2023-2024 学年 浙教版科学九年级上册 3.7 核能 同步练习
试卷更新日期：2023-10-25 类型：同步测试
一、选择题
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1. 2022年12月，核聚变研究领域取得突破性进展。科学家在使用激光的聚变实验中首次实现了净能量增益，即产生的能量比注入的能量还要多。这意味着，人类未来有望结束对化石燃料的依赖，或将拥有个安全、绿色、用之不竭的能源选项。核聚变使用的核材料是下列中的（ ）A、 氢（H） B、氦（He） C、铀（U） D、钚（Pu）2. 太阳能是地球能量的主要来源，太阳能的实质是（ ）A、原子核聚变产生的核能 B、原子核裂变产生的核能 C、原子核链式反应产生的核能 D、化学反应产生的化学能3. 一个相对原子质量为2的氢核和一个相对原子质量为3的氢核，在超高温、高压下结合成为一个氦核。这种现象叫做（ ）A、化合 B、凝结 C、裂变 D、聚变4. 我们认为原子弹和核电站的根本区别是( ）A、原子弹利用核裂变，核电站利用核聚变 B、原子弹利用核聚变，核电站利用核裂变 C、原子弹对聚变的热核反应不加控制，核电站控制聚变的热核反应速度 D、原子弹对裂变的链式反应不加控制，核电站控制裂变的链式反应速度5. 关于核电站，小科总结了以下四种说法，其中正确的是（ ）A、核电站是利用氢核的聚变产生的能量来发电的 B、核电站的核心是利用核反应堆控制核能平稳地释放 C、核电站的反应堆中放出的核能可以直接转化为电能 D、核电站产生的废料可以直接排放到大海中6. 核电站利用核能发电，其核心设备是核反应堆。有关核能的利用，下列说法中正确的是( ）A、核反应堆所用的核燃料是氢的同位素 B、核电站产生的核废料对环境没有污染 C、目前核电站都是通过核裂变来释放核能 D、核反应中发生的链式反应无法控制7. 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8. 下列关于能量的说法正确的是（ ）A、小孩从滑梯上滑下，机械能不变 B、太阳的巨大能量是内部核聚变产生的 C、核电站中的能量转化顺序是：核能→化学能→内能→机械能→电能 D、一个物体已做过的功越多，说明这个物体具有的能越多9. 学习了第三章知识后，小科整理了一些笔记，下列说法正确的是（ ）A、原子弹爆炸属于裂变中的链式反应，氢弹爆炸属于聚变与核电站类似 B、当物体的温度不变时，内能也不会变 C、垂直地面向上抛物体，最高点时物体的速度为0，所以动能也为0 D、当手拿物体抬起或放下时，手臂属于省力杠杆10. “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、核反应堆中发生的是核聚变 B、核能的使用不需要任何防护，不会产生任何污染 C、放射性元素放出的射线有a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11. 2021年12月20日，全球首座球床模块式高温气冷堆核电站——山东荣成石岛湾高温气冷堆核电站示范工程送电成功。关于核能的应用，下列说法中正确的是（ ）A、原子弹是根据核聚变的原理制成的 B、现有核电站核变原理与氢弹核变原理相同 C、核能有核辐射危险，我们应该完全杜绝核能发电 D、核电站发电的能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能12. 近日我国自主三代核电“华龙一号”5号机组首次达到临界状态，标志着机组正式进入带功率运行状态，向建成投产迈出了重要一步。下列关于核电站说法正确的是（ ）
A、核电站发生的能量转化是：化学能→内能→机械能→电能 B、核反应堆是核电站的“心脏”，里面发生的是核聚变 C、核电站反应堆中发生的链式反应是可以控制的 D、核电站反应堆产生的核废料对环境没有污染13. 关于核能的应用，下列说法中不正确的是（ ）A、人类利用核能的途径是核裂变和核聚变 B、太阳发光发热和氢弹爆炸都是轻核聚变释放能量造成的 C、原子弹是在可控的链式反应下进行的核裂变 D、a、B、γ三种放射线中，γ射线可以治疗癌症14. 随着“一带一路”进入世界各国，核电和高铁已经成为中国响亮的名片。下列相关说法正确的是（ ）
A、核电站利用核裂变将核能转化为电能 B、核废料不具有放射性，不需要处理 C、铁轨铺在枕木上，通过减小压力来减小压强 D、乘坐高铁，乘客要在安全线外候车，因为气流流速大的地方压强大，易发生安全事故15. 2020年12月4日，新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置，在成都建成并实现首次放电，这意味着我国在可控核聚变技术领域走向了世界前列。下列说法不正确的是（ ）A、 新一代“人造太阳”的原理与氢弹的原理相同 B、目前核电站是利用核裂变反应发电的 C、任何原子内部都有原子核，所以利用任何物质都能获得核能 D、超高温是核聚变反应需要满足的条件之一二、填空题
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16. 核电站是通过核（选填“裂变、聚变”）方式发电，把能转化为电能。核反应堆工作时，会释放能量，也会产生放射线，如果大量放射线泄漏到反应堆外面，（选填“会”或“不会”）对人和其他生物造成伤害。17. 如图是中国自主设计的“人造太阳”实验装置——东方超环，它在1亿度超高温度下运行了近10秒。
(1)、其反应原理与太阳类似，通过核 ， 释放巨大的核能，从而获得高温。(2)、“人造太阳”加热功率超过1×1012瓦，若利用“人造太阳”发电，发电效率为60%，则每小时发电量达 。18. 核电站运行中，主要的能量转化过程是：核燃料的核能转化为能，再转化为机械能，最后转化成能由发电机输出。19. 2022年11月，“华龙一号”福清核电站入选“2022中国新时代100大建筑”名单。“华龙一号”是我国自主研发的核电机组，安全等级高。(1)、“华龙一号”机组利用核能的途径可以用图甲中的 (选填“a”或“ b")表示。
(2)、“华龙一号”核电技术的流程图如图乙所示，对图中各装置的能量转化的说法中正确的是（ ）A、核能→内能→机械能→电能 B、核能→内能→电能→机械能 C、内能→核能→机械能→电能 D、内能→核能→电能→机械能20. 俗语说：“水往低处流”；空气不会自行聚拢；在烧杯中的水，上面的水不可能沸腾，下面的水结冰。这些事例都说明了一个问题：能量的转化和转移都是有的。核电站是利用核能进行发电的，电站的核反应堆中发生的是人工可以控制的核目前核（选填“聚变”或“裂变”）21. 截止2019年6月，我国已建成核电站19座，投入使用18座，核电站主要分布在我国东南沿海地区。(1)、目前的核电站是通过(选填“重核裂变”或“轻核聚变”)获得能量的。(2)、核电站需要防止核泄漏，避免对周边人群和生物造成核辐射。下列标志中属于核辐射标志的是 。A、
B、
C、
D、
三、实验探究题
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22. 中科院的“人造太阳”(EAST)物理实验中首次实现持续时间达102秒的超高温长脉冲等离子体放电，其原理如图所示。
(1)、“人造太阳”获得核能的方式是。(2)、“人造太阳”能够解决人类能源问题，科学家已经进行了半个多世纪的研究，但距真正投入商用、变成每家每户可以用的电，可能还需要较长时间研究。下列四位同学的观点支持科学家继续进行这项研究的是 (可多选)。A、”人造太阳”产生的核辐射小，核废料少，基本不污染环境。 B、”人造太阳”发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。 C、“人造太阳”需要利用多种高能量方式驱动，条件苛刻，投入巨大。 D、“人造太阳”能把毁灭性武器改造成随开随关的“炉灶”，服务人类。23. 核电站的核反应堆是通过重核裂变释放核能的装置，如图是核电站的原理图。核反应堆中发生重核裂变，释放出核能传递给水，产生高温、高压水蒸气，推动蒸汽轮机带动发电机发电。请回答下列问题。
(1)、核反应堆是通过可控反应释放核能的设备。(2)、核电清洁、经济，但一旦发生核泄漏，会对环境造成巨大的污染。核污染的主要原因是核燃料或核废料具有。(3)、根据上图，请在方框内完成核电站发电过程中能量转化的流程图：
(4)、仔细观察核电站的原理图。在发电过程中，水发生的物态变化有汽化和。核电站在运行过程中要产生巨大热量，常用水来冷却，这是因为水具有 ，所以核电站一般建在海边。
四、解答题
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24. 2020年12月，“嫦娥五号”探测器在月球上采集了1731克月壤（其中约900克取自月表）。月壤中含有的“氦－3”（He-3)被科学家们称为“完美能源”，据科学家估算10吨“氦－3”就能满足我国一年所需的能源需求。
(1)、使用“氦－3”作为能源，需通过（选填“轻核聚变”或“重核裂变”）释放其内部的核能。(2)、采集器把这900克月表的月壤放入距月表1米高的收集器中，采集器克服重力做了多少功？（已知物体在月球表面受到的重力是地球上的1/6）(3)、在返回过程中，“嫦娥五号”上升器发动机以向上3000牛的力工作6分钟，成功将携带样品的上升器送入到离月球表面高度约为15千米的预定环月轨道。则“嫦娥五号”上升器发动机的功率至少多大？25. 2021年4月，日本政府拟定将福岛第一核电站中核废水排入太平洋，消息一出立刻引起了亚太地区乃至世界各国的不安。如图，媒体报道：福岛核电站的废水中含有大量具有放射性碘-131和铯-137，一旦发生核泄漏，放射碘可能被附近居民吸入，引发甲状腺疾病或甲状腺癌。结合上述材料回答：
(1)、核电站是利用原子核发生的核（选填“裂变”或“聚变”）产生的核能来发电的。(2)、健康成年人饮食中缺碘时会得。但世界卫生组织提示谨慎服用碘片，以减少人体甲状腺吸收放射性碘。(3)、堆芯熔毁是核燃料所在反应堆芯最终熔化，是核电事故中最严重的事态。福岛第一核电站机组反应堆芯锆合金与水蒸气反应产生氢气，其反应方程式为：Zr+2H2O═ZrO2+2H2↑，放出的氢气当接触外界的氧气时发生剧烈反应，导致连续爆炸。“锆水”发生反应的基本类型是。(4)、氘是核聚变的原料之一，1L海水中大约有0.03g氘，发生核聚变释放出的能量约相当于燃烧200kg汽油。若汽油的热值为4.6×107J/kg，则5L海水中的氘发生聚变时能释放出约 J的能量。26. 一座装机容量为1.0×105kW的火电站每年消耗煤400×104t，而相同功率的核电站每年仅需要铀燃料40t，则每千克铀燃料反应时释放的核能是多少?(煤的热值为3.4×107J／kg)