教科版九年级下册4 核能习题

教科版九年级物理下册11.4 核能 同步练习附解析

一、单选题

1．如图是2021年12月9日二次出征的女宇航员王亚平在太空进行讲课情景，下列说法正确的是（　　） 

A．空间站上的太阳能电池板将光能转化为机械能

B．王亚平在天和核心舱内授课依靠电磁波与地面学生交流

C．空间站的外壳使用了密度大、耐温性好的新材料

D．太阳能实质上是核裂变释放的核能

2．目前世界上很多国家把核能发电当作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．核能发电利用的是原子核裂变释放的核能

C．核能发电利用的是原子核聚变释放的核能

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完全相同

3．如图所示，“华龙一号”作为“一带一路”建设的新名片，是中国核电“走出去”战略的主要典范之一。以下关于核电站的说法正确的是（　　）

A．核电站是利用重核裂变来发电的

B．发电时核能直接转化为电能

C．核电站的核废料可以直接堆放在露天垃圾场

D．核能在转化和转移过程中，没有遵循能量守恒定律

4．和平利用核能，提高清洁型能源比重，是我国能源发展战略的重要内容。关于核能，下列说法正确的是（　　） 

A．核反应堆中，核能是通过聚变释放的能量

B．核反应堆中，核能是通过裂变释放的能量

C．核能是可再生能源

D．核能是二次能源

5．为缓解电力紧张的状况，我国陆续建造了一些核电站。关于核电站，下列说法正确的是（　　） 

A．核反应堆中发生的是核聚变

B．核电站使用的核燃料是石油或天然气

C．放射性元素放出的射线有α射线、β射线和γ射线

D．核电站发电的能量转化过程是：核能-机械能-内能-电能

6．关于原子核和核能，下列说法中正确的是（　　） 

A．物理学家确认，原子核由质子和电子组成

B．重核裂变或轻核聚变都能释放出核能

C．目前的核电站是利用核聚变释放的核能来发电的

D．核聚变的原料“铀”在地球上的储量非常有限

7．图是核电站工作情况的方框图，关于方框图中各装置的能量转化，下列说法正确的是（　　） 

A．核反应堆将核能转化为电能

B．蒸汽轮机将机械能转化为内能

C．发电机将机械能转化为电能

D．各种用电器只能将电能转化为内能

8．如图为核电站发电流程图。在核电站的发电过程中，从核能到电能，图中所示的转化顺序正确的是（　　） 

A．核能，化学能，机械能，电能 B．核能，内能，机械能，电能

C．核能，机械能，内能，电能 D．核能，内能，化学能，电能

9．关于核电站的叙述中不正确的是（　　）  

A．特别适合于缺少化石能源的地区

B．可以减少燃料运输量

C．核电站存在核泄漏的危险，所以应禁止修建核电站

D．需要保护措施

10．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，在极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，现阶段可以利用核裂变和核聚变发电

C．核电站是使核能转化为内能再通过汽轮发电机转化为电能的装置

D．目前，在核电站的反应堆中发生的是可控制的核聚变

11．如图所示为核电站发电流程示意图。下列关于核能发电的表述中正确的是（　　） 

A．核电站使用的燃料是石油或天然气

B．核燃料是可再生能源

C．核电站发电过程中把核能直接转化为电能的

D．核电站产生的核废料不可以像生活垃圾那样处理

12．下列关于核能的说法正确的是（　　）  

A．物质是由原子组成的，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，即原子核的裂变和聚变

C．原子弹和氢弹都是利用原子核裂变的原理制成的

D．自然界只有在人为的条件下才会发生裂变

13．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。关于核动力舰母说法正确的是（　　）  

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．航母核反应维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

14．如图是核电站原理的示意图，从核能到电能，在能量转化过程中，正确的是（　　） 

A．核能→内能→电能 B．核能→机械能→内能→电能

C．核能→内能→机械能→电能 D．核能→机械能→电能

15．下列说法正确的是（　　）

A．核能是指原子核发生变化时所释放的能量

B．煤炭、石油、天然气、太阳能都是不可再生能源

C．原子弹和氢弹都是利用核裂变

D．目前核电站获得核能的途径是核聚变

二、填空题

16．为了缓解电力紧张，我国积极推进核电站的建设，核电站利用核能的途径是可控制的核　     　（选填"裂变"或"聚变"），核能属于　     　（选填"可"或"不可"）再生能源。不可

17．核电站只需要消耗很少的核燃料就可以产生大量的电能，核反应堆中的核燃料是　     　（选填：“可”或“不可”）再生能源；在核潜艇中是利用核　     　（选填：“聚”或“裂”）变产生的能量。

18．某沿海小镇正酝酿建设核电站。

（1）目前核电站是利用　     　方式获得核能的。

（2）当地居民对核电站的建设争议很多，下列支持建设核电站的观点有_________。  

A．核反应存在放射性，对当地居民有一定的伤害

B．核电站的建设在一定程度上可推动当地的经济发展

C．只要管理规范，放射性污染可以控制

D．核电站可以缓解本地区的供电危机

E．核电站会破坏当地的生态环境

19．“人造太阳”是利用氢核　     　(选填“裂”或“聚”)变来获得巨大能量的，现在的核电站都是利用核　     　(选填“裂”或“聚”)变来获取能量的。

20． 2019年贺岁大片《流浪地球》，有网友概括为“太阳要完了，地球要跑了”，在太阳内部，发生　     　(选填“核裂变”或“核聚变”)产生光和热；太阳在毁灭膨胀过程中，它的密度会　     　(选填“变大”“变小”或“不变”)；为了摆脱太阳的引力，使地球“逃离”太阳系，地球上的一万多个发动机火力全开，发动机喷出气体的同时受到反作用力，从而脱离太阳的引力，这是利用了力的作用是　     　的。

21．太阳的能量是通过　     　 (选填“核裂变”或“核聚变”)反应产生的；质量较小的原子核在超高温作用下结合成质量较大的原子核，会释放出巨大的核能，这种现象叫　                 　，氢弹就是利用此原理制成的。

22．核武器在爆炸时有巨大的破坏性，而且爆炸遗留物由于具有　     　，在很长一段时间内还会危及人类生命安全。

23．原子弹爆炸利用　     　在极短的时间内放出巨大的能量，氢弹是利用　     　释放出核能。（选填“核聚变”或“核裂变”）

24．与火力发电相比，核能发电具有以下优点：一是核电站只需消耗很少的　     　就可以产生　     　；二是核电站不排放烟尘和　         　、　         　等有害气体，对　     　的污染比火力发电站小得多；三是从长远看，核能发电　                 　。

25．核电站是利用　     　发电的电站，目前已建的核电站都是利用　     　反应产生的能量来发电的，核电站的主要组成部分是反应堆、　         　、　         　、发电机等。

三、实验探究题

26．核能作为一种“绿色”能源，为许多国家所接受。但核能的安全问题直接关系到人类的共同利益，引起国际社会的高度关注。我国在核安全法规体系建设上，借鉴国际原子能机构以及核电先进国家的安全标准；在核电技术利用上，注重引进消化吸收基础上的自主创新；在核电发展道路上，从“适度发展”到“积极发展”，再到现在强调“安全第一”。近期，国务院要求切实加强正在运行核设施的安全管理，全面审查在建核电站，暂停审批核电项目。

结合材料，回答下列问题：

（1）从唯物辩证法角度，分析我国在发展核电事业过程中是怎样坚持具体问题具体分析的。

（2）运用《政治生活》知识，说明我国政府加强核安全管理的依据。

四、计算题

27．一座功率为120万千瓦的核电站，年发电量约为60亿千瓦时。若建一座功率相同的火力发电站，用热值为2.93×107J/kg煤做燃料，化学能转化为电能的整体效率为25%，一年需供应多少吨煤？若每节车厢的装载量为60吨，一列火车由60节车厢组成，需要多少车次才能完成运输任务？

五、简答题

28．如图所示是核电站原理的示意图，结合这张图，简要叙述核电站是如何工作的． 

答案解析部分

1．【答案】B

【解析】【解答】 A：空间站上的太阳能电池板将光能转化为电能，A错误；
B：王亚平在天和核心舱内授课依靠电磁波与地面学生交流，B正确；
C：空间站的外壳使用了密度小、耐温性好的新材料，C错误；
D：太阳能实质上是核聚变释放的核能，D错误。
故选B。

【分析】太阳能是轻核聚变释放核能，电池板将光能转化为电能，空间站和地面之间有真空环境，电磁波才能在真空中传播。空间站质量越大，发射时需要的推力越大。

2．【答案】B

【解析】【解答】核能是不可再生能源；核能发电是利用原子核裂变释放的能量来发电的；核电站和原子弹都是利用裂变的链式反应释放出巨大能量的原理制成的，其中在核电站中链式反应的速度和规模是人为控制的，而原子弹的裂变过程是不加控制的。

故答案为：B

【分析】核能是不可再生能源；核电站是利用原子核裂变释放能量；原子弹的裂变是不可控制的。

3．【答案】A

【解析】【解答】在核电站的反应堆中发生的是可控核裂变(重核裂变)，这种反应称为链式反应；

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；

核电站的核废枓中具有很多的放射性物质，不可以直接堆放在露天垃圾场；

任何能量的转移或转化，都遵循能量守恒定律。

故答案为：A

【分析】核电站利用核裂变释放能量；任何能量的转移或转化，都遵循能量守恒定律。

4．【答案】B

【解析】【解答】AB.核反应堆中，核能是通过裂变释放的能量，A错，B正确； C：核能是不可再生能源，C错误；              D：核能是一次能源，D错误。  故选B。
【分析】核反应堆中，核能是通过裂变释放的能量。不可再生能源主要有：煤炭、石油、天然气、化学能、核燃料等。能源可分为一次能源和二次能源。一次能源是指自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源，又称天然能源，如煤炭、石油、天然气、水能等。

5．【答案】C

【解析】【解答】原子核在发生裂变或聚变时都能释放能量，核反应堆中发生的是可控的核裂变

核电站使用的是核燃料，而不是石油或天然气

放射性元素主要是放出α射线、β射线和γ射线三种射线

故答案为：C

【分析】核反应堆利用核裂变释放能量；放射性元素主要是放出α射线、β射线和γ射线三种射线。

6．【答案】B

【解析】【解答】原子核是由质子和中子组成的，质子和中子是由更小的微粒夸克组成的，A选项错误。核电站是利用核裂变的链式反应释放的核能来发电的，C选项错误。铀在地壳中的含量很高，比汞、铋、银要多得多，但由于提取铀的难度较大，只有沥青铀矿和钾钒铀矿两种常见的矿床，D选项错误。

故答案为：B

【分析】核能的利用方式是核裂变和核聚变；原子核是由质子和中子组成的。

7．【答案】C

【解析】【解答】A：核反应堆将核能转化为内能，A错误 B：蒸汽轮机将内能转化为机械能，B错误；              C：发电机将机械能转化为电能，C正确；              D：电热器将电能转化为内能，电动机将电能转化为机械能，灯泡将电能转化为光能，D错误。              故选C。  【分析】核电站发电过程：核能先转化为水的内能，水受热以后温度上升会产生大量的水蒸气，水蒸气会推动蒸汽轮机转动，将内能转化为机械能，蒸汽轮机又带动发电机转动，最后发电机将机械能转化为电能．

8．【答案】B

【解析】【解答】如图的能量转化过程为：核能通过裂变，产生内能，内能再通过汽轮机转化为机械能，机械能带动发电机产生电能。B符合题意。

故答案为：B

【分析】核电站主要组成包括：核反应堆、热交换器、汽轮机和发电机等，明确各部分的能量转化.

9．【答案】C

【解析】【解答】A. 特别适合于缺少化石能源的地区，A不符合题意；B核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便，一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30公吨的铀燃料，一航次的飞机就可以完成运送.B不符合题意．核能具有放射性，如处理不当会造成环境污染，但是能因此而禁止修建核电站．C错误，符合题意、D不符合题意。

故答案为：C

【分析】核电站主要组成包括：核反应堆、热交换器、汽轮机和发电机等，明确核能发电的能量转化过程.注意核电站的核废料由于仍具有放射性，必须进行专门处理.

10．【答案】C

【解析】【解答】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，不符合题意； B、当原子核内部发生变化时会释放出巨大的能量，现阶段可以利用核裂变发电；B不符合题意；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．说法正确； 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．D不正确.

故答案为：C

【分析】核能获取的途径有两条：重核的裂变和轻核的聚变（聚变也叫热核反应）.原子弹和目前人类制造的核电站是利用重核的裂变释放能量的，而氢弹则是利用轻核的聚变释放能量的.

11．【答案】D

【解析】【解答】A. 核电站使用的是核原料，也称核燃料，而不是石油或天然气等，A说法错误；B. 核燃料是不可再生能源B不符合题意C. 根据核能发电的过程可知，核能发电的能量传递和转化过程是：核能→水的内能→机械能→电能，B不符合题意；C. 核反应堆中发生的是可控的核裂变，C说法错误；D. 核电站的核废料由于仍具有放射性，故不能像生活垃圾那样处理或进行二次加工利用，必须进行专门处理，D符合题意

故答案为：D

【分析】核电站主要组成包括：核反应堆、热交换器、汽轮机和发电机等，明确核能发电的能量转化过程.注意核电站的核废料由于仍具有放射性，必须进行专门处理.

12．【答案】B

【解析】【解答】A. 目前人们获得核能的途径主要是为数极少的放射性物质的裂变和氢的同位素及氦原子的聚变，不是所有的物质都能发生核反应的，A不符合题意。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。B符合题意。C. 原子弹是利用核裂变原理，氢弹是核聚变。C不符合题意。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。D不符合题意。

故答案为：B

【分析】核能获取的途径有两条：重核的裂变和轻核的聚变（聚变也叫热核反应）.原子弹和目前人类制造的核电站是利用重核的裂变释放能量的，而氢弹则是利用轻核的聚变释放能量的.

13．【答案】C

【解析】【解答】A.核能属于不可再生资源，A不符合题意；
B.核反应堆利用的是核裂变的形式，B不符合题意；
C.核反应堆的链式反应是可控的，C符合题意；
D.核反应堆中的核废料对环境有严重污染，必须要妥善处理，D不符合题意；
故答案为：C.
【分析】核能不可再生，利用形式有裂变和聚变，核废料对环境有污染。

14．【答案】C

【解析】【解答】核能把水加热的过程，是核能转化为水的内能；水蒸气推动发电机线圈转动，是内能转化为机械能；发电机线圈在磁场中转动，通过电磁感应，将机械能转化为电能。故答案为：C
【分析】根据过程中的能量变化分析。

15．【答案】A

【解析】【解答】A、核能是指原子核发生裂变和聚变时所释放的能量，A符合题意；
B、煤炭石油天然气都属于化石能源，都是地球演变过程中生成的，是不可再生能源，但是太阳能在人类的历史中取之不尽用之不竭，是可再生能源，B不符合题意；
C、原子弹是利用核裂变释放巨大的能量来实现爆炸，而氢弹是利用核聚变来实现的，C不符合题意；
D、核聚变需要高温高压，目前的技术条件还不具备而且还不能控制聚变的进程，所以目前的核电站都是核裂变 . D不符合题意 .
 

故答案为：A .

【分析】A、原子核发生裂变和聚变时可释放大量的能量；
B、短期内不能形成的能源都是不可再生能源；
C、原子弹是利用核裂制成的，而氢弹是利用核聚变来实现的；
D、目前核电站获得核能的途径是核裂变 .

16．【答案】裂变；不可

【解析】【解答】核电站利用核能的途径是可控制的核裂变获取核能，核能是不可再生能源。
【分析】目前的技术只能控制核裂变，核聚变还无法控制；核能不能短时间再次获取，属于不可再生能源。

17．【答案】不可；裂

【解析】【解答】核燃料在短期内不能从自然界得到补充，是不可再生能源。

核潜艇利用核能与核电站的原理是相同的，所以是核裂变的利用。

【分析】核燃料在地球上的储量是有限的，属不可再生能源。
核能的释放包括核聚变和核裂变，核潜艇是通过核裂变来获得能量的。

18．【答案】（1）核裂变

（2）B；C；D

【解析】【解答】（1）核电站是利用核裂变获得核能的。
（2）支持建设核电站的观点应该是对人类和自然环境没有害处的观点。 A：核反应存在放射性，对当地居民有一定的伤害，不合题意；              B：核电站的建设在一定程度上可推动当地的经济发展，符合题意；              C：只要管理规范，放射性污染可以控制，符合题意；              D：核电站可以缓解本地区的供电危机，符合题意；              E：核电站会破坏当地的生态环境，不符合题意；

故选BCD。

【分析】（1）核电站是利用核裂变获得核能。
（2）支持建设核电站的观点应该是对人类和自然环境没有害处的观点，据此分析。

19．【答案】聚；裂

【解析】【解答】 “人造太阳”是利用氢核聚变来获得巨大能量的，现在的核电站都是利用核裂变来获取能量的。
【分析】核能有轻核聚变和重核裂变两种方式。人类已经掌握可控核裂变，可控核聚变还无法实现。

20．【答案】核聚变；变小；相互

【解析】【解答】(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)太阳在毁灭膨胀过程中，体积变大，质量不变，由公式ρ= 可知，它的密度会小；

(3)由于物体间力的作用是相互的，地球上的一万多个发动机火力全开，发动机喷出气体的同时，会受到反作用力，从而脱离太阳的引力。

【分析】太阳能利用核聚变释放能量；质量一定时，体积变大密度减小；物体间，力的作用是相互的。

21．【答案】核聚变；热核反应(核聚变)

【解析】【解答】太阳的能量是通过核聚变反应产生的，质量较小的原子核在超高温作用下结合成质量较大的原子核，会释放出巨大的核能，这种现象叫核聚变，氢弹就是利用此原理制成的。  【分析】太阳能核氢弹都是利用轻核聚变反应产生的。聚变反应时会释放巨大能量和热量，所以也称为热核反应。

22．【答案】放射性

【解析】【解答】核武器在爆炸时能在极短时间内释放出巨大能量，威力巨大，有巨大的破坏性，而且爆炸遗留物由于具有放射性，在很长一段时间内还会危及人类生命安全。
【分析】核武器具有放射性，会危及人类生命安全。

23．【答案】核裂变；核聚变

【解析】【解答】原子弹爆炸利用重核裂变在极短的时间内放出巨大的能量，氢弹是利用轻核聚变释放出核能。
故答案为：核裂变；核聚变.
【分析】核能获取的途径有两条：重核的裂变和轻核的聚变（聚变也叫热核反应）.原子弹和目前人类制造的核电站是利用重核的裂变释放能量的，而氢弹则是利用轻核的聚变释放能量的.

24．【答案】核燃料；电能；二氧化碳；二氧化硫；环境；成本低于火力发电

【解析】【解答】与火力发电相比，核能发电具有以下优点：成本低、耗能少，核电站只需消耗很少的核燃料就可以产生很多的电能；二是核电站不排放烟尘和二氧化碳和二氧化硫等有害气体，对环境  的污染比火力发电站小得多；三是从长远看，核能发电成本低于火力发电。
故答案为：核燃料；电能；二氧化碳；二氧化硫；环境； 成本低于火力发电 .
【分析】人类利用核能通过两个途径：裂变和聚变，其中核裂变可以在人为控制的条件下进行，也就是核电站；无论裂变还是聚变，都是在反应过程中释放出核能，核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它属于不可再生能源.

25．【答案】核能；链式；热交换器；蒸汽轮机

【解析】【解答】核电站是利用核能发电的电站，目前已经的核电站都是利用链式反应产生的能量来发电的，核电站的主要组成部分是反应堆、热交换器、汽轮机、发电机等。
故答案为：核能；链式；热交换机； 蒸汽轮机 .
【分析】核电站是利用核能发电的电站，主要组成部分是反应堆、热交换器、汽轮机、发电机等.

26．【答案】（1）①坚持在矛盾普遍性指导下，具体分析矛盾的特殊性。我国借鉴国际原子能机构以及核电先进国家的安全标准，形成了自己的核安全法规体系。

②根据同一事物在不同阶段的不同矛盾决定发展思路。在核电发展道路的不同发展阶段，各有不同的侧重点。

③着重把握解决主要矛盾。当前，国家强调“安全第一”体现了这一点。

④坚持辩证否定观，树立创新意识。我国在核电技术利用上，注重在引进消化吸收基础上进行自主创新。

（2）①我国是人民民主专政的社会主义国家，政府坚持为人民服务的宗旨以及对人民负责的工作原则。我国政府加强核安全管理是维护人民利益，对人民负责的体现。

②我国政府具有组织社会主义经济建设和提供社会公共服务的职能。政府有责任保护环境防治污染，安全利用核能，促进经济发展。

③主权国家作为国际社会的最基本成员必须履行国际义务。我国在坚定地维护自身利益的同时，也维护各国人民的共同利益。我国政府加强核安全管理，体现了一个负责任的大国形象。

【解析】【分析】根据同一事物在不同阶段的不同矛盾决定发展思路。在核电发展道路的不同发展阶段，各有不同的侧重点。着重把握解决主要矛盾。当前，国家强调“安全第一”体现了这一点来进行解答。

27．【答案】解：年发电量60亿千瓦时相当的焦耳数为E=6×109×3.6×106J=2.16×1016J，

所需煤的总质量为m= =2.95×109kg=2.95×106t；

每列货车的运输量为60t×60=3.6×103t，

则n= =820。

【解析】【分析】结合题意，先求出煤燃烧需放出的总能量，再由Q放=mq变形公式求出煤的质量；再由每节车厢的装载量为60t，一列火车由30节车厢组成，求出车次的数量.

28．【答案】答：核反应堆产生的大量的核能使水汽化变成水蒸气，此过程把核能转化为水和水蒸气的内能；水蒸气带动汽轮机工作，内能转化为机械能； 

汽轮机推动发电机发电，是机械能转化为电能，最终实现了核能向电能的转化．

【解析】【分析】解决此题需要了解核电站的发电原理及其能量转化．