人教版九年级全一册22.2核能 同步练习（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
2．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、信息和材料的说法中，不正确的是（　　）
A．太阳能、风能、水能是可再生能源
B．核电站是利用核裂变来发电的
C．手机用无线wifi信号上网是利用电磁波传递信息
D．光纤通信是光在光导纤维中多次发生折射来传递信息的
3．人类对核能的开发和利用不断取得新的进展，根据目前的科研水平，你认为下列关于原子弹和核电站的说法正确的是（　　）
A．原子弹对聚变的链式反应不加控制 B．核电站控制裂变的链式反应速度
C．原子弹利用核裂变，核电站利用核聚变 D．原子弹利用核聚变，核电站利用核裂变
4．关于信息、能源和材料，下列说法正确的是（　　）
A．我国海域深处蕴藏大量主要成分为甲烷的“可燃冰”，属于可再生能源
B．“华龙一号”第三代核电站是利用核聚变释放出的能量来发电的
C．节能光源LED灯的核心元件是发光二极管，发光二极管的主要材料是半导体
D．通过手机微信的“摇一摇”，就可以参与抢红包，这一过程是靠声波传递信息的
5．以下微观粒子按空间尺度由大到小排序正确的是（ ）
A．质子 原子核 原子 B．原子 原子核 质子
C．原子 质子 原子核 D．原子核 质子 原子
6．有关能源与可持续发展，下列正确的是（　　）
A．大量燃烧煤炭不会加剧地球的温室效应
B．石油属于可再生能源
C．目前的核电站都是利用核聚变释放的核能来发电的
D．以风能、太阳能等为代表的可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向
7．能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，关于它们下列说法正确的是（　　）
A．超导材料可应用于电饭锅和远距离输电线
B．核电站利用的是核聚变释放的能量
C．超市收银员使用的条形码扫描器中的光敏二极管使用的主要是半导体材料
D．太阳能、风能、核能是可再生能源
8．关于原子、原子核和核能，下列说法正确的是（　　）
A．原子是由原子核和核外质子组成的
B．原子弹是利用核聚变制造的毁灭性武器
C．核反应堆是通过可控裂变反应释放核能的设备
D．核反应堆有厚重的保护层是为了避免核燃料逸出
9．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
10．“华龙一号”是我国核电走向世界的“国家名片”，2021年1月30日在福建福清投入商业运行，这对助力碳达峰、实现碳中和具有重要意义。“华龙一号”核电站反应堆内的核反应是（　　）
A．可控的裂变 B．不可控的裂变
C．可控的聚变 D．不可控的聚变
二、填空题
11．在“煤、电能、核能、太阳能”中，其中属于二次能源的有_____________；原子弹是根据_____（选填 “核裂变”或“核聚变”）原理制成的。
12．如图所示是由中国上海江南造船厂建造的003型航母预测图。该航母将在2021年下水，有专家预计它将采用核动力和电磁弹射技术。核动力就是利用______（填“核聚变”或“核裂变”）产生的能量为航母提供动力。电磁弹射技术就是利用磁场对电流的作用，将电能转化为______能，使舰载机短时获得极大速度。再利用流体流速大的位置压强______，使舰载机获得足够的升力，顺利完成起飞。
13．2021年1月，南充籍总设计师刑继主持完成的华龙一号全球首堆投入商业运行，标志着我国自主三代核电技术跻身世界前列，核反应堆是通过可控______（选填“裂变”或“聚变”）反应释放核能的设备；图是小明家电能表月初、月末的示数，若小明家所在地区每度电的电费为0.5元，则他家本月电费为______元。
14．在太阳内部，氢原子核发生______（选填“热核反应”或“链式反应”）释放出巨大的核能。太阳能属于______（选填“一次”或“二次”）能源。
15．煤、石油、天然气是_______能源(选填“可再生”成“不可再生”)，核能是日前被广泛应用的新能源我国已建成十余座核电站，它们是利用________(选填“核裂变”或“核聚变”)反应所释放的能量来发电的
三、综合题
16．（1）高速公路上常常会见到“限速”或“保持车距”的提示牌。对于高速行驶的汽车，“限速”和“保持车距”可以有效避免突发情况下急刹车时，由于汽车具有______不能及时停住而造成交通事故。炎热的夏日，驾车行驶在平直的高速公路上，常常会看到公路远处似乎有“积水”，“积水”中还有汽车、电线杆等物体的倒影，如图1所示，但行驶至该处时“积水”却消失了。这种现象称之为“公路盛景”，是由于光通过不均匀的空气时发生______形成的。
（2）2020年的冬天特别寒冷，早起锻炼的小丽和小军冻得伸不出手，于是分别采取了如图2中图甲和图乙所示的取暖方式。从物理学的角度来看，小丽是通过______（选填“做功”或“热传递”）来增加手的内能的，小军是通过______（选填“做功”或“热传递”）来增加手的内能的。
（3）目前，我国已经具备了风光水核电等清洁能源设备的产业链制造能力，水电、风电、光伏发电累计装机容量均居世界首位。其中，水电、风电、光伏发电消耗的能源——水能、风能、太阳能都属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源；核电站是利用原子核______（选填“裂变”或“聚变”）释放的能量来发电的。
17．阅读《去月球“挖土”》回答问题。
去月球“挖土”
1969年7月20日，阿波罗11号飞船降落在月球。美国宇航员阿姆斯特朗在月球表面踩下了深深的印记。不过，这次登月在科学领域最大的贡献并非他的脚印，而是带回了来自月球的岩石。研究月球样品的重要成果之一，就是发现其中含有氦-3，这让科学家极为兴奋。氦-3是世界公认高效、清洁、安全的核聚变发电燃料。据计算，100吨氦-3所能创造的能源，相当于全世界一年消耗的能源总量。氦-3在地球上的蕴藏量极少，全球已知且容易取用的只有500公斤左右，而早期探测结果表明，月球浅层的氦-3含量多达上百万吨，足够解决人类的能源之忧。实际上，随着人类对月球认识的加深，科学家发现月球氦-3的总储量很可能更多。
时隔半个世纪的 2020年11月24日4时30分，在中国文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，顺利将探测器送入预定轨道 。嫦娥五号要完成的任务是最复杂、技术难度最大的，要实现月面自动采样返回，完成探月工程的重大跨越——带回2千克月球样品。所以，它不像嫦娥一号、二号由1个空间飞行器组成，也不像嫦娥三号、四号和五号T1由2个空间飞行器组成，而是由上升器、着陆器、轨道器和返回器这4个空间飞行器像“葫芦娃”一样“串”在一起。
12月1日23时11分，嫦娥五号探测器成功着陆在月球正面西经51.8度、北纬43.1度附近的预选着陆区，并传回着陆影像图。成功着陆后，着陆器在地面控制下，进行了太阳翼和定向天线展开等状态检查与设置工作，将正式开始持续约2天的月面工作，采集月球样品。12月2日22时，经过约19小时月面工作，探月工程嫦娥五号探测器顺利完成月球表面自动采样，并已按预定形式将样品封装保存在上升器携带的贮存装置中。如图1所示。
12月6日，嫦娥五号探测器成功通过交会对接微波雷达完成中国首次月球轨道无人交会对接，如图2所示。微波雷达是成对产品，由雷达主机和应答机组成，分别安装在嫦娥五号探测器的轨道器和上升器上。当轨道器、上升器相距约100公里时，微波雷达开始工作，不断提供两航天器之间的相对运动参数，并进行双向空空通信，轨道器和上升器会根据雷达提供的信号调整飞行姿态，直至轨道器上的对接机构捕获、锁定上升器。这个过程中，微波雷达就像轨道器和上升器上的“眼睛”，让它们能互相“看到”对方位置。
未来，月球或将成为人类在太空中的“哨所”：月球基地不仅能为人类提供资源，获取科学成果，也将成为人类前往遥远深空的中转站。
(1)随着世界石油价格的持续飞涨，越来越多的国家和组织开始把目光转向了月球。各国科学家正围绕月球上______的储量、采掘、提纯、运输及月球环境保护等问题悄然开展相关研究。这种在地球上很难得到的特别清洁、安全和高效的_____（选填“核聚变”或“核裂变”）发电燃料，被科学家们称为“完美能源”。也许在未来的某一天，月球将会犹如一世纪中叶的波斯湾。
(2)微波雷达架起了嫦娥五号轨道器和_____（选填“上升器”或“着陆器”）之间的鹊桥，借助_____（选填“电磁波”或“声波”）实现信息交换。
18．据报道：4月19日，中国正在筹划首个海上浮动核电站（如图1）的总装工作．海上浮动核电站，这种小型的、可移动式的核电站将安装在船舶上，预计排水量为2.15万吨，能提供70兆瓦的电力以及300兆瓦的热力供应，还能变成海水淡化处理厂，每天生产24万立方米的淡水．
（1）核电站将核能转化为___能，核能是____（填“可”或“不可”）再生能源，其中的核反应堆通过核____发生的链式反应工作的，这个反应是____（填“可以”或“不可以”）控制的．核电站____（选填“会”或“不会”）产生大量的温室气体．目前人类大力发展核能、太阳能等能源，可有效缓解全球气候变暖的趋势．
（2）如果其最大吃水深度为10.5m，其底部受到海水的压强为____Pa．当质量为20t的设备安装后，其排开海水的体积增加____m3．（取g＝10N/kg，ρ＝1.0×103千克/米3）
（3）核电站生活区的路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备（如图2），通过后排接口可以同时连接多台电脑，各接口之间的连接方式是____联，海水浮动核电站的工作人员通过____与陆地指挥中心相联系．
19．2017年2月5日，有关日本福岛第一核电站2号机组安全壳内部测算出超高辐射值的新闻再次引起了全世界的关注．
核电站是利用原子核发生______选填“裂变”或“聚变”释放能量来发电的．
如图是核能发电中能量转化的过程，请将其补充完整．
“福岛核泄漏”事件引发了广泛的争议请你对发展核电简述自己的观点．______ ．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【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。
2．D
【详解】
A．太阳能、风能、水能，能够源源不断地从自然界中获得或可重复利用的能源，是可再生能源，故A正确，不符合题意；
B．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 B正确，不符合题意；
C．手机用wifi上网是利用电磁波来传递信息的，手机既能发射电磁波，也能接受电磁波。故C正确，不符合题意；
D．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，经解调后恢复原信息，故D错误，符合题意；
故选D。
3．B
【详解】
A．原子弹是利用的核裂变，在反应过程中不加控制让能量瞬间释放，故A错误；
B．核电站通过对中子的控制来控制裂变的链式发应速度，故B正确；
CD．原子弹和核电站都是利用的核裂变，故CD错误。
故选B。
4．C
【详解】
A．可燃冰不能在短期内从自然界得到补充，所以它属于不可再生能源，故A错误；
B．核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的，故B错误；
C．制作二极管的材料是半导体材料，常用的有硅、锗等材料，故C正确；
D．手机既可以接收电磁波，也可以发射电磁波，是利用电磁波来传递信息的，因此手机抢红包过程中用电磁波来传递信息的，故D错误。
故选C。
5．B
【详解】
物质由分子构成，分子由原子构成，原子由原子核和电子构成，原子核由质子和中子构成，质子和中子又由夸克构成，因此从大到小的顺序应为：原子、原子核、质子。故ACD错误，B正确。
故选B。
6．D
【详解】
温室效应加剧主要是由于现代化工业社会燃烧过多煤炭、石油和天然气。
A．煤炭燃烧产生的二氧化碳仍然会在一定程度上加剧地球温室效应，故A错误；
B．石油是化石能源，短时间内不能再次产生的，属于不可再生能源，故B错误；
C．核电站是可利用核裂变产生的巨大能量来发电的，故C错误；
D．风能、太阳能等是可再生能源，足够清洁、无污染环境，可以保证不会严重影响环境，是未来理想能源的一个重要发展方向，故D正确。
故选D。
【点睛】
此题是一类多知识点的综合题目，要结合相对应的物理知识进行分析解答，是中考选择题的热点考题。
7．C
【详解】
A．超导材料电阻为零，根据焦耳定律可知，超导材料通电后不发热，故不能用于电饭锅；但可用于远距离输电，减少电能损失。故A错误；
B．核电站是利用可控核裂变来获得能量的，故B错误；
C．二极管、三极管、集成电路等都是主要使用半导体材料制成的，超市收银员使用的条形码扫描器中的光敏二极管的主要是半导体，故C正确；
D．太阳能、风能可以源源不断地从自然界获取，是可再生能源；核能的主要原料是铀矿，短期内不能再从自然界获取，是不可再生能源。故D错误。
故选C。
8．C
【详解】
A．原子是由原子核和电子组成的，故A错误；
B．原子弹是利用核裂变原理制成的一种核武器，故B错误；
C．核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的，核电站的核心设备是核反应堆，核反应堆是通过可控裂变（链式反应）释放能量的，故C正确；
D．核辐射是对环境污染很严重的，厚重的保护层，是为了避免核辐射，故D错误。
故选C。
【点睛】
9．C
【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。
10．A
【详解】
“华龙一号”核电站是利用原子核发生裂变释放能量来发电的，核聚变的过程是可控的，故BCD不符合题意；A符合题意。
故选A。
11． 电能 核裂变
【详解】
[1]可以直接从自然界获取的能源叫一次能源，无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源；所以属于二次能源的有电能；
[2]原子弹是利用重核裂变（链式反应）制成的核武器，氢弹是利用核聚变的原理制成的。
12． 核裂变 机械能 小
【详解】
[1]用中子轰击较大的原子核，使其变成两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量，这种反应叫做裂变，核动力就是利用核裂变产生的能量为航母提供动力。
[2]电磁弹射技术就是利用磁场对电流的作用，消耗电能，产生机械能，将电能转化为机械能，使舰载机短时获得极大速度。
[3]舰载机的机翼能获得向上的升力，是应用了流体流速越大的地方、压强越小的原理。
13． 裂变 51.75
【详解】
[1]核反应堆是通过裂变反应释放核能的设备；此裂变反应是可控的链式反应。
[2]他家本月消耗的电能
则他家本月电费
14． 热核反应 一次
【详解】
[1]氢原子核在超高温下发生聚变释放核能。
[2]太阳能是从自然界直接获得的能源，属于一次能源。
15． 不可再生 核裂变
【详解】
短期内可以从自然界得到补充的能源是可再生能源；短期内不能在自然界得到补充的能源是不可再生能源；所以煤、石油、天然气等化石能源都是不可再生能源； 核能的利用包括：核裂变与核聚变．目前科技手段来说核聚变反应的速度还是不可控的；核裂变应用于：核电站、原子弹；太阳表面发生着核聚变，人类对核聚变的利用有：氢弹．
16． 惯性 折射 热传递 做功 可再生 裂变
【详解】
（1）[1]一切物体都具有惯性，“限速”和“保持车距”可以有效避免突发情况下急刹车时，由于汽车具有惯性而继续前行产生危险。
[2]因为不同的空气层有不同的密度，而光在不同的密度的空气中又有着不同的折射率，而路面上热空气与空中冷空气之间的密度不同，所以光线在路面上会发生折射现象；远处物体的光经路面上空气传播，发生折射后进入人的眼睛，人由于错觉始终认为光沿直线传播，所以看到“公路远处似乎有水，水中还有汽车、电杆等物体的倒影，但当车行驶至该处时，水却消失了”。
（2）[3][4]从图2中可以看出，小丽是在哈气，小军在搓手，因此小丽是通过热传递的方式增加手的内能；小军是通过做功的方式来增加手的内能。
（3）[5][6]太阳能可以从自然界中源源不断地直接获得，属于可再生能源；核裂变和核聚变都能释放能量，由于核裂变可控，所以核电站的核反应堆就是通过核裂变提供能量的。
17． 氦-3 核聚变 上升器 电磁波
【详解】
(1)[1]由材料可知，月球上的氦-3含量多达上百万吨，足够解决人类的能源之忧，各国科学家正围绕月球上的氦-3储量、采掘、提纯、运输及月球环境保护等问题悄然开展相关研究。
[2]氦-3在地球上很难得到的特别清洁、安全和高效的核聚变发电燃料。
(2)[3][4]由材料可知，微波雷达架起了轨道器和上升器之间的鹊桥，太空是真空的用电磁波来传播信息，所以借助电磁波实现信息交换。
18． 电 不可 裂变 可以 不会 1.05×105 20 并 电磁波
（1）①核能的利用分为核裂变与核聚变两种，现在的核电站是利用核裂变释放的能量来发电的，核能是一种不可再生能源；
②核电站是利用可控的链式反应工作的；
③核电站的能量来自于物质发生裂变时由于质量损失而转换成的大量能量，这个过程不会产生二氧化碳；
（2）知道海上浮动核电站的最大吃水深度，根据p=ρgh求出其底部受到海水的压强；海上浮动核电站处于漂浮状态，受到的浮力和自身的重力相等，根据阿基米德原理求出排开海水的体积；
（3）用电器串联时，任何一只用电器开路，则其它用电器都不能正常工作；并联电路可以使几个用电器在工作时互不影响；电磁波可以传递信息．
【详解】
(1)①核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的，像铀矿这类矿物能源，一旦消耗就很难再生，属于不可再生能源；
②核反应堆通过核裂变发生的链式反应工作的，这个反应是可以控制的；
③核电站的能量来自于物质发生裂变时由于质量损失而转换成的大量能量，这个过程不会产生温室气体；
(2)海上浮动核电站其底部受到海水的压强：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10.5m=1.05×105Pa，因海上浮动核电站处于漂浮状态，所以,受到的浮力F浮=G=mg，由F浮=ρgV排可得：ρgV排=mg，则排开海水的体积：V排== =20m3；
(3)①同一台路由器为多台电脑提供网络服务，一台电脑不工作，其它电脑不受影响，所以根据并联电路的特点可知，各接口之间是并联的；②电磁波可以传递信息，海水浮动核电站的工作人员通过电磁波与陆地指挥中心相联系．
19． 裂变 内能 核能的利用节约了传统的化石能源，是一种新能源；核裂变的生成物具有放射性，会对环境造成污染，在利用核能的时候，要注意安全，注意核废料的处理合理即可．
【详解】
核电站是利用原子核发生裂变释放能量来发电的．
核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来加热水，即核能变成内能；用产生的高温、高压蒸汽作为动力，推动蒸汽涡轮机转动，从而带动发电机发电的，即内能又转化成机械能，机械能最终转化成电能．
核能的利用节约了传统的化石能源，是一种新能源；
核裂变的生成物具有放射性，会对环境造成污染，在利用核能的时候，要注意安全，注意核废料的处理．
答案第1页，共2页
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