人教版九年级全一册22.2核能（有解析）

人教版九年级全一册 22.2 核能
一、单选题
1．2021年4月13日，日本政府召开阁僚会议，正式决定向太平洋排放福岛第一核电站的核废水。消息一出，引起有关各方强烈反响。关于此事件涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　）
A．因为海水有自净能力，所以核废水可以不经过任何处理随意排入大海
B．核电站是将核能直接转化为电能，供外界使用
C．核电站是利用可控的核聚变来工作的
D．媒体在短时间就能让世界人民知晓日本政府会议内容是利用了电磁波传递信息
2．我国核动力潜艇的相关技术已十分成熟，目前正在加紧研究将大功率核动力用于航空母舰的技术。关于核动力航母说法正确的是(　　)
A．航母核反应堆里发生的是化学反应
B．航母核反应堆里发生的是核聚变
C．航母核反应堆中发生的链式反应是可以控制的
D．航母核反应堆产生的核废料对环境没有污染
3．下列说法中正确的是（　　）
A．电话的听筒是把声音信号转化为电信号
B．风能、水能、太阳能都是一次能源且均属于不可再生能源
C．人们用核反应堆来控制核聚变，以便利用核能来发电
D．我国自主研发的北斗卫星导航系统是利用电磁波来传递信息的
4．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．太阳能、石油、风能都属于可再生能源 B．我国已建成的核电站是利用核聚变来发电的
C．条形码扫描器中的光敏二极管使用的材料是超导材料 D．火电厂提供的电能是二次能源
5．“电闪雷鸣”这一自然现象中，没有涉及到的能量形式（　　）
A．电能 B．声能 C．电磁能 D．核能
6．我国现有两艘常规动力航母，国产核动力航母也指日可待。关于核动力航母，下列说法正确的是（　　）
A．核动力航母核反应堆中发生聚变反应，是可控的
B．核动力航母使用的核能是一次能源
C．核动力航母与北斗卫星之间的导航信息是用光导纤维传输的
D．核动力航母产生的核废料对环境无污染
7．有关物质结构、信息、材料和能源的叙述，下列说法正确的是（　　）
A．跟电子的质量相等的质子和中子挤在处于原子中心，构成非常小的原子核，质子和中子是组成物质的最小微粒
B．5G信号比3G、4G快三四十倍，在相同时间内传输的信息更多，最主要的原因是5G信号使用的电磁波频率更高
C．生活中的电暖器，若用超导体替代电热丝效果会更好
D．在太阳内部，氢原子核在超高温下发生裂变，释放出巨大的核能
8．下列说法正确的是（　　）
A．石油是可再生能源
B．光是一种电磁波，不能在真空中传播
C．核电站是利用核裂变来发电的
D．验钞机是利用红外线来工作的
9．下列说法正确的是（　　）
A．核能是可再生能源
B．太阳是宇宙的中心
C．新冠肺炎病毒的直径约为120nm，小于分子的直径
D．电视机遥控器利用的是红外线
10．下列有关说法正确的是（　　）
A．扫地时灰尘飞舞是分子热运动现象
B．5G时代的万物互联是利用电磁波来传递信息的
C．彩虹是光的色散现象；验钞机利用了红外线的荧光效应
D．目前人类已建成的核电站，都是利用核聚变发电
二、填空题
11．中国探月工程采用“绕、落、回”三步走发展战略，历时16年圆满收关。
（1）第一阶段“绕”。“嫦娥一号”脱离地球引力后关闭所有发动机，在不受力的情况下，由于_______仍可向月球飞行。如图A所示，“嫦娥一号”进入月球轨道实施了三次近月制动，顺利完成“太空刹车”动作，在制动过程中“嫦娥一号”的机械能________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）第二阶段“落”。长征系列火箭使用_______（选填“比热容”或“热值”）较大液态氢作为燃料，将“嫦娥四号”发射升空。“嫦娥四号”距月球表面100m时将发动机的推力调整为开始悬停，此时“嫦娥四号”在月球时的重力为________N。如图B是“嫦娥四号”着陆后与月球车“玉兔二号”的合影，“玉兔二号”装有6个轮胎来_______对月壤的压强，车路上的条纹是为了_______摩擦力。（后两空均选填“增大”或“减小”）
（3）第三阶段“回”。“嫦娥五号”将采集到的1731g月壤运回地球，运抵地球后月壤的质量为_____kg。月壤中含有丰富的“氦-3”可作为核_______（选填“裂变”或“聚变”）的燃料。
12．近代物理揭示了原子由原子核和______组成，原子核由质子和中子组成：核电站是利用核能发电的，使原子核之间发生______（选填“核聚变”或“核裂变”）释放巨大能量，核能属于______（选填“一次”或“二次”）能源。
13．列举几种不同形式的能量________，获得核能的方式有________、________．
14．煤属于______能源（选填“可再生”或“不可再生”）；若煤的热值是3×107J/kg，2t煤完全燃烧放出的热量是______J。利用不加控制的核裂变，制造的毁灭性武器是______（选填“原子弹”或“氢弹”）。
15．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。
三、综合题
16．请你阅读下面短文，回答问题
从发射到登月，从采集月壤到飞离月球，从样品交接到最后返回器降落地球，嫦娥五号的每一步走得都是惊心动魄。现在，大家悬了23天的心终于可以放下了，嫦娥五号的返回器成功在内蒙古的四子王旗预定着落区降落！嫦娥五号任务已经宣告圆满成功，整个过程非常完美。
宝贵的月壤终于被带回地球，这是人类近半个世纪以来的首次。这些月壤能让我们了解到月球十几亿年前的空白史，也能让我们知道月壤中的成分，尤其是地球上十分稀缺的氦-3，它们能被用于未来的可控核聚变，仅100吨就能满足全人类一年所需的能量。
（1）嫦娥五号利用______（选填“电磁波”、“超声波”或“次声波”）将信息传回地面控制中心。
（2）在太阳内部，发生______（选填“核裂变”或“核聚变”）产生光和热。氦-3可用于未来的可控核聚变，产生的核能属于______能源（选填“可再生”或“不可再生”）。
17．电影《流浪地球》爆红网络，这部改编自刘慈欣的中篇小说的电影宜告了“中国硬核电影科幻元年”的到来。小说内容摘要∶近未来，科学家们发现太阳急速衰老膨胀，短时间内包括地球在内的整个太阳系都将被太阳所吞没。为了自救，人类提出一个名为“流浪地球"的大胆计划，即倾全球之力在地球表面建造上万座发动机和转向发动机，推动地球离开太阳系，用2500年的时间奔往另外一个栖息之地。
(1)地球逃亡第一步，用地球发动机使地球停止转动，使发动机喷口固定在地球运行的反方向。地球自转方向自西向东，为了使地球刹车，地球发动机喷射的“火焰”应偏向_____ （选填 “东”或“西”）方，这是利用了物体间力的作用是_________；
(2)小说节选∶三个多世纪前，天体物理学家们就发现这太阳内部氢转化为氦的速度突然加快，氢元素的核变将在很短的时间内传遍整个太阳内部，由此产生一次叫氦闪的剧烈爆炸，之后，太阳将变为一颗巨大但暗淡的红巨星，它膨胀到如此之大，地球将在太阳内部运行！在太阳内部，发生______（选填 “核裂变”或“核聚变”）产生光和热：太阳在膨胀过程中，它的密度会______ （选填 “变大”“变小”或“不变”）；
(3)小说节选∶我们身后，遥远的太阳用它微弱的光芒给自由女神像镀上了一层金辉，对面，是已无人居住的曼哈顿的摩天大楼群，微弱的阳光把它们的影子长长地投在纽约港寂静的冰面上。大楼的影子是光的___________形成的现象；
(4)小说节选∶太阳最后一次把它的光和热洒向地球。地面上的冰结的二氧化碳干冰首先融化，腾起了一阵白色的蒸汽。上文中“白色的蒸汽”是水蒸气________ （填物态变化） 形成的。
18．2011年3月11日14点46分，日本本州岛海域发生里氏9.0级地震，并引发海啸，瞬间扑向几乎日本全部沿海地区，继而造成日本福岛核电站核泄露，如图所示：
(1)海啸时产生的“水墙”速度很大，具有很大的_______能，破坏力很强；
(2)为了给处于高温中的核反应堆外壳降温，消防员通过喷水的方法来有效降温，这是利用了水的________大的特性；
(3)福岛核事故达到了七级，使得大量的核燃料外泄，周围的人们处在核污染中。图中是核辐射标志的是________；
(4)如果核电站每年需要50t的核燃料，而同等规模火电站每年需要6×106t的煤炭，则6×106t的煤炭完全燃烧放出的热量是_________J（煤炭的热值为3×107J/kg）；
(5)“能源和环境”是世界各国共同面临的问题，保护环境、节约能源要从我做起，下列说法中需要改正的是________。
A．尽可能用太阳能热水器代替电热水器
B．养成及时关掉水龙头和人走关灯的习惯
C．用洗脸水冲厕所，将废报纸、空酒瓶等送到废品收购站
D．及时将生活垃圾，废电池装在一起丢入垃圾箱
19．太阳的一生
天文学家认为星际介质在某些条件下会形成恒星，然后进入称为主序星的稳定期．太阳目前正处于主序星演化阶段，它主要由正、负电子和质子、氦的原子核组成．维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，其反应是四个质子聚变为一个氦原子核和两个正电子并释放出大量的能量，这些释放出的核能最后转化为辐射能，并同时以每秒4.2×109kg向外抛出大量物质．在演化末期，太阳将离开主序星阶段膨胀而转化为红巨星的演化阶段，最终塌陷为密度很大的白矮星．
（1）地球只接受了太阳辐射能的二十二亿分之一，就使地面温暖、万物生长．地球接受的辐射能来自太阳中的核________ 反应．
（2）太阳内部进行的核反应是________ ，并释放出能量．
（3）请将太阳演化过程中经历的几个阶段补充完整．
_________→主序星→________ →_________ ．
（4）太阳从现在演化到最终，经历的几个阶段相比，其密度的变化情况大致是________ ．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
A．排放核废水会污染海水，海水水质下降，破坏海洋生物生存环境，导致浮游生物大量死亡，海洋生物多样性减少；浮游生物死亡，海洋吸收二氧化碳能力降低，导致二氧化碳含量增加，加剧温室效应，海水虽有自净能力，但是核废水也不可以不经过任何处理随意排入大海，故A错误；
B．核能发电是利用铀原子核裂变时释放的核能来加热水，产生高温、高压蒸汽推动涡轮机转动，从而带动发电机转子发电，供外界使用，故B错误；
C．核能发电是利用铀原子核裂变时释放的核能来发电的，故C错误；
D．我们能收看电视、收听广播、接收到信号都是利用了电磁波来传递信息的，故D正确。
故选D。
2．C
【解析】
【详解】
A．在核反应的过程中，会产生不同于入射弹核和靶核的新的原子核。因此，核反应是生成各种不稳定原子核的根本途径。化学反应是原子的重新组合，在反应前后元素种类和原子个数是保持不变的。而核反应中的原子变成了其他的原子了，故不是化学反应，故A错误；
B．航母核反应堆核潜艇是利用核裂变释放的核能来发电的，故B错误；
C．核在裂变和聚变时都能释放能量，但是由于核聚变不容易控制，故航母核反应堆中发生的是可控的核裂变，故C正确；
D．核废料具有放射性，对环境污染很严重，故D错误。
故选C。
3．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．电话的话筒把声音信号转变为强弱变化的电流的信号传递出去，电话的听筒是把电信号转化为声信号，故A错误；
B．风能、水能、太阳能可以从自然界源源不断的获得，属于可再生能源，故B错误；
C．目前核电站主要是利用易控制的核裂变产生的核能来发电的，故C错误；
D．我国自主研发的北斗卫星导航系统是利用电磁波来进行定位和导航的，故D正确。
故选D。
4．D
【解析】
【详解】
A．太阳能、风能属于可再生能源，而石油化石能源，不可再生能源，故A错误；
B．核电站是利用核裂变来发电的，故B错误；
C．光敏二极管使用的材料是半导体，而不是超导材料，故C错误；
D．电能是消耗一次能源得到的，是二次能源，故D正确。
故选D。
5．D
【解析】
【详解】
电闪雷鸣中的“电闪”具有电能、光能，同时由于电流的大小发生变化，能产生电磁波，具有电磁能；声音可以传递能量，“雷鸣”说明具有声能；电闪雷鸣中没有涉及到核能。故ABC不符合题意；D符合题意。
故选D。
6．B
【解析】
【详解】
A．航母核反应堆核潜艇是利用核裂变释放的核能，是可控的，故A错误；
B．核能是可以从自然界直接获取的能源，属于一次能源，故B正确；
C．无线电通信的载体是电磁波，航母与北斗卫星之间通过电磁波来传输信息的，故C错误；
D．核废料是对环境污染很严重的，故D错误。
故选B。
7．B
【解析】
【详解】
A．质子和中子处于原子中心，构成非常小的原子核，质子和中子由夸克组成，故A错误；
B．所有的电磁波速度一样大，5G信号比3G、4G快三四十倍，在相同时间内传输的信息更多，最主要的原因是5G信号使用的电磁波频率更高，故B正确；
C．生活中的电暖器，若用超导体替代电热丝，由焦耳定律可知，电热丝将不再发热，故C错误；
D．在太阳内部，氢原子核在超高温下发生核聚变，释放出巨大的核能，故D错误。
故选B。
8．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．石油在地球上的储量是有限的，消耗后短期内不能得到补充，属不可再生能源，故A错误；
B．光是一种电磁波，电磁波的传播不需要介质，所以光可以在真空中传播，故B错误；
C．核反应有核裂变和核聚变两种，核电站是利用核裂变释放能量来发电的，故C正确；
D．紫外线可以使荧光物质发光，所以可以用来检验钞票中的荧光物质，从而辨别真假，故D错误。
故选C。
9．D
【解析】
【详解】
A．核能用过之后不能再生，是不可再生能源，故A错误；
B．天文学研究表明，太阳不是宇宙的中心，故B错误；
C．新冠肺炎病毒的直径约为120nm，大于分子的直径，故C错误；
D．电视机遥控器利用的是红外线感应系统，故D正确。
故选D。
10．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．扫地时灰尘飞舞是固体小颗粒的运动，不能用分子运动论的观点进行解释，故A错误；
B．5G通讯技术是利用电磁波来传递信息的，故B正确；
C．彩虹是光的色散现象；验钞机利用了紫外线的荧光效应，故C错误；
D．目前人类已建成的核电站，都是利用核裂变发电，故D错误。
故选B。
11． 惯性 减小 热值 2.5×103 减小 增大 1731 聚变
【解析】
【详解】
（1）[1]“嫦娥一号”脱离地球引力后关闭所有发动机，此时“嫦娥一号”是运动的，在不受力的情况下，由于惯性仍可继续飞行，奔向月球。
[2]近月制动，说明相对于月球高度减小，速度减小，卫星的质量几乎不变，高度减小重力势能减小，速度减小动能减小，所以机械能减小。
（2）[3]运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。
[4]悬停时，“嫦娥四号”处于平衡状态，受到重力和发动机的推力一对平衡力的作用，大小相等，即
G=F=2.5×103N
[5]“玉兔二号”装有6个轮胎，压力一定时，通过增大受力面积减小对月壤的压强。
[6]车轮上都刻有条纹是为了使接触面变粗糙来增大摩擦力。
（3）[7]采集到的1731g月壤运回地球，位置发生变化，但所含物质的多少不变，它的质量不变。
[8]氦-3是世界公认的高效、清洁、安全的核聚变发电燃料。
12． 电子 核裂变 一次
【解析】
【分析】
【详解】
[1]原子是由原子核和核外电子组成的。
[2]核电站是利用核裂变释放的能量来发电的。
[3]核能是自然界中的天然能源，是不可再生能源，属于一次能源。
13． 机械能、太阳能、电能； 核裂变 核聚变
【解析】
【详解】
能量是与物体运动有关的物理量，从宏观到微观，物质运动的多样性，决定了能量形式的多样性．比如机械能、内能、太阳能、电能、风能等．
核能分为裂变和聚变两种，都是原子核发生变化时所释放的能量，裂变主要应用于原子弹和核能发电，聚变主要应用是氢弹．
14． 不可再生 6×1010 原子弹
【解析】
【分析】
【详解】
[1]常见的不可再生资源有：煤、石油、天然气等。这些资源在短期内不能从自然界中得到补充，所以是不可再生资源。
[2]根据可知，2t煤完全燃烧放出的热量是
[3]原子弹是利用核裂变原理制成的武器，氢弹是根据核聚变原理制成的武器。
15． 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。
16． 电磁波 核聚变 不可再生
【解析】
【详解】
(1)[1]真空不能传声，且光速远大于声速，则嫦娥五号是利用电磁波将信息传回地面控制中心的。
(2)[2]太阳的内部无时无刻都在发生着核聚变，产生光和热。
[3]核能属于不可再生能源。
17． 东 相互的 核聚变 变小 直线传播 液化
【解析】
【详解】
(1)[1] [2]火焰向东方喷射，由于力的作用是相互的，发动机就会受到一个向西的作用力，对自西向东运动的地球起到刹车作用。
(2)[3]太阳内部，是较小的氢核会聚合成较大的重核，这是核聚变。
[4]在质量基本不变的情况下，体积变大，太阳密度会变小。
(3)[5]由于光是沿直线传播的，不能绕过楼群照射楼后面，因此楼后面接受的光少，反射的光少，看上去比较暗，这就是影子。
(4)[6]白色的蒸汽，其实是细小的液珠会集在一起。它们是由气体液化形成的。
18． 动 比热容 C 1.8×1017 D
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]海啸时产生的“水墙”速度很大，因此具有很大的动能，破坏力很强。
(2)[2]利用水的比热容大的特性，消防员可以进行有效降温。
(3)[3]图中表示核辐射标志的是C。
(4)[4] 6×106t的煤炭完全燃烧放出的热量
(5)[5]ABC．从保护环境、节约能源的角度来分析，“尽可能用太阳能热水器代替电热水器”，“养成及时关掉水龙头和人走关灯的习惯”，“用洗脸水冲厕所，将废报纸、空酒瓶等送到废品收购站”等，都是很好的习惯和做法，值得提倡，故ABC不符合题意；
D．将废电池与生活垃圾装在一起丢入垃圾箱的做法不妥，因为电池含有汞等重金属，可污染土壤和水源，应单独存放与处理，故D符合题意。
故选D。
19． 聚变 四个质子聚变为一个氦原子核和两个正电子 恒星 红巨星 白矮星 先变小后变大
【解析】
【详解】
本题考查核聚变和人类探究太阳系及宇宙的历程．
（1）地球接受的辐射能来自太阳中的核聚变反应．
（2）太阳内部进行的核反应是四个质子聚变为一个氦原子核和两个正电子，并释放出能量．
（3）太阳的最终演化过程为：恒星主序星红巨星白矮星．
（4）太阳从现在演化到最终，经历的几个阶段相比，其密度的变化情况大致是先变小后变大．
答案第1页，共2页
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