2024五四制鲁教版物理九年级下学期
第二十章 能源与可持续发展
第二节 核 能
基础过关全练
知识点1 核裂变
1.如图所示是核能发电原理图,下列说法正确的是( )
A.核能是可再生能源 B.核反应堆将核能转化为电能
C.汽轮机将内能转化为机械能 D.发电机将电能转化为机械能
2.【跨学科·物理学与工程实践】(2023山东高青一模)2021年9月21日,我国大亚湾核电站已实现安全运营10 000天,累计供电超3 800亿度。核电站是利用反应堆发生 (选填“核裂变”或“核聚变”)发电的,电能是 (选填“一次”或“二次”)能源。
3.【新独家原创试题】2023年5月,广东省能源局印发《广东省推进能源高质量发展实施方案》,提出在确保安全的前提下,有序推进惠州太平岭核电一期、陆丰核电5、6号机组和廉江核电一期建设,全力推动惠州核电3、4号机组、陆丰核电1、2号机组项目尽快获国家核准,积极推动后续核电项目开展前期工作。核电站利用核反应堆中核 (选填“聚变”或“裂变”)来加热水,将核能转化为水蒸气的 能,再通过蒸汽轮机转化为 能,带动发电机转动,转化为 能。
知识点2 核聚变
4.关于核聚变和核裂变,下列说法正确的是( )
A.原子核必须在超低温下才能发生聚变
B.任何两个原子核都可以发生聚变
C.原子弹爆炸时释放的巨大能量来自核裂变
D.目前人类已经建成核电站,利用核聚变发电
5.(2023山东济南莱芜二模)如图所示是氢弹爆炸时的场景,氢弹的原理是 ( )
A.链式反应 B.核裂变 C.电磁感应 D.核聚变
能力提升全练
6.【新素材·现代科技】(2023江西中考,11,★☆☆)下列科技成果与其工作时所涉及的物理知识对应错误的是 ( )
A.高速磁悬浮列车——磁极间的相互作用规律
B.C919客机——流体压强与流速的关系
C.“华龙一号”核电机组——核聚变将核能转化为电能
D.天舟六号货运飞船——电磁波传递信息
7.(2023山东栖霞期中,1,★☆☆)下列关于能源、信息的说法正确的是 ( )
A.石油是可再生能源
B.核电站利用核聚变发电
C.手机利用超声波传递信息
D.太阳能是可再生能源
8.【新素材·现代科技】(2023山东莱阳二模,1,★☆☆)能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱。下列说法正确的是 ( )
A.芯片是手机的大脑和神经系统,它由半导体材料制成
B.太阳能、电能和天然气都属于可再生能源
C.光纤通信利用电信号传递信息,具有抗干扰能力强的特点
D.目前,核反应堆通过可控核聚变反应释放核能,核废水不可以直接倒入大海
9.【跨学科·物理学与工程实践】(2023山东广饶二模,6,★★☆)嫦娥五号任务是中国探月工程的第六次任务,实现了中国首次月球无人采样返回,助力了月球成因和演化历史等科学研究。嫦娥五号月壤样品中含有氦-3,氦-3是一种高效、清洁的核聚变燃料,是最受关注的月球潜在资源之一。受地磁场与大气的阻挡,地球上氦-3的含量极低,而月球上的氦-3储备可实现全人类数千年甚至上万年的能源供应。以下说法不正确的是 ( )
A.氦-3的核反应原理和现有的核电站相同
B.火箭使用氢作为燃料是因为它的热值大
C.地球与嫦娥五号探测器之间是利用电磁波进行通信的
D.嫦娥五号探测器在月球上所用的太阳能属于一次能源
10.【国防教育】(2023山东高青二模,18,★★☆)常规潜艇以四冲程柴油内燃机为动力,工作时包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程,其中机械能转化为内能的是 冲程;核潜艇的动力系统是由原子核 (选填“裂变”或“聚变”)提供的,核能属于 (选填“一次”或“二次”)能源;当核潜艇下潜至水下300 m处时,排水量为1.15×104 t,它所受到的浮力为 N,受到海水的压强为 Pa。(g取10 N/kg,ρ海水取1.0×103 kg/m3)
素养探究全练
11.【科学态度与责任】阅读《核电站》,回答问题。
核电站
核电站和原子弹都是采用核裂变的方式产生能量的。在原子弹中,对这种“链式反应”是不加任何控制的,因此会产生巨大的、破坏性的爆炸,并会产生明显的烟雾及气体组成的蘑菇云。核电站反应堆所用的核燃料浓度比原子弹中的核反应材料低,按程序正规操作一般不会发生核爆炸。
核电站将核燃料棒或核燃料芯块中的能量释放出来,并将它转化为电能。核反应堆的示意图如图所示,在圆顶状的反应堆中,核燃料棒发生裂变并释放核能,然后利用这些核能生成蒸汽,蒸汽被引入一个独立的建筑物中驱动汽轮机转动,带动发电机进行发电工作。
(1)核电站是利用核 (选填“聚变”或“裂变”)来发电的。
(2)水在蒸汽发生器中,由液态变为气态的过程中需要 (选填“吸收”或“放出”)热量。
(3)有人认为核能的使用能够节约正在被耗尽的化石燃料,有人认为继续研究发展核能可能暂时会对我们有所帮助,但是世界上铀的含量是有限的,而且核电站会产生放射性高、能持续几千年的废料。面对有关核能的争议,请简述你的看法。
答案全解全析
基础过关全练
1.C 核能是不可再生能源,故A错误;在核反应堆中是利用铀原子核裂变时放出的核能来加热水,由核能转化为内能,故B错误;蒸汽驱动汽轮机旋转时,消耗蒸汽的内能,产生机械能,故是将内能转化为机械能,故C正确;汽轮机带动发电机发电时,消耗机械能,产生电能,故D错误。
2.核裂变 二次
解析 核电站是利用反应堆发生可控制的核裂变来提供能量发电的;电能无法从自然界直接获得,必须消耗机械能、内能、太阳能、水能等获取,属于二次能源。
3.裂变 内 机械 电
解析 核电站利用核反应堆中可控的核裂变释放的能量来加热水,使水吸收热量,将核能转化为水蒸气的内能,再通过蒸汽轮机转化为机械能,带动发电机转动,转化为电能。
4.C 原子核必须在超高温下才能发生聚变,故A错误;自然界中最容易实现聚变反应的是氢的同位素——氘与氚,不是任意的原子核都能发生聚变,故B错误;原子弹爆炸所释放的巨大能量来自核裂变,故C正确;目前人类已经建成核电站,利用核裂变发电,故D错误。
5.D 氢弹爆炸的原理是核聚变,故选D。
能力提升全练
6.C 磁悬浮列车的原理是磁极间的相互作用规律,故A正确;机翼上凸下平,飞机起飞时,上方空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大,从而获得向上的升力,故B正确;“华龙一号”核电机组是利用核裂变释放的巨大能量,故C错误;天舟六号货运飞船利用电磁波传递信息,故D正确。
7.D 石油不能够源源不断地从自然界获得,是不可再生能源,故A错误;核电站利用核裂变发电,故B错误;手机是利用电磁波来传递信息的,故C错误;太阳能是可再生能源,故D正确。
8.A 芯片就是手机的大脑和神经系统,它是由半导体材料制成的,故A正确;太阳能可以源源不断地从自然界得到,属于可再生能源,天然气不可能在短时间得到补充,是不可再生能源,电能需要由一次能源转化得到,属于二次能源,故B错误;光纤通信利用激光传递信息,具有抗干扰能力强的特点,故C错误;核反应堆是通过可控核裂变反应释放核能,核废水不可以直接倒入大海,故D错误。
9.A 由题可知氦-3是一种高效、清洁的核聚变燃料,因此氦-3的核反应原理是核聚变,而现有的核电站利用的是核裂变原理,故A错误;火箭使用液态氢作为燃料,是因为氢热值大,故B正确;电磁波可以在真空中传播,因此,地球与嫦娥五号探测器之间是利用电磁波进行通信的,故C正确;嫦娥五号探测器在月球上所用的太阳能属于一次能源,故D正确。
10.压缩 裂变 一次 1.15×108 3×106
解析 在内燃机的四个冲程中,压缩冲程将机械能转化为内能,做功冲程是将内能转化为机械能;核潜艇的动力系统是由原子核裂变提供;从能源的分类来看,核能是直接从自然界获取的,所以属于一次能源;核潜艇的排水量m排=1.15×104 t=1.15×107 kg;核潜艇下潜至水下300 m处时受到的浮力为F浮=G排=m排g=1.15×107 kg×10 N/kg=1.15×108 N;300米深度海水的压强p=ρ海水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×300 m=3×106 Pa。
能力提升全练
11.(1)裂变 (2)吸收 (3)见解析
解析 (1)核电站是利用可控的核裂变来发电的;(2)水在蒸汽发生器中,由液态变为气态的过程属于汽化,汽化要吸收热量;(3)从目前人类面临的能源状况来看,化石能源依然是人类所利用的主要能源,其对环境的危害明显较大,且储量也逐年减少,人类面临能源危机,核能在很大程度上弥补了这一能源缺口,只要我们善加利用,其依然存在很大的现实意义,但从长远看,人类还需要研究和开发安全的、可替代的新能源。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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