受的力为非平衡力,故D错误.故选：C.【典例1-3】(2023•武汉模拟)(多选)太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一.关于太阳能的利用,下列说法错误的是()A．图中,绿色植物通过光合作用将太阳能转化为植物的化学能 B．图中,太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能 C．图中,太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能 D．图中,首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能【答案】BCD【分析】从能的转化方向、转化形式分析解答此题,总是减少的能量转化为增加的能量.【解答】解：A、绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能,故A正确;B、太阳能热水器是通过热传递方式改变水的内能,不是通过做功的方式,故B错误;C、太阳能信号灯先将太阳能先转化为电能,再转化为光能,故C错误;D、太阳能飞机是先将太阳能转化为电能,再转化为机械能,故D错误.故选：BCD.【典例1-4】(2023秋•金坛区期中)如图为搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭,燃料在火箭的燃烧室内燃烧,将化学能转化为内能,卫星上的太阳能电池板工作时将太阳能转化为电能.载人飞船加速上升过程中,动能增大(增大/减小/不变),机械能增大(增大/减小/不变).【答案】内;电;增大;增大.【分析】燃料在燃烧的过程中,化学能转化为内能;动能与质量和速度有关;机械能为动能和势能的和;太阳能电池板能把太阳能直接转化为电能.【解答】解：燃料具有化学能,燃料在燃烧的过程中,化学能转化为内能;卫星上的太阳能电池板工作时将太阳能直接转化为电能.火箭加速升空时,质量不变,速度变大,高度变高,动能变大,重力势能变大,所以机械能变大;故答案为：内;电;增大;增大.【典例1-5】(2023•黄埔区校级模拟)太阳是人类能源的宝库,目前人类直接利用太阳能的方式主要有以下两种：(1)如图甲,太阳能汽车利用太阳能电池将太阳能E1转化为电能E2,储存在车上的蓄电池内,为汽车提供动力.太阳能是一种可再生能源(选填"可再生”、"不可再生”),E1＞E2(选填"＞”、"＝”、"＜”);(2)如图乙,太阳能热水器将太阳能转化为内能,若热水器装满100L、20℃的水,在阳光的照射下,水温升高到60℃,那么这些水吸收的热量为1.68×107J,若改用效率为60%的天然气灶给这些水加热,温度升高30℃时,则需要完全燃烧0.5m3的天然气.[天然气的热值为4.2×107J/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),1L＝1dm3]【答案】(1)可再生;＞;(2)1.68×107;0.5.【分析】(1)从能源是否可短时间内获得补充的角度可分为可再生能源和不可再生能源.化石能源、核能会越用越少,不可能在短期内从自然界得到补充,所以它们属于不可再生能源;而风能、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;目前我国太阳能电池将太阳能转化为电能的效率大约在20%～30%之间,据此解答;(2)利用密度公式求出热水器内水的质量,利用Q吸＝cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;根据Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量,根据效率公式求出天然气完全燃烧放出的热量,利用Q放＝Vq求出需要完全燃烧天然气的体积.【解答】解：(1)太阳能可以认为是取不尽用之不竭的,因此太阳能属于可再生能源;目前我国太阳能电池将太阳能转化为电能的效率大约在20%～30%之间,因此E1＞E2;(2)热水器内水的体积为：V＝100L＝100dm3＝0.1m3;热水器内水的质量为：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.1m3＝100kg;水吸收的热量：Q吸＝cm(t﹣t0)＝4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(60℃﹣20℃)＝1.68×107J;水的温度升高30℃,水吸收的热量为：Q吸′＝cmΔt＝4.2×103J/(kg•℃)×100kg×30℃＝1.26×107J;由η＝可知,天然气完全燃烧放出的热量为：Q放＝＝＝2.1×107J;由Q放＝Vq可知,需要完全燃烧天然气的体积为：V＝＝＝0.5m3.故答案为：(1)可再生;＞;(2)1.68×107;0.5.【典例1-6】(2023•陕西)"阳光动力2号”是实现首次环球飞行的太阳能飞机.该飞机利用机身表面安装的光伏电池将太阳能转化为电能,这些电能可直接驱动飞机的电动机工作,还可同时给机载电池充电.该飞机质量为2500kg,平均飞行速度为75km/h,飞机搭载4个电动机用于驱动螺旋桨旋转,每个电动机的功率为13.5kW,其工作效率为90%.光伏电池经10h正常光照后,可为飞机提供340kW•h电能,这些电能只用来充电时,刚好可将机载电池从0充至100%满电状态.请完成下列问题.(1)电动机工作时将电能转化为机械能.(2)飞机停放在水平地面上时,飞机支撑架与水平地面的总接触面积为0.2m2,则飞机对地面的压强是多少?(g取10N/kg)(3)若光伏电池将太阳能转化为电能的效率为24%,则将机载电池从0充至100%满电状态,所需要的太阳能是多少?(4)机载电池充满电时,飞机从甲地出发,以最大功率飞往相距750km的乙地,飞行过程中光照正常,且当天光照时长不低于10h,根据飞行安全要求,飞机降落时机载电池剩余电能不低于总量的20%,飞机是否能按要求到达乙地?【答案】(1)电;机械;(2)飞机对地面的压强是1.25×105Pa;(3)若光伏电池将太阳能转化为电能的效率为24%,则将机载电池从0充至100%满电状态,所需要的太阳能是5.1×109J;(4)飞机能按要求从甲地飞到乙地.【分析】(1)电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用,工作时将电能转化为机械能;(2)根据G＝mg求出飞机的重力,飞机对水平地面的压力等于自身的重力,利用p＝求出飞机对地面的压强;(3)根据W太＝求出机载电池从0充至100%满电状态所需要的太阳能;(4)根据速度公式求出飞机从甲地飞到乙地的时间,利用W机＝Pt求出飞机飞行需要的机械能,根据W耗电＝求出电动机需消耗的电能,据此求出降落时电池剩余电能,与机载电池总电能的20%进行比较,然后进行判断.【解答】解：(1)电动机工作时将电能转化为机械能;(2)飞机的重力G＝mg＝2500kg×10N/kg＝2.5×104N,飞机对水平地面的压力等于自身的重力,即F＝G＝2.5×104N,飞机对地面的压强为：p＝＝＝1.25×105Pa;(3)机载电池从0充至100%满电状态需要的太阳能：W太＝＝＝5.1×109J;(4)由v＝得,飞机从甲地飞到乙地的时间为：t＝＝＝10h,飞机飞行需要的机械能为：W机＝Pt＝4×13.5kW×10h＝,电动机需消耗的电能为：W耗电＝＝＝600kW•h,本次飞行中,电池可以提供的总电能：W总＝340kW•h+340kW•h＝680kW•h,降落时,电池剩余电能：W剩余＝680kW•h﹣600kW•h＝80kW•h,机载电池总电能的20%为：W剩余'＝340kW•h×20%＝68kW•h,由于W剩余＞W剩余',所以飞机能按要求从甲地飞到乙地.答：(1)电;机械;(2)飞机对地面的压强是1.25×105Pa;(3)若光伏电池将太阳能转化为电能的效率为24%,则将机载电池从0充至100%满电状态,所需要的太阳能是5.1×109J;(4)飞机能按要求从甲地飞到乙地.【变式1-1】(2023•广水市模拟)2022年11月1日,"梦天实验舱”和"空间站组合体”成功完成交会对接,这是我国载人航天工程中最大质量的两个航天器在太空"握手”.如图所示为空间站与地球的合影,下列说法不正确的是()A．"梦天实验舱”是利用电磁波将高清影像图传回地球 B．太阳能电池板工作时将太阳能转化为电能 C．太阳能来源于太阳内部的核聚变,是可再生能源 D．电磁波的频率越高,传播的速度就越大【答案】D【分析】(1)电磁波能传递信息且能在真空中传播;(2)太阳能电池板工作时将太阳能转化电能,实现光电转换;(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,核聚变又称热核反应;可以从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源;(4)各种电磁波在真空中的波速都等于真空中的光速.【解答】解：A、电磁波能传递信息且能在真空中传播,"梦天实验舱”与地面控制中心联系是通过电磁波传递信息的,故A正确;B、太阳能电池板工作时将太阳能转化电能,实现光电转换,故B正确;C、太阳能来源于太阳内部氢核的聚变,可以从自然界源源不断地得到是可再生能源,故C正确;D、各种电磁波在真空中的波速都等于真空中的光速,传播速度与频率无关,故D错误.故选：D.【变式1-2】(2023•榆阳区校级一模)目前,科学家正在研究太空电站,即地球同步轨道上的太阳能电站,其示意图如图所示.下列说法错误的是()A．以地球为参照物,太空电站是静止的 B．太阳能是太阳内部氢原子裂变时释放出的能量 C．利用微波实现"无缆传输”,微波是一种电磁波 D．太阳能是一种清洁、无污染的可再生能源【答案】B【分析】(1)物体相对于参照物的位置发生了变化,则物体是运动的;物体相对于参照物的位置没有发生变化,则物体是静止的;(2)太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量;(3)电磁波是一个大家族,电磁波可以传递信息;(4)可再生能源可以短时间内从自然界中源源不断地获取.【解答】解：A、太空电站在地球同步轨道上,像同步卫星一样相对于地球是静止的,故A正确;B、太阳能是太阳内部氢原子聚变时释放出的能量,故B错误;C、电磁波是一个大家族,微波是也电磁波的一种,故C正确;D、太阳能是一种清洁、无污染的可再生能源,故D正确.故选：B.【变式1-3】(2023•大连模拟)(多选)如图是中国首座投入使用的塔式光热发电站.在空旷的地面建立较高的接收塔,塔的周围安装大量可以旋转的平面镜,将太阳光聚集到塔顶的接收器,接收器内的工作系统会产生高温蒸汽,推动汽轮机工作,进而带动发电机发电.下列说法正确的是()A．将太阳光聚集到塔顶是利用了光的反射 B．平面镜的角度要随着太阳位置的变化而变化 C．塔顶的接收器将太阳能转化为内能 D．蒸汽推动汽轮机工作是机械能转化为内能【答案】ABC【分析】结合塔式光热发电站的工作特点,从如何利用太阳能以及能量转化的角度可逐一做出判断.【解答】解：A、由题意可知,塔式光热发电站是利用光的反射将太阳光聚集到塔顶的,故A正确;B、光的反射要遵循反射定律,因此,平面镜的角度要随着太阳位置的变化而变化,故B正确;C、由题意可知,接收器内的工作系统会产生高温蒸汽,因此,塔顶的接收器将太阳能转化为内能,故C正确;D、蒸汽推动汽轮机工作时,利用高温蒸汽推动机器转动,是内能转化为机械能,故D错误.故选：ABC.【变式1-4】(2023•灌云县校级模拟)如图所示,中国"祝融号火星车质量为240kg.太阳能板将太阳能转化为电能,为火星车上的科学设备供电,车顶部安装有集热器,其窗口覆盖了一层透光率很高的膜,阳光可以透进来,保证红外线能量只进不出、在膜下面,是一种叫正十一烷的材料,白天它被阳光照射吸热熔化,到了夜晚温度降低,它逐渐凝固,把储存的能量再释放出来,"祝融号”火星车是六轮驱动,且每个车轮都能转向,爬坡时走"之”字形路线.(火星表面g取4N/kg)(1)阳光中的红外线具有显著的热效应;(2)在下列方框中填上装置或能量名称,完成火星车利用太阳能的路径图①太阳能板,②内能.【答案】(1)热;(2)太阳能板;内能.【分析】(1)红外线的作用和用途：红外线的热作用比较强,制成热谱仪、夜视仪、电视遥控器等;(2)根据太阳能的利用方法光电转换和光热转换分析解答即可.【解答】解：(1)阳光中的红外线具有显著的热效应;(2)太阳能板,将太阳能转化为电能;集热器将太阳能转化为内能.故答案为：(1)热;(2)太阳能板;内能.【变式1-5】(2023春•南关区校级期中)2023年4月1日长春"共享单车”开始上岗."共享单车”绿色环保,它具GPS定位功能,方便人们用手机寻找到附近车辆.(1)GPS卫星定位工作是靠电磁波来传递信号的.(2)"共享单车”前储物篮底板是一个太阳能电池板,为GPS功能供电.太阳能是一种可再生(选填"可再生”或"不可再生”)能源,是太阳内部的氢原子核在超高温下发生聚变(选填"裂变”或"聚变”)释放的.太阳能电池板工作时,把太阳能转化为电能.(3)小明从家到学校的路程为3km,骑"共享单车”从家到学校所用时间为10min,则全程的平均速度为5m/s.【答案】(1)电磁波;(2)可再生;聚变;电;(3)5.【分析】(1)GPS卫星定位靠电磁波传递信息;(2)能从自然界源源不断得到的能源,叫可再生能源;太阳内部每时每刻都在发生核聚变反应;太阳能电池板可能太阳能转化为电能;(3)根据公式v＝可计算平均速度的大小.【解答】解：(1)电磁波可以在真空中传播,GPS卫星定位工作是靠电磁波来传递信号的;(2)太阳能能从自然界源源不断得到,是一种可再生能源,是太阳内部的氢原子核在超高温下发生聚变释放的;太阳能电池板工作时,把太阳能转化为电能;(3)小明从家到学校的平均速度为：v＝＝＝5m/s.故答案为：(1)电磁波;(2)可再生;聚变;电;(3)5.【变式1-6】(2023•中山市校级模拟)风光互补路灯系统是我国很多高速公路都有安装的"自给"型电力系统,该系统同时安装了风力发电机和太阳电池板,有风时通过风力发电机发电,有太阳时通过太阳能电池板发电,并将电能储存至蓄电池中,路灯采用LED灯照明.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时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普通蓄电池LED灯电池板面积0.5m2最大限制风速12m/s额定电压12V额定电压24V光电转化效率20%最大输出功率400W电池容量150Ah额定功率60W(1)太阳能属于一次(选填"一次”或"二次”)能源,太阳能来自于太阳内部的核聚变(选填"核裂变”或"核聚变”).(2)当太阳光照射到电板表面处的功率为1200W/m2时,太阳能电池板的输出电功率为120W.(3)已知风力发电机的输出功率P与风速的三次成正比(风速在规定范围内),当风速为6/s时,风力发电机的输出功率为50W;从物理学的角度说出这种"风光补路灯”的优点有哪些：环保(答出一点即可).(4)为了使一个LED灯正常发光,需要把两个充满电的蓄电池串联(选填"串联”或"并联”)起来给其供电,当电池容量降低到最大容量的20%时,就不再提供电能,则此电池组能让一个LED灯连续工作48h.【答案】(1)一次;核聚变;(2)120;(3)50;环保;(4)串联;48.【分析】(1)可以从自然界直接获取的能源叫一次能源;不能从自然界直接获取,必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源;太阳的能量来自于它内部发生的核聚变;(2)当太阳光照射到电池板表面处的功率为1200W/m2时,知道该太阳能电池板的面积,即可计算出太阳能电池板输出的电功率;(3)利用P风＝kv3和vm＝12m/s时的功率Pm＝400W求k,进而可求v＝6m/s时的功率;从物理学的角度说出这种"风光互补路灯”的优点有：节约能源、清洁、无污染、可再生、保护环境,且易安装等;(4)两个充满电的蓄电池串联,能使LED灯正常发光;根据W蓄电池＝UIt和2W蓄电池η′＝WL＝PLtL计算能供一盏该型号LED灯工作的时间.【解答】解：(1)太阳能属于一次能源;由较轻的原子核聚合成较重的原子核时,会释放出巨大的能量,这是太阳内部每时每刻进行的核聚变反应;(2)太阳能电池板输出的电功率为：P输出＝1200W/m2×0.5m2×20%＝120W;(3)风力发电机的输出功率P与风速v的三次方成正比(风速在规定范围内),即P风＝kv3,当vm＝12m/s时的功率Pm＝400W,则k＝;当v＝6m/s时,风力发电的输出功率P′风＝××(6m/s)3＝50W;这种风光互补路灯利用太阳能和风能发电,节约资源,环保,且易安装;(4)两个充满电的蓄电池串联消耗(1﹣20%)的电能供LED灯使用,2W蓄电池η′＝WL,由蓄电池和LED灯的参数可知：2UItη'＝PLtL,则时间为：tL＝＝＝48h.故答案为：(1)一次;核聚变;(2)120;(3)50;环保;(4)串联;48.【变式1-7】(2023春•乳山市期中)太阳能汽车是一种靠太阳能来驱动的汽车.因为其环保的特点,太阳能汽车被诸多国家所提倡.图甲是一款新型太阳能家用电动车.(1)太阳能电池进行的能量转换是光电(光热/光电/光化)转换.(2)图乙是刹车装置示意图,其中液压油连通刹车闸,可以使汽车减速或停止.刹车液压活塞面积S＝20cm2,刹车杆的比例OA：OB＝1：4当司机在B处的踏板上施加200N的水平压力F1时,活塞对液压油的压强为多少?(不计活塞与外壁之间的摩擦)(3)若某次试验中太阳能汽车工作时,电动机两端的电压为160V,通过的电流为15A,效率为80%,若它在平直公路上匀速行驶时受到的阻力为200N,求该车行驶4.8km需要多长时间?【答案】(1)光电;(2)活塞对液压油的压强为4×105Pa.(3)该车行驶4.8km需要500s.【分析】(1)根据太阳能电池板的材料及能量转化进行解答;(2)根据三角形相似知识可得出动力臂和阻力臂的关系,再根据杠杆平衡条件、相互作用力以及压强公式求出活塞对液压油的压强;(3)汽车匀速行驶时,根据二力平衡的知识,牵引力等于阻力,根据阻力和行驶的距离,结合W＝FS求出消耗的机械能,再根据电能转化为机械能的效率,结合η＝求出消耗的电能,再根据电能的计算公式W＝UIt变形求出需要的时间.【解答】解：(1)太阳能电池板能直接把太阳能转化成电能,所以,太阳能电池进行的能量转换是光电转换.(2)踩下汽车踏板时,脚会对刹车踏板就会施加一个和踏板垂直向下的力F1,作用点在踏板上,过支点O做力F1的垂线段,记为l1,就是动力臂;刹车踏板运动时,液压装置中的液体就会对B点施加了以水平向右的力F2,即阻力;如下图所示：由杠杆平衡条件得,F1L1＝F2L2,由相似三角形知识得,＝＝,联立以上两式可解得：F2＝4F1＝4×200N＝800N,刹车液压活塞面积S＝20cm2＝2×10﹣3m2,则活塞对液压油的压强为：p＝＝＝4×105Pa;(3)汽车匀速行驶4.8km做的公式W机械＝FS＝200N×4.8×103m＝9.6×105J,根据电动机的效率,所以消耗的电能为：W电＝＝＝1.2×106J,据W电＝UIt,所以消耗的时间为：t＝＝＝500s.答：(1)光电;(2)活塞对液压油的压强为4×105Pa.(3)该车行驶4.8km需要500s.1．(2023秋•中江县月考)下列各种装置和设备中,属于利用光能产生电能的是()A．火力发电站 B．水力发电站 C．太阳能发电站 D．核力发电站【答案】C【分析】(1)火力发电站将燃料的化学能通过燃烧获取内能并最终转化为电能;(2)水力发电站将水的机械能转化为电能;(3)太阳能发电站将光能转化为电能;(4)核力发电站将核能转化为电能.【解答】解：A、火力发电站将燃料的化学能通过燃烧获取内能并最终转化为电能,故A不符合题意;B、水力发电站将水的机械能转化为电能,故B不符合题意;C、太阳能发电站将太阳能中的光能转化为电能,故C符合题意;D、核力发电站将核能转化为电能,故D不符合题意.故选：C.2．(2023秋•大冶市月考)太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一,关于太阳能的利用,下列说法中正确的是()A．图甲中,绿色植物通过光合作用将太阳能转化为植物的化学能 B．图乙中,还地桥街道上的太阳能路灯将太阳能直接转化为路灯的光能 C．图丙中,首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机上电池的化学能 D．图丁中,太阳能热水器通过做功将太阳能转化为水的内能【答案】A【分析】从能的转化方向、转化形式分析解答此题,总是减少的能量转化为增加的能量.【解答】解：A、图甲中,绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能,故A正确;B、图乙中,太阳能路灯先将太阳能先转化为电能,再转化为光能,故B错误;C、图丙中,太阳能飞机是先将太阳能转化为电能,再转化为化学能,故C错误;D、图丁中,太阳能热水器通过热传递将太阳能转化为水的内能,故D错误.故选：A.3．(2023•青山区校级模拟)学校开展"走进花博会”的春游活动,同学们和老师一起欣赏春季美景的同时提出如下思考.下列说法错误的是()A．清晨出现的白雾是空气中的水蒸气遇冷液化成的小水珠 B．同学们乘坐汽车赶往花博会的路上系好安全带是为了防止因受到惯性作用带来的伤害C．匀速转动的摩天轮内坐着的同学机械能不守恒 D．暖阳下的同学们感觉到温暖原因是是太阳能直接转化为内能【答案】B【分析】(1)物质由气态转变为液态的过程叫做液化,液化是放热过程;(2)惯性是物体固有的属性,惯性的大小只跟质量有关,质量越大,惯性越大;(3)根据机械能的概念分析动能和势能的大小变化及机械能是否守恒;(4)改变物体内能的方法：做功和热传递.【解答】解：A、河面上出现的雾,是由空气中的水蒸气液化成的小水珠形成的,故A正确;B、坐在汽车里的人系好安全带,是为了防止汽车突然刹车时由于惯性带来的伤害,故B错误;C、匀速转动的摩天轮内坐着的同学,质量不变、高度在变化,重力势变化;速度、质量不变,动能不变,所以机械能在变化、不守恒,故C正确;D、暖阳下的同学们感觉到温暖原因是是太阳能通过热传递的方法直接转化为内能,故D正确.故选：B.4．(2023•灞桥区校级模拟)下列说法正确的是()A．一颗苹果质量约2kg B．太阳能来自于太阳内部的核聚变 C．光纤通信是依靠激光折射传递信息的 D．原子核由质子与中子组成,其中质子不带电【答案】B【分析】(1)一颗苹果的质量大约为100g～200g.(2)目前人类获取核能的方式有两种：裂变和聚变.(3)光的反射可以用于光纤通信.(4)原子核是由带正电的质子与不带电的中子组成.【解答】解：A、一颗苹果的质量约200g,故A错误;B、太阳能来自于太阳内部的核聚变,故B正确;C、光纤通信是依靠激光反射传递信息的,故C错误;D、原子核是由质子与中子组成,质子带正电,中子不带电,故D错误.故选：B.5．(2023秋•雁塔区校级月考)近年来,西安很多道路上出现了如图所示的按钮式太阳能红绿灯,当路上车辆不多时,行人通过触摸按钮使正对车辆的绿灯灭、红灯亮,行人可以安全通过.关于按钮式红绿灯,下列说法中正确的是()A．这个按钮相当于电路元件中的电源 B．红灯与绿灯交替发光,它们是串联的 C．阳光照射时,太阳能电池板将光能转化为化学能 D．太阳能电池板给蓄电池充电时,蓄电池相当于电路中的用电器【答案】D【分析】按钮可以控制灯,说明是开关;只有并联电路用电器才能单独工作;太阳能电池板是直接将太阳能转化为电能;蓄电池在充电时需要消耗电能,所以是相当于用电器.【解答】解：A.由于按钮可以控制红灯和绿灯,所以是相当于开关,A选项错误;B.由于红灯和绿灯可以交替发光,即可以单独工作,所以是并联电路,B选项错误;C.太阳能电池板是将光能直接转化为电能,所以C选项错误;D.太阳能电池板给蓄电池充电时,蓄电池要消耗电能,所以相当于电路中的用电器,所以D选项正确.故选：D.6．(2023•叶县模拟)我国科技突飞猛进,发展速度振奋人心.下列关于如图所展示的4款车的说法正确的是()A．甲图：月球车所用的太阳能是通过核裂变释放出来的 B．乙图：氢能源公交车行驶时,氢燃料电池的电能转化为车的机械能 C．丙图：磁悬浮列车都是利用同名磁极相互排斥的原理工作的 D．丁图：5G+北斗汽车与北斗卫星之间是通过超声波传递信息的【答案】B【分析】(1)太阳能是原子核聚变时释放出的能量;(2)氢能源公交车行驶时,氢燃料电池的电能转化为车的机械能;(3)磁极间的作用规律：同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引;(4)电磁波能传递信息;电磁波的传播不需要介质.【解答】解：A、太阳能是原子核聚变时释放出的能量,故A错误;B、氢能源公交车行驶时,氢燃料电池的电能转化为车的机械能,故B正确;C、有的磁悬浮列车利用异名磁极互相吸引的原理将车身托起,使列车悬浮与铁轨是相互分离,故C错误;D、卫星与地面的汽车之间通过电磁波传递信息,故D错误.故选：B.7．(2023•长沙一模)2022年11月29日23时08分,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成功发射,约10分钟后,神舟十五号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,航天员乘组状态良好,发射取得圆满成功.飞船里的宇航员与地面指挥中心保持联络是依靠电磁波传递信息.空间站太阳翼上的太阳能电池板将太阳能转化成电能.【答案】电磁波;电【分析】(1)卫星是通过电磁波来传递信息的;(2)太阳能电池板工作时,将太阳能转化为电能.【解答】解：电磁波的传播不需要介质,且可以传递信息,飞船里的宇航员与地面指挥中心保持联络是依靠电磁波传递信息;空间站太阳翼上的太阳能电池板将太阳能转化成电能为空间站供电.故答案为：电磁波;电.8．(2023秋•雁塔区校级期中)如图所示是一种太阳能背包.它的前面有一个太阳能电池板,里面有一个蓄电池,可以给手机等电子产品供电.太阳能电池板工作时将光能转化为电能,然后太阳能电池板给蓄电池充电,将能量储存在蓄电池中,这个过程中蓄电池相当于电路中的用电器(选填"电源”或"用电器”).【答案】电;用电器.电【分析】太阳能电池板把接收到的太阳能转化为电能,蓄电池在充电时,把电能转化为化学能储存起来;消耗电能工作的装置是用电器;【解答】解：白天太阳能电池板把接收到的太阳能转化为电能,再转化成化学能储存在蓄电池内,此时蓄电池相当于电路中的用电器.故答案为：电;用电器.9．(2023•绿园区二模)如图所示,是我国塔拉滩光伏发电园区,是全球装机容量最大的太阳能发电基地.(1)塔拉滩海拔近3000米,当地气压小于标准大气压.原本荒漠化高达98.5%,光伏发电站建好后,减少了风对植被的破坏,光伏板下面变成了绿油油的草原.由于植物中含有较多的水分,水变成水蒸气要吸收热量,有利于调节当地的气候,生态向好.(2)太阳能是太阳内部氢原子核发生聚变反应释放的巨大能量,太阳能是可再生(选填"可再生”或"不可再生”)能源;太阳能电池板将太阳能转化为电能.由于植被的遮挡,降低了光伏发电的效率,于是牧民们就在光伏园里放羊,形成了奇特的光伏牧场.(3)塔拉滩的年均发电量为8×107kW•h,同样的发电量,如果采用效率为40%的火力发电机发电,需要燃烧煤2.4×107kg.(煤的热值的为3×107J/kg)【答案】(1)小于;吸收;(2)聚变;可再生;电;(3)2.4×107.【分析】(1)大气压强随海拔的升高而减小;物质由液态转变为气态的过程叫汽化,汽化时要吸收热量;(2)太阳能是太阳内部发生核聚变产生的;一次能源是指可以直接从自然界中获取的能源,一次能源分为可再生能源和不可再生能源;可再生能源是指可以从自然界源源不断地获取的能源;不可再生能源是指消耗后,无法在短时间内获得补充的能源;太阳能电池板把太阳能转化为电能;(3)根据Q放＝得出需要煤完全燃烧放出的热量,利用m＝得出需要完全燃烧煤的质量.【解答】解：(1)大气压强随海拔的升高而减小;塔拉滩海拔近3000米,故当地气压小于标准大气压;由于植物中含有较多的水分,水变成水蒸气的过程叫汽化,汽化时要吸收热量;(2)太阳能是太阳内部的氢原子核发生聚变反应时产生的能量;我们可以从自然界中源源不断地直接获取太阳能,所以太阳能属于可再生能源;太阳能电池板将太阳能转化电能;(3)塔拉滩的年均发电量为8×107kW•h,即W＝8×107×3.6×106J＝2.88×1014J,煤完全燃烧放出的热量为：Q放＝＝＝7.2×1014J,则需要完全燃烧煤的质量为：m＝＝＝2.4×107kg.故答案为：(1)小于;吸收;(2)聚变;可再生;电;(3)2.4×107.10．(2023•鞍山模拟)如图是试验中的无人驾驶太阳能汽车,利用太阳能电池提供能源.太阳能电池工作时,是将太阳能转化为电能;技术人员可以通过电磁波远程操控汽车(选填"超声波”、"次声波”或"电磁波”);太阳能汽车的外形做成流线型,上表面弯曲,下表面比较平.汽车高速行驶时对地面的压力小于汽车静止时对地面的压力(选填"大于”、"等于”或"小于”).【答案】电能;电磁波;小于.【分析】(1)太阳能电池工作时,是将太阳能转化为电能;(2)电磁波可以传递信息;(3)在流体中,流速越大的位置压强越小.【解答】解：(1)太阳能电池工作时,是将太阳能转化为电能;(2)技术人员可以通过电磁波远程操控汽车;(3)太阳能汽车的外形做成流线型,上表面弯曲,空气流速大,下表面比较平,空气流速小,上下表面流速不相同,汽车高速行驶时会产生向上的升力,对地面的压力小于汽车静止时对地面的压力.故答案为：电能;电磁波;小于.11．(2023•秦州区校级模拟)如图所示是由大量反射镜组成的太阳能发电装置,图中各个反射镜由计算机控制,使反射的太阳光聚集在塔顶的集热器(锅炉)上,集热器中的水变成水蒸气后推动汽轮机,从而带动发电机发电.(1)该太阳能发电站发电时,将光能转化为电能,太阳能是一次能源(选填"一次能源”或"二次能源”).(2)这个装置中反射镜的作用是改变光的传播方向.(3)10kW•h的电能,如果由热电转化效率为30%的热电厂来供电,需要完全燃烧煤4kg.(煤的热值q煤＝3×107J/kg,1kW•h＝3.6×106J)【答案】(1)电;一次能源;(2)光的传播方向;(3)4.【分析】(1)太阳能发电是将太阳能转化为电能;一次能源：是指可以从自然界直接获取的能源;(2)平面镜的作用有两个,其一是成像,其二是改变光的传播方向;(3)1kW•h＝3.6×106J;根据效率公式求出煤完全燃烧放出的热量,利用Q放＝mq求出煤的质量.【解答】解：(1)太阳能发电是将太阳能转化为电能;太阳能是可以从自然界源源不断地得到的能源,故称之为一次能源;(2)由题意可知该装置中的反射镜,将照射在其上面的太阳光反射到塔顶的集热器(锅炉)上,所以反射镜的作用是改变了光的传播方向;(3)电能：W＝10kW•h＝3.6×107J,由η＝可知,煤完全燃烧放出的热量：Q放＝＝1.2×108J,由Q放＝mq可知,煤的质量：m＝＝4kg.故答案为：(1)电;一次能源;(2)光的传播方向;(3)4.12．(2023•鹤山市校级二模)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)太阳能电池是把太阳能转化成电能,而太阳能是太阳内部发生聚变(选填"裂变”或"聚变”)产生的.(2)分析比较图甲、乙可得：材料与光线夹角相同的电池板,面积越大,产生的电流越大.(3)分析比较图甲、丙可得：电池板安装"向日器”时,要尽量使太阳光垂直照射电池板.(4)图丁是中国天宫空间站,空间站利用电磁波与地面联系,电磁波在真空中传播速度是3×108m/s,地球半径为R＝6.4×103km,空间站运行在离地球表面h＝390km的圆形轨道上(轨道圆心与地心重合),若空间站发射电磁波传回地球,则至少需要1.3×10﹣3秒.(5)对太空中的空间站来说,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,就是电池板发电的时候.若空间站所在高度电池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,则电池板的总面积至少为250m2(太阳能电池效率为23%).【答案】(1)电;聚变;(2)面积;(3)甲、丙;(4)3×108;1.3×10﹣3;(5)250.【分析】(1)太阳能电池是把太阳能转化为电能的装置;太阳的能量来自于它内部发生的核聚变;(2)分析比较图甲与乙中相同的物理量和不同的物理量,然后比较电流表的示数得出结论;(3)要得出太阳能电池帆板安装"向日器”时电池板与光线的夹角关系,应控制其它变量不变,改变夹角的大小,据此进行解答;(4)电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s;知道中国空间站与地球的距离,根据速度公式求出图片传回地球需要的时间;(5)电池板是电源的一种,它在对外供电的时候是把化学能转化为电能;知道获得的电能和太阳能电池效率可求获得的太阳能;知道每平方米接收的太阳光能量平均功率值为500W,可得每秒每平方米接收的太阳光能量平均值为500J,每天以8小时计算,可求太阳能电池的最小总面积.【解答】解：(1)太阳能电池工作时,是把太阳能转化为电能;由较轻的原子核聚合成较重的原子核时,会释放出巨大的能量,这是太阳内部每时每刻进行的核聚变反应;(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)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)电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s;中国空间站距离地球的距离s＝390km＝3.9×105m,由v＝可得,图片传回地球的时间：t＝＝＝1.3×10﹣3s.(5)由η＝×100%可得,太阳能电池板获得的太阳能：E＝＝＝3.6×109J;由题意知,每平方米接收的太阳光能量平均功率值为500W,则每秒每平方米接收的太阳光能量平均值为500J,每天的日照时间为16×0.5h＝8h,机翼的太阳能电池的最小总面积：S＝＝250m2.故答案为：(1)电;聚变;(2)面积;(3)甲、丙;(4)3×108;1.3×10﹣3;(5)250.13．(2023•苏州)正午,小明对水面获取太阳的能量情况进行研究,他将装有400g水的盘子放在室外平台上,经阳光照射10min,水温升高了2.5℃.不计水的蒸发[水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)].(1)该过程水吸收的热量是多少?(2)若照射到盘中水面上太阳能的功率为25W,水获取太阳能的效率是多大?【答案】(1)该过程水吸收的热量是4.2×103J;(2)水获取太阳能的效率是28%.【分析】(1)根据Q吸＝cmΔt计算水吸收的热量;(2)由P＝公式变形可求得照射到水面上的太阳能,由η＝×100%可求得水获取太阳能的效率.【解答】解;(1)水吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/(kg•℃)×0.4kg×2.5℃＝4.2×103J;(2)由P＝可得,照射到水面上的太阳能：W＝Pt＝25W×10×60s＝1.5×104J,水获取太阳能的效率：η＝×100%＝×100%＝28%.答：(1)该过程水吸收的热量是4.2×103J;(2)水获取太阳能的效率是28%.14．(2023•越秀区校级二模)如图是某科技小组设计的利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的示意图(未画完整).其中,R是光敏电阻,其电阻大小会随着光照强度的变化而变化.当流经电磁铁A的电流I≥30.0mA时,太阳能电池板与蓄电池形成闭合回路,蓄电池处于充电状态.表为光敏电阻R、流经电磁铁A的电流I与光照