人教版九年级全一册22.2核能练习（有解析）

人教版九年级全一册 22.2 核能
一、单选题
1．关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（　　）
A．核能是可再生能源 B．录音磁带和VCD光碟都应用了磁性材料
C．发光二极管是用半导体材料制成的 D．目前核电站利用核聚变发电的
2．关于核能和太阳能，下列说法正确的是（　　）
A．现有核电站是利用聚变来发电的
B．核能是一次能源，也是可再生能源
C．太阳能来源于太阳内部氢核的裂变反应
D．太阳能是未来理想能源的一个重要发展方向
3．能源是人们生活和社会发展的基石，信息和材料是社会发展的保障。下列有关能源、信息和材料的说法正确的是（ ）
A．核电站是利用核聚变来发电的
B．我国自主建立的北斗卫星定位系统，主要是用超声波来传递信息的
C．光纤通信是光在光导纤维中多次发生折射来传递信息的
D．煤、石油和天然气是一次能源，也是不可再生能源
4．信息、能源和材料是现代文明的三大支柱，下列说法中正确的是（　　）
A．氢弹利用的是聚变在瞬间释放的能量
B．光纤通信是激光借助光的折射原理来传递信息的
C．“北斗”导航系统是利用超声波进行定位和导航的
D．风能、水能、太阳能、地热能以及核能等均属于二次能源
5．2021年1月，使用中国自主研发核电技术的“华龙一号”5号机组正式投入运行。核反应堆内发生核反应后产生大量的热，使第一回路中的水成为高温高压水后进入蒸汽发生器，在其中将第二回路中的水加热成为高温高压水蒸气，驱动汽轮机运转，汽轮机带动发电机发电。下列说法不正确的是（　　）
A．核反应堆是利用核裂变产生核能的 B．蒸汽发生器内通过热传递改变水的内能
C．汽轮机工作时将机械能转化为内能 D．发电机的工作原理是电磁感应
6．下列说法中正确的是（　　）
A．天然气属于可再生能源
B．煤炭、石油、太阳能都属于不可再生能源
C．原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成
D．核电站利用核能发电，核反应堆中发生的是核聚变反应
7．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
8．下列说法正确的是（　　）
A．化石能源是不可再生能源，而风能、水能、太阳能是可再生能源
B．海洋声呐系统和北斗导航系统是利用电磁波传递信息的
C．随着科学技术的快速发展，我国己建成了利用核聚变能量发电的核电站
D．光纤通信只能传播图像信息，不能传播声音信息
9．关于能源、电磁波、超声波等物理知识，下列说法中正确的是（　　）
A．石油属于可再生资源
B．科学家利用超声波来监测地震、海啸等自然灾害
C．核电站利用核聚变时产生的能量来发电
D．“北斗”导航系统利用电磁波传递信息
10．2021年1月30日，全球第一台“华龙一号"核电机组——中核集团福建福淸核电5号机组投入商业运行。下列说法正确的是（　　）
A．核燃料发电后产生的废弃物可以按照一般垃圾处理
B．核电站中的能量转化是将核能最终转化为电能
C．核电站是利用核聚变释放能量来发电
D．通过改进科学技术，可以让核电站的能源转化的效率达100%
二、填空题
11．截止2020年，中国已建成的核电站发电规模位列世界第二，其核反应堆利用了原子核的_______（选填“裂变”或“聚变”）释放核能；发电机工作原理是_________。
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．较重的原子核裂变为较轻的原子核的核反应叫做核______变，也叫链式反应；例如原子弹爆炸；在超高温的条件下，较轻的原子核聚合成较重的原子核的反应，叫做核_______变；例如：请你写出一个例子_______。
14．2020年12月4日14时02分，我国新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置正式建成并实现首次放电。“人造太阳”释放能量的过程与太阳相同，为___________（选填“核裂变”或“核聚变”）。核能是___________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。核电站中的汽轮机属于___________（选填“发电机”、“电动机”或“热机”）
15．2021年4月13日，日本正式决定将福岛第一核电站的核废水进行“海排”，举世哗然。核电站是利用______（选填“核裂变”或“核聚变”）将核能变成电能服务人类的，通常采用水冷却，是因为水的______较大。但核废水具有核辐射，需要安全处理，保护环境，国国有责。
三、综合题
16．2011年3月11日，日本发生了地震和海啸灾难，致使福岛核电出现核泄漏．为减少放射性污染，电力公司利用“人工浮岛”（一个钢制的空心浮体）储存放射性污水，该浮体是用8×10 6 kg的钢板制成的一个外形长140 m，宽50 m、高3m的空心长方体．问：
（1）为了不使“人工浮岛”沉入海底，该浮体最多可以储存质量为多少千克的放射性污水？（为了计算方便，海水的密度取1.0×10 3 kg/m 3 ，g＝10N/kg）
（2）请你谈谈核能发电与火力发电相比的优点和可能带来的问题
17．原子是由带正电的原子核和带负电的电子构成的，带正电的质子和不带电的中子组成了原子核，质子和中子统称为核子．如果把原子比作是一个直径100m的足球场，原子核就相当于一个乒乓球的大小．原子核虽小，却蕴含着巨大的原子核能，铀-235是一种重要的核燃料， 一个铀-235原子有92个电子，其原子核由92个质子和143个中子组成，核子总和为235，铀-235因此而得名．由爱因斯坦的质能方程式E＝mc2计算可知：1kg铀-235中全部发生裂变所释放的能量相当于2500吨标准煤完全燃烧放出的热量．一座100万千瓦的火力发电厂，每年要烧掉约330万吨煤，而同样容量的核电站一年只用30吨核燃料．
目前化石燃料在能源消耗中所占的比重仍处于绝对优势，但此种能源不仅燃烧利用率低，而且污染环境，在相同功率的情况下，核电站排放到环境中的有害物质比火电厂要少得多；核电站对周围居民的辐射影响，也远远低于燃煤电厂和天然辐射，对于在日常工作中不接触辐射性物质的一般人来说，每年也要受到空气中存在的放射性气体氡1～2毫希的辐射（毫希是辐射剂量的常用单位），每年100万千瓦火电厂与核电站对环境的影响如下表所示：核电站和原子弹的反应原理相同，都是利用核燃料在中子的轰击下产生链式反应放出能量，但原子弹会爆炸，核电站不会．核电站中铀-235的含量约为3％，而原子弹中的铀-235含量高达90％以上，正如啤酒和白酒都含有酒精，白酒因酒精含量高可以点燃，而啤酒则因酒精含量低却不能点燃一样．可见，核电是清洁而安全的能源．
建国初期，一大批爱国科学家放弃了国外优越的工作和舒适的生活，毅然回到当时那个一穷二白的中国，我国核工业正是因为他们的无私和努力，让中国在这个领域拔地而起，原子弹、氢弹和核潜艇研制取得了圆满成功，大大提高了中国在世界的话语权，加快了我国实现核电自主化、系列化、规模化的发展进程，他们中的邓稼先、钱学森等多位科学家获得了“两弹元勋”的殊荣．能否正确地和平利用核能将成为世界各国正视的现实问题，实现世界无核化应成为各国认真思考的问题，世界和平才是人类的大同．
（1）下列科学家中，获得“两弹元勋”殊荣的是_____
A．邓稼先 B．爱因斯坦 C．杨振宁 D．牛顿
（2）原子是由__________和电子组成的；
（3）核电站是利用___________来发电的（选填“化石能”或“核能”）；
（4）标准煤的热值为3×107J/kg，则1kg铀-235全部发生裂变所释放的能量为_________J．
18．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”）。
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．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．核能不能短期内从自然界得到补充，是不可再生能源，故A错误，不符合题意；
B．录音带、录像带都是利用磁性材料来工作的，干电池和VCD光盘不是，故B错误，不符合题意；
C．发光二极管具有单向导电性，是用半导体材料制成的，故C正确，符合题意；
D．目前核电站利用核裂变发电，，故D错误，不符合题意。
故选C。
2．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．现有核电站是利用核裂变发电的，故A错误；
B．核能是一次能源，属于不可再生能源，故B错误；
C．太阳能来源于太阳内部氢核的聚变反应，故C错误；
D．太阳能属于可再生能源，且属于清洁能源，利用太阳能可以减少空气污染，所以太阳能是未来理想能源的一个重要发展方向，故D正确。
故选D。
3．D
【解析】
【详解】
A．核电站是利用铀核裂变发生链式反应释放出大量的核能来发电的，是可控链式反应，故A错误；
B．北斗卫星定位系统是利用电磁波来传递信息的，故B错误；
C．光纤通信是利用激光从光纤的一端射入，在内壁上多次反射后在另一端射出来，然后在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息，故C错误；
D．煤炭、石油、天然气可以直接从自然界获得，属于一次能源，且消耗后不能在短期内从从自然界得到补充，是不可再生能源，故D正确。
故选D。
4．A
【解析】
【详解】
A．氢弹利用核聚变产生的能量，原子弹利用核裂变产生的能量，故A正确；
B．光纤通信利用光的反射来传递信息，故B错误；
C．导航系统利用的电磁波传递信息，故C错误；
D．风能、水能、太阳能、地热能以及核能等均属于一次能源，故D错误。
故选A。
5．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．核反应堆是利用裂变产生核能的，故A正确，不符合题意；
B．蒸汽发生器内水通过吸收热量增加内能的，所以是热传递的方式的改变内能，故B正确，不符合题意；
C．汽轮机工作时，是将水蒸气的内能转化为汽轮机的机械能，故C错误，符合题意；
D．发电机的工作原理是电磁感应现象，故D正确，不符合题意。
故选C。
6．C
【解析】
【详解】
A．天然气不能够短时间内循环再生的能源，属于不可再生能源，故A错误；
B．煤、石油虽然是当今人类利用的主要能源，但不能短期内从自然界得到补充，是不可再生能源，太阳能在短期内从自然界得到补充，属于可再生能源，故B错误；
C．原子是由位于中心的原子核和绕原子核高速运动的外围电子构成，原子核带正电，电子带负电，故C正确；
D．核电站是利用可控的链式反应工作的，这是利用核裂变，故D错误。
故选C。
7．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。
8．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．化石能源是不可再生能源，而风能、水能、太阳能是可再生能源，故A正确；
B．海洋声呐系统利用超声波传递信息， “北斗”导航系统利用电磁波传递信息，故B错误；
C．核电站是利用可控的核裂变来发电的，故C错误；
D．光纤通信既能传播图像信息，也能传播声音信息，故D错误。
故选A。
9．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．煤、石油、天然气等化石能源和核能在地球的储量是有限的，属于不可再生能源，故A错误；
B．声音可以传递信息，所以利用次声波可以预警地震、海啸等自然灾害，故B错误；
C．核电站利用可控的核裂变来发电的，故C错误；
D．电磁波可以真空中传播，“北斗”导航系统利用电磁波传递信息，故D正确。
故选D。
10．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．核燃料发电后产生的废弃物具有放射性，不可以按照一般垃圾处理，故A错误；
B．核电站中的能量转化是将核能释放出来，最终转化为电能，故B正确；
C．核电站是利用核裂变释放能量来发电，故C错误；
D．通过改进科学技术，可以提高能量的利用效率，但效率不可能达100%，故D错误。
故选B。
11． 裂变 电磁感应现象
【解析】
【分析】
【详解】
[1]现阶段人类还没有掌握可控核聚变技术，所以现在核电站发电利用的是可控核裂变。
[2]发电机的工作原理是电磁感应现象，即闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流。
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． 裂 聚 见解析
【解析】
【详解】
[1]核裂变是指一个重原子核，分裂成两个或多个中等原子量的原子核，引起链式反应，从而释放出巨大的能量；
[2]核聚变是指在超高温的条件下两个质量较小的原子核结合成质量较大的新核并放出大量能量的过程；
[3]氘和氚结合成氦核的过程属于核聚变。
14． 核聚变 不可再生 热机
【解析】
【分析】
【详解】
[1]太阳能内部是由于较轻的氢原子核在高温下发生聚变而释放出核能，“人造太阳”释放能量过程与太阳相同，故为核聚变。
[2]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。
[3]核电站中高温、高压蒸汽推动汽轮机做功，将内能转化为机械能，因此汽轮机属于热机。
15． 核裂变 比热容
【解析】
【分析】
【详解】
[1]核能的利用方式有核聚变和核裂变，核电站是利用核裂变将核能变成电能服务人类的。
[2]采用水冷却，是因为水的比热容较大，可以吸收更多的热量。
16．（1）1.3×10 7 kg ；（2）核能发电的优点：省燃料，污染小、成本低可能带来的问题：核泄漏（或核辐射、核污染、核废料）
【解析】
【详解】
试题分析：（1）为了不使“人工浮岛”沉入海底，根据物体浮沉条件可知，“人工浮岛”所受的浮力不能小于“人工浮岛”的总重力．而要求该浮体最多可以储存质量为多少千克的放射性污水，就需要先求出该浮体能受的最大浮力．当浮体浸没入水中时（悬浮状态），所受的浮力是最大的，浮力可根据阿基米德原理来进行计算，计算出最大浮力以后，就知道了“人工浮岛”的总重，然后用总重除以g就算出了浮体的总质量，最后用总质量减去浮体自身的质量，就算出了放射性污水的质量；
（2）核能发电的优点：核能发电不像化石燃料发电那样排放大量的污染物质岛空气中，因此核能发电不会造成空气污染；核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便；核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低；
缺点：核能电厂会产生放射性废料；核电厂的反应器内有大量的放射性物质，如果在事故中释放到外界环境，会对生态及民众造成伤害．
（1）“人工浮岛”恰好浸没时的排水体积：V排=140m×50m×3m=2.1×104m3，
“人工浮岛”受到的最大浮力：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.1×104m3=2.1×108N，
由题意可知，当G总=F浮时，“人工浮岛”储存的放射性污水最多，
则“人工浮岛”的总质量：m总===2.1×107kg，
储存放射性污水的质量：m污水=m总﹣m浮体=2.1×107kg﹣8×106kg=2.1×107kg﹣0.8×107kg=1.3×107kg；
（2）核能发电的优点：省燃料，污染小，成本低；
可能带来的问题：核泄漏（或核辐射、核污染、核废料）．
考点：阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用；核能的优点和可能带来的问题
点评：本题以世界时事为背景，考查了与物理相关的知识，这类题型在考试中经常出现
17． A 原子核 核能 7.5×1013 J
【解析】
【详解】
试题分析：（1）由资料中“邓稼先、钱学森等多位科学家获得了“两弹元勋”的殊荣”可知应选A；
（2）原子是由位于中心位置的原子核和核外电子组成；
（3）核电站是利用核燃料在中子的轰击下产生链式反应放出能量，这种能量叫核能；
（4）1kg铀-235中全部发生裂变所释放的能量相当于2500t标准煤完全燃烧放出的热量，放出能量为：Q铀=Q煤=qm=3×107 J/kg×2．5×106 kg=7．5×1013 J．
考点：热量的计算
18． 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。
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
答案第1页，共2页