初中物理九年级下册11-4核能练习含解析新版教科版

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1 第 4 节核能 一、夯实基础 1.（2019 内江）关于核聚变，下列说法正确的是（ ） A．原子核必须在超高温下才能发生聚变 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聚变 D．目前人类已经建成核电站，利用核聚 变发电 【答案】A 【解析】A.氘或氚，在一定条件下（如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用，生成新 的质量更重的原子核，发生聚变，故 A 正确。 B.自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素﹣﹣氘与氚的聚变，不是任意的原子核就能 发生核聚变，故 B 错误。 C.利用重核裂变（链式反应）而制成的核武器；原子弹爆炸时释放的巨大能量来自核裂变， 故 C 错误。 D.目前人类己建成的核电站，都是利用核裂变发电，故 D 错误。故选：A。 2.(2019 孝感）下列有关说法错误的是( ) A.磁极间的相互作用是通过磁场发生的 B.电动机工作时将电能主要转化为机械能 C.5G 时代的人和物连接、物和物连接是利用电磁波来传递信息的 D.核电站利用轴核聚变释放出核能发电 【答案】D 【解析】A. 磁极间的相互作用是通过磁场实现的，故 A 正确； B. 电动机工作时存在的能量转化过程主要是电能转化为机械的机械能，故 B 正确； C.5G 网络是通过收发电磁波来实现信息的交互的现代通讯技术，故 C 正确； D. 核电站是利用铀核裂变来实现发电的，故 D 错误。 3.（2019 成都）关于原子核和核能，下列说法正确的是（） A.原子核是由电子、质子和中子组成 B.核能的使用不会对人类产生危害 C.现有核电站利用核裂变释放的能量来发电 D.氢弹爆炸时的链式反应是可控的 【答案】C 【解析】解析：原子核有质子和中子构成。氢弹是利用核聚变。核能的使用也有一定 2 风险，比如核泄漏。 4．(2019 衡阳)能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法正确的是 A. 超导材料可用来制作电饭锅的发热体，且发热效率更高 B.太阳能、核能等新能源都属 于可再生能源 C. 手机的芯片使用的材料主要是半导体 D.卫星导航是利用超声波来 定位导航 【答案】C 【解析】A．超导体是指某些材料当温度降低某个值时，电阻突然为零，所以电流经过超导 体不发热，即不能用来制作电饭锅的发热体，故 A 错误； B．太阳能是可再生能源，核能是不可再生能源，故 B 错误； C．手机的芯片主要由二极管、三极管组成，而二极管是由半导体材料做成的，故 C 正确； D．超声波属于声波，传播需要介质，在真空中不能传声，所以不能用于卫星与地面通讯， 卫星与地面是靠电磁波进行通讯，故 D 错误。 5.（2019 齐齐哈尔）“北国好风光，尽在黑龙江”，建设人与自然和诺共存的美丽家园， 打响蓝天保卫战，能源问题已成焦点，全球能源将发生巨大变革。下列关于能源问题说法正 确的是（ ） A．天然气燃烧产生的二氧化碳，不会加剧地球温室效应 B．煤是不可再生的化石能源，它在能源领域重要性有所降低 C．地下石油资源取之不尽用之不竭，可无限开采 D．核电站可完全替代火电站，因为核能是可再生能源 【答案】B 【解析】A.天然气燃烧虽然对大气造成的污染较小，但燃烧产生的二氧化碳仍然会在一定程 度上加剧地球温室效应。故 A 错误； B.煤是不可再生的化石能源，在能源结构发生变化的今天，随着新能源的开发和利用，煤在 能源领域重要性有所降低。故 B 正确； C.石油和煤、天然气一样，在地球上的储量是有限的，所以属于不可再生能源。故 C 错误； D.核电站不可能完全替代火电站，同时核能属于不可再生能源。故 D 错误。故选：B。 6.(2019 娄底)下列关于能源与可持续发展及信息传递的叙述中正确的是（ ） A．石油是可再生能源 B．娄底广播电台发射的电磁波是靠电流的迅速变化产生的 3 C．北斗 3 号卫星定位系统传递信息利用的是超声波 D．太阳内部每时每刻都在发生着核裂变释放巨大的核能 【答案】B 【解析】A、可再生能源是短时间内可以从自然界得到补充的能源，石油是化石能源，短时 间没法从自然界得到补充；故 A 错误。 B、迅速变化的电流可以产生电磁波；故 B 正确。 C、卫星通信是用微波进行通信的，微波是电磁波；故 C 错误。 D、太阳的内部不断有氢核聚变成氦核，发生的是核聚变反应；故 D 错误。故选：B。 7.（2019 苏州）煤、石油、天然气是_______能源(选填“可再生”成“不可再生”)，核能 是日前被广泛应用的新能源我国已建成十余座核电站，它们是利用________(选填“核裂变” 或“核聚变”)反应所释放的能量来发电的 【答案】（1）不可再生；（2）核裂变。 【解析】主要考察能源的基本分类，和常见的新能源：核能的利用。 煤、石油、天然气都是化石能源，随着人们的开采，总量会越来越少，因此是不可再生能源； 核电站对核能的利用主要是利用核裂变释放的能量来发电的。 8．（2019 东营）目前，人类利用核能发电的主要方式是 （选填“核裂变”或“核聚变”）。 随着科技的发展，人类 （选填“会”或“不会”）制造出永动机。 【答案】（1）核裂变；（2）不会。 【解析】由于核裂变是可控的，故核电站中的核反应堆就是通过核裂变过程中释放核能带动 发电机发电的；据能量的转化和守恒定律知，由于能量的转化或转移具有方向性，人类是无 法制成永动机的。 9.（2019 河北）能源家族中，有煤，石油、风能、水能，核能、太阳能等，属于不可再生 能源的有 ；电能是 （选填“一次能源”或“二次能源“）。它可以使电动机转动， 同时产生内能散失在空气中，但这些内能却无法自动转化为电能，该现象说明能量转化具有 性。 【答案】（1）煤、石油、核能；（2）二次能源；（3）方向 【解析】（1）煤、石油、核能一旦消耗就很难再生，属于不可再生能源； 风能、水能、太阳能可以长期提供或再生，属于可再生能源； （2）电能是由其他形式的能转化而来的，属于二次能源； （3）能量在转化或转移的过程中，其总量保持不变。电能可以使电动机转动，同时产生内 4 能散失在空气中， 但这些内能却无法自动转化为电能。该现象说明能量的转化具有方向性。 10.（2019 舟山）2019 年 1 月，嫦娥四号月球探测器成功着落月球背面，它是人类首次着落 月球背面的探测器。 （1）为抵御漫长而寒冷的月夜，嫦娥四号携带了小型核电池提供能量，该电池利用放射性 核物质衰变产生的能量而发电，其能量转化的过程是。 （2）人类在地球上只能看到月球正面的月相变化，但事实上，月球背面与正面有同等的光 照机会。 若月球正面的月相恰好是满月，此时月球背面呈现的“月相”应是。 【答案】(1)核能转化为电能;(2)新月 【解析】(1)小型核电池发电时能量转化的过程是将核能转化为内能，再转化成为电能。 （2）因为月球背面与正面有同等的光照机会，而且人类在地球上只能看到月球正面的月相 变化，所以当月球正面的月相恰好是满月，此时月球背面呈现的“月相”应是新月。 二、提升训练 1．（2019 威海）下列关于太阳能的说法，错误的是（ ） A．太阳能是一次能源 B．太阳能是由核聚变产生的 C．当前我国能源消费以直接利用太阳能为主 D．太阳能是可再生能源 【答案】C 【解析】太阳能是内部原子核聚变产生出来的能量，是清洁、安全、无污染的能源，能够源 源不断的从自然界得到。太阳已稳定燃烧了 50 亿年，目前，它正处于壮年，要再过 50 亿年， 才能燃尽自己的核燃料。目前人们直接利用太阳能的方式有两种：其一是把太阳能转化为内 能；其二是把太阳能转化为电能。我国能源消费以化石能源为主。 2．（2019 辽宁营口）关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（） A．太阳能是可再生能源，是应该优先发展的新能源 B．LED 灯内的发光二极管是由超导材 料制成的 C．核电站是利用可控的核聚变释放的能量发电的 D．用手机无线上网是利用了超声波传 输信号的 【答案】A 【解析】A．太阳能可以从自然界源源不断的得到补充，属于可再生能源，是应该优先发展 的新能源，故 A 正确； 5 B．LED 灯的核心元件发光二极管是由半导材料制成的，并非超导材料，故 B 错误； C．核电站是利用可控原子核裂变释放的核能来发电的，故 C 错误； D．用手机无线上网是利用了电磁波中的微波技术进行信息传输，故 D 错误。 3.（2019 呼和浩特）（多选）下列说法正确的是( ) A. 丹麦物理学家奥斯特，是世界上第一个发现电与磁之间联系的科学家 B. 我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接， 并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，舰载机受到强大推力而快速起飞。电磁 弹射器的工作原理与发电机的工作原理是一致的。 C. 电磁波的频率越高，波长越短 D. 航母核反应堆是通过可以控制的核裂变反应释核能的设备 【答案】ACD 【解析】A、奥斯特将通电导体放在小磁针上方时，小磁针发生了偏转，说明通电导体周围 存在磁场；从而成为世界上第一个发现电与磁之间有联系的人，这一现象说明电流具有磁效 应，故 A 正确； B、电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流 时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动，与电动机的工 作原理是一致的，故 B 错误； C、由于电磁波传播速度不变，则电磁波的频率越高，波长越短，故 C 正确； D、航母核反应堆是通过可以控制的核裂变反应释放核能的设备，故 D 正确； 4.（2019 攀枝花）月球表面为超高真空，白天最高温度可达 160℃，夜间最低温度可达-180℃， 环境极端严酷，然而月球含有丰富的可用于核聚变反应的氦 3 资源。2019 年 1 月 3 日 10 点 26 分，“嫦娥四号”探测器在月球背面成功着陆。拍摄的世界第一张近距离月背影像图通 过“鹊桥”中继星传回地球，揭开了古老月背的神秘面纱。下列说法中正确的是（ ） A．中继星是用超声波实现通信 B．月球背面的照片是通过电磁波传回地 球的 C．目前核电站使用的是核聚变反应释放的能量 D．在月夜可利用超导材料发热为月球车 提供热量 【答案】B 【解析】AB、月球上没有空气，真空不能传声，而电磁波可以在真空中传播，所以中继星不 6 能利用超声波传递信息，月球背面的照片是通过电磁波传回地球的。故 A 错误，B 正确； C．核电站是利用可控原子核裂变释放的核能来发电的。故 C 错误； D．超导体没有电阻，通电后不会发热，因此无法利用超导材料发热为月球车提供热量。故 D 错误。 5.（2019 庆阳）“低碳环保”是当今世界的主题，在煤、石油、太阳能中，有可能成为今 后理想能源的是 ；目前核电站一般利用的是 （选填“核聚变”或“核裂变”）时产 生的能量。 【答案】（1）太阳能；（2）核裂变 【解析】（1）太阳能是清洁能源，没有污染，而且，目前来看是取之不尽的； （2）目前核电站利用的还是核裂变产生的能量，对核聚变人们还不能控制，还不能和平利 用。 6.（2019 武威）2018 年 11 月，我国对“人造太阳”研究有了重大突破，等离子体中心电 子温度达到一亿摄氏度。“人造太阳”利用氢________核（选填“裂”或“聚”）变来获得 巨大能量。天然气是城市家庭常用的能源，天然气是________（选填“可再生”或“不可再 生”）能源。 【答案】（1）聚 ；（2）不可再生 【解析】（1）由较轻的原子核聚合成较重的原子核时，会释放出巨大的能量，这是太阳内 部每时每刻进行的核聚变反应； （2）煤、石油和天然气属于化石能源，是不可再生能源。 7.（2019 泸州）泸州新农村建设公共设施安装了大量的太阳能路灯。每当夜幕降临，太阳 能路灯同时亮起，这些路灯与控制它的开关之间连接方式是______联的；太阳能是太阳内部 ______（选填“核聚变”或“核裂变”）反应而来的，它是______（选填“可再生”或“不 可再生”）能源。 【答案】（1）并； （2）核聚变； （3）可再生 【解析】（1）夜晚，太阳能路灯同时亮起，虽然同时亮，但其中一个坏，其它仍亮，因此 路灯之间是并联的； （2）太阳能内部是由于较轻的氢原子核在高温下发生聚变而释放出核能。 （3）太阳能可以长期提供或再生，属于可再生能源； 8．（2019 菏泽）在“石油、天然气、煤炭、太阳能、核燃料”中，属于可再生能源的是 ， 现在人们建造的核电站，其能量来自原子核 （选填“裂变”或“聚变”）释放的核能。 7 【答案】（1）太阳能；（2）裂变。 【解析】太阳能是能够源源不断的从自然界得到的能源，是可再生能源；石油、天然气、煤 炭和核燃料能是短期内不能从自然界得到补充的能源，属于不可再生能源； 核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的。 9.（2019 阜新）地面上科技人员通过“鹊桥”中继星向嫦娥四号探测器发送指令，这道指 令是利用_____传递的。探测器利用太阳能电池板将太阳能转化为电能供其探测研究月球环 境，电能是_____次能源；太阳能来自于太阳内部的_____（选填“核聚变”或“核裂变”）， 太阳发出的光约以_____的速度向周围传播（速度值保留到整数）。 【答案】（1）电磁波；（2）二；（3）核聚变；（4）3×108。 【解析】（1）卫星是通过电磁波来传递信息的，所以地面上科技人员通过“翻桥”中继星向 嫦娥四号探测器发送指令，这道指令是利用电磁波传递的； （2）电能是通过其他能源转化来的，属于二次能源； （3）由较轻的原子核聚合成较重的原子核时，会释放出巨大的能量，这是太阳内部每时每 刻进行的核聚变反应： （4）光在真空中的传速度为 3×108m/s。 10.（2019 舟山）2019 年 1 月，嫦娥四号月球探测器成功着落月球背面，它是人类首次着落 月球背面的探测器。 （1）为抵御漫长而寒冷的月夜，嫦娥四号携带了小型核电池提供能量，该电池利用放射性 核物质衰变产生的能量而发电，其能量转化的过程是。 （2）人类在地球上只能看到月球正面的月相变化，但事实上，月球背面与正面有同等的光 照机会。 若月球正面的月相恰好是满月，此时月球背面呈现的“月相”应是。 【答案】(1)核能转化为电能;(2)新月 【解析】(1)小型核电池发电时能量转化的过程是将核能转化为内能，再转化成为电能。 （2）因为月球背面与正面有同等的光照机会，而且人类在地球上只能看到月球正面的月相 变化，所以当月球正面的月相恰好是满月，此时月球背面呈现的“月相”应是新月。 8