人教版九年级物理22.2核能同步测试题（有解析）

人教版九年级物理 22.2核能 同步测试题
一、单选题
1．下列事例中，属于机械能转化为内能的是
A．用打气筒给自行车打气，打气筒壁发热 B．冬天对着手哈气，手会变热
C．内燃机做功冲程中，燃气对外做功 D．太阳能热水器中的水变热
2．下列关于能量转化的实例，你认为说法正确的是
A．水轮机带动发电机发电：电能转化为机械能 B．电动机工作：机械能转化为电能
C．燃料燃烧：化学能转化为内能 D．汽油机的压缩冲程：内能转化为机械能
3．关于能源和能量，下列说法正确的是（ ）
A．太阳能、风能、核能都是可再生能源
B．核电站中发生的是不可控制的核裂变
C．根据能量守恒定律可知，对能源的利用率可以达到 100%
D．能量的转化和转移具有方向性，但能量的总量会不变
4．如图所示是试验中的无人驾驶太阳能汽车，下列有关说法不正确的是（ ）
A．太阳能是一种不可再生能源
B．太阳能电池将太阳能直接转化为电能
C．测试人员可以通过电磁波远程操控汽车
D．太阳能汽车在快速行驶时对地面的压力比静止时小
5．下列有关能源的说法，正确的是（　　）
A．核燃料是可再生能源
B．永动机的设想符合能量守恒定律
C．能量的转化和转移是有一定方向的
D．太阳能的利用方式只能是光热转换
6．全球变暖对人类生活造成许多不利影响。下列有关说法中错误的是（　　）
A．全球变暖会造成海平面上升 B．全球变暖会使北极熊无家可归
C．全球变暖有益于人体健康 D．全球变暖会影响植物的生长
7．LED灯是一种高效节能的电器，它的核心元件是发光二极管。关于二极管的制作材料，下列说法正确的是( )
A．半导体材料 B．超导材料 C．陶瓷材料 D．金属材料
8．下列关于能源、能量转化及其获取的说法正确的是
A．化石能源是可再生能源 B．太阳能不是清洁能源
C．能量在转化或转移的过程中总量会变小 D．汽油机不属于能源
9．为防止环境污染和温室效应的加剧，下列燃料最理想的是（ ）
A．煤 B．氢 C．石油 D．酒精
10．下列有关能源的说法不正确的是
A．煤、石油、天然气都是化石能源
B．水能、风能、太阳能都属于可再生能源
C．能量在转移、转化过程中总是守恒的，我们无需节约能源
D．目前世界上的核电站都是利用核裂变获取核能的
二、多选题
11．大力发展核能是解决能源危机的主要出路之一。下表是核电站工作源程图，关于流程图中各装置的能量转化，正确的是（　　）
A．核反应堆：核能转化为内能
B．蒸汽轮机：机械能转化为内能
C．发电机：机械能转化为电能
D．用电器：电能转化为机械能
12．如图所示，是沈阳桃仙机场的电动无人驾驶疫情防控宣传车。它上面安装有闪烁的LED灯和扬声器。下列说法正确的是（　　）
A．该车行驶时将电能转化为机械能
B．该车行驶缓慢是为了减小惯性
C．闪烁的LED灯由半导体材料制成
D．该车的扬声器和电动机工作原理相同
三、填空题
13．太阳能属于_____（填“可再生”或“不可再生”）能源．在地球上阳光充足的地方，1m2的面积每年获得的太阳能可达4.2×109J．这些能量相当于_____g焦炭完全燃烧放出的热量（焦炭的热值为3.0×107J/kg）．
14．2019 年4 月10 日，人类发布了首张黑洞照片。黑洞是质量巨大的天体，像太阳一样，其内部一直发生着核___________（选填“聚变”或“裂变”）反应，并___________（选填“吸收”或“释放”）大量的能量，天体在灭亡时，发生塌缩，就形成了黑洞。
15．俗语云:“水往低处流”;空气不会自行聚拢;在烧杯中的水,上面的水不可能沸腾,下面的水结冰．这些事例都说明了一个问题:能量的转化和转移都是有___________的．核电站是利用核能进行发电的,目前核电站的核反应堆中发生的是人工可以控制的核_________(选填“聚变”或“裂变”)．
16．近几年，我国核电事业迅速发展，建成多个核电站，核能也成为我们重要能源之一，核电站的核心设备是核反应堆，核反应堆是利用原子核的__________(选填“裂变”或“聚变”)来产生能量的；太阳也是一个巨大的核反应堆，其内部进行着原子核__________(选填“裂变”或“聚变”)反应。
17．小王路过加油站时闻到了汽油的气味，这是汽油分子作_____，汽油属于_____（选填“可再生”或“不可再生”）能源；将质量为100kg、初温为20℃的水加热到40℃，水吸收了_____J的热量[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]．
四、简答题
18．大国重器——2017年中国新一代超静音核潜艇量产。根据学过的物理知识回答：
(1)核潜艇是靠改变______实现上浮和下沉的；
(2)艇上的空气再生是靠电解水制造氧气，这个过程是______能转化为______能，用吸收剂消解二氧化碳，在通过核装置与过滤器祛除有害废气；
(3)以前的常规潜艇由蓄电池提供动力，不得不定期浮出水面或靠近水面，开动柴油机补充电力。核潜艇采用核燃料作为动力，利用核燃料的______（裂变聚变）反应提供核能。
19．“嫦娥三号”探测器主要由两大部分构成：着陆器和巡视器，其中巡视器就是我们俗称“玉兔”的月球车（如图所示）网上有许多学生和科学爱好者问了许多关于月球车的有趣问题，你能帮他回答吗？
（1）月球表面的某些部分土壤非常松软，而且崎岖不平，石块、陨石坑遍布．设计什么样的月球车轮才能方便它在月球表面行驶？
（2）月球车为什么不使用减震性能更好的充气轮胎？
（3）月球车的主要能量来源是什么？
五、综合题
20．“嫦娥一号”的发射成功，引起人们对月球的科学兴趣．随着对月球了解的深入，一些科学家预言：月球必将成为人类未来的能源基地．按照科学家的设想，一种方案是利用月球阳光充足、地域广阔的特点，在月球上建设大型的太阳能发电厂，克服了在地球上受天气影响、提供的功率小等缺点．另一种方案是利用月球上丰富的核燃料物质，在月球上建设大型的核电站，克服了在地球原料不足、容易造成核污染等缺点．在月球上产生的电能经微波转换器将电流转换成微波，并通过天线将电能以微波的形式向地面发送，地面接收站通过天线把微波能还原成电能，如图1所示，这样就解决了电能的输送问题．
（1）能源可以分为可再生能源和不可再生能源两类，能循环利用的为可再生能源，不可重复利用的为不可再生能源．目前我国常用的能源有煤炭、石油、天然气、风能、水能、核燃料、太阳能等，其中属于可再生能源的是____；与不可再生能源相比，可再生能源的主要优点是（写1条）____：
（2）获取核能有两条途径：重核裂变和轻核聚变．如图2所示，图中属于核裂变的是____，目前能和平利用的核能方式是____（以上两空填字母序号）
（3）如图3所示是表示光电池工作原理的示意图：当太阳光照射到组成光电池的叠在一起的两片不同的半导体的表面时，将会产生光电效应，从而使电路中产生电流，分析光电池工作时的能量转化情况____．
（4）请例举生活中能说明微波具有能量的一个实例____．
（5）若在月球上一块接收面积为2m2的太阳能电池板，其光电转化率为17%，如果太阳光照射到该电池板时每平方米面积上的辐射功率为1.5×104W，则它的发电功率是____．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【解析】
【分析】
解决本题需掌握：改变物体内能的方式：做功和热传递；对物体做功，机械能转化为内能；物体对外做功，将内能转化为机械能．
【详解】
A、用打气筒打气时，压缩空气做功，将机械能转化为内能，符合题意；
B、冬天对手哈气，手吸热温度升高，属于能量的转移，不是能量的转化，不符合题意；
C、内燃机做功冲程中，燃气对外做功，将燃气的内能转化为活塞的机械能，不符合题意；
D、太阳能热水器中的水变热，是通过热传递的方式，改变物体的内能，不符合题意．
故选A．
2．C
【解析】
【详解】
A、水轮机带动发电机发电，将机械能转化为电能，故A错误；
B、电动机工作时，将电能转化为机械能，故B错误；
C、燃料燃烧都是将化学能转化为内能，故C正确．
D、汽油机的压缩冲程中，将机械能转化为内能，故D错误；
故选C．
3．D
【解析】
【详解】
A．太阳能、风能可以长期提供或再生，属于可再生能源；核能需要用到铀，像铀矿这类矿物能源，一旦消耗就很难再生，是不可再生能源；
B．核电站是利用可控核裂变反应进行发电的；
C．由于存在能量的转移和转化，即利用能量时一定有损失，所以对能源的利用率不可能达到100%；
D．由能量守恒定律知，能量不能凭空产生，也不能凭空消失，只能从一个物体转移到其他物体或从一种形式转化为另一种形式的能，能量的总量保持不变．
4．A
【解析】
【详解】
A．太阳能能够源源不断的从自然界得到的能源，是可再生能源，故A错误；
B．太阳能电池将太阳能转化为电能，故B正确；
C．试验中测试人员是通过电磁波远程操控太阳能汽车的，故C正确；
D．太阳能汽车外型是流线型，当汽车高速行驶时，相同时间内，空气经过上方的路程比下方路程长，流速大，根据“流速越大压强越小”原理可知，流过汽车的空气产生向上的压强差，所以汽车行驶时对地面压力比静止时小，故D正确．
5．C
【解析】
【详解】
A．核能需要用到铀，像铀矿这类矿物能源，一旦消耗就很难再生，是不可再生能源，故A错误；
B．很多科学家致力于研究永动机，希望能造出不消耗能量而源源不断的向外输出能量，但结果都以失败告终，其原因是因为永动机违背了能量守恒定律，故B错误；
C．据能量转化和守恒定律可知，能量的转化和转移是具有方向性的，故C正确；
D．目前人类直接利用太阳能的方式有光热转换和光电转换，故D错误。
故选C。
6．C
【解析】
【分析】
【详解】
ABD．全球变暖会造成海平面上升、北极熊需要的冰山熔化、影响植物的正常生长，故ABD正确，不符合题意；
C．全球变暖对人体正常生理活动有害，故C错误，符合题意。
故选C。
7．A
【解析】
【详解】
二极管是用半导体材料(硅、硒、锗等)制成的一种电子器件，具有单向导电性能、整流功能。
故选A。
8．D
【解析】
【详解】
A、化石能源指的是亿万年前的大量生物经过地壳变化,被埋藏在地下,受地层压力和温度的影响,缓慢地形成的可以燃烧的矿物质,在短时间内不能再生,是不可再生能源,故A错误;
B、太阳能可以直接被人类获取使用,属于清洁能源,故B错误;
C、在能的转化和转移的过程中,能量的总量保持不变,这就是能量守恒定律,故C错误;
D、汽油机是把汽油的化学能转化为内能再转化为机械能的装置,不属于能源,所以D选项是正确的;所以D选项是符合题意的.
【点睛】
(1)能从自然界源源不断获得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获得或不可重复利用的能源是不可再生能源;
(2)所谓清洁能源是指污染环境少的可再生能源,且大多数为一次能源,包括太阳能、风能、水能、海洋能、生物能、地热能等等.只有少数二次能源,如氢能等;
(3)能量守恒定律:能既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体上,在转移和转化过程中,能的总量保持不变;
(4)能源亦称能量资源或能源资源.是指可产生各种能量(如热量、电能、光能和机械能等)或可作功的物质的统称.是指能够直接取得或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源.
9．B
【解析】
【详解】
煤、石油和酒精的燃烧的时候，既污染环境，又能产生二氧化碳，造成温室效应．只有氢在燃烧的时候，产生水，不污染环境，也不会造成温室效应．故ACD错误．
故选B.
点睛：要解答本题需掌握：新能源的特点，以及常见的无污染的能源有哪些．
10．C
【解析】
【分析】
可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源；不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源；核电站的原理是通过核裂变释放能量来发电的．
【详解】
A、煤、石油、天然气都属于化石能源，故A正确，不符合题意；
B、水能、风能、太阳能都从自然界中源源不断地得到的能源，属于可再生能源，故B正确，不符合题意；
C、能量在转移、转化过程中总是守恒的，我们也要节约能源，故C错误，符合题意；
D、核电站都是利用核裂变获取核能的，故D正确，不符合题意．
故选C．
11．ACD
【解析】
【分析】
【详解】
核电站发电过程是：利用核反应堆将核能先转化为水的内能，水受热以后温度上升会产生大量的水蒸气，水蒸气会推动蒸汽轮机转动，将内能转化为机械能，蒸汽轮机又带动发电机转动，最后发电机将机械能转化为电能，综上所述AC正确，B错误；用电器将电能转化为其他形式能的过程，故电采暖是将电能转化为内能的过程，故D正确，故选ACD。
12．ACD
【解析】
【分析】
【详解】
A．该车是电动车，在行驶时将电能转化为机械能，故A正确；
B．该车行驶缓慢是为了减小动能，惯性的量度是质量，故B错误；
C．LED灯的核心部件是发光二极管，是由半导体材料制成的，故C正确；
D．扬声器是利用了通电导体在磁场中受力的原理，将电信号转化为声信号，与电动机的原理相同，故D正确。
故选ACD。
13． 可再生 1.4×105
【解析】
【详解】
太阳能可以源源不断地从自然界获得，所以属于可再生能源；由Q＝mq可得焦炭的质量：m=＝140kg＝1.4×105g．
14． 聚变 释放
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]质量巨大的天体，像太阳一样，其内部进行着大规模的核聚变反应，并以光和热的形式将核能辐射出来，即释放出大量的能量。
15． 方向 裂变
【解析】
【详解】
能量的转化和转移都是具有方向性的；目前核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的．
16． 裂变 聚变
【解析】
【详解】
[1]核电站是利用可控制的原子核裂变产生的能量来发电的；
[2]太阳内部进行着大规模的核聚变反应。
17． 无规则运动 不可再生 8.4×106
【解析】
【详解】
第一空．闻到汽油味，这是扩散现象，说明汽油分子在不停地做无规则运动；
第二空．汽油属于化石能源，消耗后不可能在短时间内得到补充，属于不可再生资源；
第三空．水吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×100kg×（40℃﹣20℃）＝8.4×106J．
18． 自身的重力 电 化学 裂变
【解析】
【详解】
(1)[1]潜水艇浸没在水中时，潜水艇的体积不变，排开水的体积不变，所以潜水艇受到水的浮力不变；把压缩空气压入潜水艇的压力舱，将海水排出，潜水艇自重减小，当时，潜水艇上浮；打开压力舱的阀门，让海水进入压力舱内，潜水艇自重增大，当时，潜水艇下沉；当时，潜水艇悬浮，可以停留在任何深度；由此可知，潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自身的重力来实现的。
(2)[2][3]电解水制造氧气时，消耗电能使水发生化学反应，这个过程是电能转化为化学能。
(3)[4]由于核裂变是可控的，所以核潜艇是利用核燃料的裂变反应来提供核能。
19．（1）①月球车轮子表面积做得更大，压强更小，不至于陷进松软的月壤中．②采用轮脚复合式轮子，平地靠轮子行走，遇到小的障碍可以变“轮”为“腿”，爬行越过障碍．
（2） ①月球表面的昼夜温差超过300℃，橡胶不可能在如此大的温度范围内保持弹性与强度．②月球表面没有大气压，充气轮胎易爆裂．
（3） ①白天主要靠太阳能电池板．②夜晚主要靠 电池和核电池（或称为核放射热源）．
【解析】
【详解】
试题分析：（1）可以从压强、行驶方面考虑；（2）可以从真空、温度对橡胶的影响方面考虑；（3）从太阳能、蓄电池方面考虑．
考点：压强，太阳能．
20． 风能、水能、太阳能 取之不尽用之不竭，并且环保无污染 甲 甲 太阳能转化为电能 微波炉加热食品 5.1×103W
【解析】
【分析】
（1）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．（2）核裂变是较重的原子核裂变成较轻的原子核的一种核反应，核聚变是较轻的原子核结合成较重的原子核的一种核反应；目前人们和平利用核能的核电站是利用原子核的裂变来发电的；
（3）光电池是由于受到光的照射而产生了电能，故应是光能转化为电能的；
（4）电磁波自身是一种物质，具有一定能量；
（5）已知每平方米的辐射功率可求2m2的辐射功率，还知道光电转化率可求发电功率．
【详解】
(1)风能、水能、太阳能属于可再生能源；煤炭、石油、天然气、核燃料属于不可再生能源；与不可再生能源相比，可再生能源的主要优点是可以长期提供或可以再生的能源，这些能源对环境不会造成大污染；
(2)甲中进行的是较重的原子核裂变成较轻的原子核的一种核反应，是核裂变，乙图中是较轻的原子核结合成较重的原子核的一种核反应，是核聚变；核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的；
(3)由光电池工作原理可知，光电池是将太阳能转化为电能的装置；
(4)微波炉能利用电磁波加热食物，则说明电磁波具有能量；
(5)太阳能的发电功率：P电=P光×2×17%=1.5×104W/m2×2m2×17%=5.1×103W.
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