人教版初中物理九年级全册 22.2《核能》同步测试1
一、单选题
1．随着电子的发现，人们发现原子是有更小结构的，将人们的视线引入了原子的内部，而且更进一步地驱使人类积极探索原子核的内部组成，某同学在关于原子和原子核的讨论中，总结了下列四种说法：
（1）原子是由位于中心的原子核和核外电子组成的；
（2）带负电荷的电子在原子核外空间绕核高速运动；
（3）原子的全部正电荷和全部质量都集中在原子核里；
（4）原子核是由质子和中子组成的，质子的个数一定不等于中子的个数。
其中正确的是（ ）
A．（1）（2） B．（2）（4） C．（1）（3） D．（3）（4）
【答案】A
【知识点】原子结构
【解析】【解答】原子是由居于原子中心的带正电荷的原子核和核外带负电荷的电子构成的，电子绕着核做高速运动；原子的全部正电荷都集中在原子核里，但就其质量而言，由于电子的质量很小，所以原子质量主要由原子核的质量决定，而不是全部都由原子核的质量决定；原子核由质子和中子构成，但并不是所有原子核中都有中子，如普通氢原子内只有质子，没有中子，而且有的原子中质子数等于中子数，因此（1）、（2）正确。
故答案为：A。
【分析】原子是由居于原子中心的带正电荷的原子核和核外带负电荷的电子构成的，电子绕着核做高速运动；原子质量主要由原子核的质量决定.
2．关于核能的获得，下列说法中正确的是（ ）
A．核反应堆是原子核裂变时，在极短时间内释放出大量核能的装置
B．当原子核内部发生变化时会释放出巨大的能量，现阶段可以利用核裂变和核聚变发电
C．核电站是使核能转化为内能再通过汽轮发电机转化为电能的装置
D．目前，在核电站的反应堆中发生的是可控制的核聚变
【答案】C
【知识点】核能
【解析】【解答】A、核电站中的核反应堆是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的．其过程中可控的，因此不是极短时间内释放出大量的能量，说法错误，不符合题意； B、当原子核内部发生变化时会释放出巨大的能量，现阶段可以利用核裂变发电；B不符合题意；C、核电站发电的过程是将核裂变产生的核能转化为内能，再通过汽轮发电机转化为电能．说法正确； D、在核电站的反应堆中发生的是可控核裂变，这种反应称为链式反应．D不正确.
故答案为：C
【分析】核能获取的途径有两条：重核的裂变和轻核的聚变（聚变也叫热核反应）.原子弹和目前人类制造的核电站是利用重核的裂变释放能量的，而氢弹则是利用轻核的聚变释放能量的.
3．下列关于核能的说法正确的是（ ）
A．物质是由原子组成的，原子中有原子核，所以利用任何物质都能得到核能
B．到目前为止，人类获得核能有两种途径，即原子核的裂变和聚变
C．原子弹和氢弹都是利用原子核裂变的原理制成的
D．自然界只有在人为的条件下才会发生裂变
【答案】B
【知识点】核能；核聚变；核裂变
【解析】【解答】A. 目前人们获得核能的途径主要是为数极少的放射性物质的裂变和氢的同位素及氦原子的聚变，不是所有的物质都能发生核反应的，A不符合题意。B. 到目前为止，人类获得核能有两种途径，即重核裂变和轻核聚变。B符合题意。C. 原子弹是利用核裂变原理，氢弹是核聚变。C不符合题意。D. 人只是控制了核反应速度，不是只有人为的条件下才能发生核裂变。D不符合题意。
故答案为：B
【分析】核能获取的途径有两条：重核的裂变和轻核的聚变（聚变也叫热核反应）.原子弹和目前人类制造的核电站是利用重核的裂变释放能量的，而氢弹则是利用轻核的聚变释放能量的.
4．如图所示为田湾核电站发电流程图，在核电站的发电过程中，核能的获取途径及能量转化顺序正确的是（ ）
A．聚变：核能→内能→化学能→电能
B．聚变：核能→内能→机械能→电能
C．裂变：核能→内能→机械能→电能
D．裂变：核能→内能→化学能→电能
【答案】C
【知识点】核电站发电过程中的能量转化
【解析】【解答】核电站中的核反应堆发生的是裂变反应；由核能发电的过程可知，核能发电的能量转化过程是：核能→水的内能→机械能→电能；
故答案为：C
【分析】核电站主要组成包括：核反应堆、热交换器、汽轮机和发电机等，明确核能发电的能量转化过程.
5．如图所示为核电站发电流程示意图。下列关于核能发电的表述中正确的是（ ）
A．核电站使用的燃料是石油或天然气
B．核燃料是可再生能源
C．核电站发电过程中把核能直接转化为电能的
D．核电站产生的核废料不可以像生活垃圾那样处理
【答案】D
【知识点】核电站发电过程中的能量转化
【解析】【解答】A. 核电站使用的是核原料，也称核燃料，而不是石油或天然气等，A说法错误；B. 核燃料是不可再生能源B不符合题意C. 根据核能发电的过程可知，核能发电的能量传递和转化过程是：核能→水的内能→机械能→电能，B不符合题意；C. 核反应堆中发生的是可控的核裂变，C说法错误；D. 核电站的核废料由于仍具有放射性，故不能像生活垃圾那样处理或进行二次加工利用，必须进行专门处理，D符合题意
故答案为：D
【分析】核电站主要组成包括：核反应堆、热交换器、汽轮机和发电机等，明确核能发电的能量转化过程.注意核电站的核废料由于仍具有放射性，必须进行专门处理.
6．关于核电站的叙述中不正确的是（ ）
A．特别适合于缺少化石能源的地区
B．可以减少燃料运输量
C．核电站存在核泄漏的危险，所以应禁止修建核电站
D．需要保护措施
【答案】C
【知识点】核电站发电过程中的能量转化
【解析】【解答】A. 特别适合于缺少化石能源的地区，A不符合题意；B核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便，一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30公吨的铀燃料，一航次的飞机就可以完成运送.B不符合题意．核能具有放射性，如处理不当会造成环境污染，但是能因此而禁止修建核电站．C错误，符合题意、D不符合题意。
故答案为：C
【分析】核电站主要组成包括：核反应堆、热交换器、汽轮机和发电机等，明确核能发电的能量转化过程.注意核电站的核废料由于仍具有放射性，必须进行专门处理.
二、填空题
7．图是用来说明原子内部结构的示意图.由图可知：原子是由 和 组成，原子核由中子和 组成.
【答案】原子核；核外电子；质子
【知识点】原子结构
【解析】【解答】原子是由居于原子中心的原子核与核外绕原子核高速运转的电子所组成，原子核是由中子的质子所构成，质子带正电，中子不带电，所以原子核带正电。
故答案为：原子核；核外电子；质子.
【分析】结合原子结构分析解答.
8．原子弹爆炸利用 在极短的时间内放出巨大的能量，氢弹是利用 释放出核能。（选填“核聚变”或“核裂变”）
【答案】核裂变；核聚变
【知识点】核聚变；核裂变
【解析】【解答】原子弹爆炸利用重核裂变在极短的时间内放出巨大的能量，氢弹是利用轻核聚变释放出核能。
故答案为：核裂变；核聚变.
【分析】核能获取的途径有两条：重核的裂变和轻核的聚变（聚变也叫热核反应）.原子弹和目前人类制造的核电站是利用重核的裂变释放能量的，而氢弹则是利用轻核的聚变释放能量的.
9．核电站是利用 发电的电站，目前已建的核电站都是利用 反应产生的能量来发电的，核电站的主要组成部分是反应堆、 、 、发电机等。
【答案】核能；链式；热交换器；蒸汽轮机
【知识点】核电站发电过程中的能量转化
【解析】【解答】核电站是利用核能发电的电站，目前已经的核电站都是利用链式反应产生的能量来发电的，核电站的主要组成部分是反应堆、热交换器、汽轮机、发电机等。
故答案为：核能；链式；热交换机； 蒸汽轮机 .
【分析】核电站是利用核能发电的电站，主要组成部分是反应堆、热交换器、汽轮机、发电机等.
10．与火力发电相比，核能发电具有以下优点：一是核电站只需消耗很少的 就可以产生 ；二是核电站不排放烟尘和 、 等有害气体，对 的污染比火力发电站小得多；三是从长远看，核能发电 。
【答案】核燃料；电能；二氧化碳；二氧化硫；环境；成本低于火力发电
【知识点】核能；核电站发电过程中的能量转化
【解析】【解答】与火力发电相比，核能发电具有以下优点：成本低、耗能少，核电站只需消耗很少的核燃料就可以产生很多的电能；二是核电站不排放烟尘和二氧化碳和二氧化硫等有害气体，对环境 的污染比火力发电站小得多；三是从长远看，核能发电成本低于火力发电。
故答案为：核燃料；电能；二氧化碳；二氧化硫；环境； 成本低于火力发电 .
【分析】人类利用核能通过两个途径：裂变和聚变，其中核裂变可以在人为控制的条件下进行，也就是核电站；无论裂变还是聚变，都是在反应过程中释放出核能，核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它属于不可再生能源.
三、简答题
11．如图所示是核电站原理示意图，对目前已建成运转的核电站来说：
（1）核电站的核心是 ，它是以 （铀/氢）为核燃料的，是利用原子核 放出的能量来发电的。
（2）在核电站里，能量的转化过程是：反应堆中消耗 能转化为高温蒸汽的 能，通过汽轮发电机转化为 能。
（3）核电站使用过的核废料，它具有 性，会对人和其他生物造成伤害，一般深埋在人烟稀少的地方。
（4）秦山核电站的功率为3×105kW，如果1g铀235完全裂变时产生的能量为8.2×1010J，并且假设所产生的能量都变成了电能，那么每年（按365天计算）要消耗铀235的质量为 kg。
【答案】（1）核反应堆；铀；裂变
（2）核；内；电
（3）放射
（4）115kg
【知识点】核电站发电过程中的能量转化；电功的计算
【解析】【解答】核电站的核心是核反应堆，它是以铀为核燃料的，是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的；核电站能量的转化过程是：反应堆中放出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；核电站使用过的核燃料称为核废料，它具有放射性，会对人和其他生物造成伤害，一般深埋在人烟稀少的地方；核电站一年产生的能量为：
W=Pt=3.0×108×365×24×3600J=9.46×1015J，1g铀释放的能量为8.2×1010J，则每年消耗的质量的为：m= g=115.4kg。
【分析】（1）核能获取的途径有两条：重核的裂变和轻核的聚变（聚变也叫热核反应）.原子弹和目前人类制造的核电站是利用重核的裂变释放能量的，而氢弹则是利用轻核的聚变释放能量的.
（3）核废料具有放射性.
（4）利用W=Pt可计算出发电量，再结合1克轴235完全裂变时产生的能量为8.2×1010焦计算即可.
四、计算题
12．一座功率为120万千瓦的核电站，年发电量约为60亿千瓦时。若建一座功率相同的火力发电站，用热值为2.93×107J/kg煤做燃料，化学能转化为电能的整体效率为25%，一年需供应多少吨煤？若每节车厢的装载量为60吨，一列火车由60节车厢组成，需要多少车次才能完成运输任务？
【答案】解：年发电量60亿千瓦时相当的焦耳数为E=6×109×3.6×106J=2.16×1016J，
所需煤的总质量为m= =2.95×109kg=2.95×106t；
每列货车的运输量为60t×60=3.6×103t，
则n= =820。
【知识点】热量的计算；核能
【解析】【分析】结合题意，先求出煤燃烧需放出的总能量，再由Q放=mq变形公式求出煤的质量；再由每节车厢的装载量为60t，一列火车由30节车厢组成，求出车次的数量.
1 / 1人教版初中物理九年级全册 22.2《核能》同步测试1
一、单选题
1．随着电子的发现，人们发现原子是有更小结构的，将人们的视线引入了原子的内部，而且更进一步地驱使人类积极探索原子核的内部组成，某同学在关于原子和原子核的讨论中，总结了下列四种说法：
（1）原子是由位于中心的原子核和核外电子组成的；
（2）带负电荷的电子在原子核外空间绕核高速运动；
（3）原子的全部正电荷和全部质量都集中在原子核里；
（4）原子核是由质子和中子组成的，质子的个数一定不等于中子的个数。
其中正确的是（ ）
A．（1）（2） B．（2）（4） C．（1）（3） D．（3）（4）
2．关于核能的获得，下列说法中正确的是（ ）
A．核反应堆是原子核裂变时，在极短时间内释放出大量核能的装置
B．当原子核内部发生变化时会释放出巨大的能量，现阶段可以利用核裂变和核聚变发电
C．核电站是使核能转化为内能再通过汽轮发电机转化为电能的装置
D．目前，在核电站的反应堆中发生的是可控制的核聚变
3．下列关于核能的说法正确的是（ ）
A．物质是由原子组成的，原子中有原子核，所以利用任何物质都能得到核能
B．到目前为止，人类获得核能有两种途径，即原子核的裂变和聚变
C．原子弹和氢弹都是利用原子核裂变的原理制成的
D．自然界只有在人为的条件下才会发生裂变
4．如图所示为田湾核电站发电流程图，在核电站的发电过程中，核能的获取途径及能量转化顺序正确的是（ ）
A．聚变：核能→内能→化学能→电能
B．聚变：核能→内能→机械能→电能
C．裂变：核能→内能→机械能→电能
D．裂变：核能→内能→化学能→电能
5．如图所示为核电站发电流程示意图。下列关于核能发电的表述中正确的是（ ）
A．核电站使用的燃料是石油或天然气
B．核燃料是可再生能源
C．核电站发电过程中把核能直接转化为电能的
D．核电站产生的核废料不可以像生活垃圾那样处理
6．关于核电站的叙述中不正确的是（ ）
A．特别适合于缺少化石能源的地区
B．可以减少燃料运输量
C．核电站存在核泄漏的危险，所以应禁止修建核电站
D．需要保护措施
二、填空题
7．图是用来说明原子内部结构的示意图.由图可知：原子是由 和 组成，原子核由中子和 组成.
8．原子弹爆炸利用 在极短的时间内放出巨大的能量，氢弹是利用 释放出核能。（选填“核聚变”或“核裂变”）
9．核电站是利用 发电的电站，目前已建的核电站都是利用 反应产生的能量来发电的，核电站的主要组成部分是反应堆、 、 、发电机等。
10．与火力发电相比，核能发电具有以下优点：一是核电站只需消耗很少的 就可以产生 ；二是核电站不排放烟尘和 、 等有害气体，对 的污染比火力发电站小得多；三是从长远看，核能发电 。
三、简答题
11．如图所示是核电站原理示意图，对目前已建成运转的核电站来说：
（1）核电站的核心是 ，它是以 （铀/氢）为核燃料的，是利用原子核 放出的能量来发电的。
（2）在核电站里，能量的转化过程是：反应堆中消耗 能转化为高温蒸汽的 能，通过汽轮发电机转化为 能。
（3）核电站使用过的核废料，它具有 性，会对人和其他生物造成伤害，一般深埋在人烟稀少的地方。
（4）秦山核电站的功率为3×105kW，如果1g铀235完全裂变时产生的能量为8.2×1010J，并且假设所产生的能量都变成了电能，那么每年（按365天计算）要消耗铀235的质量为 kg。
四、计算题
12．一座功率为120万千瓦的核电站，年发电量约为60亿千瓦时。若建一座功率相同的火力发电站，用热值为2.93×107J/kg煤做燃料，化学能转化为电能的整体效率为25%，一年需供应多少吨煤？若每节车厢的装载量为60吨，一列火车由60节车厢组成，需要多少车次才能完成运输任务？
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】原子结构
【解析】【解答】原子是由居于原子中心的带正电荷的原子核和核外带负电荷的电子构成的，电子绕着核做高速运动；原子的全部正电荷都集中在原子核里，但就其质量而言，由于电子的质量很小，所以原子质量主要由原子核的质量决定，而不是全部都由原子核的质量决定；原子核由质子和中子构成，但并不是所有原子核中都有中子，如普通氢原子内只有质子，没有中子，而且有的原子中质子数等于中子数，因此（1）、（2）正确。
故答案为：A。
【分析】原子是由居于原子中心的带正电荷的原子核和核外带负电荷的电子构成的，电子绕着核做高速运动；原子质量主要由原子核的质量决定.
2．【答案】C
【知识点】核能
【解析】【解答】A、核电站中的核反应堆是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的．其过程中可控的，因此不是极短时间内释放出大量的能量，说法错误，不符合题意； B、当原子核内部发生变化时会释放出巨大的能量，现阶段可以利用核裂变发电；B不符合题意；C、核电站发电的过程是将核裂变产生的核能转化为内能，再通过汽轮发电机转化为电能．说法正确； D、在核电站的反应堆中发生的是可控核裂变，这种反应称为链式反应．D不正确.
故答案为：C
【分析】核能获取的途径有两条：重核的裂变和轻核的聚变（聚变也叫热核反应）.原子弹和目前人类制造的核电站是利用重核的裂变释放能量的，而氢弹则是利用轻核的聚变释放能量的.
3．【答案】B
【知识点】核能；核聚变；核裂变
【解析】【解答】A. 目前人们获得核能的途径主要是为数极少的放射性物质的裂变和氢的同位素及氦原子的聚变，不是所有的物质都能发生核反应的，A不符合题意。B. 到目前为止，人类获得核能有两种途径，即重核裂变和轻核聚变。B符合题意。C. 原子弹是利用核裂变原理，氢弹是核聚变。C不符合题意。D. 人只是控制了核反应速度，不是只有人为的条件下才能发生核裂变。D不符合题意。
故答案为：B
【分析】核能获取的途径有两条：重核的裂变和轻核的聚变（聚变也叫热核反应）.原子弹和目前人类制造的核电站是利用重核的裂变释放能量的，而氢弹则是利用轻核的聚变释放能量的.
4．【答案】C
【知识点】核电站发电过程中的能量转化
【解析】【解答】核电站中的核反应堆发生的是裂变反应；由核能发电的过程可知，核能发电的能量转化过程是：核能→水的内能→机械能→电能；
故答案为：C
【分析】核电站主要组成包括：核反应堆、热交换器、汽轮机和发电机等，明确核能发电的能量转化过程.
5．【答案】D
【知识点】核电站发电过程中的能量转化
【解析】【解答】A. 核电站使用的是核原料，也称核燃料，而不是石油或天然气等，A说法错误；B. 核燃料是不可再生能源B不符合题意C. 根据核能发电的过程可知，核能发电的能量传递和转化过程是：核能→水的内能→机械能→电能，B不符合题意；C. 核反应堆中发生的是可控的核裂变，C说法错误；D. 核电站的核废料由于仍具有放射性，故不能像生活垃圾那样处理或进行二次加工利用，必须进行专门处理，D符合题意
故答案为：D
【分析】核电站主要组成包括：核反应堆、热交换器、汽轮机和发电机等，明确核能发电的能量转化过程.注意核电站的核废料由于仍具有放射性，必须进行专门处理.
6．【答案】C
【知识点】核电站发电过程中的能量转化
【解析】【解答】A. 特别适合于缺少化石能源的地区，A不符合题意；B核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便，一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30公吨的铀燃料，一航次的飞机就可以完成运送.B不符合题意．核能具有放射性，如处理不当会造成环境污染，但是能因此而禁止修建核电站．C错误，符合题意、D不符合题意。
故答案为：C
【分析】核电站主要组成包括：核反应堆、热交换器、汽轮机和发电机等，明确核能发电的能量转化过程.注意核电站的核废料由于仍具有放射性，必须进行专门处理.
7．【答案】原子核；核外电子；质子
【知识点】原子结构
【解析】【解答】原子是由居于原子中心的原子核与核外绕原子核高速运转的电子所组成，原子核是由中子的质子所构成，质子带正电，中子不带电，所以原子核带正电。
故答案为：原子核；核外电子；质子.
【分析】结合原子结构分析解答.
8．【答案】核裂变；核聚变
【知识点】核聚变；核裂变
【解析】【解答】原子弹爆炸利用重核裂变在极短的时间内放出巨大的能量，氢弹是利用轻核聚变释放出核能。
故答案为：核裂变；核聚变.
【分析】核能获取的途径有两条：重核的裂变和轻核的聚变（聚变也叫热核反应）.原子弹和目前人类制造的核电站是利用重核的裂变释放能量的，而氢弹则是利用轻核的聚变释放能量的.
9．【答案】核能；链式；热交换器；蒸汽轮机
【知识点】核电站发电过程中的能量转化
【解析】【解答】核电站是利用核能发电的电站，目前已经的核电站都是利用链式反应产生的能量来发电的，核电站的主要组成部分是反应堆、热交换器、汽轮机、发电机等。
故答案为：核能；链式；热交换机； 蒸汽轮机 .
【分析】核电站是利用核能发电的电站，主要组成部分是反应堆、热交换器、汽轮机、发电机等.
10．【答案】核燃料；电能；二氧化碳；二氧化硫；环境；成本低于火力发电
【知识点】核能；核电站发电过程中的能量转化
【解析】【解答】与火力发电相比，核能发电具有以下优点：成本低、耗能少，核电站只需消耗很少的核燃料就可以产生很多的电能；二是核电站不排放烟尘和二氧化碳和二氧化硫等有害气体，对环境 的污染比火力发电站小得多；三是从长远看，核能发电成本低于火力发电。
故答案为：核燃料；电能；二氧化碳；二氧化硫；环境； 成本低于火力发电 .
【分析】人类利用核能通过两个途径：裂变和聚变，其中核裂变可以在人为控制的条件下进行，也就是核电站；无论裂变还是聚变，都是在反应过程中释放出核能，核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它属于不可再生能源.
11．【答案】（1）核反应堆；铀；裂变
（2）核；内；电
（3）放射
（4）115kg
【知识点】核电站发电过程中的能量转化；电功的计算
【解析】【解答】核电站的核心是核反应堆，它是以铀为核燃料的，是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的；核电站能量的转化过程是：反应堆中放出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；核电站使用过的核燃料称为核废料，它具有放射性，会对人和其他生物造成伤害，一般深埋在人烟稀少的地方；核电站一年产生的能量为：
W=Pt=3.0×108×365×24×3600J=9.46×1015J，1g铀释放的能量为8.2×1010J，则每年消耗的质量的为：m= g=115.4kg。
【分析】（1）核能获取的途径有两条：重核的裂变和轻核的聚变（聚变也叫热核反应）.原子弹和目前人类制造的核电站是利用重核的裂变释放能量的，而氢弹则是利用轻核的聚变释放能量的.
（3）核废料具有放射性.
（4）利用W=Pt可计算出发电量，再结合1克轴235完全裂变时产生的能量为8.2×1010焦计算即可.
12．【答案】解：年发电量60亿千瓦时相当的焦耳数为E=6×109×3.6×106J=2.16×1016J，
所需煤的总质量为m= =2.95×109kg=2.95×106t；
每列货车的运输量为60t×60=3.6×103t，
则n= =820。
【知识点】热量的计算；核能
【解析】【分析】结合题意，先求出煤燃烧需放出的总能量，再由Q放=mq变形公式求出煤的质量；再由每节车厢的装载量为60t，一列火车由30节车厢组成，求出车次的数量.
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