18.2 核能 太阳能 同步练习-2025-2026学年苏科版物理九年级下册

18.2核能太阳能 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．太阳是太阳系中唯一的恒星，每时每刻向外辐射太阳能。下列关于太阳能的叙述中，错误的是（　　） A．煤、石油、天然气等化石燃料中的能量最终来自太阳能 B．生态系统的能量流动是从生产者固定太阳能开始的 C．地球上的水循环是由太阳能推动的 D．太阳能来源于太阳内部的核裂变 2．哈密熔盐塔式光热发电站利用太阳能发电，太阳能源于（　　） A．可控链式反应 B．不可控链式反应 C．可控热核反应 D．不可控热核反应 3．广东拥有六座核电站，占全国核电站总数的六分之一。下列说法正确的是（    ） A．核能是二次能源 B．核能是可再生能源 C．核电站的能量由核聚变产生 D．核电站将核能最终转化为电能 4．能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，关于它们的下列说法中，正确的是（   ） A．条形码扫描器中的光敏元件是由超导体材料制成的 B．大亚湾核电站利用的是核裂变释放的能量 C．北斗导航系统是利用超声波进行定位和导航的 D．太阳能、风能、天然气是可再生能源 5．如图所示是一种核反应的过程，则有关这过程的说法中正确的是（　　）    A．该核反应过程属于核裂变过程 B．现代核电站获取核能的方式就是利用了该核反应 C．该核反应的原理可用于制造原子弹 D．太阳能提供源源不断的能量是因为太阳内部在不断地发生该核反应过程 6．新一代人造太阳“中国环流三号”取得重大科研进展，实现了高功率稳定的403秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，创造了新的世界纪录！关于太阳的研究，长达了几千年，下列有关说法正确的是（　　） A．太阳是一个固态的球体，表面温度约为 B．太阳是人类的“能源之母”，煤、风能等能源都间接来自太阳能 C．在太阳内部氢原子核在超高温下发生裂变，释放出巨大的核能 D．太阳辐射包含可见光、紫外线、红外线等，红外线可用于消毒 7．2024年5月25日，我国第三代核电站“华龙一号”示范工程全面建成。关于核能的利用，下列说法正确的是（　　） A．核能是可再生能源 B．“华龙一号”是利用聚变产生能量 C．核燃料中的铀原子核由大量质子和电子组成 D．核废料仍具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方 8．2025年4月10日，日本开始福岛核电站发生核泄漏后第12轮核污染水排海，该事件会影响到全球海洋环境、食品安全和人类健康等方面，我国全面暂停进口原产地为日本的水产品，以下分析正确的是（　　） A．核能是可再生能源 B．福岛核电站是利用聚变产生能量 C．核污染水仍具有放射性，但人类食用排海周边生物不影响健康 D．福岛核电站发电的能量转化是：核能→电能 9．2021年1月30日，全球第一台“华龙一号"核电机组——中核集团福建福清核电5号机组投入商业运行。下列说法正确的是（　　） A．核燃料发电后产生的废弃物可以按照一般垃圾处理 B．核电站中的能量转化是将核能最终转化为电能 C．核电站是利用核聚变释放能量来发电 D．通过改进科学技术，可以让核电站的能源转化的效率达100% 二、多选题 10．“月下棹神舟，星夜赴天河。”2021年10月16日 0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心按照预定时间精准点火发射，约582秒后，神舟十三号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空。10月16日6时56分，神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。在本次神舟十三号任务中，航天员将开启为期6个月的在轨驻留，开展机械臂操作、出舱活动、舱段转移等工作，进一步验证航天员长期在轨驻留等一系列关键技术。下列说法中正确的是（　　） A．火箭点火升空，将燃料的内能转化为火箭的机械能，燃料的热值在不断地减小 B．飞船经过大气层时与空气发生摩擦会产生大量的热，是通过热传递的方式改变物体内能 C．飞船与空间站组合体对接完成后，飞船与空间站组合体相对静止 D．飞船上的太阳能电池翼是为飞船提供能量的装置，它的作用是将太阳能转化为电能 11．九天揽月星河阔，十六春秋绕落回。2020年11月24日，我国成功发射探月工程嫦娥五号，如图所示，探测器整体重约8.2吨，目的地是38万公里之外的月球，此次共采集月壤样品约2kg。下列说法错误的是（　　） A．在月球降落时月球对探测器的引力等于探测器对月球的引力 B．探测器返回地球后，月壤样品的质量将变大 C．探测器两边展开的太阳能板将太阳能转化为电能 D．没有光照时可利用超导材料发热，为探测器提供能量 12．大亚湾核电站是我国第一座大型的商用核电站，年发电量约为450亿千瓦时，为香港和珠三角地区的经济社会发展和环境保护作出了巨大的贡献。如图所示核电站工作原理图中，核电站以核反应堆来代替火电站的锅炉，核燃料在核反应堆中释放核能，核能转变为内能来加热水产生蒸气，蒸汽通过管路进入汽轮机推动发电机发电。下列说法正确的是（　　） A．核能是一种清洁能源，所以使用时不需要在何防护 B．水蒸气推动汽轮机转动，水蒸气的内能转化汽轮机的机械能 C．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 D．质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合时，都能释放核能 13．在2020年，中国有多项让世界惊叹的科技成果，以下说法中正确的是（　　） A．我国北斗全球卫星导航系统最后一颗组网卫星成功发射：当卫星由近地点向远地点运动时，重力势能转化为动能 B．嫦娥五号上升器成功与轨道器、返回器组合体交汇对接：在太空中，嫦娥五号传输信号主要靠电磁波 C．2020年12月4日，我国新一代人造太阳装置建成并首次放电：人造太阳与太阳的发光发热原理类似，都以核裂变释放能源 D．中国新能源材料迅猛发展，我国的风机装置、光伏电池的生产规模世界第一：可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向 三、填空题 14．太阳能：在太阳内部，氢原子核在超高温下发生 ，释放出巨大的核能。太阳能电池把太阳能转化成 能； 把太阳能转化成内能。 15．中国自主研制的三代核电站“华龙一号”成功运行，核电站利用反应堆发生 （选填“核裂变”或“核聚变”）获得能量；核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。核电站最终实现了核能转化为 ，方便传输与使用。 16．2023年4月12日21时，中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”（EAST）取得重大突破，实现403秒稳态长脉冲高约束模式等离子体运行，创造了托卡马克装置高约束模式运行新的世器纪录。如图所示，“东方超环”的反应原理与太阳类似，通过 （选填“核裂变”或“核聚变”）释放巨大的核能，原子核能又转化为 ，从而获得上亿度的高温。    17．中核集团的“华龙一号”成为继中国高铁之后的又一张中国名片，核能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，“华龙一号”核反应堆利用铀核 （选填“裂变”或“聚变”）时产生的内能，推动汽轮机带动发电机发电。核电站通常建在海边，用海水做冷却剂，原因是水的 大。 18．轻原子核结合成较重的原子核，也会释放出核能，这种核反应叫做 。太阳的能量，来自核 变。现实生活中的 弹是根据核聚变原理制成的。 四、实验题 19．太阳能热水器因节能环保而广泛应用。热水器由真空集热管、不锈钢保温水箱、连接管道等部件组成。集热器相当于电热水器中的电热管，保温水箱储存热水，连接管道将整套冷水、热水系统形成一个闭合的环路。实际使用中发现其效率受多种因素影响，小明思考:太阳能热水器效率与什么因素有关? 他猜想:与太阳能热水器的倾角、光照时间和水的质量有关。 为此，小明开展“影响太阳能热水器效率的因素”探究实验，装置如图所示。他采用同一太阳能热水器，在不同条件下进行测试，并记录相关数据如表所示： 实验序号 太阳能热水器的倾角 光照时间/h 水的质量/kg 水升高的温度/℃ 1 30° 2 10 10 2 45° 2 10 15 3 45° 3 10 20 4 45° 2 20 8 请你解答下列问题: （1）该实验通过比较 判断太阳能热水器效率高低。 （2）分析实验1和2，初步得出结论：在光照时间和水的质量相同时，太阳能热水器的倾角越大，太阳能热水器的效率越高。 （3）分析实验2和3，可初步得出结论： 。 （4）要探究“水的质量对太阳能热水器效率的影响”，应选择实验 进行对比。 （5）实验4中，水的质量比实验2多，但水升高的温度却低。从能量转化和比热容相关知识的角度分析，这样的数据合理吗?并说明理由 。 （6）除了上述列出的因素，还有哪些因素可能会影响太阳能热水器的效率?请至少说出两个因素： 。 五、综合题 20．如图是根据初中物理能源的有关内容绘制的知识结构图，线条表示知识间的逻辑联系，据此完成以下小题。 （1）化石能源和太阳能中属于可再生能源的是 ； （2）目前核电站发电，释放核能的方式是 ； （3）图中①为连接化石能源与太阳能之间的线条，②为连接核聚变与太阳能之间的线条，请任意选择其中一根线条说明它所表示的物理意义 。 21．2022年6月5日10时44分，我国长征2F运载火箭搭载神舟十四号载人飞船点火升空，飞控中心不断传出播报：“遥测信号正常”、“雷达跟踪信号正常”……地面雷达站密切跟踪，一段时间后，飞船准确进入预定轨道。飞船入轨后，顺利完成入轨状态设置。在17时42分，飞船与天宫空间站成功对接如图。随后，三名航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲进入天和核心舱，开启为期6个月的在轨留驻，开展物资转移、空间站建设等工作。神舟十四号载人飞船的成功发射，为我国空间站全面建成奠定了基础。 请回答下列问题： （1）这里的“遥测信号”、“雷达跟踪信号”是通过什么传递信息？ （2）飞船与天宫空间站对接，需知道天宫空间站运动的速度。若天宫空间站在1min内运行的路程是420km，则它的平均速度是多少m/s？ （3）航天员在天宫空间站转移实验设备，若某设备在地面的质量是60kg，它在天宫空间站中受到的重力是多少？（天宫空间站所在位置g取8.7N/kg） （4）太阳能电池板能为天宫空间站提供电能。若太阳能电池板的电功率为P，将光能转化为电能的效率为η，接收太阳光的面积为S。由此推测在时间t内，太阳能电池板每平方米面积上接收的太阳能E为多少？（P、η、S、t均为已知量） 学科网（北京）股份有限公司 《18.2核能太阳能》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D D B D B D D B CD 题号 11 12 13 答案 BD BCD BD 1．D 【详解】A．煤、石油、天然气等化石燃料中的能量最终来自太阳能，故A正确，不符合题意； B．生态系统的能量流动是从生产者固定太阳能开始的，故B正确，不符合题意； C．太阳辐射能维持地表的温度，地球上的水循环是由太阳能推动的，故C正确，不符合题意； D．太阳能来源于太阳内部的核聚变，故D错误，符合题意。 故选D。 2．D 【详解】太阳内部时刻发生着核聚变（热核反应），太阳的巨大能量来源于内部发生的核聚变（热核反应），太阳内部的核聚变（热核反应）是不可控的。 故选D。 3．D 【详解】A．核能是从自然界直接获得不需要加工的能源，是一次能源，故A错误； B．核能是不能从自然界源源不断获得的能源，因此属于不可再生能源，故B错误； C．目前，核电站是利用可控核裂变来进行发电的，故C错误； D．核电站最终是把核能转化为电能，进行供电，故D正确。 故选D。 4．B 【详解】A．光敏元件的主要材料是半导体材料，当光照发生变化时，由半导体材料做成的光敏电阻的阻值可以发生变化，从而感知条形码,故A错误； B．核电站是利用铀核裂变发生链式反应释放出大量的核能来发电的，故B正确； C．北斗导航系统是利用电磁波进行定位和导航的，故C错误； D．在“太阳能、天然气、风能”这些能源中，太阳能和风能是可再生能源，天然气是不可再生能源，故D错误。 故选B。 5．D 【详解】A．根据氘核和氚核生成氦核的核反应可知，该核反应过程属于核聚变过程，故A错误； B．为了能控制核反应的过程，现代核电站获取核能的方式是利用核裂变，故B错误； C．原子弹属于核裂变，故该核反应的原理不可用于制造原子弹，故C错误； D．由于太阳内部是氘核和氚核的核聚变反应，故太阳能提供源源不断的能量是因为太阳内部在不断地发生该核反应过程，故D正确。 故选D。 6．B 【详解】A．太阳是一个气态球体，主要由氢和氦组成，表面温度越，故A错误； B．太阳是人类的 “能源之母”，煤是古代植物经过漫长地质年代形成的，植物通过光合作用储存太阳能；风能是由于太阳辐射使地球表面受热不均，引起大气运动而产生的，所以煤、风能等能源都间接来自太阳能，故B正确； C．在太阳内部氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能，而不是裂变，故C错误； D．太阳辐射包含可见光、紫外线、红外线等，紫外线可用于消毒，红外线主要用于热传递、遥控等，故D错误。 故选B。 7．D 【详解】A．由于核燃料是矿产资源，不能短期内获得补充，所以核能是不可再生能源，故A错误； B．目前人类只掌握了可控核裂变技术，所以“华龙一号”核电站是是利用裂变产生能量，故B错误； C．核燃料中的铀原子核由大量质子和中子组成，电子在原子核外，故C错误； D．核污染主要是指核燃料或核废料具有放射性，因此一般埋在人烟稀少的地方，故D正确。 故选D。 8．D 【详解】A．核能是不可再生能源，故A错误； B．福岛核电站是利用核裂变产生的能量，故B错误； C．核污染水仍具有放射性，一旦排放后，在海洋环境中，放射性物质会通过食物链最终进入人体，人类食用排海周边生物会影响健康，故C错误； D．在核能发电的过程中，核能先转化为水的内能，产生高温高压的蒸气，再推动汽轮机做功，将内能转化为机械能，汽轮机带动发电机，将机械能转化为电能，福岛核电站发电的能量转化是：核能→电能，故D正确。 故选D。 9．B 【详解】A．核燃料发电后产生的废弃物具有放射性，不可以按照一般垃圾处理，故A错误； B．核电站中的能量转化是将核能释放出来，最终转化为电能，故B正确； C．核电站是利用核裂变释放能量来发电，故C错误； D．通过改进科学技术，可以提高能量的利用效率，但效率不可能达100%，故D错误。 故选B。 10．CD 【详解】A．火箭升空时将燃料燃烧释放的内能转化为机械能，但热值是燃料本身的性质，与质量无关，故在燃烧过程中热值不变，故A错误； B．飞船经过大气层时与空气发生摩擦会产生大量的热，是通过做功的方式改变物体内能，故B错误； C．飞船与空间站组合体对接完成后，飞船与空间站组合体相对位置没有发生变化，即相对静止，故C正确； D．飞船上的太阳能电池翼的作用：将太阳能转化为电能，故D正确。 故选CD。 11．BD 【详解】A．在月球降落时月球对探测器的引力与探测器对月球的引力是一对相互作用力，大小相等、方向相反，故A正确，不符合题意； B．质量不随物体的位置改变而改变，故探测器返回地球后，月壤样品的质量将不变，故B错误，符合题意； C．探测器两边展开的太阳能板，太阳能板消耗太阳能，产生电能，将太阳能转化为电能，故C正确，不符合题意； D．超导体没有电阻，通电后不会发热，因此无法利用超导材料发热为探测器提供热量，故D错误，符合题意。 故选BD。 12．BCD 【详解】A．核能是未来的清洁能源，但核反应堆内的铀发生裂变时，会产生射线，对人和其它生物造成伤害，所以应在封闭的环境中进行，故A错误； B．水蒸气推动汽轮机转动时，水蒸气对汽轮机做功，将蒸气的内能转化为汽轮机的机械能，故B正确； C．核反应堆的链式反应是可控的，用以发电，链式反应不加以控制会变成毁灭性武器——原子弹爆炸，故C正确； D．核能的来源分为：裂变和聚变，质量较大的原子核发生分裂释放出巨大的能量是裂变，质量较小的原子核相互结合时释放出巨大的能量是核聚变。故D正确。 故选BCD。 13．BD 【详解】A．我国北斗全球卫星导航系统最后一颗组网卫星成功发射：当卫星由近地点向远地点运动时，高度增大，重力势能增加，则动能转化为重力势能，故A错误； B．嫦娥五号上升器成功与轨道器、返回器组合体交汇对接：在太空中，由于声波无法传播，则嫦娥五号传输信号主要靠电磁波，故B正确； C．2020年12月4日，我国新一代人造太阳装置建成并首次放电：人造太阳与太阳的发光发热原理类似，太阳内部发生的是核聚变，都以核聚变释放能源，故C错误； D．中国新能源材料迅猛发展，我国的风机装置、光伏电池的生产规模世界第一：可再生能源足够清洁、无污染环境，可以保证不会严重影响环境，是未来理想能源的一个重要发展方向，故D正确。 故选BD。 14． 聚变 电 集热器 【详解】[1]人们对核能的利用有两种方式，核裂变和核聚变。在太阳内部发生的是核聚变。 [2]太阳能电池接受太阳能照射，产生电能，把太阳能转变成电能。 [3]热水器上的集热器接受太阳能照射，产生内能，把太阳能转化成内能。 15． 核裂变 不可再生 电能 【详解】[1]核电站利用铀等核燃料在反应堆中发生可控的核裂变释放能量。 [2]核燃料在地球上的储量有限，无法短期内再生，属于不可再生能源。 [3]核反应释放的热能通过汽轮机转化为机械能，最终由发电机转化为电能，便于传输和使用。 16． 核聚变 内能 【详解】[1][2]太阳能是来自太阳内部氢核的聚变释放出的能量，释放的核能又转化为内能，从而获得上亿度的高温。“东方超环”与太阳类似，也是通过核聚变释放能量的，再转化为内能从而获得高温。 17． 不可再生 裂变 比热容 【详解】[1]核能属于不可再生能源。因为核燃料是矿产资源，随着大规模开发利用，储量越来越少，不能在短期内得到补充，所以属于不可再生能源。 [2]核电站是利用原子核裂变发生可控链式反应时释放的大量能量来发电的，通过汽轮机做功，带动发电机发电。 [3]水的比热容大，相同质量的水与其它物质相比，升高相同温度时吸收的热量多，所以用海水做冷却剂。 18． 聚变 聚 氢 【详解】[1][2][3]轻原子核在一定条件下结合成较重的原子核，同时释放出核能，这种核反应叫做聚变；太阳内部不停地进行着核聚变反应，太阳的能量，来自核聚变；现实生活中的氢弹是根据核聚变原理制成的。 19． 水升高的温度 见解析 2和4 见解析 见解析 【详解】（1）[1]由转换法可知，实验通过比较水升高的温度判断太阳能热水器效率高低，水升高的温度越高，则太阳能热水器效率越高。 （3）[2]分析实验2和3，太阳能热水器的倾角和水的质量相同，第3次光照时间较长，水升高的温度较高，太阳能热水器效率较高，可以得到在太阳能热水器的倾角和水的质量相同时，光照时间越长，太阳能热水器效率越高。 （4）[3]要探究“水的质量对太阳能热水器效率的影响”，保持太阳能热水器的倾角和光照时间相同，水的质量不同，选择实验2和4。 （5）[4]实验2和4中太阳能热水器工作时，将太阳能转化为内能，光照时间相同，热水器中水吸收的热量相同，实验4中，水的质量比实验2多，根据Q=cmΔt可知，热量和比热容相同，升高的温度和质量成反比，所以水升高的温度会降低。 （6）[5]光照强度（太阳辐射强度）：强光下集热管吸收能量更快。环境温度：低温环境会导致保温水箱散热加快。所以影响太阳能热水器的效率可能有光照强度、环境温度等。 20． 太阳能 核裂变 见解析 【详解】（1）[1]化石能源不可在短时间内形成，属于不可再生能源，太阳能可以从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源。 （2）[2]目前核电站都是利用核裂变释放的核能发电的。 （3）[3]①化石能源间接的来源于太阳能；②太阳能来自太阳内部核聚变产生的能量。 21．（1）电磁波；（2）7×103m/s；（3）522N；（4） 【详解】（1）电磁波可以在真空中传播，所以“遥测信号”、“雷达跟踪信号”是通过电磁波传递信息的。                                            （2）根据速度公式得 所以，天宫空间站的平均速度是7×103m/s。 （3）根据G=mg得 则设备在空间站中受到的重力为522N； （4）由题意可得 W电=Pt=ηES 解得，即太阳能电池板每平方米面积上接收的太阳能为。 学科网（北京）股份有限公司 $