人教版九年级全一册22.2核能 同步练习（含解析）

人教版九年级全一册 22.2 核能
一、单选题
1．关于信息、能源、材料、磁场等的播述中，下列说法正确的是（ ）
A．“北斗”卫星定位系统是利用电磁波传递信息的
B．人类开采的石油由于储量巨大，属于可再生能源
C．核电站是通过核聚变反应获得核能的
D．磁场和磁感线都是人为引入的，实际上不存在
2．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
3．关于信息、能源和材料，下列说法正确的是（　　）
A．太阳内部不断进行着剧烈的核裂变
B．LED灯（发光二极管）是由半导体材料制成的
C．北斗卫星是通过超声波传递信息，从而提供导航和通信服务的
D．光导纤维是良好的导体
4．关于原子核和核能，下列说法正确的是（　　）
A．核反应堆发生的是可控链式反应 B．核能是可再生能源也是二次能源
C．原子核占据了原子的大部分空间 D．原子核是由电子组成的
5．近年，我国在信息、材料和能源等领域取得了辉煌的成绩，以下说法正确的是（　　）
A．量子计算机中的电子器件都是超导体制成的
B．“祝融号”火星车利用电磁波将信息传回地球
C．水力、风力、太阳能发电都是利用不可再生能源
D．核电站产生的核废料可以像生活垃圾那样被处理
6．下列关于信息、能源和材料的说法中正确的是（　　）
A．太阳能、水能、天然气是可再生能源
B．现有的核电站都是利用核聚变释放能量来发电的
C．电动机线圈用超导材料可以实现将电能全部转化为内能
D．手机用无线“Wifi”信号上网是利用电磁波传递信息
7．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
8．下列有关信息和能源的说法正确的是（　　）
A．光信号在光导纤维中以声音的速度传播
B．核电站是通过核聚变来利用核能的
C．煤和石油是不可再生能源，电是二次能源
D．固定电话既有发射电磁波的功能，又有接收电磁波的功能
9．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
10．月球表面为真空，白天最高温度可达160，夜间最低温度可达﹣180，环境极端严酷，然而月球含有丰富的可用于核聚变反应的氦3资源。2019年1月3日10点26分，“嫦娥四号”探测器在月球背面成功着陆。拍摄的世界第一张近距离月背影像图如图所示，通过“鹊桥”中继星传回地球，揭开了古老月背的神秘面纱。下列说法中正确的是（　　）
A．人在月球表面可以通过说话进行交流
B．月球背面的照片是通过中继星利用电磁波传回地球的
C．目前核电站使用的是核聚变反应释放的能量
D．在月夜可利用超导材料发热为月球车提供热量
二、填空题
11．现阶段核潜艇的动力系统是由原子核______（选填“裂变”或“聚变”）提供的。泸州正加快对页岩气的安全开采，页岩气和核能都属于______（选填 “可再生”或“不可再生”）能源。若用燃气灶将一壶质量为3kg、初始温度为20℃的水加热到80℃，消耗了0.1m3的页岩气。已知水的比热容，页岩气的热值为4.2×107J/m3，则该燃气灶烧水的效率为______% 。
12．2021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。
13．氢弹是利用核___________（选填“裂变”或“聚变”）在瞬间释放能量的装置；核能是___________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。手机已进入5G时代，5G技术传递信息的载体是___________（选填“超声波”“次声波”或“电磁波”）。
14．阅读短文，回答问题：
核能的利用
在常规化石能源非常紧缺的今天，核能受到越来越高度的重视，如今美国电力需求的是来自核电。核电站的大体组成如图所示，核材料在原子反应堆中发生核反应产生大量的热能，冷却剂将这些热能带到热交换器将水变成水蒸气，水蒸气推动蒸汽轮机带动发电机发电，最终实现了核能到电能的转换。请在下面的空格中填上适当的内容：
（1）从能源的转化和转移来看，蒸汽轮机中发生能量转化形式是______ ；
（2）发电机发电时是让线圈在______ 中旋转而产生电流，这种现象在物理学中称之为______ 现象；
（3）核电站所需的核能是利用原子核______（填“裂变”或“聚变”）所产生的；
（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6×106 t的煤炭。则6×106 t的煤炭完全燃烧放出的热量是______ J（煤炭的热值为q煤=3×107 J/kg）；
（5）近日，日本政府“官宣”将福岛核废水排入大海，引起世界各国人民的强烈反对和谴责。因为核电站的核废料具有______ 性，对环境和人类都会造成相当大的危害。
15．如图所示是我国最新服役的“”战略核潜艇，当它下潜至水下300米处时，排开水的质量为，它所受到的浮力为______，受到海水的压强为______。作为提供动力的核能属于______（填“可再生”或“不可再生”）能源。（取，取）
三、综合题
16．核裂变和核聚变是大量获得核能的两种途径．
(1)核潜艇反应堆的核能是通过哪种途径获得的？
(2)如图所示是核电站原理示意图．
①“反应堆”与“一回路”中的能量是怎样转化的？
②在235 g铀燃料中含有6.02×1023个铀核，如果它们全部发生裂变，最后通过汽轮发电机得到3.2×106 kW·h的电能，则该核电站的效率多大？(设每个铀核裂变会释放出3.2×10－11 J的能量)
17．从大年初一到现在，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宣告了“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，.....氦元素的聚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；楼的影子很长，说明太阳位置较_______（选填“高”或“低”）；
(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。请简述上文中“白色的蒸汽”是如何形成的_____？
(5)小说节选：二十年前，地球航出了冥王星轨道，航出了太阳系，在寒冷广漠的外太空继续着它孤独的航程。........银河系的星河纹丝不动地横过天穹，也像被冻结了，但星光很亮，看久了还刺眼呢。根中文中的现象，请你设想假如此刻你正在月球上，抬头能看到星空的星星“眨眼”吗____？为什么____？
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．(1)如图甲所示，凸透镜的焦距为10cm，保持透镜位置不变，当蜡烛放在20cm刻度处时，为了在光屏的中心找到像，应调整光屏的________，并将光屏向________方向移动（选填“远离透镜”或“靠近透镜”）。
(2)轻质杆OA的A端挂一重物，在绳子拉力作用下保持静止，请画出图乙中绳对A点的拉力F1及对应的力臂l1_______
(3)实验装置如图丙所示，在一个厚壁玻璃筒里放一块浸有少量乙醚（乙醚极易挥发）的棉花，用力把活塞迅速下压，棉花就会立即燃烧。该实验现象是因为活塞对筒内________做功，它的________增加。
(4)核电站是利用原子________（填“核聚变”或“核裂变”）释放的能量工作的，该能源属于________ （填“可”或“不可”）再生能源。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
A．“北斗”卫星定位系统是利用电磁波传递信息的，因为电磁波的传播不需要介质，故A正确；
B．石油是几百万前动植物遗体形成的，短时间难以形成，故是不可再生能源，故B错误；
C．核电站是通过核裂变反应获得核能的，故C错误；
D．磁场是真实存在的，磁感线都是人为引入的，实际上不存在，故D错误。
故选A。
2．D
【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。
3．B
【详解】
A．太阳内部不断发生着氢核聚变，故错误；
B．LED灯是由半导体材料制成的，故正确；
C．北斗卫星是通过电磁波传递信息，从而提供导航和通信服务的，故错误；
D．光导纤维是绝缘体，故错误。
故选B。
4．A
【详解】
A．核反应堆，是核的裂变，是可控的链式反应，故A正确；
B．核能是不可再生能源也是一次能源，故B错误；
C．原子核居于原子的中内，占原子很小的空间，故C错误；
D．原子核是由质子和中子组成的，故D错误。
故选A。
5．B
【详解】
A．量子计算机中的电子器件有些由半导体制成，故A错误；
B．电磁波可以在真空中传播，“祝融号”火星车利用电磁波将信息传回地球，故B正确；
C．水力、风力、太阳能发电都是利用可再生能源，故C错误；
D．核电站产生的核废料有放射性，不能像生活垃圾那样被处理，故D错误。
故选B。
6．D
【详解】
A．太阳能、水能是可再生能源，天然气是不可再生能源，故A错误；
B．核电站都是利用核裂变释放能量来发电的，故B错误；
C．假设导体没有电阻，当电动机通电时，电动机不会产生电热，电能全部转化为机械能，故C错误；
D．手机用“Wifi”上网是利用电磁波来传递信息的，故D正确。
故选D。
7．C
【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。
8．C
【详解】
A．光信号在光导纤维中以光的速度传播，所以传播速度特别快，故A错误；
B．核电站是通过核裂变来利用核能的，故B错误；
C．煤和石油等能源被人开发利用后，在相当长的时间内不能再生，煤、石油是不可再生能源，电是从一次能源直接或间接转化而来的能源属二次能源，故C正确；
D．固定电话是利用电流传递信息的，移动电话（手机）既有发射电磁波的功能，又有接收电磁波的功能，故D错误。
故选C。
9．D
【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。
10．B
【详解】
AB．月球上没有空气，真空不能传声，而电磁波可以在真空中传播，所以中继星是利用电磁波传递信息，月球背面的照片是通过电磁波传回地球的，故A错误，B正确；
C．核电站是利用可控原子核裂变释放的核能来发电的，故C错误；
D．超导体没有电阻，通电后不会发热，因此无法利用超导材料发热为月球车提供热量，故D错误。
故选B。
11． 裂变 不可再生 18
【详解】
[1]在现阶段，原子核的裂变是可以控制的，核潜艇的动力系统也是由原子核裂变提供的能量。
[2]页岩气和核能用一点少一点，所以它们都属于不可再生能源。
[3]由题意可知，水吸收的热量
页岩气完全燃烧释放的热量
该燃气灶烧水的效率
12． 核裂变 比热容
【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。
13． 聚变 不可再生 电磁波
【详解】
[1]氢弹是利用氘、氚发生核聚变时在瞬间释放能量来工作的。
[2]核能是一些特殊的原子发生核聚变或核裂变时释放出的能量，短期内得不到补充，是越用越少的，所以是不可再生能源。
[3]5G技术是利用电磁波中的微波来传递信息的。
14． 内能转化为机械能 磁场 电磁感应 裂变 1.8×1017 放射
【详解】
（1）[1]蒸汽轮机中，蒸汽的内能会转化为机械能。
（2）[2][3]发电机发电时是让线圈在磁场中旋转而切割磁感线运动，从而产生感应电流，这就是电磁感应现象。
（3）[4]核电站是利用原子核裂变发生可控链式反应时释放的大量能量来发电的。
（4）[5]6×106 t的煤炭完全燃烧放出的热量
（5）[6]因为核电站的核废料具有放射性，会对环境造成相当大的危害，所以日本政府“官宣”将福岛核废水排入大海，引起了世界各国人民的强烈反对和谴责。
15． 不可再生
【详解】
[1]由阿基米德原理可得潜艇受到的浮力为
[2]潜艇受到海水的压强为
[3]核能是清洁不可再生能源。
16．(1)核裂变 (2)①核能转化为内能 ②59.8%
【详解】
(1)在核潜艇的反应堆中的核能是通过核裂变和方式获得的；(2)①“反应堆”与“一回路”中先将核能转化为内能，再通过汽轮机发电机，将内能转化为机械能，最后转化为电能；②核电站的效率为：η＝×100%＝×100%＝59.8%
【点睛】
（1）在核反应堆中，是通过可控的核裂变来获得能量的；（2）在核反应堆中，核能首先转化成内能；发电机得到的电能占铀核裂变释放出的能量的百分比，就是核电站的效率.
17． 东 相互的 核聚变 变小 直线传播 低 见解析 不会 见解析
【详解】
(1)[1][2]地球自转方向为自西向东，那么为了使地球刹车，地球发动机喷射的“火焰”应偏向东方，这是利用了物体间的作用是相互的。
(2)[3]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。
[4]太阳在毁灭膨胀过程中，体积变大，质量不变，由公式ρ=可知，它的密度会小。
(3)[5][6]大楼的影子是光的直线传播形成的现象；太阳的位置越低，楼的影子越长，太阳的位置越高，大楼的影子越短。
(4)[7]干冰升华，吸收大量的热，使空气温度迅速降低，空气中的水蒸气遇冷液化形成小水滴或凝华形成的小冰晶聚集在一起悬浮在空气中，形成“白色的蒸汽”。
(5)[8][9]星星“眨眼”是来自星星的光通过密度不均匀的大气层时传播方向发生改变而形成的现象；但月球表面没有空气，所以光就不会发生折射，则在月球上抬头看星空的星星不会“眨眼”。
18． 电磁波 核聚变 不可再生
【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． 高度 靠近透镜 空气 内能 核裂变 不可
(1)要知道为使像能成在光屏的中心，应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度处。同时要掌握凸透镜成像的规律，知道当物距大于2f时，成倒立缩小的实像，此时像距处于f和2f之间。
(2)先画出A点所受的拉力F1，然后根据力臂的画法（找出支点，过支点做这个力作用线的垂线，画出垂足，标上双箭头表示这段距离）做出F1的力臂l1。
(3)对物体做功可以改变物体的内能，是将机械能转化为内能。
(4)现在世界上的核电站都是利用核裂变发电的；能够短时间内从自然界源源不断得到补充的是可再生能源，短时间内从自然界得不到补充的是不可再生能源；
【详解】
(1)[1]由图可知，光屏的中心没有和烛焰、凸透镜的中心大致在同一高度处，所以光屏应向上调整。
[2]由题意知，凸透镜的焦距为10cm，凸透镜放在了50cm刻度处，当蜡烛在20cm刻度处时，物距为
u＝50cm 20cm＝30cm
此时物距大于2f，由凸透镜成像的规律可知此时成倒立缩小的实像，并且像处于f和2f之间，现在光屏放在了70cm处，则光屏到透镜的距离
70cm 50cm＝20cm
正好在2倍焦距上，所以光屏应靠近透镜。
(2)[3]先画出绳子对A点的拉力F1，方向是沿绳子方向斜向上的，作用点在A点，然后过支点做力F1作用线的垂线，标上垂足，用双箭头表示出这段距离，记为l1图如下：
(3)[4][5]当用力把活塞迅速按下时，活塞对空气做功，使空气内能增加，温度升高，达到棉花的燃点，棉花就燃烧起来，这是通过做功来改变物体内能的典型实验。
(4)[6]核电站是利用原子核发生裂变释放能量来发电的。
[7]核能属于不可再生能源。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页