11.4 核能 随堂同步练习 -2025-2026学年教科版物理九年级下册

11.4核能 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱。关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（　　） A．太阳能是不可再生能源 B．“北斗”导航是利用超声波进行定位和导航的 C．LED灯的核心元件发光二极管是由超导材料制成的 D．中国“人造太阳”迎来新突破，稳定运行1056秒！“人造太阳”指的是核聚变 2．在下列叙述中，说法正确的有（　　） ①核能、太阳能都是“一次能源”，也是“可再生能源” ②核电站中的核反应堆是通过可控裂变反应释放核能的设备 ③太阳能汽车利用太阳能电池把太阳能直接转化成汽车机械能 ④导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波 ⑤作为载体的电磁波，波速越快，在相同的时间内传递的信息越多 ⑥光纤通信中的光纤利用了玻璃材料，核聚变是利用氢核的热核反应 A．①③⑤ B．②④⑥ C．①②③ D．④⑤⑥ 3．如图是“风能——太阳能”路灯电路示意图，下列关于能量转化的说法正确的是（　　） A．太阳能电池供电：电能→太阳能 B．风力发电机发电：电能→机械能 C．蓄电池充电：电能→化学能 D．路灯工作：电能→化学能 4．2021年1月，使用中国自主研发核电技术的“华龙一号”5号机组正式投入运行。核反应堆内发生核反应后产生大量的热，使第一回路中的水成为高温高压水后进入蒸汽发生器，在其中将第二回路中的水加热成为高温高压水蒸气，驱动汽轮机运转，汽轮机带动发电机发电。下列说法不正确的是（　　） A．核反应堆是利用核裂变产生核能的 B．蒸汽发生器内通过热传递改变水的内能 C．汽轮机工作时将机械能转化为内能 D．发电机的工作原理是电磁感应 5．在进行如图所示的实验或有关装置工作时，由机械能转化为内能的是（　　） A． B． C． D． 6．如图是核电站工作情况的流程图，以下关于核电站的说法错误的是（    ） A．核电站是利用可控的核裂变发电的 B．核电站将核能全部转化为电能 C．核废料要埋在人烟稀少的地方 D．核泄漏会引发严重的环境污染 7．能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（　　） A．太阳能和核能都属于不可再生能源 B．目前世界上的核能发电站是利用核聚变原理发电的 C．电磁波的频率越高，传播的速度就越大 D．晶体二极管具有单向导电性 8．最近，日本国会通过决议“计划将福岛核电站的核废料通过稀释后排入大海进行处理”，此决议遭到了国际社会的强烈谴责，是对人类权益的极大危害，下列说法正确的（　　） A．核能是一次能源，且可再生 B．福岛核电站主要是以核聚变的方式来进行发电 C．核电站的能量转化情况是：核能→内能→机械能→电能 D．核电站的发电原理与太阳的热核反应相同 9．我国科技突飞猛进，发展速度振奋人心。关于下列图片所示的四款车的说法，正确的是（　　） A．图甲：氢能源公交车使用的是清洁能源 B．图乙：磁悬浮列车使用的电能属于一次能源 C．图丙：混合动力汽车使用的燃油是可再生能源 D．图丁：月球车所用的太阳能是通过核裂变释放出来的 10．近年来我国在信息和能源等高科技领域取得了巨大成就，下列关于信息和能源的说法中正确的是（　　） A．华为5G通信是利用电磁波传递信息的 B．秦山核电站是利用聚变反应的原理工作的 C．“天和号”太空舱“帆板”接收的太阳能来自于太阳内部的裂变反应释放的能量 D．比亚迪新能源纯电动汽车是利用的一次能源 二、填空题 11．（1）2022年3月份的北京冬奥会上，中央广播电视总台研发的一款特种摄像设备“猎豹”4K轨道摄像机系统，被专门用于冬奥会速度滑冰赛事的转播工作，让个别国家一贯喜欢作弊犯规的运动员无所遁形。摄像机是利用_______（填“u＞2f”或“2f＞u＞f”）范围内成缩小像的性质工作的，比赛中由于_______运动员到达终点时很难马上停下来。 （2）2021年10月16日，长征二号运载火箭将神舟十三号载人飞船成功送入太空空间站，火箭发射时用液体氢作燃料，这是因为液态氢的_______大，返回舱进入大气层落回地面过程中温度会升高，这主要是通过_______方法使返回舱内能增加。 （3）2022年4月份，面对北约及其盟友的制裁，俄罗斯祭出了自己的能源与核武器两大法宝来对应。能源武器主要是指作为_______（选填“可再生”或“不可再生”）能源的天然气出口；核武方面，俄罗斯成功试射了一枚“萨尔马特”洲际弹道导弹，它可以携带利用核_______（选填“裂变”或“聚变”）原理工作的原子弹。 12．2021年1月，南充籍总设计师刑继主持完成的华龙一号全球首堆投入商业运行，标志着我国自主三代核电技术跻身世界前列，核反应堆是通过可控______（选填“裂变”或“聚变”）反应释放核能的设备，核能属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源；中国空间站“天和”核心舱首次采用了大面积可展收柔性太阳能电池翼，单翼的发电功率可达9kW，从能量转化的角度分析是太阳能转为为______能。 13．目前核能已经被广泛和平利用，核电站是利用_______（选填“核裂变”或“核聚变”）时释放出核能来发电的，核能属于________（选填“一次”或“二次”）能源；原子弹爆炸属于_______（选填“核裂变”或“核聚变”）。 14．原子弹爆炸是由铀原子核裂变产生的，首先由一个中子击中一个铀原子核使它裂变为两个原子核。同时释放出两个中子，两个中子各自又击中一个铀原子核，使每个铀原子核裂变产生两个原子核与两个中子，那么经过6次裂变会产生_______原子核，经过100次裂变会产生_______个原子核。 15．据日本共同社报道，当地时间4月13日，日本政府召开相关阁僚会议，正式决定将福岛第一核电站核废水排入大海。这个决定迅速引发了周边国家的不满。核电站是通过核______（选填“裂变”或“聚变”）获得巨大能量，核能属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。如图标志中，表示有核辐射的是______。 三、综合题 16．我国的核电事业发展迅速，已经建成几座核电站，其中广东大亚湾核电站每年发电量约70%的电力供应香港，30%的电力供应广东电网。在保证输送功率不变的情况下，远距离送电采取高压送电的方式来实施。图是远距离输电流程示意图。 (1)发电机的工作原理是_________. (2)关于远距离输电，下列表述正确的是________。（选填字母） A．提高输电电压可以减小输电线电阻，从而减小输电损失 B．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小 C．若能研制出常温下的超导体，用它制作远距离输电导线，将不需要高压输电方式 (3)若核电站的发电输出电功率为，用的高压进行输电，已知此时输电线的电阻为5，输电线上的热损耗功率为________W：在输送功率不变时，若改用的电压输电，则此时导线上的热损耗功率与原来导线上的热损耗功率之比为__________. (4)远距离输电时某处发生了短路，为确定短路位置，检修员利用电压表、电流表和电源接成如图2所示的电路进行测量，已知甲、乙两地的每根输电线每千米的电阻为，电压表示数为，电流表示数为，则短路位置到甲地的距离为___________。 17．2011年3月11日14点46分，日本本州岛海域发生里氏9.0级地震，并引发海啸，瞬间扑向几乎日本全部沿海地区，继而造成日本福岛核电站核泄漏，如图所示： (1)海啸时产生的“水墙”速度很大，具有很大的_______能，破坏力很强； (2)为了给处于高温中的核反应堆外壳降温，消防员通过喷水的方法来有效降温，这是利用了水的________大的特性； (3)福岛核事故达到了七级，使得大量的核燃料外泄，周围的人们处在核污染中。图中是核辐射标志的是________； (4)如果核电站每年需要50t的核燃料，而同等规模火电站每年需要6×106t的煤炭，则6×106t的煤炭完全燃烧放出的热量是_________J（煤炭的热值为3×107J/kg）； (5)“能源和环境”是世界各国共同面临的问题，保护环境、节约能源要从我做起，下列说法中需要改正的是________。 A．尽可能用太阳能热水器代替电热水器 B．养成及时关掉水龙头和人走关灯的习惯 C．用洗脸水冲厕所，将废报纸、空酒瓶等送到废品收购站 D．及时将生活垃圾，废电池装在一起丢入垃圾箱 18．2020年12月，“嫦娥五号”探测器在月球上采集了一些月壤。月壤中含的“氦﹣3”被科学家称为“完美能源”。请回答下列问题： （1）使用“氨﹣3”作为能源，需通过 ___________（选填“轻核聚变”或“重核裂变”）释放其内部的核能； （2）已知“嫦娥五号”着陆器点质量为2400千克、则着陆器停留在月球表面时受到的重力为多大？___________（已知物体在月球表面受到的重力是地球上的） （3）在返回过程中，探测器发动机以3000牛的推力将探测器成功送入离月球表面约15千米的预定轨道，用时6分钟。则探测器发动机的功率至少为多大？___________ 学科网（北京）股份有限公司 《11.4核能》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B C C A B D C A A 1．D 【详解】A．对于太阳能等能够源源不断的从自然界得到的能源是可再生能源，故A错误； B．超声波和次声波都不能在真空中传播；电磁波可以在真空中传播，故“北斗”导航是利用电磁波进行定位和导航的，故B错误； C．LED灯的核心元件发光二极管是由半导体材料制成的，故C错误； D．“人造太阳”是利用核聚变产生的巨大能量来发光的，故D正确。 故选D。 2．B 【详解】①直接可以利用的能源是一次能源，核能、太阳能都是“一次能源”，太阳能是“可再生能源”，核能是“不可再生能源”，故①错误； ②核电站中的核反应堆是通过可控重核裂变反应释放核能的设备，故②正确； ③太阳能汽车利用太阳能电池把太阳能直接转化为电能，汽车行驶时将电能转变成汽车机械能，故③错误； ④电磁波是由变化的电流产生的，因此导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波，故④正确； ⑤作为载体的电磁波，电磁波的波速是一定的，和光速相同，频率越快，在相同的时间内传递的信息越多，故⑤错误； ⑥光纤通信中的光纤利用了玻璃纤维材料，轻核聚变是利用氢核的热核反应原理，故⑥正确；故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 3．C 【详解】A．太阳能电池吸收太阳能，获得电能，是将太阳能转化为电能，故A错误； B．风力发电机利用电磁感应将风的机械能转化为电能，故B错误； C．给蓄电池充电时，消耗电能，变成化学能储存在电池中，是电能转化为化学能，故C正确； D．路灯工作时，消耗电能，将电能转化为光能和部分热能，故D错误。 故选 C。 4．C 【详解】A．核反应堆是利用裂变产生核能的，故A正确，不符合题意； B．蒸汽发生器内水通过吸收热量增加内能的，所以是热传递的方式的改变内能，故B正确，不符合题意； C．汽轮机工作时，是将水蒸气的内能转化为汽轮机的机械能，故C错误，符合题意； D．发电机的工作原理是电磁感应现象，故D正确，不符合题意。 故选C。 5．A 【详解】A．弯折铁丝，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，故A符合题意； B．由图可知，这是内燃机的做功冲程，在该冲程中，燃气的内能转化为活塞的机械能，故B不符合题意； C．电暖炉工作时，电能转化为内能，故C不符合题意； D．原子弹爆炸，将核能转化为内能，故D不符合题意。 故选A。 6．B 【详解】A．核电站是利用裂变的链式反应释放出巨大能量来发电，故A正确，不符合题意； B．核电站在工作时，存在能量的损失，不可能将核能全部转化为电能，故B错误，符合题意； C．核废料具有放射性，因此一般埋在人烟稀少的地方，故C正确，不符合题意； D．核泄漏产生的核废料和放射线会引发严重环境污染，故D正确，不符合题意。 故选B。 7．D 【详解】A．太阳能是可再生能源，核能不属于，故A错误； B．核电站是利用原子核裂变发生链式反应释放的核能来发电的，故B错误； C．电磁波频率不同，但不同频率的电磁波在真空中传播速度相同，故C错误； D．晶体二极管具有单向导电性，故D正确。 故选D。 8．C 【详解】A．核能发电站是通过核燃料发生核裂变的方式，将核能转化为电能．由于核燃料是有限的，所以核能属于不可再生能源，故A错误； B．核能发电站是通过核燃料发生核裂变的方式发电，而目前还不能有效利用核聚变发电，故B错误； C．核能发电的能量传递和转化过程是：核能→水和蒸汽的内能→发电机转子的机械能→电能，故C正确； D．核电站利用的是裂变，而太阳的热核反应是聚变，故D错误。 故选C。 9．A 【详解】A．氢能源公交车使用氢作为燃料，氢燃烧后不产生污染，因此氢能源属于清洁能源，故A正确； B．磁悬浮列车使用的电能是由其他形式的能量转化而来的，因此电能属于二次能源，而非一次能源，故B错误； C． 燃油属于化石能源，这类能源在短时间内无法再生，因此是不可再生能源，故C错误； D．月球车所用的太阳能是通过核聚变反应释放出来的而非核裂变，故D错误。 故选A。 10．A 【详解】A．电磁波的传播速度非常快，华为5G通信是利用电磁波传递信息的，故A正确； B．秦山核电站是利用可控的核裂变的原理工作的，故B错误； C．太阳内部处于高温高压状态，发生的是核聚变，故“天和号”太空舱“帆板”接收的太阳能来自于太阳内部的聚变反应释放的能量，故C错误； D．比亚迪新能源纯电动汽车是利用的电能，而电能是二次能源，故D错误。 故选A。 11． u＞2f 惯性 热值 做功 不可再生 裂变 【详解】（1）[1]摄像机的镜头是凸透镜，拍摄景物时，需要成缩小的实像呈现在感光元件上。而根据凸透镜成像规律可知，当时，凸透镜成倒立缩小的实像，故摄像机是利用范围内成缩小像的性质工作的。 [2]惯性是物体保持原有运动状态的性质，质量是决定惯性大小的唯一因素，当外力要改变物体的运动状态时，物体质量越大，惯性越大，物体的运动状态越难改变，由于运动员具有质量，因而具有惯性，故比赛中运动员到达终点时很难马上停下来。 （2）[3]火箭发射时需要燃料提供大量的能量以克服重力做功，将燃料释放出的内能转化为火箭的机械能，而液态氢具有热值大，密度小的特点，和其他燃料相比，可使火箭克服重力做的功少一些的同时提供更多的能量，故发射时用液体氢作燃料。 [4]改变内能的方式有做功和热传递，摩擦是做功改变内能的形式之一，返回舱进入大气层后，与大气摩擦，温度升高，通过做功的方式使返回舱的内能增大。 （3）[5]不可再生能源是经过极长时间才能形成而短期内无法再生的一次能源，包括煤、石油、天然气等。 [6]核裂变是质量较大的原子核分裂成两个或两个以上中等质量的原子核的过程，在此过程中释放出大量的能量，如果是短时间发生的大量原子的核裂变，就会放出巨大的能量，引起爆炸，这就是原子弹的工作原理。 12． 裂变 不可再生 电 【详解】[1]核反应释放能量一般有两种方式：裂变和聚变，目前的核电站中核反应堆是通过可控裂变反应释放核能的设备。 [2]核能是原子核发生变化释放的能量，现阶段人类不能提供巨大的能量将原子核打成小块来释放能量，因此核能不能取之不尽，用之不绝，因此核能是不可再生能源。 [3]中国空间站“天和”核心舱首次采用了大面积可展收柔性太阳能电池翼，单翼的发电功率可达9kW，太阳能电池翼将太阳能转为电能，供人类使用。 13． 核裂变 一次 核裂变 【详解】[1]核能主要包括核裂变与核聚变，由于核聚变的反应目前还不可控，故核电站主要是利用了原子核发生可控制的裂变释放出的核能来发电的。 [2]核能一旦消耗就很难再生，是可以从自然界直接获取，属于一次能源。 [3]原子弹爆炸主要是利用核链式反应，即属于核裂变。 14． 64 2100 【详解】[1][2]一个中子击中一个轴原子核使它裂变为两个原子核，即1次裂变后变成21=2个原子核；同时释放出两个中子，两个中子各自又击中一个轴原子核，即2次裂变后变成22=4个原子核；依此类推，3次裂变后变成23=8个原子核；所以经过6次裂变后变成26=64个原子核；经过100次裂变后变成2100个原子核。 15． 裂变 不可再生 丙 【详解】[1]核电站是通过重核裂变获得巨大能量。 [2]核能属于不可再生能源，因为核能的能量来源于核燃料所需要的铀矿，而铀矿等依然属于矿石资源，是不可再生的能源。 [3]为了预防放射性事故的发生, 全世界都通行三叶形的电离辐射标志，故选丙图。 16．(1)电磁感应 (2)C (3) 1:10000 (4)15 【详解】（1）发电机是将机械能转化为电能，利用了电磁感应的原理来发电的。 （2）AC．在输送电功率不变时，提高输电电压，由知，输电线的电流变小，在输电线电阻不变时，根据可知输电线损失的功率越小，若能研制出常温下的超导体，导线没有电阻，输电过程中没有电能损耗，就不需要高压输电，故A错误，C正确； B．在输送电压一定时，输送的电功率越大，由知，输电线的电流越大，在输电线电阻不变时，由可知，此时输电过程中损耗的电能越大，故B错误。 故选C。 （3）[1]由题意得输电电流为 输电线上的热损耗功率为 [2]若改用1000kV电压输电，则此时导线上的热损耗功率与原来导线上的热损耗功率之比为 （4）由图2可知电压表测导线两端的电压，电流表测电路中的电流，由欧姆定律可得电路中总电阻为 因每根输电线每千米的电阻为0.2Ω，则导线的总长度为 因为导线是双股的，所以短路位置到甲地的距离为 17． 动 比热容 C 1.8×1017 D 【详解】(1)[1]海啸时产生的“水墙”速度很大，因此具有很大的动能，破坏力很强。 (2)[2]利用水的比热容大的特性，消防员可以进行有效降温。 (3)[3]图中表示核辐射标志的是C。 (4)[4] 6×106t的煤炭完全燃烧放出的热量 (5)[5]ABC．从保护环境、节约能源的角度来分析，“尽可能用太阳能热水器代替电热水器”，“养成及时关掉水龙头和人走关灯的习惯”，“用洗脸水冲厕所，将废报纸、空酒瓶等送到废品收购站”等，都是很好的习惯和做法，值得提倡，故ABC不符合题意； D．将废电池与生活垃圾装在一起丢入垃圾箱的做法不妥，因为电池含有汞等重金属，可污染土壤和水源，应单独存放与处理，故D符合题意。 故选D。 18． 轻核聚变 4000N 【详解】解：（1）[1]核能有两种形式，一种是重核的裂变，一种是轻核的聚变；使用“氦﹣3”作为能源，需通过轻核聚变释放其内部的核能。 （2）[2]着陆器在地球上受到的重力为 G=mg=2400kg×10N/kg=24000N 则在月球受到的重力为 （3）[3]“嫦娥五号”上升器发动机做功为 W=Fs=3000N×15×103m=4.5×107J “嫦娥五号”上升器发动机的功率为 答：（1）轻核聚变； （2）着陆器停留在月球表面时受到的重力为4000N； （3）“嫦娥五号”上升器发动机的功率为。 学科网（北京）股份有限公司 $