物理人教版九年级全一册第22章第2节 核 能 同步习题(解析版)

第2节核能
一、单选题
1.关于核能和太阳能，下列说法正确的是（）
A.太阳能属于一次能源，核能属于二次能源
B.核能是不可再生能源，太阳能是可再生能源
C.核电站的核心设备是反应堆，反应堆中发生的是热核反应
D.核电站利用的是核聚变释放的核能
2.关于信息、能源和材料，下列说法不正确的是（）
A.天然气是不可再生能源
B.通过手机微信可以参与抢红包，这一过程是靠电磁波传递信息的
C.随着科学技术快速发展，我国已经建成了利用核聚变能量发电的核电站
D.节能光源LED灯的核心元件是发光二极管，发光二极管的主要材料是半导体
3.能源科技的发展促进了人类文明的进步，下列有关能源的说法正确的是（）
A.核电站中的反应堆是利用核裂变发电的
B.太阳能、风能、天然气都是可再生能源
C.电能是广泛使用的一次能源
D.因为能量转化服从能量守恒定律，所以能源是取之不尽、用之不竭的
4.下列说法正确的是（）
A.原子核由质子和电子组成
B.电子的发现说明原子是可分的
C.核能是清洁无污染的可再生能源
D.目前的核电站是利用核聚变来发电
5.关于材料、信息和能源，下列说法中错误的是（）
A.导体和绝缘体都是理想的电工材料
B.手机是利用电磁波传递信息的
C.目前核电站获得核能的途径是核裂变
D.太阳能是不可再生能源
6.关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（）
A.雷达是利用电磁波进行定位和导航的，且不同频率的电磁波在真空中传播速度相等
B.卫星通信、移动通信是利用超声波传递信息
C.目前核电站是利用核聚变释放的能量来发电
D.核能、石油、太阳能都是不可再生能源
7.世界新能源汽车大会将于2019年7月在海南举办，聚焦汽车与能源、交通、信息、通讯等领域联动以及和智慧城市应用场景的深度融合。

下列关于能源的说法，正确的是（）
A.太阳能是裂变释放出的能量
B.天然气是一种清洁的能源，人类可以无尽地开发利用
C.电能是最重要的二次能源
D.汽油可以作为“玉兔号”在月球上的工作能源
8.关于能源和信息，下列说法中正确的是（）
A.太阳能是太阳内部发生核裂变释放的能量
B.核能是可再生能源
C.电磁波可以传递信息，声波不能传递信息
D.手机在通话时涉及到的波既有电磁波又有声波
9.关于能量和信息，下列说法正确的是（）
A.核能、水能和风能均是可再生能源
B.有线电话是靠电流传递信息的
C.目前人类的核电站是利用核聚变获取电能的
D.不同频率的电磁波在真空中的传播速度不同
10.如图是一款太阳能座椅，椅子顶部安装的硅光电池板，可储备能量供晚间使用，下列说法正确的是（）
A.硅光电池板可以将太阳能转化为电能
B.硅光电池板是由超导材料制成的
C.太阳能来源于太阳内部氢核的裂变
D.太阳能属于不可再生能源
二、多选题
11.下列有关说法正确的是（）
A.光波不是电磁波
B.固定电话既有发射电磁波的功能，又有接收电磁波的功能
C.核能发电是利用原子核裂变释放的核能
D.人类在耗用各种能源时，都会对环境造成破坏
12.山东荣成第四代核电技术高温气冷堆示范工程，燃料装卸系统已经安装完毕并开始调试，很快就将并网发电。

它可在几千度高温下运行，发电效率比现有核电站显著提高，并且安全性更高，属于目前最先进的核电技术。

关于这座核电站的相关表述正确的是（）
A.它所用核燃料是属于不可再生能源
B.核电站利用的是核聚变释放的能量
C.控制室电脑芯片用半导体材料制成
D.效率高可以打破能量守恒定律局限
13.关于核聚变，下列说法正确的是（）
A.任何两个原子核都可以发生聚变
B.原子核必须在超高温下才能发生聚变
C.太阳的惊人能量来自大量氘核的聚变
D.目前人类已建立核电站，利用核聚变发电
14.关于能源的相关叙述，下面说法正确的是（）
A.虽然原子都有原子核，但不是利用任何物质都能得到有利用价值核能
B.到目前为止，人类获得核能的途径只有两种，即重核裂变和轻核聚变
C.太阳能归根结底源于太阳内部的核聚变反应，因此属于不可再生能源
D.现有核电站大多数是利用核裂变原理，利用核聚变原理的属于极少数
15.下列说法正确的是（）
A.机械能为零的物体，内能一定为零
B.电动机带动水泵把水送到高处是把机械能转化为电能
C.核能和可再生能源都属于清洁能源
D.太阳的能量来自于核反应，原子弹也是根据此原理制成的
三、填空题
16.能源的利用要考虑可持续发展，既要满足当代人的需要，又要考虑后人的需求。

核能是一种______（填“可再生”或“不可再生”）能源。

核电站是利用核______（填“裂变”或“聚变”）获得的核能来发电的。

17.商家用扫描器扫描我们支付宝、微信的支付二维码时，可完成移动支付，扫描器中光敏二极管的主要材料是______材料（选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）；我国首艘国产航母采用蒸汽轮机的常规动力系统，而核动力航母则是利用可控核______释放核能获得动力，与核能发电原理相同。

18.用中子轰击铀235原子核，铀核分裂时释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子又会轰击其他铀核……于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量的核能。

这就是裂变中的______。

19.核能作为一种新能源，正在逐步被人们开发和利用，核电站是利用核能发电，其核燃料在反应堆内是通过核______（选填“裂变“或“聚变”）的方式，把核能转化为电能输送到国家电网，供千家万户使用，手机是利用______来传递信息的。

20.自然界存在多种的能源，其中煤、石油、天然气是______能源（选填“可再生”或“不可再生”）；核能是目前被广泛应用的新能源，核电站是利用核______反应所释放的能量来发电的。

四、简答题
21.没有任何技术是毫无风险、万无一失的。

就目前的核能发电技术水平而言，你认为核能是一种清洁无污染的能源吗？
22.在核电站中，从核能到电能，中间经过了哪些形式的能量转化？
五、综合题
23.2019年4月10日，人类发布了首张黑洞照片，为解开星系演化之谜提供了宝贵资枓。

（1）质量巨大的天体，像太阳一样，其内部一直发生着核______（选填“聚变“或“裂变”）反应，并______（选填“吸收”或“释放”）大量的能量，当天体的能量即将耗尽时。

在自身______（选填“重力”或“惯性”）的作用下发生塌缩，就形成了黑洞。

（2）照片中的黑洞距离我们5500万______（选填“年”或“光年”），它是根据接收到的高能射线经过计算机处理而形成的。

第2节核能
【答案】
1. B
2. C
3. A
4. B
5. D
6. A
7. C
8. D
9. B
10. A
11. CD 12. AC 13. BC 14. AB 15. CD
16. 不可再生裂变
17. 半导体裂变
18. 链式反应
19. 裂变电磁波
20. 不可再生裂变
21. 答：
核能是一种相对较为清洁的能源，但是核泄漏造成的核辐射会使周边环境严重污染，合理开发核能能解决人类能源危机，核能开发不是绝对安全的，核辐射污染、核废料污染是极为严重的。

22. 答：核能发电时，在核反应堆中核能转化为内能，在汽轮机中内能再转化为机械能，在发电机中机械能转化为电能，所以，核能发电过程中能量转化顺序是核能→内能→机械能→电能。

23. 聚变释放重力光年
【解析】
1.
解：
A、太阳能、核能都是一次能源。

故A错误；
B、太阳能可从自然界不断获得且可重复利用，属可再生能源，核能是不可再生能源，故B正确；
CD、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，核聚变又称热核反应，故CD错误。

故选：B。

（1）可以从自然界直接获取的能源叫一次能源；必须通过一次能源的消耗才可以得到的能源叫二次能源。

（2）可以从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源；一旦消耗就很难再生的能源称之为不可再生能源；
（3）核能分为裂变和聚变两种，裂变分为两种：可控链式反应和不可控链式反应，前者主要应用在核反应堆中，后者应用在原子弹中；聚变主要应用在氢弹上，核聚变又称热核反应。

本题考查了能源的分类以及核能的有关知识，是一道基础题；能源问题是当今社会的热点，需要引起注意。

2.
解：
A、天然气是化石能源，不能在短时间内形成，是不可再生能源，故A正确；
B、手机既可以接收电磁波，也可以发射电磁波，通过手机微信的“摇一摆”，就可以参与抢红包，这一过程是靠电磁波传递信息的，故B正确；
C、目前已建成的核电站的能量来自于重核的裂变，而不是轻核聚变，故C错误；
D、节能光源LED灯的核心元件是发光二极管，制作二极管的材料是半导体材料，常用的有：硅、锗等材料，故D正确。

故选：C。

（1）能在短时间内形成的能源属于可再生能源，不能在短时间内形成的能源属于不可再生能源；
（2）手机是通过电磁波来传递信息的；
（3）目前已建成的核电站的能量来自于重核的裂变；
（4）二极管是由半导体做成的器件，它具有单向导电性。

本题能源的分类，信息的传递，核能的利用，以及半导体材料，涉及的知识点较多，但难度不大，熟练应用基础知识即可正确解题。

3.
解：A、核电站中的反应堆是利用核裂变发电的，故A正确。

B、太阳能、风能、天然气中，太阳能和风能是可再生能源，天然气是不可再生能源，故B错误。

C、通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源，如电能，故C错误。

D、随着人类对能源的消耗，能源会随着人类的开发使用而减少，故D错误。

故选：A。

（1）核能的利用包括核裂变和聚变，核电站中的反应堆是根据核裂变发电的。

（2）可再生能源的概念：像风能、水能、太阳能等可以在自然界源源不断地得到，把它们称为可再生能源。

不可再生能源的概念：化石能源、核能等能源会越用越少，不能在短期内从自然界得到补充，这类能源称为不可再生能源。

（3）可以直接从自然界获得的能源叫一次能源，如化石能源、风能、水能、太阳能。

无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源，如电能。

（4）人类利用能源，将各种能源转化为人类需要的其它能源，能源会随着人类的开发使用而减少。

熟悉能源的种类，知道核能的利用，可解答此题。

4.
解：
A、原子核是由质子和中子组成，不是质子和电子构成的，故A错误；
B、汤姆生发现了电子，从而说明原子是可分的，故B正确；
C、核能是矿物能源，不是可再生资源，故C错误；
D、核电站是利用原子的核裂变的链式反应产生的能量来发电的，故D错误。

故选：B。

（1）根据原子结构的相关基础知识判断；
（2）可用来发电核能是矿物能源，不是可再生资源，水、风力、生物资源、太阳能是可再生资源；
（3）原子核裂变的链式反应产生的能量。

本题主要考查了原子的结构组成和核能的相关知识，是一道基础题目，比较简单。

5.
解：A、导体容易导电，绝缘体不容易导电，所以导体和绝缘体都是理想的电工材料，故A正确；
B、手机是通过发射和接收电磁波来传递信息的，故B正确；
C、目前核电站是利用核裂变获得能量的，故C正确；
D、太阳能是可再生能源，故D错误；
本题选错误的；
故选：D。

（1）导体容易导电，绝缘体不容易导电；
（2）电磁波能传递信息；
（3）核能分为裂变和聚变两种，裂变分为两种：可控链式反应和不可控链式反应，前者主要应用在核反应堆中，后者应用在原子弹中；聚变主要应用在氢弹上；目前核电站是利用核裂变获得能量的；
（4）可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源；例：水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能；
不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源；例：化石能源（煤炭、石油、天然气）、核能。

此题考查我们对能源分类的了解、半电磁波应用以核能的利用等知识点，属于识记性题目，难度不大。

6.
解：A、雷达就是利用电磁波的发射、传播、反射、接收来工作的，且不同频率的电磁波在真空中传播速度相等，故A正确；
B、卫星通信、移动通信是利用电磁波传递信息的，故B错误；
C、目前核电站是利用核裂变释放的能量来发电，故C错误；
D、核能、石油属于不可能在短期内从自然界得到补充的能源，是不可再生能源；太阳能可以从自然界里源源不断地得到，是可再生能源，故D错误。

故选：A。

（1）雷达是利用电磁波来测定物体位置的无线电设备；
（2）卫星通信、移动通信都是利用电磁波来传递信息；超声波不能在真空中传播；（3）核电站是利用核裂变释放的能量来发电；
（4）能源可以分为可再生能源（可以在自然界里源源不断地得到的能源）和不可再生能源（不可能短期内从自然界得到补充的能源）。

此题涉及到能源的分类、电磁波的应用、核裂变的应用等，都属于基础常识，应当了解。

7.
解：A、太阳能是聚变释放的能量，故A错误。

B、天然气是一种清洁的能源，由于天然气属于不可再生能源，所以人类不可以无尽地开发利用，故B错误。

C、电能是通过一次能源的消耗才能得到二次能源，故C错误。

D、燃料燃烧需要氧气的助燃，月球上是真空状态，汽油无法燃烧，所以汽油不能作为“玉兔号”在月球上的工作能源，故D错误。

故选：C.
（1）太阳能是聚变释放的能量。

（2）化石能源、核能等能源会越用越少，不能在短期内从自然界得到补充，这类能源称为不可再生能源。

（3）无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源；如电能。

（4）燃料燃烧需要氧气的助燃，月球上是真空状态。

知道太阳能是核聚变、化石能源属于不可再生能源、电能属于二次能源，理解燃料燃烧的条件，可解答此题。

8.
解：
A、太阳能是太阳内部发生核聚变释放的能量，故A错误；
B、核能在地球是的储量是有限的，消耗后不可能再生，属不可再生能源，故B错误；
C、电磁波与声波都能传递信息与能量，故C错误；
D、手机把信息的传递给对方的时候是利用电磁波，但是手机内部需要把声信号先转化为电信号，故D正确。

故选：D。

（1）太阳内部不断发生着氢核聚变成氦核的反应，又称热核反应；
（2）可以从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源；一旦消耗就很难再生的能源称之为不可再生能源；
（3）电磁波与声波都能传递信息与能量；
（4）手机把信息的传递给对方的时候是利用电磁波，但是手机内部需要把声信号先转化为电信号。

本题考查了太阳能的来源、能源的分类、电磁波和声波的作用等知识，难度不大。

9.
解：
A、风能、水能可以从自然界源源不断的得到补充，是可再生能源，核能源是不可再生能源，故A错误；
B、有线电话利用变化的电流传递信息，故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、不同频率的电磁波在真空中传播速度相同，都等于光速，为3×108m/s，故D错误。

故选：B。

（1）能从自然界源源不断获得的能源是可再生能源，不能从自然界源源不断获得的能源是不可再生能源；
（2）有线电话靠电流传输信息；
（3）核电站是利用核裂变产生的巨大能量来发电的；
（4）不同频率的电磁波在真空中传播速度相同，都为3×108m/s。

本题涉及的知识点较多，但难度不大，熟练应用基础知识即可正确解题。

10.
解：
A、硅光电池板可将太阳能转化为电能，故A正确；
B、硅光电池板由半导体材料制成，故B错误；
C、太阳能来源于太阳内部氢核的聚变，而不是裂变，故C错误；
D、太阳能可源源不断从自然界获得，因此属于可再生能源，故D错误。

故选：A。

根据对硅光电池板的材料、能量转化的了解，判断AB选项；
根据对太阳能的产生及特点的了解判断CD选项。

本题主要考查了对硅光电池板及太阳能的了解，属基础知识的考查，难度不大。

11.
解：A、光本身就是一种电磁波，故A错误；
B、固定电话是利用电流传递信息的，移动电话（手机）既有发射电磁波的功能，又有接收电磁波的功能，故B错误；
C、核电站是利用原子核裂变释放的能量来发电的，故C正确；
D、人类耗用各种能源时，特别是燃烧化石能源时，废气的排放是最主要的污染之一，因此会对大气造成影响和破坏，故D正确。

故选：CD。

（1）电磁波是一个大家族，有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、无线电波、微波等。

（2）固定电话是利用电流传递信息的；手机是通过发射和接收电磁波来实现通信的。

（3）核电站是利用原子核裂变时释放的核能来发电的。

（4）能源消耗，尤其是各种化石能源的使用过程中，会向大气中排放大量的氮氧化物等有害气体。

本题考查了电磁波的基本知识、核裂变、环保问题等知识点；此题相对比较简单，属于基础题。

12.
解：
A、核电站原子核的裂变的链式反应产生的能量发电，核能源于核矿石内的能量，核矿石属于矿产能源，而矿产资源属于不可再生能源，故A正确；
B、核能发电厂都是利用核裂变发电，故B错误；
C、芯片是半导体材料制成，故C正确；
D、效率高是能量利用率高，不可以打破能量守恒定律局限，故D错误。

故选：AC。

（1）核电站：利用原子核的裂变的链式反应产生的能量发电；像水能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源；
（2）核电站是通过核裂变来释放核能；
（3）芯片的材料是半导体材料；
（4）任何情况下能量都是守恒的。

本题考查能源的分类，以及半导体材料的应用、对能量守恒定律的理解，是一道基础题。

13.
解：
A、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A错误；
B、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，发生核聚变，故B正确；
C、太阳的能量来自大量的氘核的聚变，故C正确；
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：BC。

（1）核聚变，即氢原子核（氘和氚）结合成较重的原子核（氦）时放出巨大的能量；（2）在超高温条件下氢的原子核发生了聚变；
（3）太阳的能量来自于原子核的聚变；
（4）核电站的核心是核反应堆，它以铀为燃粒，在裂变过程中释放出核能，再通过热交换器变为高温高压的蒸汽，然后利用蒸汽去驱动蒸汽轮机，蒸汽轮机的旋转带动发电机发电。

此题考查了有关核聚变的知识，要认识核能、利用核能，是我们应该了解的基本知识点。

14.
解：
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，故A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．太阳能可以从自然界源源不断的得到，属于可再生能源，故C错误；
D．核电站是利用可控制原子核裂变的链式反应释放出大量的核能，目前核聚变是不可控制的，还没有利用核聚变原理的核电站，故D错误。

故选：AB。

（1）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--裂变和聚变时才伴随巨大的能量变化；
（2）目前人类获得核能的途径有重核裂变和轻核聚变；
（3）能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源；
（4）核电站是利用可控的核裂变来发电的。

本题主要考查学生对核能的理解和掌握，核能分为裂变和聚变两种，裂变分为两种：可控链式反应和不可控链式反应，前者主要应用在核反应堆中，后者应用在原子弹中，聚变主要应用在氢弹上。

15.
解：A、一切物体都有内能，因此机械能为零的物体，内能一定不为零，故A错误；
B、电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能，故B错误；
C、核能和可再生能源都属于清洁能源。

故C正确；
D、太阳释放的能量主要来自于内部发生的核聚变，向外界不断的释放光和热；原子弹是根据核裂变原理制成的。

故D正确；
故选：CD。

（1）一切物体都具有内能。

（2）用电器工作时电能转化为其他形式的能。

（3）清洁能源，即绿色能源，是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源，它包括核能和“可再生能源”。

（4）太阳内部不停地进行着热核反应（氢聚变为氦），同时释放出巨大的能量；质量较大的原子核变成两个相差不大的原子核的现象叫做核裂变；较轻的原子核结合成较重的核的现象叫核聚变。

利用核裂变制成了原子弹，利用核聚变制成了氢弹。

此题主要考查学生对能源分类、能量的转化等知识的理解和掌握，明确各个物理量的真正含义后，可顺利解决此题。

16.
解：（1）核能会越用越少，不能在短期内从自然界得到补充，属于不可再生能源。

（2）核电站是利用核裂变获得核能发电的。

故答案为：不可再生；裂变。

（1）不可再生能源的概念：化石能源、核能等能源会越用越少，不能在短期内从自然界得到补充，这类能源称为不可再生能源。

（2）核裂变可用于制造原子弹和核电站。

理解可再生能源和不可再生能源的概念，知道核裂变的应用，可解答此题。

17.
解：当光照发生变化时，由半导体材料做成的光敏电阻的阻值可发生变化，则可以感知条形码，而其它材料都不具有此种性质；
核动力航母上的核反应堆是利用可控的核裂变释放的核能发电的。

故答案为：半导体；裂变。

光敏二极管的主要材料是半导体材料；核反应堆是利用核裂变释放的能量。

此题主要考查了半导体的应用、核能的利用，属于基础知识，要熟记。

18.
解：这些中子又会轰击其他铀核……于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量的核能。

这就是裂变中的链式反应。

故答案为：链式反应。

核能的利用包括：裂变和聚变。

裂变是通过链式反应实现的。

理解核能中的裂变是链式反应，可解答此题。

19.
解：核能包括核聚变和核裂变，目前核聚变是不可控的，所以核电站是利用核裂变的方式获得能量，把核能转化为电能输送到国家电网，供千家万户使用；手机是利用电磁波来传递信息的。

故答案为：裂变；电磁波。

核能包括核聚变和核裂变，目前核裂变是可控的，核聚变是不可控的；电磁波能传递信息。

本题考查来电磁波的应用及核能的知识，关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析即可。

20.
解：（1）短期内可以从自然界得到补充的能源是可再生能源；短期内不能在自然界得到补充的能源是不可再生能源；所以煤、石油、天然气等化石能源都是不可再生能源；（2）核能的利用包括：核裂变与核聚变，核电站是利用核裂变反应所释放的能量来发电的。

故答案是：不可再生；裂变。

（1）短期内可以从自然界得到补充的能源是可再生能源；短期内不能在自然界得到补充的能源是不可再生能源；
（2）核能的利用包括：核裂变与核聚变。

目前科技手段来说核聚变反应的速度还是不可控的；核裂变应用于：核电站、原子弹；太阳表面发生着核聚变，人类对核聚变的利用有：氢弹。

本题考查了能源的分类，及核能的应用。

要特别记住核裂变与核聚变的不同应用。

21.
核能是人类现阶段利用的新能源之一，该能源之所以能得到如此大规模的利用，源于其优点很多，我们可以从经济、环保、高效等角度分析即可；其缺点可以从核能的污染的。