2.4 核能 同步练习 2026-2027学年浙教版科学九年级上册

**基本信息** 以核裂变与聚变为核心，通过基础概念辨析、实验情境分析及综合计算，构建"概念理解-应用分析-跨学科拓展"的三阶巩固路径，适配新授课分层教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础|核反应类型、能量转化流程|选择题直接考查核电站能量转化（如第1题），填空题强化裂变/聚变区分（如第9题），夯实科学观念| |提升|实验情境解读、科学探究|结合"人造太阳"情境（第14题），通过流程图分析核能利用（第15题），培养科学思维与探究实践| |拓展|跨学科计算、社会议题|综合题融合力学计算（第19题功与功率）、环境安全分析（第18题核废水），体现态度责任与创新思维|

2.4 核能 同步练习 一、选择题 1．如图是核电站工作流程图，关于流程中各装置的能量转化，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 2．利用核能发电是人们和平利用核能的重要方向。目前用于发电的核能来自（　　） A．化学反应产生 B．原子核放射性产生 C．原子核聚变产生 D．原子核裂变产生 3．下列说法正确的是（　　） A．重核裂变时放出能量，而轻核聚变时吸收能量 B．轻核聚变必须在很高的温度下才能进行 C．氢弹是利用轻核聚变制成的，因此它的威力比原子弹小 D．人类制成了原子弹，从而实现了用人工方法控制链式反应的速度，和平利用核能 4．2024年11月，国际热核聚变实验堆某模块产品制造成功。下列有关核能的说法中正确的是(　　) A．目前核电站是通过可控核聚变释放核能 B．氢弹和原子弹都是根据核聚变原理制成的 C．核能有辐射危险，我们应该完全杜绝核能发电 D．核电站发电的能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能 5．台州已成为发电大市，有多种发电方式。图甲为三门核电站发电流程图，图乙为温岭江厦潮汐发电原理图。下列关于两种发电方式说法正确的是 A．核电站利用核聚变获得核能 B．发电机是将电能转化为机械能 C．潮汐发电主要是利用水的内能 D．涨潮和退潮时的能量转化形式相同 6．如图表示用中子轰击铀-235原子核产生氪核和钡核的模型。下列叙述正确的是 A．该模型表示的是核聚变 B．该反应不会产生放射性物质 C．不能用该反应获得能量的方式来发电 D．该反应产生的中子可继续轰击其他铀核形成链式反应 7． 图甲和图乙是释放核能的两种方式，下列说法正确的是(　　) A．图甲方式表示的是核裂变 B．目前核电站是利用图乙方式发电的 C．图甲方式目前还不能人为控制 D．两种释放核能的方式都不会产生放射性物质 8．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．核能发电发生的能量转化：核能→机械能→内能→电能 二、填空题 9．2025年1月，中国“人造太阳”成功实现1亿摄氏度1066秒的运行时间，创造了世界纪录。 （1）如图所示是模拟“人造太阳”装置中氘、氚原子核在超高温下发生的　 　(选填“核裂变”或“核聚变”)核反应； （2）“人造太阳”的核反应中，核能主要转化为　 　能。 10． 如图1所示，中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环” (EAST)实现1.2亿摄氏度101秒等离子体运行，创造了世界新纪录。 （1） “东方超环”的反应原理与太阳类似，即通过核　 　(选填“裂变”或“聚变”)释放巨大的核能。 （2）如图2为核电站发电流程图，核电站发电过程中，能量转化是：核能→　 　→机械能→电能。 11．《中国核能发展报告2024》蓝皮书显示，2023年我国核电发电量为4333.71亿千瓦时，位居全球第二，核能作为清洁低碳能源，未来发电占比有望持续提高。 （1）如图甲所示符号表示当心　 　； （2）核能的开发利用可以减少二氧化碳气体的排放。下列乙、丙两幅核变化示意图中，能形象描述核电站核能获得方式的是图　 　。 12．核电站的大体组成如图所示，核材料在核反应堆中发生核反应产生大量的热能，冷却剂将这些热能带到热交换器使水变成水蒸气，水蒸气推动蒸汽轮机带动发电机发电，最终实现了核能到电能的转换。 （1）在如图所示的方框中填写核电站发电过程中能量的转化情况： （2）核电站所需的核能是利用原子核　 　(填“裂变”或“聚变”)所产生的。该变化是　 　(填“可控”或“不可控”)的。 13．如图所示是释放核能的两种方式，请回答下列问题。 （1）图甲是　 　反应，这是核　 　变的原理，若不加以控制，则是制造　 　弹的原理。 （2）图乙是核　 　变的示意图，目前还不能人为控制，是制造　 　弹的原理。 三、实验与探究题 14．中科院的“人造太阳”(EAST)物理实验中首次实现氚D持续时间达102秒的超高温长脉冲等离子体放电，其原理如图所示。 （1）“人造太阳”获得核能的方式是　 　。 （2）“人造太阳”能够解决人类能源问题，科学家已经进行了半个多世纪的研究，但距真正投入商用、变成每家每户可以用的电，可能还需要较长时间研究。下列四位同学的观点支持科学家继续进行这项研究的是____(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”发电不会产生加重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。 D．“人造太阳”能把毁灭性武器改造成随开随关的“炉灶”，服务人类。 15．核电站的核反应堆是通过重核裂变释放核能的装置，如图是核电站的原理图。核反应堆中发生重核裂变，释放出核能传递给水，产生高温、高压水蒸气，推动蒸汽轮机带动发电机发电。请回答下列问题。 （1）核反应堆是通过可控　 　反应释放核能的设备。 （2）核电清洁、经济，但一旦发生核泄漏，会对环境造成巨大的污染。核污染的主要原因是核燃料或核废料具有　 　。 （3）根据上图，请在方框内完成核电站发电过程中能量转化的流程图： （4）仔细观察核电站的原理图。在发电过程中，水发生的物态变化有汽化和　 　。 核电站在运行过程中要产生巨大热量，常用水来冷却，这是因为水具有　 　 ，所以核电站一般建在海边。 16．近日“流浪地球”正在各大影院热映，吸引了大量观众。 （1）在我们在看电影时，坐在影院中各个不同位置的观众都能清晰地看到荧幕上的影像，这属于光的　 　反射现象。 （2）为了推动地球，影片中地球人建造了万台超级聚变发动机，这些发动机喷射火焰产生推力，从而推动地球逃离太阳系，下列选项中的事物原理相同的是 A．喷气式飞机 B．火箭 C．汽车 D．轮船 （3）影片中提到地球发动机的能量来自“重元素聚变”。核聚变这个概念我们并不陌生，请例举你所知道的一项核聚变的具体实例　 　. 四、综合题 17．核能是一种高效清洁的能源。2020年11月，具有完全自主产权的“华龙一号”核电机组并网发电。如图是核电机组示意图，通过三个回路的设计有效提高了安全性。 （1）一回路：反应堆中核燃料是利用原子核　 　(选填“裂变”或“聚变”)释放的能量，从而将水加热到约320℃，气压达到150多个标准大气压，此时水不会沸腾的原因是　 　。 （2）二回路：蒸汽发生器中的水被加热后　 　(填物态变化名称)成水蒸气，这些水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。 （3）三回路：核电站通常建在海边用海水作冷凝剂，原因是海水量多且　 　。 18． 2021年4月，日本政府拟定将福岛第一核电站中核废水排入太平洋，消息一出立刻引起了亚太地区乃至世界各国的不安。如图，媒体报道：福岛核电站的废水中含有大量具有放射性碘-131和铯-137，一旦发生核泄漏，放射碘可能被附近居民吸入，引发甲状腺疾病或甲状腺癌。结合上述材料回答： （1）核电站是利用原子核发生的核　 　（选填“裂变”或“聚变”）产生的核能来发电的。 （2）健康成年人饮食中缺碘时会得　 　。但世界卫生组织提示谨慎服用碘片，以减少人体甲状腺吸收放射性碘。 （3）堆芯熔毁是核燃料所在反应堆芯最终熔化，是核电事故中最严重的事态。福岛第一核电站机组反应堆芯锆合金与水蒸气反应产生氢气，其反应方程式为：Zr+2H2O═ZrO2+2H2↑，放出的氢气当接触外界的氧气时发生剧烈反应，导致连续爆炸。“锆水”发生反应的基本类型是　 　。 （4）氘是核聚变的原料之一，1L海水中大约有0.03g氘，发生核聚变释放出的能量约相当于燃烧200kg汽油。若汽油的热值为4.6×107J/kg，则5L海水中的氘发生聚变时能释放出约　 　J的能量。 19．2020年12月，“嫦娥五号”探测器在月球上采集了1731克月壤（其中约900克取自月表）。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10吨“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　 　（选填“轻核聚变”或“重核裂变”）释放其内部的核能。 （2）采集器把这900克月表的月壤放入距月表1米高的收集器中，采集器克服重力做了多少功？（已知物体在月球表面受到的重力是地球上的1/6） （3）在返回过程中，“嫦娥五号”上升器发动机以向上3000牛的力工作6分钟，成功将携带样品的上升器送入到离月球表面高度约为15千米的预定环月轨道。则“嫦娥五号”上升器发动机的功率至少多大？ 答案解析部分 1．【答案】B 2．【答案】D 3．【答案】B 4．【答案】D 5．【答案】D 6．【答案】D 7．【答案】A 8．【答案】B 9．【答案】（1）核聚变 （2）内能、光能 10．【答案】（1）聚变 （2）内能 11．【答案】（1）辐射 （2）乙 12．【答案】（1）内；机械 （2）裂变；可控 13．【答案】（1）链式；裂；原子 （2）聚；氢 14．【答案】（1）核聚变 （2）A；B 15．【答案】（1）核裂变 （2）放射性 （3）内能 （4）液化；较大的比热容 16．【答案】（1）漫 （2）A；B （3）氢弹 17．【答案】（1）裂变；气压增大，水的沸点升高 （2）汽化 （3）比热容大 18．【答案】（1）裂变 （2）地方性甲状腺肿（大脖子病） （3）置换反应 （4）4.6×1010 19．【答案】（1）轻核聚变 （2）解；月壤在月球上所受重力G= = =1.5牛 W=Gh=1.5牛×1米=1.5焦 答：这个过程月壤克服重力所做的功为1.5焦。 （3）解；W=Fs=3000牛×15000米=4.5×107焦t=6分钟=360秒 p= =1.25×105瓦 答：“嫦娥五号”上升器3000N发动机的功率至少1.25×105瓦才能满足要求。 学科网（北京）股份有限公司 $