浙教版科学2022-2023学年上学期九年级“一课一练”：3.7核能【word，含解析】

1．如图所示是三门核电站的建筑图，下列关于核电站的说法正确的是（　　）
A．核电站发电的能量转化形式是核能→内能→机械能→电能
B．核电站的发电原理与太阳的热核反应相同
C．核反应产生的辐射都是有害的
D．核反应都是可以控制的
2.如图用中子轰击铀-235原子核产生氪核和钡核的模型。下列叙述正确的是（ ）
A.该模型表示的是核聚变 B.该反应产生的中子可继续轰击其他铀核形成链式反应
C.该反应不会产生放射性物质 D.不能用该反应获得能量的方式来发电
3.如图是核能发电原理图，下列说法正确的是（　　）
A．核能是可再生能源，核电站是利用重核裂变来释放核能
B．能量转换：核能→机械能→热能→电能
C．原子弹对裂变的链式反应不加控制，核电站控制裂变的链式反应速率
D．核电站使用的核燃料是石油或天然气
4.2020年12月4日，新一代“人造太阳”装置—中国环流器二号M装置，在成都建成并实现首次放电，这意味着我国在可控核聚变技术领域走向了世界前列。下列说法不正确的是（ ）
A.新一代“人造太阳”的原理与氢弹的原理相同
B.目前核电站是利用核裂变反应发电的
C.任何原子内部都有原子核，所以利用任何物质都能获得核能
D.超高温是核聚变反应需要满足的条件之一
5．小科自制了一个“电池秋千”，如图所示，他用铜线圈做一个秋千，线圈下方放一块永久磁铁，线圈通电后，就能不停地摆动。下列有关叙述正确的是（　　）
A．该电池秋千的工作原理和电动机类似
B．电池秋千摆动过程中机械能转化为电能
C．电池秋千摆动到最低点时动能最小
D．改变磁体的两极可以使电池秋千摆动得更快
6.2020年12月4日，新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装(HL-2M)在成都建成并实现首次放电，标志着中国自主掌握了大型先进托卡马克装置的设计、建造、运行技术，为我国新型核反应堆的自主，设计与建造打下坚实基础。该反应堆发生的核反应属于( )
A.核聚变 B.核裂变 C.有的是核聚变，有的是核裂变 D.既不是核裂变，也不是核聚变
7．（1）如图甲所示为核电站工作情况的方框图，请在空白方框内填写装置的种类并回答以下问题。
①核能是　 　（选填“可再生”、“不可再生”）能源，核电站是利用核　 　（选 填“聚变”、“裂变”）产生的能量。
②在汽轮机中，将水蒸气的内能转化为轮片的　 　能。
（2）“辽宁舰”服役，圆了中国航母梦。如图乙所示为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒内 达到起飞速度，牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮　 　（选填“都为定滑轮”、“都为动滑轮”、“一个为定滑轮，一个为动滑轮”）；气缸内蒸汽体积膨胀，对活塞　 　，内 能　 　，使舰载机获得巨大的牵引力。
8.常见的射线有：α射线、β射线、γ射线。
（1）α射线：一束在电场中偏向________极板的射线，α粒子就是氦原子核。
（2）β射线：是一种带负电的高速运动的________，具有很强的贯穿本领。
（3）γ射线：是一种波长很短的电磁波，其穿透本领最________。主要应用：可用来检测钢板或纸张的厚度，金属内部的砂眼及裂缝；可用来检查和医治恶性肿瘤，照射种子使种子变异，培育优良品种；可用该射线做手术——________。
9．中国古代玩具“饮水鸟”曾经让大科学家爱因斯坦也惊叹不已。饮水鸟内装有乙醚液体，鸟头四周包有棉花，平时如甲图，鸟身略向前倾，上球和下球空间中充满乙醚的饱和蒸汽，当给鸟的嘴滴上水后，水分蒸发吸热，使上球乙醚蒸汽温度下降，气压减小，小于下球乙醚饱和蒸汽的气压，使下球的乙醚被压倒上球，于是整个鸟的重心上移，形成如图乙的状态，鸟嘴“喝水”，同时上、下球中的乙醚蒸汽联通混合，气压趋于一致，上球中的乙醚由于重力又回流到下球，饮水鸟的姿态又回到图甲的状态，如此循环往复。根据以上分析，“饮水鸟”可以看成　 　（填写一种机械装置的名称），“饮水鸟”获得的机械能是由空气的　 　能转化而来的。“饮水鸟”被称为第二类永动机，所以在能量转化过程中　 　能量转化与守恒定律（填“符合”或“不符合”）。
10.核电站的核心是核反应堆，它以铀为核燃料，反应堆中释放出来的核能转化为高温蒸汽的内能，通过汽轮发电机转化为电能，如图所示是核电站的原理示意图。
第一回路中的水或其他液体用泵压入反应堆，在那里被加热，然后进入热交换器，把热量传给第二回路中的水之后又被泵压回到反应堆里。在热交换器内，第二回路中的水经加热生成高温高压蒸汽，送入汽轮机，驱动汽轮机做功后，温度和压强都降低，进入冷凝器，最后又由水泵把它压回热交换器，高速旋转的汽轮机带动发电机发电。
回答下列问题：
（1）从核反应堆到发电机，能量的转化过程是：核燃料的________能转化为水的________能，再转化为汽轮机的________能，最后转化为发电机的________能。
（2）猜想：在第一回路中的核反应堆的外围，有一层厚厚的水泥防护层，其作用是________。
（3）冷凝器中发生的物态变化是________，这时水蒸气要________。
（4）在第二回路中，用水作循环剂原因是水的________较大。
11.阅读嫦娥五号部分探月任务，完成相应问题。
嫦娥五号探测器，由轨道器、返回器、着陆器、上升器四部分组成，后续在经历地月转移、近月制动、环月飞行后，着陆器和上升器组合体将与轨道器和返回器组合体分离，轨道器携带返回器留轨运行，着陆器承载上升器择机实施月球正面预选区域软着陆，按计划开展月面自动采样等后续工作.
①2020年11月23日18时30分，长征五号遥五运载火箭开始加注液氧液氢低温推进剂。
②2020年12月4日，旗开月表，五星闪耀，该面国旗以国产高性能芳纶纤维材料为主，能够抵御月表恶劣的环境，做到不褪色、不串色、不变形。
③12月1日22时57分，嫦娥五号探测器像跳伞运动员一样在深空完成一系列高难度动作：主动减速、快速调整、接近、悬停避障、缓速下降和自由下落阶段。
④2020年12月2日4时53分，探月工程嫦娥五号着陆器和上升器组合体完成了月球土壤钻取采样及封装，月壤中富集了大量的氦－3，氦-3的最重大潜在价值是用作核能发电的燃料。试分析：
（1）长征五号遥五运载火箭利用液氢做燃料，是因为液氢具有________、无污染的优点。
（2）嫦娥五号探测器所携带国旗的材料主要是________（“有机合成材料”、“金属材料”、“无机非金属材料”）。
（3）嫦娥五号探测器主动减速下降时机械能__________。
A.增大 B.减小 C.不变 D.先增大后减小
（4）对于利用氦-3进行核能发电，下列分析正确的是________。
A.需要提供超高温条件 B.需要提供适量的中子轰击
C.不会产生放射性射线 D.也称为热核反应
（5）对于留置在月面的着陆器，其表面有部分材料是铁制品，试分析该铁制品时间久了很是否会生锈，原因是________。
12.核电站的核心是核反应堆，它以铀为核燃料，反应堆中释放出来的核能转化为高温蒸汽的内能，通过汽轮发电机转化为电能，如图所示是核电站的原理示意图。
第一回路中的水或其他液体用泵压入反应堆，在那里被加热，然后进入热交换器，把热量传给第二回路中的水之后又被泵压回到反应堆里。在热交换器内，第二回路中的水经加热生成高温高压蒸汽，送入汽轮机，驱动汽轮机做功后，温度和压强都降低，进入冷凝器，最后又由水泵把它压回热交换器，高速旋转的汽轮机带动发电机发电。
回答下列问题：
（1）.从核反应堆到发电机，能量的转化过程是：核燃料的 能转化为水的 能，再转化为汽轮机的 能，最后转化为发电机的 能。
（2）.猜想：在第一回路中的核反应堆的外围，有一层厚厚的水泥防护层，其作用是 。
（3）.冷凝器中发生的物态变化是 ， 这时水蒸气要 。
（4）.在第二回路中，用水作循环剂原因是水的 较大。
答案及解析
1．【答案】A
【解答】解：
A、核电站发电的过程是先将核能转化为内能，而后再将内能转化为机械能，最后将机械能转化为电能的，故A正确；
B、核电站利用的是裂变，而太阳的热核反应是聚变，故B错误；
C、放射性可用于医疗等方面，放射性元素还可以作为示踪原子，故C错误；
D、核裂变是可控的，核聚变不可控，故D错误。
故选：A。
2.【答案】B
【解析】A.根据图片可知，中子轰击重原子核，然后分解为质量较小的轻核，所以该模型表示的是核裂变，故A错误；
B.该反应产生的中子仍然具有很多能量，可继续轰击其他铀核形成链式反应，故B正确；
C.该反应肯定会产生放射性物质，故C错误；
D.可用该反应中的可控核裂变获得能量的方式来发电，故D错误。
3.【解答】解：A、核能是不可再生能源，核电站是利用可控的重核裂变来释放核能的，故A错误；
B、核电站是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的，能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能，故B错误；
C、在核电站的核反应堆中，利用的是可控的核裂变，而原子弹同样是核裂变的链式反应，但却是不加控制的，故C正确；
D、核电站使用的就是核燃料，而不是石油或天然气，故D错误。
故选：C。
4.【答案】C
【解析】A.新一代“人造太阳”的原理与氢弹的原理相同，都是核聚变，故A正确不合题意；
B.目前核电站是利用可控核裂变反应发电的，故B正确不合题意；
C.任何原子内部都有原子核，但是在当前的技术条件下，并不是任何原子能都能被释放出来利用，故C错误符合题意；
D.超高温是核聚变反应需要满足的条件之一，故D正确不合题意。
5．【答案】A
【解答】解：A、由题图可知，该电池秋千的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，与电动机的工作原理相同，故A正确；
B、电池秋千摆动过程中消耗了电能，得到了机械能，所以是将电能转化为机械能，故B错误；
C、电池秋千摆动到最低点时，受到的磁场力最大，速度最大，动能最大，故C错误；
D、改变磁体的两极无法改变磁场力的大小，故D错误。
故选：A。
6.【答案】A
【解析】核反应堆应用的是可控的核裂变，故A正确，而B、C、D错误。
7．【解答】解：
（1）①核能一旦被耗用后，不可能在短期内再生，属于不可再生能源；核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的；
②核电站发电过程：核能先转化为水的内能，水受热以后温度上升会产生大量的水蒸气，水蒸气会推动蒸汽轮机转动，将内能转化为机械能，蒸汽轮机又带动发电机转动，最后发电机将机械能转化为电能；
（2）定滑轮是轴的位置固定不动的滑轮，由图可知，牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮为定滑轮；
气缸内蒸汽体积膨胀，对外活塞做功，内能减小，同时推动活塞运动，使舰载机获得巨大的牵引力。
故答案为：（1）①不可再生；裂变；②机械；发电机；（2）定滑轮；做功；减小
8.【答案】（1）负 （2）电子流 （3）强；γ刀治癌
【解析】（1）α射线：一束在电场中偏向负极板的射线，α粒子就是氦原子核。
（2）β射线：是一种带负电的高速运动的电子流，具有很强的贯穿本领。
（3）γ射线：是一种波长很短的电磁波，其穿透本领最强。主要应用：可用来检测钢板或纸张的厚度，金属内部的砂眼及裂缝；可用来检查和医治恶性肿瘤，照射种子使种子变异，培育优良品种；可用该射线做手术——γ刀治癌。
9．【解答】解：
（1）“饮水鸟”可以绕固定点转动，因此其相当于一个杠杆；
（2）由题意可知，当给鸟的嘴滴上水后，水分蒸发吸热，使上球乙醚蒸汽温度下降，气压减小，小于下球乙醚饱和蒸汽的气压，使下球的乙醚被压倒上球，于是整个鸟的重心上移，形成如图乙的状态，所以饮水鸟工作时可以把空气的内能转化为机械能；
（3）“饮水鸟”被称为第二类永动机，在能量转化过程中符合能量的转化和守恒定律，即能的总量保持不变。
故答案为：杠杆；内；符合。
10.【答案】（1）核；内；机械；电
（2）防止辐射，厚水泥层可以阻挡核反应放出的各种射线
（3）液化；放热
（4）比热容
【解析】（1）根据能量存在的不同形式分析解答；
（2）核反应堆会产生大量的辐射，而水泥层可以阻挡射线，减小对人类的伤害；
（3）物质由液态变成气态叫汽化，由气态变成液态叫液化；
（4）比热容是反映物质吸放热本领的物理量。物质的比热容越大，升高相同的温度时吸收的热量越多，据此分析判断。
【解答】（1）从核反应堆到发电机，能量的转化过程是：核燃料的核能转化为水的内能，再转化为汽轮机的机械能，最后转化为发电机的电能。
（2）在第一回路中的核反应堆的外围，有一层厚厚的水泥防护层，其作用是：防止辐射，厚水泥层可以阻挡核反应放出的各种射线；
（3）冷凝器中的水蒸气由气态变成液态发生液化现象，这时水蒸气要放热；
（4）第二回路中，用水作循环剂原因是水的比热容较大。
11.【答案】（1）热值大
（2）有机合成材料
（3）B
（4）A、D
（5）不会，因为月球上没有水和空气（回答没有水或没有空气也可以）
【解析】液氢是无色无臭透明液体，液氢具有可燃性，液氢燃烧产生淡蓝色火焰。有机合成材料简称合成材料，合成材料具有三大特征，有机物、合成、高分子化合物，人们通常所说的三大合成材料是指塑料、合成纤维、合成橡胶。动能与势能的总和称为机械能。
（1）长征五号遥五运载火箭利用液氢做燃料，是因为液氢具有热值大、无污染的优点。（2）嫦娥五号探测器所携带国旗的材料采用一种新的复合材料，主要是有机合成材料。
（3）嫦娥五号探测器主动减速下降，它的质量不变，而速度减小，因此动能减小，高度减小，重力势能减小，而动能与势能的总和称为机械能，因此机械能减小，B符合题意。
（4）A、需要提供超高温条件，A符合题意；
B、未来人们可利用月球土壤中丰富的氦-3与氘核结合成新的原子核，是核聚变过程，B不符合题意；
C、会产生放射性射线，C不符合题意；
D、聚变也称为热核反应，D符合题意。
（5）铁的化学性质比较活泼，在实际生活中，空气中含有水分，水和氧气使铁与之发生氧化反应，生成一种叫氧化铁的东西，这就是铁锈，月球上没有空气和水，因此着陆器表面不会生锈。
12. 【答案】（1）核；内；机械；电（2）防止辐射，厚水泥层可以阻挡核反应放出的各种射线
（3）液化；放热（4）比热容
【解析】（1）根据能量存在的不同形式分析解答；
（2）核反应堆会产生大量的辐射，而水泥层可以阻挡射线，减小对人类的伤害；
（3）物质由液态变成气态叫汽化，由气态变成液态叫液化；
（4）比热容是反映物质吸放热本领的物理量。物质的比热容越大，升高相同的温度时吸收的热量越多，据此分析判断。
【解答】（1）从核反应堆到发电机，能量的转化过程是：核燃料的核能转化为水的内能，再转化为汽轮机的机械能，最后转化为发电机的电能。
（2）在第一回路中的核反应堆的外围，有一层厚厚的水泥防护层，其作用是：防止辐射，厚水泥层可以阻挡核反应放出的各种射线；
（3）冷凝器中的水蒸气由气态变成液态发生液化现象，这时水蒸气要放热；
（4）第二回路中，用水作循环剂原因是水的比热容较大。
3.7核能