人教版九年级全册第2节 核能同步训练题
展开基础巩固
1.原子的结构:原子由______和电子构成;原子核由______和______组成,它们依靠强大的核力紧紧地结合在一起。
【答案】原子核;质子;中子
【解析】原子由原子核和电子构成,原子核由质子和中子组成,质子和中子之间依靠强大的核力紧密地结合在一起。
2.裂变:______较大的原子核______成多个新的原子核,并释放出核能。
(1)核电站:利用______来发电的电站。它的核心设备是______。它发电时的能量转化过程为:核能→水蒸汽(______能)→汽轮机(______能)→发电机(______能)
(2)原子弹:是利用______制造的核武器。
【答案】质量;分裂(1)核能;反应堆;内;机械;电(2)核裂变
【解析】见答案
3.聚变:多个______较小的原子核______成新的原子核,并释放出核能。
氢弹:利用氢核______释放的能量制造的核武器。
【答案】质量;结合;聚变
【解析】见答案
4.如图所示是释放核能的两种方式。回答下列问题:
(1)图甲是________反应,属于核________变,此过程若不加人为控制,是制造________弹的原理。
(2)图乙是核______变的示意图,是制造________弹的原理。
【答案】(1)链式;裂;原子(2)聚;氢
【解析】(1)图甲是铀核吸收一个中子以后,分裂成两个质量较小的原子核,同时放出两个中子和很大的能量,又能使别的原子核接着发生核裂变,使过程持续进行下去,这种过程称作链式反应;链式反应是核裂变的原理,不加以控制,是制造原子弹的原理。
(2)图乙是由质量小的氘原子和氚原子,发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的氦原子核,并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。核聚变不能人为控制,应用于氢弹制造。
5.在原子、原子核、电子、中子、质子中,带负电的有_____。核反应堆是通过可控_____(选填“核裂变”或“核聚变”)反应释放核能的设备。
【答案】电子 核裂变
【解析】原子不带电,原子核带正电,电子带负电、中子不带电、质子带正电,故带负电的是电子;核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的。核电站的核心设备是核反应堆,核反应堆是通过可控裂变(链式反应)释放能量的。
6.关于原子核、核能,下列说法正确的是
A.原子核由质子和电子组成B.原子核是由中子和电子组成
C.核电站利用核裂变获得核能D.核能是可再生能源
【答案】C
【解析】原子是由原子核和核外电子组成,原子核是由质子和中子组成的,选项 AB是错误的;
获取核能的方式有核裂变和核聚变两种,核电站利用核裂变获得核能的,选项 C是正确的;
核能在使用过程中,不能短时间内获得补充,是不可再生能源,选项D是错误的。
7.下列关于核能说法正确的是
A.核反应堆中发生的链式反应是不可控制的
B.核电站产生的核废料仍具有放射性,一般深埋在人烟稀少的地方
C.核反应堆可将核能直接转化成电能
D.我国已建成可控核聚变反应堆
【答案】B
【解析】A.核反应堆中发生的链式反应是可控制的,故A错误。
B.核电站产生的核废料仍具有放射性,为了防止核辐射,一般深埋在人烟稀少的地方,故B正确。
C.核能发电的能量传递和转化过程是:核能→水和蒸汽的内能→发电机转子的机械能→电能,故C错误;
D.我国已建成可控核裂变反应堆,即核电站。不是可控核聚变反应堆,故D错误。
8.我国核动力潜艇的相关技术已十分成熟,目前正在加紧研究将大功率核动力用于航空母舰的技术。关于核动力航母说法正确的是
A.航母使用的核能属于可再生能源
B.航母核反应堆里发生的是核聚变
C.航母核反应堆中发生的链式反应是可以控制的
D.航母核反应堆产生的核废料对环境没有污染
【答案】C
【解析】航母核反应堆核潜艇是利用核裂变释放的核能来发电的,不是可再生能源,故AB错误;
核在裂变和聚变时都能释放能量,但由于核聚变不容易控制,而航母核反应堆中发生的是可控的核裂变,故C正确;核废料是对环境污染很严重的,故D错误,故选C。
9.目前世界上很多国家把核能发电当做解决能源危机的主要措施。下列关于核能的认识,正确的是
A.核能是可再生能源
B.核能发电是利用原子核裂变释放的核能
C.核能发电是利用原子核聚变或裂变释放的核能
D.核能发电释放核能的过程与原子弹爆炸释放核能的过程相同
【答案】B
【解析】核能一旦利用短时间不能再生,故核能是不可再生能源;目前人类利用的核能发电是利用原子的核裂变释放的核能;核能发电释放的核能是在可控的条件下缓慢进行的核裂变过程,而原子弹爆炸释放核能的过程是不可控的核裂变过程,故答案选B。
10.人类对核能的开发和利用不断取得新的进展,根据目前的科研水平,你认为下列关于原子弹和核电站的说法正确的是
A.原子弹和核电站都是利用核聚变B.原子弹和核电站都是利用核裂变
C.原子弹控制链式反应速度D.核电站不控制链式反应速度
【答案】B
【解析】原子弹及核电站都是利用了重核的裂变,但原子弹是让核能瞬间释放,不加以控制,而核电站通过吸收中子而控制反应逸度,从而使能量缓慢释放;
AB、原子弹和核电站都是利用的核裂变,故A错误,B正确;
C、原子弹是利用的核裂变,在反应过程中不加控制让能量瞬间释放,故C错误;
D、核电站通过对中子的控制来控制裂变的蛙式发应逸度,故 D错误。
11.关于原子核、核能,下列说法正确的是
A.中子是不可再分的最小微粒B.原子核由中子和电子组成
C.核电站利用核裂变获得核能D.核能是可再生能源
【答案】C
【解析】A、中子是还可以再分的微粒,故A错误;
B、原子核是由质子和中子组成的,故B错误;
C、核电站是利用原子核发生裂变所产生的能量发电,故C正确;
D、核能不能短时期内从自然界得到补充,属于不可再生能源,故D错误。
12.下列说法正确的是
A.裂变和聚变都是获取核能的途径
B.核能的优点是安全、清洁、无废料
C.人类已经完全掌握了人工控制核聚变技术
D.原子弹只具有巨大的破坏性,无其他危害
【答案】A
【解析】A、核裂变和核聚变是获得核能的途径,此选项正确;
B、核能是由放射性物质释放的,核辐射对环境的破坏性是不可逆转的,而且核电反应会产生废料。此选项错误;
C、目前科学技术还没有完全掌握人工控制核聚变反应过程。此选项错误;
D、原子弹是利用核裂变反应制成的一种核武器,具有巨大的杀伤力,同时还具有放射性。此选项错误。
13.关于核能的获得,下列说法中正确的是
A.核反应堆是原子核裂变时,在短时间内释放出大量核能的装置
B.当原子核内部发生变化时,会释放出巨大的能量,核裂变和核聚变是获得核能的两种方式
C.核电站是使核能直接转化为电能的装置
D.在核电站的反应堆中,发生的是可控制的核聚变
【答案】B
【解析】A、核电站中的核反应堆是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的.其过程中可控的,因此不是极短时间内释放出大量的能量,说法错误;
B、目前人类利用核能的两种方式是核裂变和核聚变,即是利用了原子核内部发生变化时释放出的巨大的能量,说法正确;
C、核电站发电的过程是将核裂变产生的核能转化为内能,再通过汽轮发电机转化为电能,说法错误;
D、在核电站的反应堆中发生的是可控核裂变,这种反应称为链式反应,说法错误。
14.关于核能,下列说法正确的是
A.物质是由原子构成的,原子中有原子核,所以利用任何物质都能得到核能
B.到目前为止,人类获得核能有两种途径即重核裂变和轻核聚变
C.原子弹和氢弹都是利用核裂变和聚变的原理制成的
D.自然界只有在人为的条件下才会发生裂变
【答案】B
【解析】A、核能是人们在近几十年里发现和利用的新能源,虽然各种物质的原子里都有原子核,但
在通常情况下并不能释放能量。只有当原子核发生改变一一裂变和聚变时,才伴随巨大的能量变化,故 A 不正确;
B、到目前为止,人类获得核能有两种途径,即重核裂变和轻核聚变.故 B正确;
C、原子弹是利用核裂变原理,氢弹是核聚变,故C不正确;
D、人只是控制了核反应速度,不是只有人为的条件下才能发生核裂变,故D不正确。
15.(多选)日本发生的里氏9级大地震引发了海啸及核泄漏,这是日本二战后遭遇的最严重震灾。日本福岛核电站是目前世界上最大的核电站,如图所示为核电站发电流程示意图。下列说法正确的是
A.地震和海啸的发生常常都伴有次声波的产生
B.核电站主要是利用原子核的聚变进行发电的
C.核能与煤、石油、天然气都属于不可再生能源
D.核能发电中的发电机是根据电磁感应原理制成的
【答案】ACD
【解析】A、地震、海啸时伴随有次声波的产生,符合题意。
B、核电站利用可控的核裂变释放的核能来发电,不合题意。
C、核能与煤、石油、天然气都属于不可再生能源,符合题意。
D、电磁感应现象:闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。发电机就是利用这一原理来工作的。符合题意。
能力提升
16.(多选)关于核反应,下列说法正确的是
A.原子核的裂变现在已经彻底控制
B.原子核的裂变现在还没有彻底控制
C.原子核的聚变现在已经彻底控制
D.原子核的聚变现在还没有彻底控制
【答案】AD
【解析】AB、原子核的裂变现在已经彻底控制,可控的核裂变称为链式反应,主要应用在核电站中,故A正确,B错误;CD、原子核的聚变目前还没有彻底控制,不可控的核聚变主要应用在氢弹中,故C错误,D正确。
17.近几十年来,能源消耗增长速度明显加长,作为人类主要能源的化石能源储量并不丰富,人类打开了以核能为代表的新能源利用。在湖南益阳建有桃江核电站,但核电站也有安全隐患。2011年3月,日本发生了强烈地震并引发了海啸,对福岛核电站造成了很大的破坏。
(1)核电站其能量是原子核发生了核________(选填“裂变”或“聚变”)。
(2)由于一系列的爆炸,使得大量的核燃料外泄,周围的人们处在核污染中,图中是核辐射标志的是_____。
(3)“能源和环境”是世界各国共同面临的问题,保护环境、节约能源要从我做起,下列说法中需要改正的是_______。
A.尽可能用太阳能热水器代替电热水器
B.养成及时关掉水龙头和人走关灯的习惯
C.用洗脸水冲厕所,将废报纸、空酒瓶等送到废品收购站
D.及时将生活垃圾,废电池装在一起丢入垃圾箱
(4)如果核电站每年需要50 t的核燃料,而同等规模火电站每年需要6×106 t的煤炭。6×106 t的煤炭完全燃烧放出的热量为多少?(煤炭的热值为3×107 J/kg)。
【答案】(1)裂变 (2)C (3)D (4)1.8×1017 J
【解析】(1)核电站是利用核能来发电的,其能量是原子核发生了可控的核裂变;
(2)结合对各种标志的认识可知,A是噪声有害的标志,B是一般是当心触电,C是指电离辐射或核辐射。因此,C符合题意;
(3)从保护环境、节约能源的角度来分析,“尽可能用太阳能热水器代替电热水器”,“养成及时关掉水龙头和人走关灯的习惯”,“用洗脸水冲厕所,将废报纸、空酒瓶等送到废品收购站”等,都是很好的习惯和做法,值得提倡,唯独将废电池与生活垃圾装在一起丢入垃圾箱的做法不妥,因为电池含有汞等重金属,可污染土壤和水源,应单独存放与处理,故选项D符合题意。
(4)6×106 t的煤炭完全燃烧放出的热量:Q=qm=3×107 J/kg×6×106×103 kg=1.8×1017 J。
18.据报道:4月19日,中国正在筹划首个海上浮动核电站(如图1)的总装工作。海上浮动核电站,这种小型的、可移动式的核电站将安装在船舶上,预计排水量为2.15万吨,能提供70兆瓦的电力以及300兆瓦的热力供应,还能变成海水淡化处理厂,每天生产24万立方米的淡水。
(1)核电站将核能转化为_______能,核能是_______(填“可”或“不可”)再生能源,其中的核反应堆通过核_______发生的链式反应工作的,这个反应是_______(填“可以”或“不可以”)控制的。核电站_______(选填“会”或“不会”)产生大量的温室气体。目前人类大力发展核能、太阳能等能源,可有效缓解全球气候变暖的趋势。
(2)如果其最大吃水深度为10.5 m,其底部受到海水的压强为______________Pa。当质量为20 t的设备安装后,其排开海水的体积增加_______m3。(1.0×103千克/米3)
(3)核电站生活区的路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备(如图2),通过后排接口可以同时连接多台电脑,各接口之间的连接方式是_______联,海水浮动核电站的工作人员通过_______与陆地指挥中心相联系。
【答案】(1)电 不可 裂变 可以 不会 (2)1.05×105 20 (3)并 电磁波
【解析】(1)①核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的,像铀矿这类矿物能源,一旦消耗就很难再生,属于不可再生能源;
②核反应堆通过核裂变发生的链式反应工作的,这个反应是可以控制的;
③核电站的能量来自于物质发生裂变时由于质量损失而转换成的大量能量,这个过程不会产生温室气体;
(2)海上浮动核电站其底部受到海水的压强:
p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10.5 m=1.05×105 Pa,
因海上浮动核电站处于漂浮状态,
所以,受到的浮力F浮=G=mg,
由F浮=ρgV排可得:ρgV排=mg,
则排开海水的体积:V排=m/ρ=20×103kg1.0×103kg/m3=20 m3;
(3)①同一台路由器为多台电脑提供网络服务,一台电脑不工作,其它电脑不受影响,所以根据并联电路的特点可知,各接口之间是并联的;
②电磁波可以传递信息,海水浮动核电站的工作人员通过电磁波陆地指挥中心相联系。
19.阅读短文:
在常规化石能源非常紧缺的今天,核能越来越高度的重视,许多国家都大力开发核能发电。3月11日在日本发生的大地震引发了福岛核电站的泄漏,引起全世界的关注和担忧。核电站的大体组成如图所示,核材料在原子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将水变成水蒸气,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化。
请在下面的空格中填上适当的内容:
(1)目前人类利用核能发电是利用核的 (选填“聚变”或“裂变”)产生的热能转化而成。
(2)从能量转化与转移来看,原子反应堆、热交换器、蒸汽轮中,只有在 中未发生过能量形式转化,发电机将 能转化为电能。
(3)发电机发电时是让线圈在 中转动而产生电流的,这种现象在物理学中称为 现象。
(4)核电站与传统以煤为燃料的火力发电站相比,在保护环境方面有哪些优势,请写出一条: 。
【答案】(1)裂变。(2)热交换器;机械。(3)磁场;电磁感应。(4)核能的利用,可以节省化石能源,减少空气的污染。
【解答】(1)目前人类利用核能发电是利用可控的核裂变来工作的。
(2)图中原子反应堆将核能转化为内能,蒸汽轮机中将内能转化为机械能,而热交换器中只有热量的转移,不存在能量形式的转化;发电机中将机械能转化成了电能。
(3)发电机工作时,线圈在磁场中做切割磁感线运动,在电路中产生感应电流,这就是物理学中的电磁感应现象。
(4)核电站与传统以煤为燃料的火力发电站相比,核能的利用,可以节省化石能源,减少空气的污染。
20.如图是大亚湾核电站。
以原子核为燃料,当俘获一个慢中子后发生的裂变反应
方程下方的数字是中子及有关原子核的静止质量,单位为u。伟大的爱因斯坦认为,质量与能量相互转化,裂变过程中总质量减少,转化为核能。已知减少1个u的质量对应产生的能量为
9.3×102MeV.根据以上信息,此裂变反应释放出的能量约为 MeV
【答案】179.769(≈180)
【解析】由题意可知,裂变反应前后质量的差值为:
△m=235.0439u+1.0087u﹣138.9178u﹣93.9154u﹣3×1.0087u=0.1933u,
因减少1个u的质量对应产生的能量为9.3×102MeV,
所以,此裂变反应释放出的能量约为:
E=0.1933×9.3×102MeV=179.769MeV≈180MeV。
人教版第2节 核能精品课后测评: 这是一份人教版第2节 核能精品课后测评,文件包含222核能学生版-九年级物理全册同步精品讲义人教版docx、222核能教师版-九年级物理全册同步精品讲义人教版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共26页, 欢迎下载使用。
初中物理人教版九年级全册第二十二章 能源与可持续发展第2节 核能精品同步练习题: 这是一份初中物理人教版九年级全册第二十二章 能源与可持续发展第2节 核能精品同步练习题,文件包含同步讲义人教版物理九年级全一册-课时222核能原卷版docx、同步讲义人教版物理九年级全一册-课时222核能解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共25页, 欢迎下载使用。
人教版九年级全册第2节 核能精品测试题: 这是一份人教版九年级全册第2节 核能精品测试题,文件包含222核能解析版docx、222核能原卷版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共37页, 欢迎下载使用。