22.2　核能 课时作业 2024-2025学年物理人教版九年级全一册

第2节　核能 核能 1.(2024成都青羊区模拟)有关原子核与核能的理解,正确的是 (　　) A.原子是由质子和中子组成的 B.核能可直接转化为电能 C.原子核内质子和中子都带电 D.核能是原子核发生变化时放出的能量 2.关于核能,下列说法不正确的是 (　　) A.原子核很小,因此其中不可能存在大量的能量 B.核能是一次能源 C.核能是一种干净、便宜的能源 D.无论是较大的原子核发生分裂,还是较小的原子核相互结合,其中都会伴随着巨大的能量变化 核裂变与核电站 3.如图是核电站发电的原理图。核电站发电时的能量转化情况是 (　　) A.核能→内能→机械能→电能 B.核能→化学能→机械能→电能 C.核能→内能→化学能→电能 D.核能→机械能→化学能→电能 4.核电站利用核能发电,它的核心设备是核反应堆。下列说法不正确的是 (　　) A.核能是清洁能源 B.核废料会对人类造成危害 C.目前核电站是通过核聚变来利用核能的 D.在核反应堆中,核能转化为内能 核聚变 5.下列关于能源的说法中不正确的是 (　　) A.天然气属于可再生能源 B.煤炭、石油都属于不可再生能源 C.原子弹利用的是核裂变,氢弹利用的是核聚变 D.核电站利用核能发电,核反应堆中发生的链式反应是可控的 6.为寻找清洁能源,科学家在地球上模仿太阳内部的核反应制造出“人造太阳”,核反应过程如图1所示,这一反应属于　　　　(选填“核聚变”或“核裂变”)。引发“人造太阳”的核反应,温度高达上亿摄氏度,科学家只能通过强大的磁场让“人造太阳”悬浮于空中,如图2所示,“人造太阳”悬浮在空中是利用了同名磁极　　　　　　的原理。  　　　　　 图1　　　　　　　　　　　　图2 1.下面关于核能利用的说法,正确的是 (　　) A.我国具有完全自主知识产权的核电技术电站“华龙一号”利用的是可控核裂变 B.氢弹利用不加控制的核裂变放出巨大能量 C.原子弹利用核聚变放出巨大能量 D.太阳利用内部氢原子核发生裂变放出巨大能量 2.下列说法正确的是 (　　) A.原子弹和氢弹都是利用核聚变释放巨大能量的原理制成的 B.现在的核电站是利用核聚变来发电的 C.核反应堆中发生的是不可控制的核裂变 D.原子核裂变和聚变均能释放巨大的能量 3.核电站利用核反应堆内发生核反应产生大量的热将水加热成高温高压的水蒸气,驱动汽轮机运转,汽轮机带动发电机发电。下列说法正确的是 (　　) A.核能不属于新能源 B.核反应堆内发生核聚变 C.汽轮机的效率可以达100% D.发电机的工作原理是电磁感应 4.原子弹和核电站在利用核能上的根本区别是 (　　) A.原子弹利用的是核裂变,核电站利用的是核聚变 B.原子弹利用的是核聚变,核电站利用的是核裂变 C.原子弹对裂变的链式反应不加控制,核电站对裂变的链式反应加以控制 D.原子弹对聚变的链式反应加以控制,核电站对聚变的链式反应不加控制 5.(2024毕节模拟)如图甲所示的装置被称为“人造太阳”,有望成为世界上第一个投入运营的聚变示范堆,图乙是核聚变时的情景。下列关于“人造太阳”的理解不正确的是 (　　) 　　　　 甲　　　　　　　　　　　乙 A.“人造太阳”核变时的污染较小 B.“人造太阳”将是一种新型能源 C.“人造太阳”通过裂变获得核能 D.“人造太阳”通过聚变获得核能 6.尽管原子核非常小,但却蕴含着巨大的能量——核能,利用原子核发生　　　　时产生的核能发电是人们和平利用核能的一个重要方向。  7.光伏发电是将　　　　转化为电能。核能作为一种新能源,正在逐步被人们开发和利用,核能是 　　　　(选填“一次”或“二次”)能源。  8.原子是由原子核和　　　　　组成的。大亚湾核电站是我国第一座大型商用核电站,它获取核能的途径是图　　　　(选填“甲”或“乙”)所示的途径。  　　　　 甲　　　　　　　　　　　　乙 9.(科学思维)阅读短文,回答问题。 　　CAP1400核能发电机是大型核电站核心设备。它采用水氢氢冷却方式(水氢氢冷却即定子线圈采用水内冷,转子线圈采用氢内冷,静子铁芯及其他构件采用氢气表面冷却)。CAP1400采用自主开发的电磁计算程序、新型通风冷却技术、绝缘系统以及静态励磁系统、整体式定子结构等,发电机的效率达到99%。 (1)核能发电机是大型核电站核心设备,其能量转化如下:先将反应堆的核能转化为蒸汽发生器的 　　　　能,再转化为汽轮机的　　　　能,最后通过发电机转化为电能输出。  (2)核能　　　　(选填“属于”或“不属于”)新能源。CAP1400核能发电机的定子线圈采用水内冷,即利用水进行冷却,是因为水的　　　　大。  (3)单机容量为1 550 MW(1 MW=106 W)的CAP1400核能发电机,在1 h内最多可提供　　　　J的能量。若要提取这么多能量,需要消耗0.38 kg铀燃料。如果CAP1400发电机的效率达到99%,则8 h消耗了　　　　kg的铀燃料。(保留小数点后两位)  【详解答案】 课堂达标 1.D　2.A　3.A　4.C 5.A　解析:AB.煤、石油、天然气等化石能源在地球上的储量是有限的,消耗后不可能再生,属于不可再生能源,故A错误,B正确;C.核能的利用包括核裂变和核聚变,原子弹利用的是核裂变,氢弹利用的是核聚变,故C正确;D.核电站利用核能发电,核能来自于可控的核裂变链式反应,故D正确。 6.核聚变　相互排斥 课后提升 1.A　解析:A.核电站是利用原子核发生裂变释放能量来发电的,核反应堆中发生的链式反应是可控的,故A正确;B.氢弹利用不加控制的核聚变放出巨大能量,故B错误;C.原子弹利用核裂变放出巨大能量,故C错误;D.太阳利用内部氢原子核发生聚变放出巨大能量,故D错误。 2.D　解析:A.原子弹是利用核裂变释放巨大能量的原理制成的,氢弹则是利用氢核的聚变释放巨大能量的原理制成的,故A错误;BC.现在核电站的核反应堆是利用可控制的裂变来获得巨大能量的,故BC错误;D.原子核裂变和聚变均能释放巨大的能量,故D正确。 3.D　解析:A.核能属于新能源,故A错误;B.目前核电站是利用可控核裂变释放的核能来发电的,故B错误;C.热机在工作时不可避免地要克服机械部件间的摩擦做额外功,存在热量的损失,所以热机效率不可能达到100%,故C错误;D.汽轮机带动发电机发电,发电机是机械能转化为电能的装置,它是利用电磁感应原理工作的,故D正确。 4.C　解析:原子弹利用的是不加控制的核裂变,在极短的时间内释放出巨大的能量,而核电站利用的是可以控制的核裂变,故C正确。 5.C　解析:AB.“人造太阳”核变时,生成物是水,对环境污染小,同时放出大量能量,原材料也极易找到,可以缓解传统能源危机问题,是一种新型能源,故AB正确;CD.核裂变时会产生大量辐射,极易造成核污染,而“人造太阳”获得核能的方式是核聚变,故C错误,D正确。 6.裂变 7.太阳能　一次 8.核外电子　乙 9.(1)内　机械　(2)属于　比热容 (3)5.58×1012　3.07 解析:(1)核能发电机发电过程中的能量转化如下:先将反应堆的核能转化为蒸汽发生器的内能,再转化为汽轮机的机械能,最后通过发电机转化为电能输出。(2)核能属于新能源;核能发电机的定子线圈采用水内冷,即利用水进行冷却,是因为水的比热容大,相同质量的水和其他物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以核能发电机的定子线圈采用水来冷却。(3)核能发电机在1 h内最多提供的能量:W=Pt=1 550×106 W×3 600 s=5.58×1012 J,由题意可知,提取5.58×1012 J的能量,1 h内需要消耗0.38 kg铀燃料,则8 h消耗的铀燃料为≈3.07 kg。 学科网（北京）股份有限公司 $$