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．能源、信息、材料对人类的生活和社会生产有很大影响，下列说法正确的是（ ）
A．超导材料利用在集成电路上，可以节约电能损耗
B．北斗导航卫星传送信号利用的是超声波
C．纳米材料只缩小了物体的尺寸，并没有特殊性能
D．我国援建非洲的核电站是利用核聚变释放核能的
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，下列说法正确的是（　　）
A．航母使用的核能属于可再生能源
B．航母核反应堆产生的核废料对环境没有污染
C．航母核反应堆里发生的是核聚变
D．航母核反应堆中发生的链式反应是可以控制的
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
4．2021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
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．下列关于能源信息说法中正确的是（　　）
A．目前人类已建立的核电站，都是利用核聚变发电的
B．光缆通信是通过光在光导纤维内壁上多次反射传递信息的
C．打电话时，出现“占线”现象，一定是对方的话机在使用
D．日常生活中可以看到各式各样的天线，它们只是用来发射电磁波的
7．关于信息传递和能源，下列说法正确的是（　　）
A．5G通讯技术是利用超声波传递信息
B．在真空中，5G信号比4G信号的传播速度快
C．核能、太阳能都是不可再生能源
D．核电站是利用核裂变所释放的能量发电
8．下列说法中正确的是
A．电动机是电磁感应现象的应用
B．导航卫星和数字卫星电视都是利用电磁波传递信号
C．在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能
D．核电站利用的是可控核聚变释放的能量
9．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
10．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
二、填空题
11．太阳能是巨大的“核能火炉”，因为在太阳内部，氢原子核在超高温下发生______，会释放出巨大的核能。太阳能是人类能源的宝库，我们所使用的一次性能源主要来源于太阳能。
12．目前，人类利用核能发电的主要方式是______（选填“核裂变”或“核聚变”）；石油、天然气是______能源（选填“可再生”或“不可再生”）。
13．生活中的各种用电器工作时都要消耗电能，电能属于________(选填“一次"或“二次”)能源；我国核能利用的技术已居于世界领先地位，其中氢弹利用的就是________(选填“裂变"或“聚变")在瞬间释放的能量。
14．十九大报告提出：“绿水青山就是金山银山”。倡导保护环境，使用新能源势在必行。太阳能属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源；现在人们用的“核电”源自于原子核______（选填“裂变”或“聚变”）释放的核能；手机充电时消耗的电能属于______（选填“一次”、或“二次”）能源。
15．我国095型核潜艇是目前最先进的攻击型核潜艇，它所获得的核能与原子弹爆炸原理相同，______（选填“裂变”或“聚变”）时释放的能量来驱动行驶的。核能是是利用原子核在_______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。
三、综合题
16．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。
17．如图是世界上第一个全超导核聚变“人造太阳”实验装置，能模拟太阳产生能量．为了达到聚变所要求的温度，需要用电流产生磁 场，电流的强度非常大，时间长了，线圈就要发热．从这个角度来说，装置不可能长时间运转．为了解决这个问题，人们把最新的超导技术引入到该装置中．
虽然“人造太阳”的奇观在实验室中已经出现，但“人造太阳”所发出的电能在短时间内还不可能进入人们的家中．根据目前世界各国的研究状况，这一梦想最快有可能在50年后实现．“人造太阳”的实验研究具有十分重大的战略意义．在过去的100年中，人类对能源的研究和使用已从化石燃料的单一化结构，发展到以化石能源为主，核能和水能互补的多元格局．但是，石油、煤炭等化石能源不能过度的开采和使用，目前已经商业化的核裂变能又会产生一定的核废料，同时受到原料的限制．
而核聚变能则被认为是无限、清洁、安全的换代新能源．据专家介绍，自然界最容易实现的聚变反应是氢的同位素﹣﹣氘和氚的聚变．氘在地球的海水中藏量丰富，多达40万亿吨，如果全部用于聚变反应，释放出的能量足够人类使用几百亿年，而且反应产物是无放射性污染的氦．这就是为什么世界各国，尤其是发达国家不遗余力，竞相研究、开发核聚能的原因所在．
（1）在“人造太阳”中，要用到超导材料．超导材料就是在一定条件下，导体的电阻变为　________ 　．这里应用超导材料是为了________ （选填“增加”或“减少”）线圈产生的热量．
（2）石油、煤炭的化石能源属于________ （选填“可再生”或“不可再生”）能源，核能属于________ （选填“一次”或“二次”）能源
（3）核聚变的优势有哪些？（写出两点）； ________
18．(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。
19．阅读以下材料，回答相关问题．
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，核电站正是利用核能来发电的，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2500t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），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．
今年是中国核工业发展60年，中国核电发展30年．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，其中电子带________ 电；
（3）核电站是利用________ 来发电的．（选填“化石能”或“核能”）
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
A．超导体的电阻为零，不会放热，用在集成电路上，可以节约电能，故A正确；
B．北斗导航卫星传送信号利用的是电磁波，故B错误；
C．纳米材料能缩小物体的尺寸，在其他方面也有特殊的性能，故C错误；
D．我国援建非洲的核电站是利用核裂变释放核能的，故D错误。
故选A。
2．D
【详解】
AC．航母核反应堆核潜艇是利用核裂变释放的核能来发电的，核能使用后短期内不能得到补充，是不可再生能源，故AC错误；
B．核废料是对环境污染很严重的，用选择无人区深埋处理，故B错误；
D．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，也叫链式反应，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．D
【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。
5．C
【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．B
【详解】
A．目前人类还不能控制核聚变的反应速度，目前已建立的核电站，都是利用核裂变发电的，故A错误；
B．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反射出来，然后在接收端的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B正确；
C．打电话时，出现“占线”可能是由于对方正在使用电话，也可能是对方电话没有放好，也可能是使用电话的人太多，故C错误；
D．天线既能发射电磁波，同时也能接收电磁波，故D错误。
故选B。
7．D
【详解】
A．广播、电视、移动通讯、卫星通讯等是利用电磁波来传递信息的，故A错误；
B．5G信号、4G信号都是利用电磁波来传递信息，电磁波的传播不需要介质，电磁波在真空传播的速度是，故在真空中，5G信号、4G信号的传播速度一样快，故B错误；
C．核能是不可再生能源，太阳能是可再生能源，故C错误；
D．原子核在裂变过程中会释放大量的能量，故核电站是利用核裂变所释放的能量发电的，故D正确。
故选D。
8．B
（1）电动机是利用通电导线在磁场中受力转动来工作的；
（2）电磁波能在真空中传播，导航卫星和数字卫星电视是利用电磁波传递信息的；
（3）汽油机在压缩冲程中，把机械能转化为内能；
（4）现在的核电站是利用核裂变释放的能量发电的．
【详解】
A. 电动机不是利用电磁感应来工作的，是利用通电导线在磁场中受力转动来工作的，故A错误；
B. 电磁波能在真空中传播，导航卫星和数字卫星电视是利用电磁波传递信息的，故B正确；
C. 汽油机在压缩冲程中，把机械能转化为内能，不是内能转化为机械能，故C错误；
D. 目前的核电站利用的是核裂变释放的能量，故D错误．
故选B.
9．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。
10．C
【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。
11．核聚变
略
12． 核裂变 不可再生
【详解】
[1]核能的产生有核裂变和核聚变，人类利用核能发电主要是核裂变，是可控的。
[2]能源根据短期内是否能得到补充可分为可再生和不可再生，石油、天然气是化石能源，短期内无法获得补充，属于不可再生能源。
13． 二次 聚变
【详解】
[1]一次能源可以从自然界直接获取，二次能源需要消耗一次能源，经过加工转换才能得到的能源，电能属于二次能源。
[2]大量氢核的聚变，可以在瞬间释放出惊人的能量，氢弹利用的就是聚变在瞬间释放的能量。
14． 可再生 裂变 二次
【详解】
[1]太阳能可以从自然界中源源不断的得到，属于可再生能源。
[2]现在人们用的“核电”源自于原子核裂变释放的核能，核聚变释放的核能目前还不能和平利用。
[3]手机充电时消耗的电能是由其他形式的能源转化而来，属于二次能源。
15． 裂变 不可再生
【详解】
[1]原子弹爆炸原理是原子核发生裂变释放能量来工作的，所以，核潜艇所获得的核能是发生裂变释放的。
[2]核能一旦消耗就很难再生的，故它是不可再生能源。
16． 东 相互的 核聚变 变小 直线传播 液化
【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。
17． 0 减少 不可再生 一次 海水中藏量丰富；反应产物无放射性污染
【详解】
（1）在“人造太阳”中，要用到超导材料．超导材料就是在一定条件下，导体的电阻变为0．根据可知，电阻为零不会产生热量，所以这里应用超导材料是为了减少线圈产生的热量；
（2）石油、煤炭的化石能源是短时间内不能得到补充，属于不可再生能源；
核能所用原料直接来自于自然界，故属于一次能源；
（3）根据短文的内容知，核聚变的优势有：原料在海水中藏量丰富，反应产物无放射性污染．
【点睛】
注意掌握能源的分类：能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源．可以从自然界直接获取的能源叫一次能源，不能从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源．
18． 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。
19．（1）A；（2）原子核；负；（3）核能
【详解】
试题分析：（1）可由资料中找到答案；
（2）原子是由原子核和核外电子组成，其中电子带负电；
（3）原子核发生聚变或裂变时释放出的能量叫核能．
解：（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，其中电子带负电；
（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．
故答案为（1）A；（2）原子核；负；（3）核能．
【点评】本题考查学生的阅读理解和知识应用能力，能够从题中获取对答题有用的信息是解题关键．
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