2024年浙江省中考一轮复习专题17 核能、能量的转化与守恒（含解析）

专题 17 核能、能量的转化与守恒
2024 年浙江省中考一轮复习
一 、选择题
1.下列电器工作时，主要利用电流热效应的是( )
A．电视机 B．洗衣机 C．电风扇 D．电热毯
2.单位质量的下列反应中， 释放能量最大的是( )
A．裂变 B．聚变 C．液氢燃烧 D．差不多
3. “神舟 ”十一号飞船进入轨道后，太阳能电池帆板打开，并自动调整位置，使太阳光垂直照射在帆
板上，这样就能产生足够的电能， 用于各种仪器设备正常工作。这种太阳能电池帆板的作用是（ ）。
A．将太阳能转化为化学能 B．将太阳能转化为电能
C．将电能转化为太阳能 D．将热能转化为太阳能
4.下列关于能量转化和守恒的说法或理解， 正确的是( )
A． 自然界中能量的形式是多种多样的，所有形式的能量全部都能被人类利用
B．根据能量转化和守恒定律，不同能量可以相互转化，无需担心地球能量不足
C．原子核能所释放的能量称为核能； 可控制地进行核反应的装置称为核反应堆
D．汽车刹车时，车的动能转化为内能，这些内能可以收集起来再作为车行驶的动力
5.如图所示， 小球从粗糙的斜坡 a 点由静止滑下，依次经过 b、c、d 最后恰好停在 e 点， 其中 b 和 d
点在同一水平高度， 则下列说法正确的是( )
A．小球从 a 点到 c 点过程中，重力势能转化为动能，小球的机械能守恒
B．小球在 c 点的机械能最大
C．小球在 b 点和 d 点动能和重力势能都相等
D．小球在 d 点的机械能比 b 点机械能小
6.“轰﹣6N”国产新型远程战略轰炸机， 可以在空中水平匀速直线飞行的过程中给战斗机进行空中加
油，在加油过程中，“轰﹣6N”的动能和势能变化情况为( )
A．动能不变， 重力势能不变
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B．动能减少， 重力势能增加
C．动能不变， 重力势能增加
D．动能减少， 重力势能减少
7.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
8.为了探究运动与静止的鸡蛋撞击时谁更容易破，小明让鸡蛋分别从斜面上的 A．B、C 三处由静止释 放，撞击静止在水平面上的另一只相同的鸡蛋。实验结果是，第一次两只蛋都破；第二次甲蛋完好乙
蛋破； 第三次两蛋都不破。接下来的步骤是( )
A．得出“与鸡蛋动静无关的”结论
B．得出“静止的鸡蛋更易破”的结论
C．分别在 B 处释放再重复做几次实验
D．分别在 A．B、C 处释放再重复做几次实验
9.能量是科学中及其重要的一个基本概念， 关于这个概念的说法全部正确的是( )
①做功可以引起能量改变，根据做功的多少可以衡量能量变化的多少
②热传递可以引起能量的变化， 根据吸收或放出的热量的多少可以衡量能量的变化量
③能量的形式多种多样， 不同形式的能量间可以无条件地相互转化
④不同的物体之间， 能量可以无条件地随意转移
⑤电路中通过电流时，能量发生了转化， 电源消耗的能量等于各部分电路中获得的总能量
A. ③④⑤ B. ①②⑤ C. ②④⑤ D. ①③⑤
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10.继高铁之后，“华龙一号"核电装置成为了我国的另一“ 国之重器 ”，目前已经和多个国家签订了
核能发电项目。如下图是核电站工作流程图， 关于流程中各装置的能量转化，正确的是( )
A．核反应堆： 核能转化为内能 B．蒸汽轮机： 化学能转化为动能
C．发电机：电能转化为机械能 D．电取暖器： 电能转化为机械能
二 、填空题
11.质量较大的原子核， 在 轰击下分裂成两个新原子核的同时释放出大量能量，这一过程称
为 ，如 就是根据这一原理制造的。
12.环境保护是现代社会的热点， 环境污染是世界各国关注的焦点，特别是核污染更是全人类高度警惕 的问题，继 1986 年“切尔诺贝利 ”核泄漏事件后，2000 年 8 月 12 日， 质量为 m = 1.4 × 107 kg 的俄罗斯“库尔斯克 ”号核潜艇在巴伦支海遇难，引起挪威生态保护组织和国际社会普遍关注；核裂 变和核聚变是大量获得核能的两种途径， 核潜艇中反应堆的核能是通过 获得的。
13.垃圾污染已成为当今社会四大污染之一，采用垃圾发电的方式处理垃圾，不仅解决了垃圾污染问题， 而且还提供了大量能源。垃圾发电是将垃圾填埋后，采用科学的方法使其发酵，并把产生的填埋气收
集起来用于发电。垃圾发电是将垃圾内储存的 能转化为电能。已知某市每年垃圾发电量大约
为 2.8×107 kW·h，这些电能可供用电功率为 1000 kW 的小型工厂正常生产 h。
14.目前释放核能的方式有两种：一是使原子核裂变，二是使原子核 。1938 年，科学家首次用 （选填“ 电子 ”“ 中子 ”或“质子 ”）轰击质量比较大的原子核，使其发生裂变，变成两个质量中等 大小的原子核，同时释放出巨大的能量。 1 kg 铀核全部裂变，释放的能量超过 2000 t 煤完全燃烧时 释放的能量。如果煤的热值为 3 × 107 J/kg，那么 1 kg 铀全部裂变释放的能量至少为 J。
15.在我国西藏高原，有一个羊八井地热区， 地热电厂 担负着拉萨市一部分电力供应。工作流程如图 所示， 经过地下井→汽轮机→发电机，其能量转化过程是将内能转化为 能再转化为
能。
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三 、实验题
16.小明利用如图所示的实验装置， 探究动能大小的影响因素。实验时小明让不同质量的铁球从斜面的
某一高度静止释放， 并测量长图钉被撞击后插入泡沫块的深度。实验数据如表所示。
实验次数 1 2 3 4 5
铁球质量/克 5 10 10 15 20
铁球释放高度/厘米 50 40 60 50 20
图钉插入深度/厘米 2.0 3.2 4.8 6.0 x
（1）实验中采用了转化法，即长图钉插入泡沫块的深度越深， 则表明小球的动能越大。请结合功与能
关系对其原理进行解
释：
。
（2）根据实验获得的数据，推测表格中 x 的大小为 厘米。
（3）实验过程中，小明发现长图钉插入的深度比较接近， 导致无法准确得出实验结论， 针对以上问题
可采取的改进措施
为： 。
17.如图所示， 甲为一半径为 R 的光滑的 1/4 半圆弧槽与一粗糙的水平面相连接，将重为 G 的物体从斜 面顶端由静止释放， 测出在水平面上滑行距离为 S1 处停下来。图乙是一个粗糙的半径为 R 的 1/4 半圆 弧槽与和甲中同样粗糙的水平面相连接， 将甲中重为 G 的物体也从乙斜槽顶端由静止释放， 测出在水
平面上滑行距离为 S2 后停下来， 求：
（1）乙中重力对物体做的功 W= 。
（2）乙中物体在水平面上的摩擦力 f 为 。
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（3）乙中物体在粗糙的 1/4 弧槽上运动这段时间内，摩擦力对物体做的功
四 、解答题
18.小科家有额定电压 220V 的电烤箱、电饭锅和电视机各一个，按照每度电 0.5 元的计费标准， 将这 三个用电器正常工作 1 小时的用电费用绘制成了如图所示的柱状图。请分析以下判断是否正确(能计算
的则通过计算出数值来说明)
（1）电烤箱和电视机工作时将电能都转化成热能
（2）在一个月内， 小科家电烤箱的用电费用一定比电饭锅的用电费用多。
（3）正常工作时， 通过电饭锅的电流一定比通过电视机的电流大。
19.氢气可被用作清洁能源，但它的制取、存储和运输都很困难。科学家开发出一种用糖类制取氢气的 新技术，有望解决这几大问题。以这项技术为基础，未来的氢动力汽车将携带易于存储的糖类， 如淀 粉， 其化学式是(C6H10O5)n。科学家使用由多种特殊的酶组成的混合物，将淀粉和水转变成 CO2 和 H2 的混 合气体，将 CO2 除去后，H2 进入燃料电池产生电力， 驱动汽车前进。燃料箱容量为 55 升的汽车可携带 约 27kg 淀粉和 21kg 的水，完全转变， 可以产生 4 千克 H2 ，其余为 CO2。根据以上材料，请回答下列问
题：
（1）利用该项技术，汽车运动时的机械能最终由下列哪种能量转化而来： 。
A．化学能 B．太阳能 C．电能 D．热能
（2）混合中的酶在反应中具有高效性、多样性和 性。
（3）请根据质量守恒定律配平淀粉和水反应的化学方程式： (C6H10O5)n+ H2O
H2+ CO2
（4）若一辆氢动力汽车正常行驶时， 功率是 70kw，氢气的热值是 1.4×108J／kg，燃料电池的能量转
化效率是 50%，在阻力不变和不考虑其它能量损耗时，要使该车能正常行驶， 汽车每小时至少消耗氢气
kg。
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专题 17 核能、能量的转化与守恒答案解析
2024 年浙江省中考一轮复习
一 、选择题
1.D
【解析】分析各个选项中用电器的能量转化分析。
利用电流热效应工作的用电器， 将电能转化为内能。
电视机将电能转化为声能和光能；洗衣机将电能转化为机械能；电风扇将电能转化为机械能；电热毯
将电能转化为内能， 故 D 正确， 而 A．B、C 错误。
故选 D。
2.B
【解析】单位质量的物质释放能量最大的方式是核反应， 其中聚变比裂变释放的能量更多。
液氢燃烧释放的能量最少，裂变其次，聚变最多。
故选： B
3.B
【解析】根据太阳能电池板的工作过程分析能量转化即可。
“神州 ”十一号飞船的工作全部依靠电能完成，因此太阳能电池板将太阳能转化为电能，故 B 正确，
而 A．C、D 错误。
故选 B。
4.
【解析】解：A． 自然界中能量的形式是多种多样的，但并不是所有形式的能量都能被人类利用， 故 A
错误；
B、虽然自然界中能量是守恒的， 不同能量可以相互转化， 但能量的转化具有方向性，很多能量一旦消
耗，将无法被人类所利用，故 B 错误；
C、原子核能所释放的能量称为核能， 可控制地进行核反应的装置称为核反应堆， 故 C 正确；
D、汽车刹车时，车的动能转化为内能，这些内能无法收集起来再作为车行驶的动力，故 D 错误。
故选： C。
5.
【解析】解：
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A．小球从 a 点到 c 点过程中， 重力势能转化为动能，由于要克服摩擦做功， 机械能转化为内能， 所以
小球的机械能不守恒，故 A 错误；
B、由于要克服摩擦做功， 机械能转化为内能， 所以小球的机械能会不断的减小， 故小球在 c 点的机械
能不是最大，故 B 错误；
C、小球在 b 点和 d 点是高度相同，重力势能相同， 由于机械能逐渐变小，所以 d 的动能要小于 b 的动
能， 故 C 错误；
D、由于要克服摩擦做功，机械能转化为内能， 小球在 d 点的机械能比 b 点机械能小，故 D 正确。
故选： D。
6.
【解析】解：“轰﹣6N”在空中水平匀速直线飞行的过程中给战斗机进行空中加油的过程中，质量变小、
速度不变、高度不变，所以动能减少、重力势能减少， 故 D 正确。
故选： D。
7.【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。
8.
解： 该实验需要保证运动与静止的两个鸡蛋相撞时，只有一个鸡蛋会撞破。A 处位置最高，鸡蛋的机械 能最大，可能每次滚下时两个鸡蛋均会破，同理， C 位置最低， 机械能最小， 两个鸡蛋都不会破， 而鸡 蛋从 B 位置释放时，能保证只有一个鸡蛋撞破，故比较这三次实验不能得出正确的结论。所以接下来
步骤是分别在 B 处释放再重复多做几次实验， 才能得出科学的结论。
故选： C。
9.
【解析】解： ①做功可以引起能量改变，做功越多，消耗的机械能越多，所以根据做功的多少可以衡
量能量变化的多少， 故①正确；
②热传递可以引起能量的变化，物体吸收热量、能量增加，放出热量、能量减少，所以根据吸收或放
出的热量的多少可以衡量能量的变化量， 故②正确；
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③能量的形式多种多样， 不同形式的能量间可以相互转化，但转化都是有条件的， 故③错误；
④不同的物体之间， 能量的转移是有方向的， 故④错误；
⑤电路中通过电流时，能量发生了转化， 电源消耗的能量等于各部分电路中获得的总能量，故⑤正确。
故选： B。
10.A
【解析】根据能量转化的知识判断。
A．核反应堆： 核能转化为内能， 故 A 正确；
B．蒸汽轮机： 内转化为动能， 故 B 错误；
C.发电机： 机械能转化为电能， 故 C 错误；
D.电取暖器：电能转化为内能， 故 D 错误。
故选 A.
二 、填空题
11.中子； 裂变；原子弹
【解析】根据核裂变的定义和应用解答。
质量较大的原子核， 在中子轰击下分裂成两个新原子核的同时释放出大量能量，这一过程称为裂变，
如原子弹就是根据这一原理制造的。
12.【答案】核裂变
13.化学； 2.8×104
【解析】根据垃圾发电为化学能转化为电能及发电量分析。
垃圾发电是将垃圾内储存的化学能转化为电能，某市每年垃圾发电量大约为 2.8×107 kW·h，这些电
能可供用电功率为 1000 kW 的小型工厂正常生产的时间为 2.8000kw (107 kW) · h ＝2.8 × 104 h；
故答案为：化学； 2.8×104 。
14.聚变； 中子；
15.机械能；电
【解析】地热发电站的工作过程是将大地的内能经过汽轮机、发电机转化成我们普遍使用的电能。
地热发电站发电时， 先利用地下井获得地热， 将水加热成水蒸气， 水蒸气膨胀推动活塞，使汽轮机转
动工作，将水蒸气的内能转化为机械能， 汽轮机带动发电机工作， 将机械能转化为电能；所以整个过
程能量的转化是：内能→机械能→ 电能。
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故答案为： 机械能 电
三 、实验题
16.（1）小球动能越大，传递给长图钉的能量也越大， 克服长图钉的摩擦力做功，根据 W=fs，摩擦力
相同， W 越大， s 越大。
（2）3.2
（3）增大两球质量差、或增加小球的下落高度差、 增加撞击次数； 选用质量更大的小球
【解析】（1）根据能量转化和功的计算式 W=Fs 分析解答；
（2）根据表格数据，确定图钉插入深度与铁球质量和高度的关系， 然后推算 X 的数值。
（3）球的质量越大，高度越大，撞击的次数越多，图钉受到的撞击能量越大，则图钉插入越深，据此
分析解答。
（1）实验中采用了转化法，即长图钉插入泡沫块的深度越深， 则表明小球的动能越大。原理为： 小球 动能越大， 传递给长图钉的能量也越大， 克服长图钉的摩擦力做功，根据 W=fs，摩擦力相同， W 越大，
s 越大。
（2）根据实验 1 和 4 可知，当高度相同时， 铁球质量增大到原来的 3 倍时，深度也增大到原来的 3 倍，
即深度与铁球质量成正比；
根据实验 2 和 3 可知，当铁球质量相同时，高度增大到原来的 1.5 倍， 深度也增大到原来的 1.5 倍，
即深度与高度成正比。
那么图钉插入深度与质量和高度关系可以表示为： h=amh 高；
根据实验 1 得到：2cm=a×5g×50cm；
根据实验 5 得到：x=a×20g×20cm；
两式作比得到： 2x (cm) = 400 (250)；
解得： x=3.2cm。
（3）实验过程中， 小明发现长图钉插入的深度比较接近，导致无法准确得出实验结论，针对以上问 题可采取的改进措施为： 增大两球质量差、或增加小球的下落高度差、 增加撞击次数； 选用质量更大
的小球。
17.（1）GR
（2）GR/S1
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（3）GR-GRS2/S1
【解析】（1）已知物体重力 G 和高度 R，根据 W=GR 可求出重力对物体做的功；
（2）甲、乙中水平面的粗糙程度相同，所以同一个物体所受的摩擦力大小相等； 甲中物体在水平面上 克服摩擦做的功等于物体沿光滑的 1/4 半圆弧槽下滑重力做的功，根据 W=fS1 可求出摩擦力 f 的大小； （3）因为乙中物体在粗糙的 1/4 弧槽上运动这段时间内， 摩擦力对物体做的功与物体在水平面上摩擦 力对物体做的功之和等于物体沿 1/4 半圆弧槽下滑重力做的功，据此可求出乙中物体在粗糙的 1/4 弧
槽上运动这段时间内，摩擦力对物体做的功。
(1)W=GR；
(2)GR=fS1 ，所以 f=GR/S1
(3)GR=W′+fS2 ，所以 W′=GR-fS2=[（S1-S2 ）/S1]GR
故答案为： (1)GR； (2)GR/S1 ； (3)[（S1-S2 ）/S1]GR
四 、解答题
18.（1）不正确， 电烤箱工作时将电能转化成热能；电视机工作时将电能主要转化成声能和光能。
（2）不正确。 一个月内，它们使用的时间不确定， 所以无法比较。
（3）正确。
P电饭锅 = = × 103 w = 800w
I电饭锅 = P U (电饭)锅 = ≈ 3.6A
同理求出： I电视机 = PU (电视)机 = ≈ 0.9A
所以 I 电饭锅＞I 电视机即通过电饭锅的电流大于通过电视机的电流。
【解析】（1）根据电烤箱和电视机的用途分析它们的能量转化；
（2）根据公式 W=Pt 可知，消耗电能的大小由用电器的功率和使用时间长短共同决定； 如果功率大但
是使用时间短， 那么消耗的电能可能会偏小；
（3）首先根据电能=单 (电)价 (费)计算出消耗的电能， 然后根据P = t (W)计算出功率，最后根据公式I = U (P)计算出电
流，最后进行比较即可。
（1）因为电烤箱工作时将电能转化成热能；电视机工作时将电能主要转化成声能和光能，所以（1）
中说法不正确；
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（2）其中的说法不正确，因为： 一个月内，它们使用的时间不确定，所以无法比较。
（3）根据图片可知，电饭锅消耗的电能为：w 电饭锅 = 0.5元/ (0.4)kw (元) · = 0.8kw · ;
电饭锅的功率为：P 电饭锅 = w t (电)饭锅 = = 0.8kw = 800w；
通过电饭锅的电流为： I电饭锅 = PU (电饭)锅 = ≈ 3.6A ；
电视机消耗的电能为：w 电视机 = 0.5 元/ (0.1)kw (元) · = 0.2kw · ;
电饭锅的功率为：P 电视机 = w t (电)视机 = = 0.2kw = 200w；
通过电视机的功率为： I电视机 = PU (电视)机 = ≈ 0.9A ；
因此通过电饭煲的电流大于通过电视机的电流。
19.（1）B
（2）专一
（3）1；7n；12n；6n
（4）3.6
【解析】（1）绿色植物的光合作用是指绿色植物利用光能在叶绿体里把二氧化碳和水等无机物合成有
机物，释放氧气，同时把光能转变成化学能储存在合成的有机物中的过程。
（2）酶是由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或 RNA．酶的特性：高
效性、专一性、多样性、温和性。
（3）质量守恒定律就是参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和。
（1）淀粉由光合作用产生，因此汽车运动时的机械能最终由太阳能转化而来，B 符合题意。
（2）混合中的酶在反应中具有高效性、多样性和专一性。
（3）淀粉和水反应的化学方程式为： 1(C6H1005)n + 7nH20 12nH2 + 6nC02。

（4）汽车功率是 70 千瓦，氢气的热值是 1.4×108 焦/千克，燃料电池的能量转化效率是 50%，汽车正
常行驶时每小时至少消耗氢气的量的为： m氢气 = 1 (7)kg (3.6)50 (10)% (3s) = 3.6kg 。
故答案为：（1）B（2）专一（3）1；7n；12n；6n（4）3.6
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