2.4核能 课时同步练习-2026-2027学年浙教版九年级科学上册

**基本信息** 该同步练习通过“课堂练习-基础巩固-能力进阶”三层设计，实现从概念理解到综合探究的知识巩固路径，适配新授课教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |课堂练习|核能基本原理、核聚变应用|结合“人造太阳”时事，考查科学观念| |基础巩固|核反应类型、核电站能量转化、核辐射|选择与填空结合，强化单一知识点应用| |能力进阶|核电站计算、实验探究设计|含力学计算与辐射防护实验，培养科学思维与探究实践|

第2章　能的转化与能量守恒 第4节　核　能 【知识梳理】 1.  　 　在转变过程中释放出的能叫核能。获得核能的两条途径是 　 　和 　 　。质量较大的原子核在中子的轰击下分裂成2个质量中等的原子核,并释放出能的现象是 　 　。2个质量很小的原子核结合成新原子核,同时释放出能的现象是 　 　。原子弹是根据 　 　原理制造的,氢弹是根据 　 　原理制造的。  2. 可控制地进行核反应的装置称为 　 　。核电站就是利用 　 　提供的能,使水变成水蒸气,再利用高温高压的水蒸气推动汽轮发电机发电的。  3. 太阳释放出的巨大的能就是其内部核 　 变产生的。  4. 人们虽然能够控制核 　 变反应的速度,但还没有找到实用的控制核 　 变反应的方式,所以直到现在人类还不能和平利用核 　 变释放出的能。  核反应堆　 5. 物质具有发出射线的性质称为 　 　,具有放射性的元素称为 　 　元素。放射性元素放出的射线中包括: 　 、 　 和 　 三种射线。  6. 一种元素具有放射性,那么,无论它是以单质还是以化合物形式存在,都具有 　 　。放射性的强度 　 　温度、外界压强的影响。  【课堂练习】 1. 利用核能发电是人们和平利用核能的重要方向。下面有关核电站的说法正确的是(　　) A. 核反应堆是核电站的“心脏”,里面发生的是核聚变 B. 核电站反应堆中发生的链式反应是可以控制的 C. 核电站反应堆产生的废料对环境没有污染 D. 核能发电发生的能的转化:核能→机械能→内能→电能 2. 2025年1月20日,我国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)在安徽合肥创造新的世界纪录。 (1) “人造太阳”的反应原理与太阳类似,通过核 　 　(填“裂变”或“聚变”)释放巨大的核能。  (2) “人造太阳”能够解决人类能源问题,科学家已经进行了多年的研究,但距离真正投入商用、变成每家每户可以用的电,可能还需要较长的时间。下列三位同学的观点支持科学家继续进行这项研究的是 　 　(填字母,可多选)。  A. “人造太阳”产生的核辐射小,核废料少,基本不污染环境 B. “人造太阳”发电不会产生加剧地球温室效应的二氧化碳 C. “人造太阳”需要利用多种高能量方式驱动,条件苛刻,投入巨大 【基础巩固】 1. 太阳能的实质是(　　) A. 原子核聚变产生的核能 B. 原子核裂变产生的核能 C. 原子核链式反应产生的核能 D. 化学反应产生的化学能 2. 核能的开发和利用给人类解决能源危机带来了希望,但同时也可能带来严重的环境污染。1986年切尔诺贝利核电站和2011年3月日本福岛第一核电站都发生了严重的核泄漏,其中,切尔诺贝利核电站的核泄漏严重污染了周围环境,造成了重大损失,则关于核辐射及核能的利用,以下说法中正确的是(　　) A. 放射性元素放出的射线有α射线、β射线和γ射线 B. α射线是高速运动的电子流,β射线是带正电的氮原子核流,γ射线是穿透能力很强的电磁波 C. 人体接受少量、强剂量或长时间的射线照射,对人体都是有害的 D. 核反应堆是一种能够控制的链式反应装置,地震等自然灾害不会对它造成影响 3. 如图是核电站工作流程图,关于流程中各装置的能的转化,正确的是(　　) A. 核反应堆:核能转化为电能 B. 蒸汽轮机:内能转化为机械能 C. 发电机:电能转化为机械能 D. 电驱动:机械能转化为电能 4. 关于核能的下列说法中,不正确的是(　　) A. 核电站是利用原子核裂变的链式反应产生的能来发电的 B. 如果对裂变的链式反应不加控制,在极短的时间内就会释放出巨大的能量,发生猛烈爆炸 C. 氢弹是利用轻核聚变制成的武器 D. 原子弹是利用轻核聚变和重核裂变而制成的核武器 5. 截至2024年4月9日12时47分,三门核电站已实现安全发电1000亿度,减少二氧化碳排放7400多万吨,创造了良好的经济效益和环境效益。 (1) 目前,核电站获取核能的途径为重核 　 　。  (2) 对于核能发电,存在着以下几种观点,其中支持发展核电的有 　 　。  A. 核能发电存在着核泄漏的安全隐患 B. 放射性废料处理不当,会导致环境污染 C. 核能发电的原料体积小,能量大,运输方便 D. 与传统燃煤发电相比,核能发电产生的二氧化碳更少 6. 4月16日,全球首个陆上商用模块式小型堆“玲龙一号”首台主泵成功就位,这进一步彰显了我国在新型核能系统的综合实力。它利用如图所示的核反应释放的能来发电,该反应属于核 　 　(填“裂变”或“聚变”),与太阳内部发生的核反应 　 　(填“相同”或“不同”)。 【能力进阶】 7. 如图所示为核电站原理示意图,对目前建成运转的核电站来说: (1) 核电站的核心是 　 　,它一般是以 　 为核燃料,利用原子核裂变的 　 　反应产生的能来发电的。  (2) 核电站使用过的核燃料称为 　 　,它具有 　 　性,会对人和其他生物造成伤害,处理方法: 　 　。  (3) 某核电站的发电功率为3.0×105kW,如果该核电站每克的核燃料完全裂变时产生的能量为8.2×1010J,并且假设所产生的能量都变成了电能,那么每年(按365天计算)要消耗核燃料的质量为 　 　kg。(结果保留一位小数)  8. 2020年12月,嫦娥五号探测器在月球上采集了1731g月壤。月壤中含有的氦-3(He-3)被科学家们称为“完美能源”,据科学家估算10t氦-3就能满足我国一年所需的能源需求。 (1) 使用氦-3作为能源,需通过 　 　(填“轻核聚变”或“重核裂变”)释放其内部的核能。  (2) 采集器把这1731g月壤放入距月表1m高的收集器中,采集器克服月壤重力做了多少功? (已知物体在月球表面受到的重力是地球上的1/6,g地取10N/kg) (3) 在返回过程中,嫦娥五号返回舱发动机以向上3000N的力工作6min,成功将携带月壤的返回舱送到离月球表面高度约为15km的预定环月轨道。则嫦娥五号返回舱发动机的功率至少多大? 9. 为探究山核桃外果皮提取物是否有防护辐射损伤的作用,某研究小组设计了如下实验: ① 将生长发育状态相似、健康的、未接受过辐射的10只小鼠随机均分成5组,分别标记为甲、乙、丙、丁、戊。 ② 甲、乙、丙3组每天分别注射15g/mL、9g/mL、3g/mL3种不同浓度的山核桃外果皮提取物10mL,丁、戊2组每天分别注射等量的生理盐水。 ③ 5组小鼠在相同且适宜的条件下培养15天后,甲、乙、丙、丁4组小鼠分别用相同剂量的γ射线辐射处理,戊组 　 　。  ④ 实验第5天,提取各组实验小鼠的血液,分别用SOD活性测定仪器测定各组实验小鼠血液中SOD的活性(注:实验小鼠血液中超氧化物歧化酶简称SOD,其活性可作为确定防护辐射损伤作用效果的标志),记录、统计分析各组实验数据。 请根据实验回答下列问题: (1) 完善上述实验步骤中横线处的有关内容。 (2) 预期的实验结果与结论:若甲、乙、丙3组小鼠血液中SOD的活性与丁组接近,且明显低于戊组,则说明山核桃外果皮提取物 　 　(填“具有”或“不具有”)防护辐射损伤的作用。  (3) 请指出该实验设计的不足之处: 　 　(写出一点即可)。  参考答案 第2章　能的转化与能量守恒 第4节　核　能 【知识梳理】 1.  　原子核　在转变过程中释放出的能叫核能。获得核能的两条途径是 　核裂变　和 　核聚变　。质量较大的原子核在中子的轰击下分裂成2个质量中等的原子核,并释放出能的现象是 　核裂变　。2个质量很小的原子核结合成新原子核,同时释放出能的现象是 　核聚变　。原子弹是根据 　核裂变　原理制造的,氢弹是根据 　核聚变　原理制造的。  2. 可控制地进行核反应的装置称为 　核反应堆　。核电站就是利用 　核反应堆　提供的能,使水变成水蒸气,再利用高温高压的水蒸气推动汽轮发电机发电的。  3. 太阳释放出的巨大的能就是其内部核 　聚　变产生的。  4. 人们虽然能够控制核 　裂　变反应的速度,但还没有找到实用的控制核 　聚　变反应的方式,所以直到现在人类还不能和平利用核 　聚　变释放出的能。  核反应堆　 5. 物质具有发出射线的性质称为 　放射性　,具有放射性的元素称为 　放射性　元素。放射性元素放出的射线中包括: 　α　、 　β　和 　γ　三种射线。  6. 一种元素具有放射性,那么,无论它是以单质还是以化合物形式存在,都具有 　放射性　。放射性的强度 　不受　温度、外界压强的影响。  【课堂练习】 1. 利用核能发电是人们和平利用核能的重要方向。下面有关核电站的说法正确的是(　B　) A. 核反应堆是核电站的“心脏”,里面发生的是核聚变 B. 核电站反应堆中发生的链式反应是可以控制的 C. 核电站反应堆产生的废料对环境没有污染 D. 核能发电发生的能的转化:核能→机械能→内能→电能 2. 2025年1月20日,我国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)在安徽合肥创造新的世界纪录。 (1) “人造太阳”的反应原理与太阳类似,通过核 　聚变　(填“裂变”或“聚变”)释放巨大的核能。  (2) “人造太阳”能够解决人类能源问题,科学家已经进行了多年的研究,但距离真正投入商用、变成每家每户可以用的电,可能还需要较长的时间。下列三位同学的观点支持科学家继续进行这项研究的是 　AB　(填字母,可多选)。  A. “人造太阳”产生的核辐射小,核废料少,基本不污染环境 B. “人造太阳”发电不会产生加剧地球温室效应的二氧化碳 C. “人造太阳”需要利用多种高能量方式驱动,条件苛刻,投入巨大 【基础巩固】 1. 太阳能的实质是(　A　) A. 原子核聚变产生的核能 B. 原子核裂变产生的核能 C. 原子核链式反应产生的核能 D. 化学反应产生的化学能 2. 核能的开发和利用给人类解决能源危机带来了希望,但同时也可能带来严重的环境污染。1986年切尔诺贝利核电站和2011年3月日本福岛第一核电站都发生了严重的核泄漏,其中,切尔诺贝利核电站的核泄漏严重污染了周围环境,造成了重大损失,则关于核辐射及核能的利用,以下说法中正确的是(　A　) A. 放射性元素放出的射线有α射线、β射线和γ射线 B. α射线是高速运动的电子流,β射线是带正电的氮原子核流,γ射线是穿透能力很强的电磁波 C. 人体接受少量、强剂量或长时间的射线照射,对人体都是有害的 D. 核反应堆是一种能够控制的链式反应装置,地震等自然灾害不会对它造成影响 3. 如图是核电站工作流程图,关于流程中各装置的能的转化,正确的是(　B　) A. 核反应堆:核能转化为电能 B. 蒸汽轮机:内能转化为机械能 C. 发电机:电能转化为机械能 D. 电驱动:机械能转化为电能 4. 关于核能的下列说法中,不正确的是(　D　) A. 核电站是利用原子核裂变的链式反应产生的能来发电的 B. 如果对裂变的链式反应不加控制,在极短的时间内就会释放出巨大的能量,发生猛烈爆炸 C. 氢弹是利用轻核聚变制成的武器 D. 原子弹是利用轻核聚变和重核裂变而制成的核武器 5. 截至2024年4月9日12时47分,三门核电站已实现安全发电1000亿度,减少二氧化碳排放7400多万吨,创造了良好的经济效益和环境效益。 (1) 目前,核电站获取核能的途径为重核 　裂变　。  (2) 对于核能发电,存在着以下几种观点,其中支持发展核电的有 　CD　。  A. 核能发电存在着核泄漏的安全隐患 B. 放射性废料处理不当,会导致环境污染 C. 核能发电的原料体积小,能量大,运输方便 D. 与传统燃煤发电相比,核能发电产生的二氧化碳更少 6. 4月16日,全球首个陆上商用模块式小型堆“玲龙一号”首台主泵成功就位,这进一步彰显了我国在新型核能系统的综合实力。它利用如图所示的核反应释放的能来发电,该反应属于核 　裂变　(填“裂变”或“聚变”),与太阳内部发生的核反应 　不同　(填“相同”或“不同”)。 【能力进阶】 7. 如图所示为核电站原理示意图,对目前建成运转的核电站来说: (1) 核电站的核心是 　核反应堆　,它一般是以 　铀　为核燃料,利用原子核裂变的 　链式　反应产生的能来发电的。  (2) 核电站使用过的核燃料称为 　核废料　,它具有 　放射　性,会对人和其他生物造成伤害,处理方法: 　存放于人烟稀少、地质稳定、地下水位低又远离天然水源的处置场　。  (3) 某核电站的发电功率为3.0×105kW,如果该核电站每克的核燃料完全裂变时产生的能量为8.2×1010J,并且假设所产生的能量都变成了电能,那么每年(按365天计算)要消耗核燃料的质量为 　115.4　kg。(结果保留一位小数)  8. 2020年12月,嫦娥五号探测器在月球上采集了1731g月壤。月壤中含有的氦-3(He-3)被科学家们称为“完美能源”,据科学家估算10t氦-3就能满足我国一年所需的能源需求。 (1) 使用氦-3作为能源,需通过 　轻核聚变　(填“轻核聚变”或“重核裂变”)释放其内部的核能。  (2) 采集器把这1731g月壤放入距月表1m高的收集器中,采集器克服月壤重力做了多少功? (已知物体在月球表面受到的重力是地球上的1/6,g地取10N/kg) 解:(2) 月壤在月球上所受重力G=mg地/6=1.731kg×10N/kg/6=2.885N,W=Gh=2.885N×1m=2.885J (3) 在返回过程中,嫦娥五号返回舱发动机以向上3000N的力工作6min,成功将携带月壤的返回舱送到离月球表面高度约为15km的预定环月轨道。则嫦娥五号返回舱发动机的功率至少多大? 解:(3)W'=Fs=3000N×15000m=4.5×107J,t=6min=360s,P=W′/t=4.5×107J/360s=1.25×105W 9. 为探究山核桃外果皮提取物是否有防护辐射损伤的作用,某研究小组设计了如下实验: ① 将生长发育状态相似、健康的、未接受过辐射的10只小鼠随机均分成5组,分别标记为甲、乙、丙、丁、戊。 ② 甲、乙、丙3组每天分别注射15g/mL、9g/mL、3g/mL3种不同浓度的山核桃外果皮提取物10mL,丁、戊2组每天分别注射等量的生理盐水。 ③ 5组小鼠在相同且适宜的条件下培养15天后,甲、乙、丙、丁4组小鼠分别用相同剂量的γ射线辐射处理,戊组 　不进行处理　。  ④ 实验第5天,提取各组实验小鼠的血液,分别用SOD活性测定仪器测定各组实验小鼠血液中SOD的活性(注:实验小鼠血液中超氧化物歧化酶简称SOD,其活性可作为确定防护辐射损伤作用效果的标志),记录、统计分析各组实验数据。 请根据实验回答下列问题: (1) 完善上述实验步骤中横线处的有关内容。 (2) 预期的实验结果与结论:若甲、乙、丙3组小鼠血液中SOD的活性与丁组接近,且明显低于戊组,则说明山核桃外果皮提取物 　不具有　(填“具有”或“不具有”)防护辐射损伤的作用。  (3) 请指出该实验设计的不足之处: 　每组只用2只小鼠,数量太少,容易出现偶然性,导致实验结果不准确(或没有进行重复实验等合理答案均可)　(写出一点即可)。  1 学科网（北京）股份有限公司 $