教育资料学年教科版九年级下册物理 第十一章 第四节 核能学习专用.docx
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教育资料学年教科版九年级下册物理第十一章第四节核能学习专用
2019-2019学年教科版九年级下册物理第十一章第四节核能
一、单选题(共12题;共24分)
1.原子弹爆炸是利用了( )
A. 裂变
B. 聚变
C. 热核反应
D. 裂变和聚变
2.关于核能有下列说法,你认为不正确的是( )
A. 1kg铀全部裂变,释放的能量超过2019t煤完全燃烧时释放的能量
B. 原子弹是利用重核裂变时链式反应产生核能的原理制成的
C. 核电站是利用重核裂变时产生的核能来发电的
D. 核能对环境有污染,所以我们不能使用
3.北京时间3月11日13时46分,日本近海发生9级地震,地震引发海啸及伤亡,并导致了福岛核电站发生泄漏,多国派遣救援队带上救援设备前往日本协助救援.下列判断正确的是( )
A. 核电站的能量转化过程依次是:
核能,内能,机械能,电能
B. 核能是一次能源,而且是无污染的能源,所以各国都在大力发展
C. 救援队员通过收听被困人员敲击物体发出响声确定其被困位置,说明声音能传递能量
D. 现在的核电站都是利用核聚变的产生的能量
4.《不扩散核武器条约》缔约国第八次审议大会在纽约联合国总部召开,消除核武器与和平利用核能成为参会国讨论的焦点。
关于原子弹与核电站的叙述正确的是( )
A. 原子弹对聚变的链式反应不加控制,核电站控制裂变的链式反应速率
B. 原子弹对聚变的链式反应不加控制,核电站控制聚变的链式反应速率
C. 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率
D. 原子弹对裂变的链式反应不加控制,核电站控制聚变的链式反应速率
5.关于能源,下列说法正确的是( )
A. 地球上的能源都是可再生能源
B. 核废料会对环境造成严重的破坏,不能随意丢弃
C. 核能是无污染的可再生能源 D. 目前的核电站都是利用不可控制的核裂变释放的核能来发电的
6.关于核电站的叙述中正确的是( )
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. 消耗很少的核燃料可获得的巨大的能量
D. 需要保护措施
7,我国自主研发的“华龙一号”核电站总体技术方案通过专家评审。
核电站利用核能发电,它的核心设备是核反应堆。
下列说法正确的是( )
A.目前核电站都是通过聚变反应来释放核能
B.核电站产生的核废料对环境没有污染
C.核反应堆中发生的链式反应是可以控制的
D.核反应堆所用的核燃料主要是氢的同位素
8.太阳能来自于( )
A. 反射其它恒星的能量
B. 裂变
C. 链式反应
D. 聚变
9.现代的大型舰艇及航空母舰常以核反应堆做动力源,其目的是( )
A. 利用核裂变的巨大威力
B. 利用核裂变提供的巨大能量
C. 使用核反应堆比使用化石燃料更安全
D. 利用它发射核武器
10.如图为核电站发电流程图.在核电站发电过程中,从核能到电能,图中所示的转化顺序正确的是( )
A. 核能→内能→机械能→电能
B. 核能→化学能→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
11.下列有关能源和信息的说法正确的是( )
A. 核电站是利用核裂变的能量来发电的
B. 空气中的电磁波频率越高波长越长
C. 手机是利用超声波来传递信息的
D. 能量是守恒的,所以不会发生能源危机
12.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. 核废料可以像普通垃圾一样处理
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、多选题(共1题;共3分)
13.能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱,下列说法中正确的是( )
A. 目前建成的核能发电站利用里核聚变原理
B. 手机无线上网是利用了次声波传输信号的
C. 节能高效的LED灯是使用半导体材料
D. 酒精汽油的使用是为了节约不可再生能源
三、填空题(共4题;共10分)
14.目前核电站反应堆中发生的核反应是可控制的核________ 变;氢弹爆炸时发生的核反应是核________ 变.
15.我国著名核物理学家、“氢弹之父”于敏院士,荣获2019年度国家最高科学技术奖,氢弹利用的是氢核的________变在瞬间释放的能量.
16.人类利用原子核能有两条途径,一是________;二是________.目前世界上建成并投入运营的核电站,都是利用________来获取核能的;由于________需要极高的温度,人类利用它来获取核能还只是处于实验阶段.
17.核电站是利用反应堆里铀核发生裂变释放出________能,通过回路转化为高温蒸气的________能,再通过汽轮机转化为________能.
四、解答题(共1题;共5分)
18.我国建造世界上第一个全超导大型非园托卡马克HT﹣7U,成为国际最先进的磁约束聚变装置.托卡马克装置的主体包括两大部分,就是磁场系统和真空系统.磁场系统包括纵场线圈和加热场的变压器.纵场线圈用来产生强大的纵向磁场,变压器用来感应产生等离子体电流.真空室一般由薄壁不锈钢制成,既要考虑到足够的机械强度,又要有足够的电阻值,还必须留有绝缘缝隙,保证磁场的渗透.抽气系统一般采用大抽速的涡轮分子泵,将真空室抽成10﹣6Pa以上的超高真空,满足等离子体对纯净环境的要求.聚变的第一步是要使燃料处于等离子体态,也即进入物质第四态.等离子体是一种充分电离的、整体呈电中性的气体.在等离子体中,由于高温,电子已获得足够的能量摆脱原子核的束缚,原子核完全裸露,为核子的碰撞准备了条件.当等离子体的温度达到几千万度甚至几亿度时,原子核就可以克服斥力聚合在一起,如果同时还有足够的密度和足够长的热能约束时间,这种聚变反应就可以稳定地持续进行.等离子体的温度、密度和热能约束时间三者乘积称为“聚变三重积”,当它达到1022时,聚变反应输出的功率等于为驱动聚变反应而输入的功率,必须超过这一基本值,聚变反应才能自持进行.
问题1:
什么是轻核聚变反应?
需要什么条件?
为什么要在如此苛刻的条件下进行?
问题2:
用普通容器能否承装反应原料?
用什么技术性措施能解决该问题?
问题3:
如何产生如此强大的磁场?
什么叫低温超导现象?
该现象是否遵循欧姆定律?
超导现象在什么条件下才能实现?
问题4:
为什么在托卡马克中设置真空室?
核聚变过程中能量是如何转化的?
问题5:
核聚变反应需要什么条件才能自持进行?
如果等离子体密度大约为1.02×10﹣6kg/m3,温度为1.16×108℃热能约束时间需达到多少时核聚变才能自持进行?
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】A
【解析】【解答】解:
原子弹是核裂变不加控制,在极短的时间内释放出巨大的能量的武器.故选A.
【分析】用中子轰击较大的原子核,使其变成两个中等大小的原子核,同时释放出巨大的能量,这种反应叫做裂变.原子弹是核裂变不加控制,在极短的时间内释放出巨大的能量的武器.
2.【答案】D
【解析】【解答】解:
A、核裂变释放的能量十分巨大,1kg铀全部裂变,释放的能量超过2019t煤完全燃烧时释放的能量,故A正确;
B、原子弹是利用重核裂变时链式反应产生核能的原理制成的,故B正确;
C、核电站是利用重核裂变时产生的核能来发电的,故C正确;
D、核废料虽然具有放射性,可能对环境造成污染,但只要科学处理还是可以控制的,所以我们可以开发和使用核能,故D错误.故选D.
【分析】核能可能通过核电站转化为电能.也可以通过核裂变的链式反应制成原子弹;核能的能量十分巨大,如果合理控制,核能的污染并不可怕,值得开发和利用.
3.【答案】A
【解析】【解答】解:
A、核电站的能量转化过程依次是:
核能,内能,机械能,电能,故A正确;
B、核能是一次能源,但是一旦发生核泄漏,就会产生很大的污染,故B错误;
C、救援队员通过收听被困人员敲击物体发出响声确定其被困位置,说明固体能传播声音,故C错误;
D、现在的核电站都是利用核裂变产生的能量,故D错误.
故选A.
【分析】
(1)核电站的能量转化过程依次是:
核能,内能,机械能,电能;
(2)核能是一次能源,是存在污染的能源;
(3)声音可以在固体、液体、气体中传播;
(4)现在的核电站都是利用核裂变的产生的产生的能量,核聚变产生的能量,现在还无法控制.
4.【答案】C
【解析】【分析】原子弹及核电站都是利用了原子核的裂变释放能量,只不过原子弹对于裂变的速度不加控制,而核电站是控制裂变的速度让能量得以缓慢释放.
故选C.
5.【答案】B
【解析】【解答】解:
A、核能是矿物能源,是不可再生能源,水力、风力、生物资源、太阳能是可再生可再生能源;所以A错误:
B、核废料具有放射线会对环境造成严重的破坏,不能随意丢弃;所以B正确;
C、核能电厂会产生高低阶放射性废料,虽然所占体积不大,但因具有放射线;所以C错误;
D、目前的核电站都是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的;所以D错误.
故选B.
【分析】核能俗称原子能,它是原子核里的核子、中子或质子,重新分配和组合时释放出来的能量.核能分为两类:
一类叫裂变能,一类叫聚变能.
核能电厂会产生高低阶放射性废料,虽然所占体积不大,但因具有放射线,故必须慎重处理.
核电站是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式.它与火力发电极其相似.只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉,以核裂变能代替矿物燃料的化学能.
核能源于核矿石内的能量,核矿石属于矿产资源,而矿产资源属于非可再生资源.所以它是不可再生能源.
6.【答案】C
时间像小马车教学反思【解析】【分析】要解答本题需掌握:
核能有哪些优点.
核能有以下特点:
1.核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中,因此核能发电不会造成空气污染.
2.核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳.
3.核能发电所使用的铀燃料,除了发电外,没有其他的用途.
4.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.
5.核能发电的成本中,燃料费用所占的比例较低,核能发电的成本较不易受到国际经济情势影响,故发电成本较其他发电方法为稳定.
6、核能具有放射性,如处理不当会造成环境污染.
故本题的A、B、D不符合题意.
故选C
【点评】本题住要考查学生对核能优点的理解和掌握.是中招的热点.
7.【答案】C
梦结束的地方阅读短文及答案【解析】【解答】A、核电站是能过核聚变和核裂变两种方式来释放核能的,A不符合题意;
B、核废料对环境的污染很大,B不符合题意;
C、人类可以控制链式反应的速度,C符合题意;
D、核燃料主要是铀的同位素,D不符合题意;
故答案为:
C.【分析】
(1)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;
(2)核废料是对环境污染很严重的.
8.【答案】D
数学试卷讲评教案【解析】【解答】解:
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.故选D.
【分析】太阳的能量来自于它内部发生的核聚变.
9.【答案】B
【解析】【解答】解:
现代的大型舰艇及航空母舰常以核反应堆做动力源,其主要是因为核裂变能够提供巨大的能量,可以满足舰艇的需要.故选B.
【分析】核能利用的核心设备是核反应堆,核反应堆是通过可控核裂变(链式反应)释放出巨大能量的.
教师上课10.【答案】A
【解析】【解答】解:
根据核电站的发电过程可知,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;
故选A.
【分析】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.
11.【答案】A
【解析】【解答】解:
A、核电站是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的,符合题意;
B、空气中的电磁波频率越高波长越短,不符合题意;
C、手机是利用电磁波来传递信息的,不符合题意;
D、能量虽守恒,但可以利用的能源是有限的,还是要节约能源,不符合题意.
故选A.
【分析】
(1)核电站是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的;
(2)电磁波的波长与频率成反比,电磁波频率越高波长越短;
(3)手机是利用电磁波来传递信息的;
(4)能量的确是守恒的,在能量的转化过程中,数量上并没减少,但在可利用的品质上降低了,从便于利用的变成不便于利用的了,所以说能量虽守恒但还是要节约能源.
材料科学概论试题12.【答案】A
暑假防溺水安全教育教案【解析】【解答】A.目前核能的利用是裂变过程,过程中较重的原子核能够裂变为较轻的原子核,从中释放出巨大的能量,所以核能是指原子核发生变化时所释放的能量,A符合题意;
B.核废料仍然具有放射性危害,所以不可以像普通垃圾一样处理,B不符合题意;
C.原子弹利用核裂变,而氢弹利用的核聚变,C不符合题意;
D.目前核电站获得核能的途径是核裂变,D不符合题意;
故答案为:
A。
【分析】
(1)核能是指原子核发生变化时所释放的能量;
(2)核废料仍然具有放射性危害,所以不可以像普通垃圾一样处理;
(3)原子弹利用核裂变,而氢弹利用的核聚变;
(4)目前核电站获得核能的途径是核裂变.
二、多选题
13.【答案】C,D
数学方案问题【解析】【解答】解:
A、目前核电站是利用核裂变释放的核能来发电的.故A错误;
B、手机无线上网时,通过电磁波传递信息,传递的是数字信号.故B说法错误;
C、二极管是由P型半导体和N型半导体组成的,故C正确;
D、酒精是生物质能,是可再生能源,酒精汽油的使用是为了节约不可再生能源汽油,故D说法正确;
故选CD.
【分析】①现在世界上的核电站都是利用核裂变发电的.
②4G手机随时随地进行无线网络登录.对于手机无线上网,主要是使用电磁波传递数字信号的.
③二极管是由半导体做成的器件,它具有单向导电性.二极管是由P型半导体和N型半导体组成的,这两种半导体相互接触时,其交接区域称为PN结,PN结具有单向导电性
④由可再生能源与不可再生能源的分类要求来看,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.
三、填空题
14.【答案】裂;聚
【解析】【解答】解:
核电站中的核反应堆是可控的核裂变,氢弹爆炸时发生的核反应是核聚变.
故答案为:
裂;聚.
【分析】核能是最重要的新型能源之一,是利用可控的核反应,将核能最终转化为电能为人类所使用,核能的安全性也是人们研究的一个重要课题.
15.【答案】聚
李笑来学习这里【解析】【解答】解:
开发和利用核能有两种途径,核裂变和核聚变.其中原子弹是根据核裂变原理制成的,氢弹是根据核聚变原理制成的,它们在爆炸时都是在不可控的情况下进行的.
故答案为:
聚.
【分析】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.
16.【答案】核裂变;核聚变;核裂变;核聚变
数学题目大全带答案【解析】【解答】解:
人类利用原子核能有两条途径,一是核裂变;二是核聚变.目前世界上建成并投入运营的核电站,都是利用核裂变来获取核能的;由于核聚变需要极高的温度,人类利用它来获取核能还只是处于实验阶段.故本题答案为:
核裂变;核聚变;核裂变;核聚变.
【分析】核能的开发和利用可以采用两种方法:
一种是利用核裂变释放能量,另一种是利用核聚变释放能量,人工控制链式反应的速度和平利用核能,是核电站的原理,由于核聚变需要高温高压,人类还无法和平利用核聚变时放出的能量.
17.【答案】核;内;电
【解析】【解答】解:
核电站是利用反应堆中铀核裂变释放出的核能;然后将核能转化为高温蒸汽的内能;
高温蒸汽的内能推动汽轮机的转动,高温蒸汽的内能转化为汽轮机的机械能,最后转化为电能.
故答案为:
核;内;电.
【分析】核电站的工作原理:
把原子核裂变释放出来的能量转化为高温蒸汽的内能,然后推动蒸汽轮机发电.根据核电站发电的原理来作答.
教师教材学生四、解答题
18.【答案】答:
(1)轻核聚变是把轻核结合成质量较大的核,释放出核能的反应称聚变反应,又称为热核反应.它需要极大的压强和极高的温度.原因是自持的核聚变反应必须在极高的压力和温度下进行.
(2)不能.因为无法承受极高的压强而导致破裂.可以利用磁场来进行控制.
(3)通过电磁铁来实现.当温度足够低时,某些金属的电阻突然降为0,这种现象叫做低温超导.它不遵循欧姆定律.条件是温度足够低.
(4)目的是满足等离子体对纯净环境的要求.将核能转化为内能.
(5)当等离子体的温度达到几千万度甚至几亿度时,原子核就可以克服斥力聚合在一起,如果同时还有足够的密度和足够长的热能约束时间,这种聚变反应就可以稳定地持续进行.时间=
≈8.64s.
【解析】【分析】本题需要从题目所给条件中分析主要内容,结合问题作答.核聚变是核能利用的一种形式,已经广泛地被利用到核电站的建设当中.
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