11.4 核能 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.我国科学家在可控核聚变研究中取得重大突破,核聚变的原料涉及多种微观粒子。下列参与核聚变反应的粒子中,带正电的是( ) A.电子 B.中子 C.质子 D.原子 2.下列说法中,正确的是( ) A.化石能源可短期内从自然界得到补充 B.核反应中发生的链式反应,是不可以控制的 C.飞机起飞前空乘人员要求乘客关闭手机、电脑等电子设备,这是避免飞机导航设备和操作系统受到无线电波的干扰 D.“北斗卫星”利用红外线向地面传送信息 3.关于能源与信息,下列说法正确的是( ) A.风能、水能、石油都是可再生能源 B.太阳核心每时每刻都在发生核聚变,释放大量的能量 C.5G信号比4G信号频率更高,传播速度更快,可以传输更多的信息 D.核能需要利用核反应堆等装置释放,是二次能源 4.关于材料、能源和信息,下列说法不正确的是( ) A.超导材料既可用于制作远距离输电导线,又可用于制作电炉的电阻丝 B.太阳是人类能源的宝库,内部每时每刻都发生着剧烈的核聚变 C.作为信息存储介质,竹简、纸、录音磁带、光盘的容量密度依次增大 D.光纤是传输光信号的器件,其抗干扰能力强,能减少信号衰减 5.为纪念我国第一颗原子弹和第一颗氢弹的诞生,彰显热爱祖国、艰苦创业、勇攀高峰的“两弹一星”精神,原子城被确定为全国爱国主义教育示范基地,如图所示。下列关于原子弹和氢弹的说法中错误的是( ) A.氢弹利用了核聚变 B.原子弹利用了核裂变 C.核废料没有污染 D.原子核由质子和中子组成 6.能源、信息和材料是现代社会的三大支柱,下列说法正确的是( ) A.超导体材料可用于制作白炽灯泡的灯丝 B.光导纤维是利用电磁波从而实现远距离、大容量传输信息的 C.太阳能、风能、水能、核能都是可以充分利用的可再生能源 D.氢弹是利用核裂变原理制造的威力比原子弹大很多的核武器 7.2020年11月27日0时41分,“华龙一号”全球首堆——中核集团福清核电5号机组首次并网成功。这标志着中国打破了国外核电技术垄断,正式进入核电技术先进国家行列。下列有关核能的说法正确的是( ) A.核能是可再生能源 B.核反应堆中发生的是核裂变 C.核能不会对环境造成污染 D.核反应堆内发生的链式反应是不可控的 8.关于能源、信息与材料,下列说法正确的是( ) A.化石能源和风能都属于可再生能源 B.若用超导材料制造电烤火炉,发热效率更高。 C.5G 和4G通讯信号的电磁波在真空中传播的速度不相等 D.核电站核反应堆发生的链式反应,速度是可以控制的 9.能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱。下列相关说法错误的是( ) A.当前运行的核电站是利用可控制的核裂变发电的 B.超导材料可应用于远距离输电线 C.频率越高的电磁波在空气中传播的越快 D.光纤具有抗干扰、信号衰减小的特点,适用于远距离、大容量信息传输 10.下列有关能源和信息的说法正确的是( ) A.手机是利用超声波来通信的 B.核电站是利用核裂变的能量来发电的 C.火箭发射利用的燃料是液态氢,是因为它含有的热量多 D.因为能量在转化过程中是守恒的,所以能源是“取之不尽,用之不竭”的 二、填空题 11.近代物理揭示了原子由原子核和核外电子组成,原子核由质子和中子组成;核电站是利用核能发电的,使原子核之间发生_(选填“核聚变”或“核裂变”),释放巨大能量,核能属于_(选填“可再生”或“不可再生”)能源。 12.核电站是利用_能来发电的,且在运行过程中无温室气体排放,不会造成空气污染;50t的核燃料相当于6 106t的煤炭完全燃烧放出的热量,此热量是_J(煤炭的热值为2.9 107J/kg)。 13.“华龙一号”是我国自主三代核电技术,2024年11月20日23时50分,位于福建省漳州核电站1号机组汽轮发电机组首次核蒸汽冲转一次成功,它利用现行主流的核电站发电方式,通过可控的_(选填“核裂变”或“核聚变”)将核能转化为电能。太阳内部也同样释放巨大的核能,核能属于_(选填“一次”或“二次”)能源。 14.我国“人造太阳”其原理是模拟太阳内部发生的核_,这种核变与目前核电站利用的核_不同,具有燃料来源丰富、放射性废物少、以及反应过程更安全等优点,被认为是解决未来能源问题的理想选择之一。(均选填“裂变”或“聚变”) 15.如图是一款风光互补路灯的照片,它的头顶的风力发电机能将风能转化为电能,其肩上太阳能电池板能将太阳能转化为_能。在一定时间内,太阳光辐射在该太阳能电池板上的能量为1.68 106J,若这些能量全部被水吸收,在一个标准大气压下,能将_kg水从20 加热到沸腾。[c水=4.2 103J/(kg )] 三、综合题 16.(1)高速公路上常常会见到“限速”或“保持车距”的提示牌。对于高速行驶的汽车,“限速”和“保持车距”可以有效避免突发情况下急刹车时,由于汽车具有_不能及时停住而造成交通事故。炎热的夏日,驾车行驶在平直的高速公路上,常常会看到公路远处似乎有“积水”,“积水”中还有汽车、电线杆等物体的倒影,如图1所示,但行驶至该处时“积水”却消失了。这种现象称之为“公路盛景”,是由于光通过不均匀的空气时发生_形成的。 (2)2020年的冬天特别寒冷,早起锻炼的小丽和小军冻得伸不出手,于是分别采取了如图2中图甲和图乙所示的取暖方式。从物理学的角度来看,小丽是通过_(选填“做功”或“热传递”)来增加手的内能的,小军是通过_(选填“做功”或“热传递”)来增加手的内能的。 (3)目前,我国已经具备了风光水核电等清洁能源设备的产业链制造能力,水电、风电、光伏发电累计装机容量均居世界首位。其中,水电、风电、光伏发电消耗的能源——水能、风能、太阳能都属于_(选填“可再生”或“不可再生”)能源;核电站是利用原子核_(选填“裂变”或“聚变”)释放的能量来发电的。 17.2021年11月15日,国家能源核能供热商用示范工程二期450万平方米项目在山东海阳正式投产,依托海阳核电,利用核电余热供暖,使海阳成为全国首座零碳供暖城市。核能供暖主要是从核电机组二回路抽取蒸汽作为热源,通过厂内换热首站、厂外供热企业换热站进行多级换热,最后经市政供热管网将热量传递至最终用户。 (1)图甲所示的海阳核电站获得核能利用的是可控制的核_(选填“裂变”或“聚变”),核能属于_(选填“可”或“不可”)再生能源; (2)传统核电站的大体组成如图乙所示,核反应过程中放出大量的热量,这些热量在热交换器中加热水,使水_成高温高压的蒸汽进入蒸汽轮机。经过蒸汽轮机的蒸汽之后进入冷凝器_成水;(均填物态变化名称) (3)核能供暖主要是从核电机组二回路抽取蒸汽作为热源,在热交换器中加热供热水,将其传递至用户进行供暖。每个供暖季可节约原煤10万吨,这些原煤完全燃烧放出的热量为_J,如果这些热量的42%被水吸收,可以将_kg的水从20 加热至80 。[水的比热容为4.2 103J/(kg ),原煤的热值q=3 107J/kg] 18.如图是核电站发电和供电的流程图,请回答以下问题: (1)核能属于_ A.一次能源 B.二次能源 C.可再生能源 D.不可再生能源 (2)在核电站发电过程中,下列能量转化的先后顺序为_。 ①内能 ②核能 ③机械能 ④电能 (3)核电站一般远离城区,可通过增大输电_(选填“电压”、“电流”)的方法来减少输电线上的能量损耗。未来,理想的输电线可选用_(选填“半导体材料”、“超导材料”、“天然橡胶”)来制造。 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 C C B A C B B D C B 1.C 【详解】原子是由原子核与核外电子组成,原子核由中子和质子组成,电子带负电,质子带正电,中子不带电,故原子核带正电,而原子呈电中性,即不带电,故C符合题意,故ABD不符合题意。 故选C。 2.C 【详解】A.化石能源是不可再生能源,不可短期内从自然界得到补充,故A错误; B.核反应堆中发生的链式反应是可控的,故B错误; C.手机、电脑和电子游戏机等电子设备在使用时不断的发射和接收无线电波,即电磁波,这些电磁波被飞机的导航系统接收到,就会影响飞机正常的导航通信,对飞机的飞行安全造成很大的威胁,故C正确; D.“北斗卫星”利用电磁波向地面传送信息,故D错误。 故选C。 3.B 【详解】A.核能、化石燃料属于不可再生能源,石油属于化石燃料,故A错误; B.太阳的能量来自核聚变,故B正确; C.5G信号频率更高,能够传输更多的信息,从而提高信息传输效率,但5G信号和4G信号都属于电磁波,传播速度都等于光速,故C错误; D.二次能源是指一次能源经过加工转换以后得到的能源,一次能源是指直接从自然界获得的能源;比如风力发电过程中,风能是一次能源,由风能转化而来的电能是二次能源;题目中核物质是直接从大自然中获取的,核能属于一次能源,故D错误。 故选B。 4.A 【详解】A.由于超导材料的电阻为0,通电时不会产生热量,适合制作远距离输电导线,但不能用于制作电炉的电阻丝,故A错误,符合题意; B.太阳内部每时每刻都在发生核聚变,释放巨大的能量,是人类能源的宝库,地球上的大部分能量都来自太阳,故B正确,不符合题意; C.随着人类科技的发展,信息储存的介质越来越先进,介质容量越来越大,但其体积越来越小,所以容量密度越来越大,竹简、纸、录音磁带、光盘等容量密度依次增大,故C正确,不符合题意; D.光纤,即光导纤维,是传输光信号的器件,光纤通信具有抗干扰能力强、传输容量大、信号衰减小等优点,故D正确,不符合题意。 故选A。 5.C 【详解】A.氢弹利用了轻核的核聚变,故A正确,不符合题意; B.原子弹利用了重核的核裂变,故B正确,不符合题意; C.一旦发生核泄漏事件,核废料会产生放射性污染,故C错误,符合题意; D.原子核是由质子和中子组成的,故D正确,不符合题意。 故选C。 6.B 【详解】A.白炽灯是利用电流的热效应工作的,超导体没有电阻,电流通过时不会产生热量,因此不能做灯丝,故A错误; B.激光是一种电磁波,在光导纤维中利用激光传递信息,因为激光的频率很高,可以在相同的时间内传输更多的信息,故B正确; C.太阳能、风能、水能都是可以充分利用的可再生能源,而核能不是可再生能源,故C错误; D.氢弹是利用核聚变原理制造的威力比原子弹大很多的核武器,故D错误。 故选B。 7.B 【详解】A.不能在短期内从自然界得到补充的能源称为不可再生能源,如化石能源、核能,故A错误; B.核反应堆中发生的是核裂变,故B正确; C.核电站发生泄漏时产生的核辐射会对人和生物造成伤害,故C错误; D.核反应堆内发生的链式反应是可控的,故D错误。 故选B。 8.D 【详解】A.化石能源属于不可再生能源,而风能属于可再生能源,故A错误; B.超导材料的电阻为0,根据焦耳定律Q=I2Rt,可知当电阻为0时没有热量产生,故B错误; C.电磁波在真空中传播速度均为3 108m/s,故C错误; D.核电站采用的是核裂变,核裂变过程中可通过减慢中子的速度和数量来控制链式反应的快慢,故D正确。 故选D。 9.C 【详解】A.目前人类获得核能的两种方式是,核裂变和核聚变;核电站都是利用可控核裂变来发电的,故A正确; B.超导材料电阻为零,电流流过导体时,导体不发热,故超导材料可应用于远距离输电线,可以减小电的损耗,故B正确; C.电磁波的波速与介质种类有关,与频率无关,故C错误; D.光纤通信是利用激光在光导纤维中传输的一种通信方式,具有抗干扰、信号衰减小的特点,适用于远距离大容量信息传输,故D正确。 故选C。 10.B 【详解】A.手机是利用电磁波来通信的,故A错误; B.核电站是利用核裂变的能量来发电的是正确的,目前为止只有核裂变能够控制,故B正确; C.火箭发射利用的燃料是液态氢,密度小,且完全燃烧时释放的热量多,故C错误; D.因为能量在转化过程中是守恒的,但是可以转化为其他的能量比如内部,且是不可逆的,故能源并不是“取之不尽,用之不竭”的,故D错误。 故选B。 11. 核裂变 不可再生 【详解】[1]核电站是利用核裂变释放能量的。 [2]核能在短时间内不能从自然界得到补充,是不可再生能源。 12. 核 1.74 1017 【详解】[1])核电站是利用核裂变反应所释放的能量产生电能的发电厂,所以核电站是利用核能发电的电站。 [2]煤炭完全燃烧放出的热量 Q=mq=6 106 103kg 2.9 107J/kg=1.74 1017J 13. 核裂变 一次 【详解】[1]核电站发电方式,通过可控的核裂变释放大量核能,将核能转化为电能。 [2]一次能源指自然界中直接获取、未经加工转换的能源,核燃料可直接从自然界开采,因此核能属于一次能源。 14. 聚变 裂变 【详解】[1][2]人类获取核能的方式有两种:核聚变和核裂变。我国“人造太阳”其原理是模拟太阳内部发生的氢核聚变获取核能的,目前核电站利用的核能方式是核裂变,两者的原理不同。 15. 电 5 【解析】【小题1】[1]太阳能电池板是将太阳能转化为电能的装置。 [2]由题可得 即 16. 惯性 折射 热传递 做功 可再生 裂变 【详解】(1)[1]一切物体都具有惯性,“限速”和“保持车距”可以有效避免突发情况下急刹车时,由于汽车具有惯性而继续前行产生危险。 [2]因为不同的空气层有不同的密度,而光在不同的密度的空气中又有着不同的折射率,而路面上热空气与空中冷空气之间的密度不同,所以光线在路面上会发生折射现象;远处物体的光经路面上空气传播,发生折射后进入人的眼睛,人由于错觉始终认为光沿直线传播,所以看到“公路远处似乎有水,水中还有汽车、电杆等物体的倒影,但当车行驶至该处时,水却消失了”。 (2)[3][4]从图2中可以看出,小丽是在哈气,小军在搓手,因此小丽是通过热传递的方式增加手的内能;小军是通过做功的方式来增加手的内能。 (3)[5][6]太阳能可以从自然界中源源不断地直接获得,属于可再生能源;核裂变和核聚变都能释放能量,由于核裂变可控,所以核电站的核反应堆就是通过核裂变提供能量的。 17. 裂变 不可 汽化 液化 3 1015 5 109 【详解】(1)[1]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热量来发电的。 [2]由于核能不能在短期内得到补充,所以核能属于不可再生能源。 (2)[3][4]液态水变成气态的水蒸气,水发生了汽化现象,蒸汽进入冷凝器之后,变成水,是气态变为液态,发生了液化现象。 (3)[5][6]10万吨原煤完全燃烧放出的热量 Q放=qm煤=3 107J/kg 10 107kg=3 1015J 这些热量的42%被水吸收,则水吸收的热量 Q吸=42% Q放=42% 3 1015J=1.26 1015J 由Q吸=cm∆t可知水的质量为 18. AD ②①③④ 电压 超导材料 【详解】(1)[1]AB.一次能源是指自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源,又称天然能源,所以核能属于一次能源,故A符合题意,B不符合题意; CD.核能不能从自然界中源源不断的获得,所以核能属于不可再生能源,故C不符合题意,D符合题意。 故选AD。 (2)[2]在核反应堆中,核能转化为介质的内能,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,所以能量转化的先后顺序为②①③④。 (3)[3]远距离输电采用高压输电,可以减少输电线上的能量损失。 [4]超导材料是指在一定温度下,它的电阻会变为0,所以最适宜做输电线。 学科网(北京)股份有限公司 $