人教版九年級全一冊22.2核能 同步練習（有解析）

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁試卷第=page22頁，共=sectionpages22頁人教版九年級全一冊22.2核能一、單選題1．關于原子、原子核和核能，下列說法正確的是（）A．原子是由原子核和核外質(zhì)子組成的B．原子彈是利用核聚變制造的毀滅性武器C．核反應堆是通過可控裂變反應釋放核能的設備D．核反應堆有厚重的保護層是為了避免核燃料逸出2．下列說法中正確的是（）A．天然氣屬于可再生能源B．煤炭、石油、太陽能都屬于不可再生能源C．原子是由帶正電的原子核和帶負電的核外電子構成D．核電站利用核能發(fā)電，核反應堆中發(fā)生的是核聚變反應3．下列說法正確的是（）A．光纖通信中使用的導線是金屬導線B．用三個同步衛(wèi)星可以實現(xiàn)全球通信C．核電站和原子彈都是利用核聚變D．手機WiFi上網(wǎng)是利用超聲波傳遞信息4．關于能源、信息和材料，下列說法正確的是（）A．天然氣屬于可再生能源 B．核電站利用核裂變發(fā)電C．光纖利用電流傳遞信息 D．麒麟芯片由超導材料制成5．我國鉛基快中子反應堆研發(fā)工作取得重大突破，鉛基反應堆核心技術實現(xiàn)了自主化，并躋身世界領先水平，沿用此項技術，未來我國將率先推出只有集裝箱大小的迷你型核電源裝置“核電寶”。以下相關說法中正確的是（）A．“核電寶”裝置將電能轉(zhuǎn)化為核能 B．核能是可再生能源C．核反應堆中進行的是核裂變 D．核能不會對人類造成危害6．關于信息、能源和材料，下列說法不正確的是（）A．天然氣是不可再生能源B．光纖通信利用電信號傳遞C．節(jié)能光源LED燈的核心元件是發(fā)光二極管，發(fā)光二極管的主要材料是半導體D．目前投入生產(chǎn)的核電站是利用核裂變獲得核能的7．目前世界上很多國家把核能發(fā)電當作解決能源危機的主要措施。下列關于核能的認識正確的是()A．核能是二次能源B．當前核能發(fā)電是利用原子核裂變釋放的核能C．當前核能發(fā)電是利用原子核聚變或裂變釋放的核能D．當前核能發(fā)電釋放核能的過程與原子彈爆炸釋放核能的過程相同8．能源、信息和材料是現(xiàn)代社會發(fā)展的三大支柱。下列說法正確的是（）A．華為手機的芯片中含有半導體材料B．煤、石油和天然氣都是化石能源，電能是一次能源C．太陽能、風能和核能都是可再生能源D．秦山核電站是利用原子核聚變釋放的核能來發(fā)電的9．下列有關說法正確的是（）A．掃地時灰塵飛舞是分子熱運動現(xiàn)象B．5G時代的萬物互聯(lián)是利用電磁波來傳遞信息的C．彩虹是光的色散現(xiàn)象；驗鈔機利用了紅外線的熒光效應D．目前人類已建成的核電站，都是利用核聚變發(fā)電10．能量是物理學中極其重要的一個基本概念，通過學習知道：能在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程中是有方向性的，且能的總量保持不變，下列物理現(xiàn)象分析正確的是（）A．圖甲是陶罐電鍍，在此過程中電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B．圖乙是四沖程汽油機的做功沖程，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．圖丙是直流電動機，工作時電能轉(zhuǎn)化為機械能D．圖丁是核電站工作流程，核能→內(nèi)能→機械能→電能二、填空題11．小陽學習太陽能和核能后，建立了利用核能的知識結構圖，請你幫他補全空格處的內(nèi)容。（5）______、（6）______。12．在地球上以探索清潔能源為目的的“中國環(huán)流器二號M”被稱為“人造太陽”，它主要是讓含有質(zhì)子和______的氫原子核在超高溫下發(fā)生______（選填“裂變”或“聚變”），從而獲得巨大核能的研究裝置。這與______（選填“原子彈”或“氫彈”）獲得能量的方式相同．13．核電站利用核反應堆中核__________（選填“聚變”或“裂變”）來加熱水，將核能轉(zhuǎn)化為水蒸氣的__________能。14．如圖所示，中國“人造太陽”—大型核實驗裝置“東方超環(huán)”取得重大突破，創(chuàng)造世界新紀錄，在上億度的高溫狀態(tài)下，物質(zhì)呈現(xiàn)等離子態(tài)，它們可以被磁場約束?！皷|方超環(huán)”就是利用強大______所產(chǎn)生的強大磁場把等離子體約束住的?！皷|方超環(huán)”的反應原理與太陽類似，通過______（選填“裂變”或“聚變”）釋放巨大的核能，原子核能又轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，從而獲得上億度的高溫。15．中國在2020年6月完成了“北斗”衛(wèi)星全面組網(wǎng)工作?！氨倍贰毙l(wèi)星導航系統(tǒng)利用______（填“電磁波”、“超聲波”或“紅外線”）向地球傳遞信息。由于內(nèi)部時刻發(fā)生著氫核的______（填“裂變”或“聚變”），太陽不斷向外釋放能量。衛(wèi)星的太陽能電池板則將太陽能轉(zhuǎn)化為電能供其使用。三、綜合題16．閱讀短文，回答問題：在常規(guī)化石能源非常緊缺的今天，核能受到越來越高度的重視，如今美國電力的21%是來自核電．核電站的大體組成如圖所示，核材料在原子反應堆中發(fā)生核反應產(chǎn)生大量的熱能，冷卻劑將這些熱能帶到熱交換器將水變成水蒸汽，水蒸氣推動蒸汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電，最終實現(xiàn)了核能到電能的轉(zhuǎn)換．請在下面的空格中填上適當?shù)膬?nèi)容：（1）從能源的分類來看，核能是屬于________．（填“一次能源”或“二次能源”）；（2）發(fā)電機發(fā)電時是讓線圈在________中旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象在物理學中稱之為_______現(xiàn)象．（3）從能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移來看，發(fā)電機直接將________能轉(zhuǎn)化成了________能．（4）如果核電站每年需要50t的核燃料，而同等規(guī)?；痣娬久磕晷枰?×106t的煤炭，則6×106t的煤炭完全燃燒放出的熱量是________J（煤炭的熱值為3×107J/kg）．17．閱讀《去月球“挖土”》回答問題。去月球“挖土”1969年7月20日，阿波羅11號飛船降落在月球。美國宇航員阿姆斯特朗在月球表面踩下了深深的印記。不過，這次登月在科學領域最大的貢獻并非他的腳印，而是帶回了來自月球的巖石。研究月球樣品的重要成果之一，就是發(fā)現(xiàn)其中含有氦-3，這讓科學家極為興奮。氦-3是世界公認高效、清潔、安全的核聚變發(fā)電燃料。據(jù)計算，100噸氦-3所能創(chuàng)造的能源，相當于全世界一年消耗的能源總量。氦-3在地球上的蘊藏量極少，全球已知且容易取用的只有500公斤左右，而早期探測結果表明，月球淺層的氦-3含量多達上百萬噸，足夠解決人類的能源之憂。實際上，隨著人類對月球認識的加深，科學家發(fā)現(xiàn)月球氦-3的總儲量很可能更多。時隔半個世紀的2020年11月24日4時30分，在中國文昌航天發(fā)射場，用長征五號遙五運載火箭成功發(fā)射探月工程嫦娥五號探測器，順利將探測器送入預定軌道。嫦娥五號要完成的任務是最復雜、技術難度最大的，要實現(xiàn)月面自動采樣返回，完成探月工程的重大跨越——帶回2千克月球樣品。所以，它不像嫦娥一號、二號由1個空間飛行器組成，也不像嫦娥三號、四號和五號T1由2個空間飛行器組成，而是由上升器、著陸器、軌道器和返回器這4個空間飛行器像“葫蘆娃”一樣“串”在一起。12月1日23時11分，嫦娥五號探測器成功著陸在月球正面西經(jīng)51.8度、北緯43.1度附近的預選著陸區(qū)，并傳回著陸影像圖。成功著陸后，著陸器在地面控制下，進行了太陽翼和定向天線展開等狀態(tài)檢查與設置工作，將正式開始持續(xù)約2天的月面工作，采集月球樣品。12月2日22時，經(jīng)過約19小時月面工作，探月工程嫦娥五號探測器順利完成月球表面自動采樣，并已按預定形式將樣品封裝保存在上升器攜帶的貯存裝置中。如圖1所示。12月6日，嫦娥五號探測器成功通過交會對接微波雷達完成中國首次月球軌道無人交會對接，如圖2所示。微波雷達是成對產(chǎn)品，由雷達主機和應答機組成，分別安裝在嫦娥五號探測器的軌道器和上升器上。當軌道器、上升器相距約100公里時，微波雷達開始工作，不斷提供兩航天器之間的相對運動參數(shù)，并進行雙向空空通信，軌道器和上升器會根據(jù)雷達提供的信號調(diào)整飛行姿態(tài)，直至軌道器上的對接機構捕獲、鎖定上升器。這個過程中，微波雷達就像軌道器和上升器上的“眼睛”，讓它們能互相“看到”對方位置。未來，月球或?qū)⒊蔀槿祟愒谔罩械摹吧谒保涸虑蚧夭粌H能為人類提供資源，獲取科學成果，也將成為人類前往遙遠深空的中轉(zhuǎn)站。(1)隨著世界石油價格的持續(xù)飛漲，越來越多的國家和組織開始把目光轉(zhuǎn)向了月球。各國科學家正圍繞月球上______的儲量、采掘、提純、運輸及月球環(huán)境保護等問題悄然開展相關研究。這種在地球上很難得到的特別清潔、安全和高效的_____（選填“核聚變”或“核裂變”）發(fā)電燃料，被科學家們稱為“完美能源”。也許在未來的某一天，月球?qū)q如一世紀中葉的波斯灣。(2)微波雷達架起了嫦娥五號軌道器和_____（選填“上升器”或“著陸器”）之間的鵲橋，借助_____（選填“電磁波”或“聲波”）實現(xiàn)信息交換。18．2020年4月24日，我國發(fā)布了首個火星探測器的名稱——“天問一號”，天問一號火星探測器將在今年下半年擇機發(fā)射：(1)火星的自轉(zhuǎn)周期與地球相近，其自轉(zhuǎn)周期約為________h；探測器中的火星車從地球運動到火星的過程中，其慣性________（選填“增大”“不變”或“減中國行星探小”）；(2)探測器在飛行過程中要借助太陽能作為動力，太陽能屬于________（選填“一次”或“二次”）能源，它是太陽內(nèi)部的氫原子核發(fā)生________（選填“裂變”或“聚變”）產(chǎn)生的；(3)地球到太陽的距離為1AU（1AU=1.5×108km）?；鹦堑教柕木嚯x為1.52AU。若探測器的平均速度為3km/s，探測器從地球達到火星的時間大約為________（選填“8”“10”或“12”）個月。19．在常規(guī)化石能源非常緊缺的今天，核能受到越來越高度的重視，如今美國電力的21%是來自核電．核電站的大體組成如圖所示，核材料在原子反應堆中發(fā)生核反應產(chǎn)生大量的熱能，冷卻劑將這些熱能帶到熱交換器將水變成水蒸汽，水蒸氣推動蒸汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電，最終實現(xiàn)了核能到電能的轉(zhuǎn)換．請在下面的空格中填上適當?shù)膬?nèi)容：（1）核電站是利用核__________，從能源的分類來看，核能是屬于_______．（填“一次能源”或“二次能源”）（2）發(fā)電機發(fā)電時是讓線圈在_________中旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象在物理學中稱之為____現(xiàn)象．（3）核電站所需的核能是利用原子核_________（填“裂變”或“聚變”）所產(chǎn)生的．該變化是________．（填“可控”或“不可控”）（4）如果核電站每年需要50t的核燃料，而同等規(guī)模火電站每年需要6×106t的煤炭．則6×106t的煤炭完全燃燒放出的熱量是_______J（煤炭的熱值為3×107J/kg）．（5）核電站的核廢料具有_______性，對環(huán)境會造成相當大的危害，因此要將核廢料深埋到人跡稀少的沙漠地帶，同時如何在開發(fā)新能源，又注意環(huán)境的保護，是人類面臨的一大課題．答案第=page11頁，共=sectionpages22頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁參考答案：1．C【解析】【分析】【詳解】A．原子是由原子核和電子組成的，故A錯誤；B．原子彈是利用核裂變原理制成的一種核武器，故B錯誤；C．核能發(fā)電是利用鈾原子核裂變時放出的核能來發(fā)電的，核電站的核心設備是核反應堆，核反應堆是通過可控裂變（鏈式反應）釋放能量的，故C正確；D．核輻射是對環(huán)境污染很嚴重的，厚重的保護層，是為了避免核輻射，故D錯誤。故選C?！军c睛】2．C【解析】【詳解】A．天然氣不能夠短時間內(nèi)循環(huán)再生的能源，屬于不可再生能源，故A錯誤；B．煤、石油雖然是當今人類利用的主要能源，但不能短期內(nèi)從自然界得到補充，是不可再生能源，太陽能在短期內(nèi)從自然界得到補充，屬于可再生能源，故B錯誤；C．原子是由位于中心的原子核和繞原子核高速運動的外圍電子構成，原子核帶正電，電子帶負電，故C正確；D．核電站是利用可控的鏈式反應工作的，這是利用核裂變，故D錯誤。故選C。3．B【解析】【分析】【詳解】A．光纖通信中使用的導線是光導纖維，不是金屬導線，故A錯誤；B．一顆同步衛(wèi)星信號可以覆蓋赤道120°的范圍，故只需3顆即可實現(xiàn)對全球信號覆蓋，故能實現(xiàn)全球通信，故B正確；C．原子彈及核電站都是利用了核裂變，但原子彈是讓核能瞬間釋放，不加以控制，而核電站通過吸收中子而控制反應速度，從而使能量緩慢釋放，而不是利用核聚變，故C錯誤；D．手機WiFi上網(wǎng)是利用電磁波傳遞信息的，故D錯誤。故選B。4．B【解析】【詳解】A．天然氣是化石能源，在地球上的儲量是有限的，不可能在短期內(nèi)從自然界得到補充的能源，屬于不可再生能源，故A錯誤；B．核電站是利用核裂變釋放能量來發(fā)電的，故B正確；C．光纖通信利用激光傳遞信息，故C錯誤；D．麒麟芯片由半導體材料制成的，故D錯誤。故選B。5．C【解析】【詳解】A．核電寶”裝置將核能轉(zhuǎn)化為電能，故A錯誤；B．核燃料是礦產(chǎn)資源，屬于非可再生資源；所以核能屬于不可再生能源，故B錯誤；C．由于核裂變是可控的，故核電站中的核反應堆就是通過核裂變過程中釋放核能帶動發(fā)電機發(fā)電的，故C正確；D．核輻射會穿透皮膚，對人造成傷害，故D錯誤。故選C。6．B【解析】【詳解】A．天然氣是化石能源，不能在短時間內(nèi)形成，是不可再生能源，故A正確，不符合題意；B．光纖通信是利用激光傳遞信息的，不是應用電信號，故B錯誤，符合題意；C．節(jié)能光源LED燈的核心元件是發(fā)光二極管，制作二極管的材料是半導體材料，常用的有硅、鍺等材料，故C正確，不符合題意；D．目前投入生產(chǎn)的核電站的能量來自于重核的裂變，故D正確，不符合題意；故選B。7．B【解析】【詳解】A．核材料可以直接從自然界獲得，所以核能是一次能源，故A錯誤；B．核能發(fā)電是利用原子核裂變釋放的能量來發(fā)電的，故B正確；C．核能發(fā)電是利用原子核裂變釋放的核能，氫彈是利用輕核的聚變制成的，故C錯誤；D．核電站和原子彈都是利用裂變的鏈式反應釋放出巨大能量的原理制成的，其中在核電站中鏈式反應的速度和規(guī)模是人為控制的，而原子彈的裂變過程是不加控制的，故D錯誤。故選B。8．A【解析】【詳解】A．手機芯片就是用半導體材料來制成的，故A正確；B．煤、石油和天然氣都是化石能源，電能是二次能源，故B錯誤；C．太陽能、風能都是可再生能源，核元素不可再生，則核能是不可再生能源，故C錯誤；D．核電站是利用原子核裂變時釋放的核能來發(fā)電的，故D錯誤。故選A。9．B【解析】【分析】【詳解】A．掃地時灰塵飛舞是固體小顆粒的運動，不能用分子運動論的觀點進行解釋，故A錯誤；B．5G通訊技術是利用電磁波來傳遞信息的，故B正確；C．彩虹是光的色散現(xiàn)象；驗鈔機利用了紫外線的熒光效應，故C錯誤；D．目前人類已建成的核電站，都是利用核裂變發(fā)電，故D錯誤。故選B。10．D【解析】【詳解】A．電鍍是化學反應的過程，電鍍過程中消耗電能，獲得化學能，是將電能轉(zhuǎn)化為化學能，故A錯誤；B．圖乙中進氣門和排氣門都關閉，活塞下行，是做功沖程，做功沖程中燃氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機械能能，故B錯誤；C．圖丙中沒有電源，當開關閉合、導體ab在磁場中做切割磁感線運動時，電路中會產(chǎn)生感應電流，是發(fā)電機的原理，將機械能轉(zhuǎn)化為電能，故C錯誤；D．圖丁中核反應堆將核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能通過汽輪機轉(zhuǎn)化為機械能，再通過發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)化為電能，故D正確。故選D。11．

電

裂【解析】【分析】【詳解】[1]光電轉(zhuǎn)換是把光能轉(zhuǎn)換為電能，發(fā)電機也是把機械能轉(zhuǎn)換為電能，故填電。[2]核反應堆是核裂變釋放出巨大的核能。12．

中子

聚變

氫彈【解析】【分析】【詳解】[1]氫原子核由質(zhì)子和中子構成。[2][3]原子核發(fā)生聚變和裂變時，釋放巨大的核能，原子彈利用核的裂變原理，氫彈利用核的聚變原理，氫原子核在超高溫下發(fā)生聚變，獲得巨大核能，與氫彈獲得能量方式相同。13．

裂變

內(nèi)【解析】【分析】【詳解】[1][2]核電站利用核反應堆中可控的核裂變釋放的能量來加熱水，使水吸收熱量，將核能轉(zhuǎn)化為水蒸氣的內(nèi)能，再通過蒸汽輪機轉(zhuǎn)化為機械能，帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)化為電能；核物質(zhì)的開采會逐漸枯竭，所以核能屬于不可再生能源。14．

電流

聚變【解析】【分析】【詳解】[1]電可以產(chǎn)生磁，通過強大電流所產(chǎn)生的強大磁場把等離子體約束。[2]太陽內(nèi)部發(fā)生的是核聚變，東方超環(huán)的反應原理與太陽類似，是通過核聚變釋放核能。15．

電磁波

聚變【解析】【詳解】[1]“北斗”衛(wèi)星導航系統(tǒng)傳遞信息利用的是電磁波。[2]在太陽內(nèi)部，氫原子核在超高溫作用下發(fā)生聚變，釋放巨大的核能。16．

一次能源

磁場

電磁感應

機械

電

1.8×1017【解析】【詳解】（1）核能能夠從自然界直接獲得，因此屬于一次能源．（2）發(fā)電機發(fā)電時是讓線圈在磁場中旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生電流，故是讓線圈在磁場中旋轉(zhuǎn)而切割磁感線運動，從而產(chǎn)生感應電流，這就是電磁感應現(xiàn)象．（3）從能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移來看發(fā)電機是消耗機械能，產(chǎn)生電能的過程，故該過程是將機械能轉(zhuǎn)化為電能的過程．（4）6×106t的煤炭完全燃燒放出的熱量：Q＝mq＝6×109kg×3×107J/kg＝1.8×1017J．點睛：（1）可以從自然界直接獲取的能源叫一次能源，不能從自然界直接獲取，必須通過一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源；（2）發(fā)電機都是通過閉合電路的線圈在磁場中做切割磁感線運動而發(fā)電的，即都是利用電磁感應現(xiàn)象發(fā)電的；（3）從能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移來看發(fā)電機是消耗機械能，產(chǎn)生電能的過程，故該