11.4核 能 ----2024-2025学年教科版物理九年级下学期

2024—2025学年九年级下册物理教科版11.4核 能 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．2020年1月16日我国的第一颗5G通信卫星成功发射。这颗卫星重达200公斤，它是我国核心技术的结晶。未来它能够为我们的工作和生活提供强劲的网络，如图所示。该卫星在太空所使用到的太阳能是（　　）   A．化石能源 B．不可再生能源 C．可再生能源 D．二次能源 2．关于能源的说法正确的是 A．核能是可再生能源 B．能量是守恒的，但能量转化是有方向的，故需节约能源 C．目前，人们大规模使用的能源是电能 D．氢弹爆炸是核裂变 3．在作为人类主要能源的化石能源发生危机时，核能由于其能量密度远高于化石能源，给人类解决能源危机带来希望．但1986年切尔诺贝利核电站的核泄漏和2011年日本福岛核电站的核世漏等，使各国对核电站的安全性不得不高度重视造成核电站的安全性得不到保障的最主要原因是 A．核废料不好处理 B．核能发电技术还不成熟 C．只有核裂变可控，核聚变不可控 D．意外发生核泄漏时，会产生放射性污染 4．2011年3月11日，日本东北部海域发生的海底大地震导致福岛第一核电站二号机组受损，引发了较为严重的核泄漏，核电安全再次成为世界各国高度关注的问题．下列关于核能开发的说法中，你认为正确的是（     ） A．停止开发核能，因为开发核能会带来可怕的核泄漏，弊远大于利 B．核能是一种稳定、高效、清洁的可再生能源，是其它新能源不可能替代的 C．福岛第一核电站开发核能是利用可控核裂变过程中释放的核能 D．核能开发是绝对安全的，即使有核泄漏也是清洁无污染的 5．下列关于核能的说法中，正确的是：（ ） A．核能和煤、石油一样都是常规能源，而不是新能源 B．核能和太阳能、风能、水能一样都是可再生能源 C．原子棱发生裂变和聚变都会释放巨大的能量，这就是核能 D．氢弹的爆炸就是核裂变发生链式反应的结果 6．关于核能，下列说法正确的是（   ） A．人类利用核能的主要目的是为了制造核武器 B．核能是一种干净、便宜、安全、可靠的能源 C．由于核电站易造成核泄漏，所以应该控制核电站的规模 D．核电站与火电站相比，前者对大气污染和对人体的危害性都要大些 7．核电站工作时，实现了下列哪组能量的转化( ) A．核能转化为电能 B．核能转化为内能，内能又转化为电能 C．核能转化为机械能，机械能又转化为电能 D．核能转化为内能，内能转化为机械能，机械能又转化为电能 8．下列说法正确的是（ ） A．裂变和聚变都是获取核能的途径 B．核能的优点是安全、清洁、无废料 C．人类已经完全掌握了人工控制核聚变技术 D．原子弹只具有巨大的破坏性，无其他危害 9．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 10．下列属于链式反应的是（　　） A．氢弹爆炸 B．木柴燃烧 C．原子弹爆炸 D．太阳内部发生的核反应 11．我国核动力潜艇的相关技术已十分成熟，目前正在加紧研究将大功率核动力用于航空母舰的技术．关于核动力航母说法正确的是（  ） A．航母使用的核能属于可再生能源 B．航母核反应堆里发生的是核聚变 C．航母核反应堆中发生的链式反应是可以控制的 D．航母核反应堆产生的核废料对环境没有污染 12．为缓解电力紧张的状况，我国多措并举：合理调煤保电、优化利用水能资源、开发利用新能源，近年来陆续建成了一些核电站．如图为核电站发电流程图，在核电站发电过程中，关于核能的获取途径与能量转化顺序，下列说法中正确的是 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 13．下列关于能源的观点中，正确的是（　　） A．天然气是可再生能源 B．能量每转化一次，可利用的能量只会减少 C．核电站中利用核聚变来发电 D．只要不违反能量守恒定律，永动机仍可实现 14．核能发电过程如图，某一段时间，反应堆释放能量为E1，发电机输出电能为E2，则（　　）    A．E2一定小于E1 B．利用核能发电没有任何缺点 C．核反应堆里，铀发生聚变反应 D．汽轮机是热机的一种，它工作时，将机械能转化为内能 15．下列关于核能的说法中正确的是 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聚变 二、填空题 16．2019年4月10日，人类发布了首张黑洞照片，为解开星系演化之谜提供了宝贵资料。 (1)质量巨大的天体，像太阳一样，其内部一直发生着核 （选填“聚变”或“裂变”）反应，并 （选填“吸收”或“释放”）大量的能量； (2)照片中的黑洞距离我们5500万 （选填“年”或“光年”），它是根据接收到的高能射线经过计算机处理而形成的，高能射线的传播速度为 m/s；研究人员在计算机屏幕上将黑洞边缘环状（明亮）部分用红色显示，红光 （选填“属于”或“不属于”）光的三原色。 17．开发利用核能是解决能源危机的方法之一，如核裂变已应用于核电站发电．核能产生的另一条途径是：在超高温下，使质量较小的原子核结合成质量较大的新核，同时释放出巨大的能量，这一过程称为 ．该途径产生的核能是否可以用来发电，还处于实验阶段，其中的一种实验需要强大的磁场，而天然磁体无法满足实验要求，科学家尝试利用 周围存在的磁场来达到目的． 18．在风景秀美的太姥山下，宁德核电站正在筹建中。核电站是利用对原子核裂变的链式反应加以控制，使之能够缓慢、平稳、安全地释放核能的装置。若核电站建成后，电网白天用电量多，深夜用电量少。为了使核电站稳定工作和充分利用能源，专家设想在核电站周边筹建抽水蓄能电站。深夜，电动水泵将山下水库的水抽到山顶水库，如图（甲）所示。白天用电高峰时再把山顶水库的水放下，来推动水轮机发电，如图（乙）所示。 （1）核电站是利用对原子 的链式反应加以 ，使之能够缓慢、平稳、安全地释放核能的装置； （2）深夜抽水过程是将 能转化为水的 能； （3）下列能源中，属于不可再生能源的是( )。 A．太阳能    B．风能     C．水能      D．石油 19．目前核电站是利用核的 （选填“裂变”或“聚变”）来获得核能，请你对核电站的建设或安全运行提出一条建议 ． 三、计算题 20．2011年3月11日，日本发生了地震和海啸灾难，致使福岛核电出现核泄漏．为减少放射性污染，电力公司利用“人工浮岛”（一个钢制的空心浮体）储存放射性污水，该浮体是用8×106 kg的钢板制成的一个外形长140 m，宽50 m、高3m的空心长方体．问： （1）为了不使“人工浮岛”沉入海底，该浮体最多可以储存质量为多少千克的放射性污水？（为了计算方便，海水的密度取1.0×10 3 kg/m 3 ，g＝10N/kg） （2）请你谈谈核能发电与火力发电相比的优点和可能带来的问题。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年2月19日初中物理作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B D C C B D A C C 题号 11 12 13 14 15 答案 C C B A B 1．C 【详解】太阳能可从自然界不断获得且重复利用，属可再生能源。 故选C。 2．B 【详解】A、核能不能在短期内得到补充是不可再生能源,故A错误; B、能量在使用中发生转化和转移,总量是不会变化的,但能源不是取之不尽用之不竭;也会发生危机,所以B选项是正确的; C、电能是由其他能源转化来的,目前,人们大规模使用的能源是化石能源,故C错误; D、原子弹是核裂变,氢弹是核聚变,故D错误. 【点睛】(1)可以长期提供或可以再生的能源属于可再生能源,一旦消耗就很难再生的能源则是不可再生能源; (2)能量可以相互转化或转移,但转化后的能源不一定能被利用; (3)目前人类社会使用的主要能源是煤、石油和天然气; (4)核聚变是指两轻核发生反应变成较重的原子核的现象;氢弹是利用了轻核聚变. 3．D 【详解】核电站得不到的安全保障的主要原因是意外核泄漏，会给人类造成重大危害． 故选D 4．C 【详解】A．核泄漏造成的核辐射会使周边环境严重污染，但合理开发核能能解决人类能源危机，故A错误； B．核能是一种相对较为清洁的能源，是不可再生能源，故B错误； C．核电站是利用原子核裂变发生链式反应时释放的大量能量来发电的，是可控制的，故C正确； D．核能开发不是绝对安全的，核辐射污染、核废料污染是极为严重的，故D错误。 故选C。 5．C 【详解】A．煤、天然气、石油等石化能源为常规能源，核能是新能源，A错． B．太阳能用之不尽，风能水能自然循环都是可再生能源，但是核能来自矿物质，是不可再生能源．B错． C．获得核能的方式有两种，原子核的聚变和裂变，C对． D．氢弹爆炸是原子核聚变反应的结果，原子弹爆炸是原子核裂变的结果，D错． 6．B 【详解】A．核武器是人类利用核能的消极的一面，有很大的破坏性，并不是人类利用核能的主要目的，故A错误； B．核能是一种清洁型的新能源，它干净、便宜，只要做好防护措施，还是相对安全、可靠的，目前世界各国都在考虑如何合理地利用核能为人类服务，故B正确； C．建造核电站，只要做好防护措施，还是能够避免核泄漏的，不能因为有了这种可能性，就谈虎色变，去一味地限制核电站的发展，这显然是极端的做法，故C错误； D．核电站与火电站相比，火电站因为需要燃烧煤炭，因此对大气污染和对人体的危害性都要大些；而核电站只要控制好核泄漏，对人体危害性相对还是小的，故D错误。 故选B。 7．D 【详解】核电站能量转化的过程是：在核反应堆中，核能转化为介质的内能，得到高温水蒸气；在汽轮机中蒸气的内能转化为汽轮机的机械能；在发电机中，机械能转化为电能，最终输送到电网上；因此，选项D的描述符合题意．故选D． 点睛：解决此题的关键是知道核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来加热水，用产生的高温、高压蒸汽作为动力，推动蒸汽涡轮机转动，从而带动发电机发电的． 8．A 【详解】A. 核裂变和核聚变是获得核能的途径，此选项正确；B. 核能是由放射性物质释放的，核辐射对环境的破坏性是不可逆转的，而且核电反应会产生废料．此选项错误；C. 目前科学技术还没有完全掌握人工控制核聚变反应过程．此选项错误；D. 原子弹是利用核裂变反应制成的一种核武器，具有巨大的杀伤力，同时还具有放射性．此选项错误．故选A. 点睛：①核裂变和核聚变是获得核能的途径；②核能的开发与利用是有一定争议的，因为其安全性的原因，也会给人类安全带来隐患；③核聚变必须在极高的温度和压强下进行，目前科学技术还没有完全掌握人工控制核聚变反应；④原子弹和氢弹是利用核反应制成的杀伤力强大的武器． 9．C 【详解】A. 特别适合于缺少化石能源的地区正确；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.故B正确．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．故C错误、D正确． 点睛：本题住要考查学生对核能优点的理解和掌握．是中招的热点． 10．C 【详解】AD．氢弹爆炸、太阳内部发生的核反应都是核聚变，故AD不符合题意； B．木柴燃烧是普通的化学反应，故B不符合题意； C．不可控的核裂变发生的是链式反应，原子弹爆炸发生的是链式反应，故C符合题意。 故选C。 11．C 【详解】航母核反应堆核潜艇是利用核裂变释放的核能来发电的，不是可再生能源，故AB错误；核在裂变和聚变时都能释放能量，但由于核聚变不容易控制，而航母核反应堆中发生的是可控的核裂变，故C正确；核废料是对环境污染很严重的，故D错误，故选C． 点睛：本题考查的是核能的利用和对环境的危害，的相关知识，为近几年考查的热点，需要熟练掌握． 12．C 【详解】目前的核能发电得是核裂变，即核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来加热水，产生的高温、高压蒸汽，获得内能；以蒸汽作为动力，推动汽轮机转动，获得机械能；机械能再带动发电机发电，获得电能． 故能的转化为：裂变，核能→内能→机械能→电能 故选C． 13．B 【详解】A．像水能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源；天然气属于化石类能源，是不可再生能源，故A错误； B．能量每转化一次，能量就会损耗一部分，可利用的能量只会减少，故B正确； C．目前只有核裂变可控应用于发电，核聚变不可控，故C错误； D．能量在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变，但是能量的转化和转移是有方向性的，所以永动机不可能实现，故D错误。 故选B。 14．A 【详解】A．能量在转化过程中会有损耗，所以E2一定小于E1，故A符合题意； B．核能的安全性也是人们研究的一个重要课题，核废料具有很强的放射性，对环境危害很大，应专门进行处置，故B不符合题意； C．在核反应堆中，核燃料（如铀）发生核裂变释出大量的核能，故C不符合题意； D．汽轮机工作时，将内能转化为机械能，故D不符合题意。 故选A。 15．B 【详解】A、核能是人们在近几十年里发现和利用的新能源虽然各种物质的原子里都有原子核，但在通常情况下并不能释放能量只有当原子核发生改变--裂变和聚变时才伴随巨大的能量变化，故A错误； 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，故B正确； C、原子弹是利用核裂变原理，氢弹是核聚变，故C错误； D、宇宙中的恒星，在其生命的大部分时间里，都在进行着核聚变，特别氢核的聚变，是恒星释放能量的主要形式，故D错误． 故选B． 16． 聚变 释放 光年 3×108 属于 【详解】(1)[1][2]质量巨大的天体，像太阳一样，其内部进行着大规模的核聚变反应，并以光和热的形式将核能辐射出来，即释放出大量的能量；天体在灭亡时，在自身重力的作用下发生塌缩，就形成了黑洞。 (2)[3]光年是天体间距离的单位，是光在一年内传播的距离，照片中的黑洞距离我们5500万光年。 [4]高能射线（电磁波）在真空中的传播速度为3×108m/s。 [5]光的三原色为红、绿、蓝，故红光属于光的三原色。 17． 热核反应（聚变反应） 通电导体（或电流、电磁铁） 【详解】核裂变已应用于核电站发电．核能产生的另一条途径是核聚变：在超高温下，使质量较小的原子核结合成质量较大的新核，同时释放出巨大的能量，这一过程称为热核反应（聚变反应）．该途径产生的核能是否可以用来发电，还处于实验阶段，其中的一种实验需要强大的磁场，而天然磁体无法满足实验要求，科学家尝试利用通电导体（或电流、电磁铁）周围存在的磁场来达到目的． 【点睛】核聚变是指在超高温下，质量较小的原子核结合成质量较大的新核，同时释放出巨大的能量．除天然磁体外，电流周围也存在磁场，故可以使用通电导体产生磁场． 18． 核裂变 控制 电 机械 D 【详解】（1）[1][2]由题意得，核电站是利用对原子核裂变链式反应加以控制，使之能够缓慢、平稳、安全地释放核能的装置。 （2）[3][4]深夜，电动水泵将山下水库的水抽到山顶水库，该过程消耗了电能对水做功，增大了水的机械能。 （3）[5]太阳能、风能、水能可以从自然界源源不断得到补给，是可再生能源，故ABC不符合题意；石油是化石燃料，短时间内不能从自然界得到补给，是不可再生能源，故D符合题意。 故选D。 19． 裂变 合理利用核能和合理处理核废料 【详解】(1)原子核裂变时能释放出大量的能量,目前核电站是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的. (2)核电站发电所用的核原料不能在短时间内再生,另一方面核裂变产生的废料具有放射性, 会对人体造成伤害,对环境造成污染,因此利用核能发电时要:合理利用核能和合理处理核废料. 因此，本题正确答案是:裂变;合理利用核能和合理处理核废料. 【点睛】(1)目前利用核能的方式有两种:核裂变与核聚变,目前运营的核电站是利用核裂变获得能量的; (2)为了保护核电站工作人员和核电站周围居民的健康,核电站必须始终坚持“质量第一,安全第一”的原则． 20．（1）1.3×107 kg ；（2）核能发电的优点：省燃料，污染小、成本低可能带来的问题：核泄漏（或核辐射、核污染、核废料） 【详解】解：（1）“人工浮岛”恰好浸没时的排水体积 V排=140m×50m×3m=2.1×104m3 “人工浮岛”受到的最大浮力 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.1×104m3=2.1×108N 由题意可知，当G总=F浮时，“人工浮岛”储存的放射性污水最多，则“人工浮岛”的最大总质量 储存放射性污水的最大质量 m污水=m总﹣m浮体=2.1×107kg﹣8×106kg=1.3×107kg （2）核能发电的优点：省燃料，污染小，成本低；可能带来的问题：核泄漏（或核辐射、核污染、核废料）。 答：（1）浮体最多可以储存质量为1.3×107 kg的放射性污水； （2）核能发电的优点：省燃料，污染小、成本低可能带来的问题：核泄漏（或核辐射、核污染、核废料）。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$