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2022-2023物理新课标九年级全册同步课时减负作业（人教版）
第二十二章 能源与可持续发展
专题22.2 核能
一、选择题
1.在粒子散射实验的基础上提出了原子核式结构模型，认为原子是由原子核和电子组成的。 提出这个模型的物理学家是（ ）
A.卢瑟福 B.爱因斯坦 C.牛顿 D.焦耳
2.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
3．关于核聚变，下列说法正确的是（ ）
A．原子核必须在超高温下才能发生聚变
B．任何两个原子核都可以发生聚变
C．原子弹爆炸时释放的巨大能量来自核聚变
D．目前人类已经建成核电站，利用核聚变发电
4.“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
1．中国援建了巴基斯坦的核电站，核电站的核反应堆利用原子核的__________（选填“裂变”或“聚变”）释放核能。Wi-fi无线上网是利用________（选填“电磁波”或“超声波”）传递信息。
2．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”）。随着科技的发展，人类 （选填“会”或“不会”）制造出永动机。
3.在原子、原子核、电子、中子、质子中，带负电的有 。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。
4.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。
三、简答题
1.你在学习过核能知识后，解决以下几个问题：
（1）说出原子核的聚变的含义。
（2）人类关于核聚变的应用已经取得的成就是哪些？
（3）关于核聚变问题，还有什么急需解决的？
2. 原子和原子核的尺寸究竟有多大？研究表明，若把它们都看成一个球体，原子半径的数量级为10-10m，原子核半径的数量级为 10-15m。打个比方，如果原子的大小跟北京奥运会“鸟巢”体育场一样大，那么原子核该有多大？是相当于篮球、垒球、乒乓球？或者是蚕豆、还是绿豆？
3. 什么是原子核的聚变？人类关于核聚变的应用已经取得的成就是什么？还有什
么问题急需解决？
4. 以下是核电站工作情况的方框图，请在空白的方框内填写装置的种类，并在下
面的括弧内填写这种装置中发生了怎样的能量转化。
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2022-2023物理新课标九年级全册同步课时减负作业（人教版）
第二十二章 能源与可持续发展
专题22.2 核能
一、选择题
1.在粒子散射实验的基础上提出了原子核式结构模型，认为原子是由原子核和电子组成的。 提出这个模型的物理学家是（ ）
A.卢瑟福 B.爱因斯坦 C.牛顿 D.焦耳
【答案】A
【解析】本题主要考查了物理学史和物质的组成及微粒。20世纪提出相对论理论的杰出物理学家是爱因斯坦；卢瑟福在粒子散射实验的基础上提出了原子核式结构模型，认为原子是由原子核和核外电子组成的。
2.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
【答案】A
【解析】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。
3．关于核聚变，下列说法正确的是（ ）
A．原子核必须在超高温下才能发生聚变
B．任何两个原子核都可以发生聚变
C．原子弹爆炸时释放的巨大能量来自核聚变
D．目前人类已经建成核电站，利用核聚变发电
【答案】A
【解析】A.氘或氚，在一定条件下（如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，发生聚变，故A正确。
B.自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素﹣﹣氘与氚的聚变，不是任意的原子核就能发生核聚变，故B错误。
C.原子弹是利用重核裂变（链式反应）而制成的核武器；原子弹爆炸时释放的巨大能量来自核裂变，故C错误。
D.目前人类己建成的核电站，都是利用核裂变发电，故D错误。
4.“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
【答案】A
【解析】核裂变是质量较大的原子核在中子轰击下发生链式反应，并释放巨大能量的现象。
核裂变的链式反应加以控制就可以使核能平稳释放，可控制地进行核反应的装置称为核反应堆，核电站就是利用核反应堆提供能量的。
二、填空题
1．中国援建了巴基斯坦的核电站，核电站的核反应堆利用原子核的__________（选填“裂变”或“聚变”）释放核能。Wi-fi无线上网是利用________（选填“电磁波”或“超声波”）传递信息。
【答案】裂变 电磁波
【解析】目前的核电站的核反应堆都是利用原子核的裂变释放核能的；Wi-fi无线上网是通过电磁波来传递信息的。
2．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”）。随着科技的发展，人类 （选填“会”或“不会”）制造出永动机。
【答案】核裂变；不会。
【解析】由于核裂变是可控的，故核电站中的核反应堆就是通过核裂变过程中释放核能带动发电机发电的；据能量的转化和守恒定律知，由于能量的转化或转移具有方向性，人类是无法制成永动机的。
3.在原子、原子核、电子、中子、质子中，带负电的有 。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。
【答案】电子；核裂。
【解析】原子不带电，原子核带正电，电子带负电、中子不带电、质子带正电；核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的。
原子不带电，原子核带正电，电子带负电、中子不带电、质子带正电；核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的。
4.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。
【答案】(1) 二次 (2) 聚变
【解析】（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。
三、简答题
1.你在学习过核能知识后，解决以下几个问题：
（1）说出原子核的聚变的含义。
（2）人类关于核聚变的应用已经取得的成就是哪些？
（3）关于核聚变问题，还有什么急需解决的？
【答案】见解析。
【解析】（1）将某些质量很小的原子核，在超高温下结合成新的原子核，也会释放出巨大的核能，这就是聚变。
（2）氢弹是人类利用聚变制造的一种核武器。
（3）目前人类需要解决的技术问题是如何实现可控的聚变反应获取核能，当今研究的热点是磁约束的方法。
2. 原子和原子核的尺寸究竟有多大？研究表明，若把它们都看成一个球体，原子半径的数量级为10-10m，原子核半径的数量级为 10-15m。打个比方，如果原子的大小跟北京奥运会“鸟巢”体育场一样大，那么原子核该有多大？是相当于篮球、垒球、乒乓球？或者是蚕豆、还是绿豆？
【答案】如果把原子比作“鸟巢”，原子核只有绿豆那么大。
【解析】北京奥运会主体育场“鸟巢”的南北约333m，如果把原子比作“鸟巢”，原子核只有绿豆那么大。
3. 什么是原子核的聚变？人类关于核聚变的应用已经取得的成就是什么？还有什
么问题急需解决？
【答案】将某些质量很小的原子核，在超高温下结合成新的原子核，也会释放出巨大的核能，这就是聚变。氢弹是人类利用聚变制造的一种核武器。目前人类需要解决的技术问题是如何实现可控的聚变反应获取核能，当今研究的热点是磁约束的方法。
【解析】如果将某些质量很小的原子核，例如氘核（由一个质子和一个中子构成）与氚核（由一个质子和两个中子构成），在超高温下结合成新的原子核——氦核，也会释放出巨大的核能，这就是聚变，有时把聚变也称为热核反应。如何实现可控聚变，如何利用可控聚变释放的核能，科学家正在积极地探索着。海水中蕴藏着丰富的、可以实现聚变的氘核。科学家预言，通过可控聚变来利用核能，有望彻底解决人类能源问题。
4. 以下是核电站工作情况的方框图，请在空白的方框内填写装置的种类，并在下
面的括弧内填写这种装置中发生了怎样的能量转化。
【答案】
（核能转化为 蒸汽内能）（蒸汽内能转化为轮片动能 ） （ 转子动能转化为电能 ）
【解析】核电站利用核能发电，它的核心设备是反应堆。核电站利用反应堆产生的内能，通过蒸汽轮机做功，带动发电机发电。1942年人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。当时的核反应堆的功率非常小，大约需要260座这样的反应堆才能点亮一只40 W的灯泡。然而，这是人类利用核能的关键一步。今天，全世界已经建成了几百座核电站，核电发电量接近全球发电量的1/5。
输电线输出电能
发电机
汽轮机
核反应堆
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