初中科学浙教版 九年级上册 第三章 第7节 核能同步练习
试卷更新日期：2024-11-14 类型：同步测试
一、单选题
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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. 发展核能是解决能源危机的主要出路之一。如图所示为核电站的工作流程图，下列关于流程中各装置的能量转化，正确的是 ( )
A、核反应堆：核能转化为机械能 B、蒸汽轮机：机械能转化为内能 C、发电机：电能转化为机械能 D、应用：电能转化为化学能4. 如图所示为氢核聚变简图，请据图判断下列说法正确的是 ( )
A、图中b核和c核内的质子数不同 B、氢核聚变过程中元素种类不会改变 C、图中a和b分别代表不同种元素的原子核 D、原子弹主要是利用了核聚变释放出来的能量5. 核电站是利用核反应堆提供能量，使水变成蒸汽，再利用高温高压的蒸汽推动汽轮发电机发电的。甲是核电站的原理示意图，乙是两种核反应示意图。下列说法不正确的是（ ）
A、日本福岛核污染水是C中流出的水 B、核电站核反应堆利用的是A所示的核反应 C、核反应后有核废料，因此它是化学变化 D、根据核电站原理图，能量转化顺序是核能→内能→机械能→电能6. 2021年5月，中科院利用全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)全球首次成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒等离子体运行，标志着我国核聚变发展取得重大突破。下列关于核聚变的说法，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、目前核电站是利用核聚变释放的核能发电的7. 下列有关核能利用的叙述中，正确的是（ ）A、氢弹是根据裂变的原理制成的，原子弹是根据聚变的原理制成的 B、氢弹和原子弹爆炸时能量的转移和转化是有方向性的 C、目前核电站的反应堆中发生的是可控制的核聚变 D、核电站中的能量转化顺序是：核能→化学能→内能→电能8. 能量转化或转移是自然界的普遍现象，如图所示为核电站示意图、家庭电路部分示意图及电热水壶图，下列相关叙述正确的是（ ）
A、手机充电时电能转化为化学能、电热壶烧水时电能转化为内能，两者本质都是电流做功 B、发电机利用了电流磁效应发电，电热水壶利用了电流热效应烧水 C、汽轮机工作、壶内水升温两过程中，改变水的内能方式相同 D、核反应堆进行可控的核聚变释放核能，转化为家庭电路所需的电能9. 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10. 如图表示用中子轰击铀-235原子核产生氪核和钡核模型。下列叙述正确的是（ ）
A、该模型表示的是核聚变 B、该反应产生的中子可继续轰击其他铀核形成链式反应 C、该反应不会产生放射性物质 D、目前还不能用该反应获得能量的方式来发电二、填空题
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11. 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 。12. 三门核电站是浙江省第二座核电站，装机总功率为750万千瓦。该核电站获取核能的途径如图(填“甲”或“乙”)所示，反应堆中发生的能量转化为。该核电站的年发电量为千瓦时(一年以360天计)。
13. 日本曾经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)、核电站是利用能来发电的，其能量来源是原子核发生的核(填“裂变”或“聚变”)。(2)、由于一系列的爆炸，大量的核燃料外泄，使得周围的人们处在核污染当中。图中是核辐射标志的是。
(3)、为了给处于高温中的核反应堆外壳降温，消防员通过喷水的方法来有效降温，这是用的方法来改变内能的。14. 小嘉同学展示给大家一幅“特殊烧水装置图”，如图所示，表达了他对自然界能量转化规律的理解。
(1)、太阳能是太阳内部的氢原子通过释放的核能转化而来。(2)、结合本图内容，图中的太阳能转化为电能的过程为：太阳能→化学能→→电能。
(3)、电热水壶烧水时，电能转化为内能，使水的温度上升，但是烧开后的热水不能通过降低温度，使电炉产生电能，这是因为能量的转化是。15. 中国“人造太阳”——全超导托卡马克东方超环，在全球首次实现了上百秒的稳态高约束运行模式，不仅创造了新的世界纪录，还为人类开发利用核聚变清洁能源奠定了重要的技术基础．
(1)、如图乙是东方超环的热核反应示意图，属于（填“核聚变”或“核裂变”）．(2)、东方超环的反应原理与太阳类似，能量转化是原子核能转化为 ．16. 电能因其易于运输和转化被广泛运用，长远看太阳能和核能将有广阔的发展空间。
(1)、图甲是某家庭电能表月初、月未的两次示数，该户本月消耗的电能为千瓦时；(2)、原子核在转变过程中所释放出来的能量，称为核能。太阳辐射的巨大能量来自图乙中所示的核反应（填“A”或“B”）；(3)、太阳能热水器内盛有100千克温度为20℃的水，受阳光的照射水温升高到60℃，则这些水吸收了焦的热量（C水=4.2×103焦/千克•℃）。17. 2020年11月27日，我国自主三代核电“华龙一号”全球首推——福清核电5号机组首次并网成功。“华龙一号”是世界上安全标准最高的核电站之一，确保我国在安全的基础上高效发展核电。(1)、目前我国核电包括“华龙一号”燃料在核反应堆中发生的是（填“重核裂变”或“氢核聚变”）。(2)、早在2011年日本福岛核电站因地震发生事故，造成堆芯迅速升温，包括金属锆Zr在高温下与水蒸气作用生成氧化锆（ZrO2）和大量氢气，并引起氢气爆炸，造成大量放射性物质泄露。请写出出金属锆Zr高温下水蒸气反应的化学方程式：。18. 核电站利用获得能量。如图是核电站发电的流程图，在核电站的发电的过程中，下列说法正确的是。
A．能量转化顺序是核能→化学能→机械能→电能
B．在第一回路的核反应堆的外围，有一层厚厚的水泥防护层，其作用是防止核泄漏
C．冷凝器发生的物态变化是先液化后汽化
三、实验探究题
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19. 中科院的“人造太阳”(EAST)物理实验中首次实现氚D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。四、解答题
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20. 一座装机容量为 的火电站每年消耗煤4×106t，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21. 核能的开发和利用给人类带来的好处有目共睹，但是任何一种能量的开发和利用都会对自然环境的平衡有一定程度的破坏，核能也给人类带来了很多需要解决的问题，如：核能利用中的废料的处理、核泄漏的防止等，请同学们就自己的了解，从“优点”和“缺点”两方面谈一谈自己对核能的认识。22. 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？23. 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。
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