苏科版物理九年级下册二、核能 太阳能（重难点训练）（解析版）

二、核能太阳能一．裂变及其原理二．聚变及其应用三．太阳的来源及利用一．裂变及其原理1．096型核潜艇被视为中国海军的“压轴级”武器，其核能获得方式为（）A．可控核裂变 B．可控核聚变 C．不可控核裂变 D．不可控核聚变【答案】A【详解】核潜艇利用铀核的链式反应释放出大量的核能，是可控链式反应，利用的是核裂变。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。2．关于能源、信息和材料，下列说法错误的是（）A．核电站核反应堆中发生的是可控核裂变B．插电式新能源汽车充电时使用的电能是二次能源C．5G和4G通讯信号的电磁波在真空中的传播速度相等D．为降低电能的损耗，可利用超导材料制造电饭煲的电热丝【答案】D【详解】A．核电站是核裂变的应用，核反应堆中发生的链式反应是可以控制的，故A正确，不符合题意；B．电能需通过消耗一次能源才能获得，是二次能源，故B正确，不符合题意；C．5G和4G信号都是利用电磁波传播信息的，所以它们在真空中的传播速度相同，均为，故C正确，不符合题意；D．超导体的电阻为0，若用超导材料制造电饭煲的电热丝，电热丝不能发热，因此不能用超导材料制造电饭煲的电热丝，故D错误，符合题意。故选D。3．关于我国“华龙一号”核电站，下列说法错误的是（）A．核反应堆通过可控链式反应发电 B．发电机工作原理是电磁感应C．冷却系统用水是因为水的比热容小 D．输电过程使用高压是为了减少能耗【答案】C【详解】A．核电站的核反应堆是通过可控链式反应来发电的，这样能平稳地释放核能，故A正确，不符合题意；B．发电机的工作原理是电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，故B正确，不符合题意；C．冷却系统用水，是因为水的比热容大。相同质量的水和其他物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量多，冷却效果好，故C错误，符合题意；D．输电过程使用高压，根据P=UI，在输电功率一定时，提高输电电压，可减小输电电流。由Q=I2Rt可知，其它条件不变，输电电流减小，能减少输电线上的电能损耗，故D正确，不符合题意。故选C。4．和平利用核能，提高清洁能源比重，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．日本核废水排海说明核能清洁无污染【答案】B【详解】AB．由于核裂变比较容易控制，而核聚变不容易控制，所以目前我国核电站的核反应堆中是通过可以控制的核裂变来释放能量的。故A错误，B正确；C．短期内可以从自然界中得到补充的能源是可再生能源。核燃料消耗后短期内不能从自然界中得到补充，属于不可再生能源，故C错误；D．核能会产生大量核废料，有着极强的放射性，对环境的污染极大，故D错误。故选B。5．核能是我国正在大力开发和利用的一种有前途的能源，右图是核能发电原理图。下列说法正确的是（）A．核能是一种可再生能源B．核反应堆通过不可控裂变反应释放核能C．发电机工作时将电能转化为机械能D．我国供生活用的交流电频率是50Hz【答案】D【详解】A．核能不能在短时间内重复获得，所以核能是不可再生能源，故A错误；B．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，故B错误；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，所以发电机工作时将核能转化为电能，故C错误；D．交流电的频率是指电流方向每秒变化的次数，我国供生活用的电是交变电流，它的频率是50Hz，故D正确。故选D。6．2024年6月19日，“和气一号”核能项目在江苏田湾核电基地建成投产，目前的核电站是利用（核裂变/核聚变）进行发电，核能属于（可再生/不可再生）能源。【答案】核裂变不可再生【详解】[1]核能主要包括核裂变与核聚变，由于核聚变的反应目前还不可控，故核电站主要是利用了原子核发生可控制的核裂变释放出的核能来发电的。[2]核能一旦消耗就很难再生，核电站所用的核燃料属于不可再生能源。7．如图为核电站发电过程，核反应堆里发生的是核（裂变/聚变）；M装置的原理是；环节②主要通过使内能转化成机械能。【答案】裂变电磁感应做功【详解】[1]核反应堆里发生的是核裂变，因为核聚变目前还不可控，而核电站需要可控的核反应来产生能量。[2]由图可知，M装置能量转化是机械能转化为电能，属于发电机，其原理是电磁感应现象。[3]环节②中蒸汽轮机里的蒸汽膨胀推动轮机转动，主要通过气体膨胀对外做功使内能转化成机械能。8．中核集团的“华龙一号”成为继中国高铁之后的又一张中国名片，核能是（选填“可再生”或“不可再生”）能源，“华龙一号”核反应堆利用铀核（选填“裂变”或“聚变”）时产生的内能，推动汽轮机带动发电机发电。核电站通常建在海边，用海水做冷却剂，原因是水的大。【答案】不可再生裂变比热容【详解】[1]核能属于不可再生能源。因为核燃料是矿产资源，随着大规模开发利用，储量越来越少，不能在短期内得到补充，所以属于不可再生能源。[2]核电站是利用原子核裂变发生可控链式反应时释放的大量能量来发电的，通过汽轮机做功，带动发电机发电。[3]水的比热容大，相同质量的水与其它物质相比，升高相同温度时吸收的热量多，所以用海水做冷却剂。9．我国大力推广风力、水力发电，风能和水能都属于（选填“清洁”或“非清洁”）能源，我国现有的核电站是利用核（选填“裂变”或“聚变”）释放核能的，核能属于（选填“一次”或“二次”）能源.【答案】清洁裂变一次【解析】【小题1】[1]风能、水能都是直接从自然界获取的，不排放污染物，所以是清洁能源。[2][3]核电站是利用核燃料的核裂变（原子核分裂）释放能量，而不是核聚变。其是从自然界直接取得的，没有经过加工转换，因此属于一次能源。10．随着我国核电技术的发展，核电在我国能源中占比不断增加。目前核电站是利用核（选填“裂变”或“聚变”）来获取能量发电；用水做冷却剂给核反应堆的堆芯降温，其原因是水的大。【答案】裂变比热容【详解】[1]目前核电站是利用可控制的核裂变来获取能量发电。[2]用水做冷却剂给核反应堆的堆芯降温，其原因是水的比热容大，吸热能力强，可以吸收更多的热量。二．聚变及其应用11．中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”（EAST）取得重大突破。“东方超环”是全超导托卡马克核聚变实验装置，下列核能利用方式与之相同的是（

）①原子弹

②氢弹

③江苏田湾核电站

④太阳A．①② B．①③ C．②③ D．②④【答案】D【详解】“东方超环”是全超导托卡马克核聚变实验装置，属于核聚变。①原子弹利用核能的原理主要基于‌核裂变‌过程，通过不可控的链式反应在极短时间内释放巨大能量。‌故原子弹利用核能的原理是核裂变；②氢弹利用核能的原理是‌核聚变‌，即在极高温度和压力条件下，氢的同位素（如氘和氚）的原子核发生结合反应，生成更重的原子核（如氦），并瞬时释放巨大能量，故氢弹利用核能的原理是核聚变；③核电站利用核能的原理与原子弹的原理相同，都是核裂变；④太阳利用核能的原理与氢弹的原理相同，都是核聚变。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。12．关于太阳内部核反应的说法正确的是（）A．是核裂变，反应吸收能量 B．是核裂变，反应放出能量C．是核聚变，反应吸收能量 D．是核聚变，反应放出能量【答案】D【详解】太阳内部是一个巨大的核能火炉，每时每刻都在发生核聚变，释放出巨大的核能；因此太阳内部发生的是核聚变，且在发生聚变时向外释放出惊人的能量，故D正确，ABC错误。故选D。13．“中国环流三号”是我国目前设计参数最高、规模最大的核聚变大科学装置，也被称为中国的新一代“人造太阳”。下列说法中正确的是（）A．“人造太阳”与核电站释放能量的方式相同B．核电站核反应堆中发生可控核裂变C．风能、水能、太阳能、电能均属于一次能源D．核聚变装置能量转化率可达100%【答案】B【详解】A．“人造太阳”利用核聚变释放能量，核电站利用可控核裂变释放能量，二者释放能量的方式不同，故A错误；B．核电站核反应堆中发生的是可控核裂变，通过控制核裂变的速度来稳定地释放能量，故B正确；C．风能、水能、太阳能属于一次能源，电能是由其他能源转化而来的，属于二次能源，故C错误；D．在任何能量转化过程中，由于存在能量的损耗，能量转化率都不可能达到100%，核聚变装置也不例外，故D错误。故选B。14．中国“人造太阳”——磁约束核聚变实验装置“东方超环”（EAST）取得重大突破，实现403s稳态长脉冲高约束模式等离子体运行，创造了托卡马克装置高约束模式运行新的世器纪录。下列说法正确的是（

）A．核能属于二次能源B．核能属于不可再生能源C．太阳能属于不可再生能源D．“人造太阳”获取核能的方式如图乙所示【答案】B【详解】A．能够从自然界直接获取的能源为一次能源，核能属于一次能源，故A错误；B．核能短期内不能够从自然界源源不断得到补充，属于不可再生能源，故B正确；C．太阳能可以从自然界源源不断得到补充，属于可再生能源，故C错误；D．“人造太阳”获取核能的方式是核聚变，甲图是核聚变示意图，乙图是核裂变示意图，故D错误。故选B。【点睛】15．2025年1月20日“人造太阳”创造“亿度千秒”世界纪录。“人造太阳”的反应过程如图所示，该过程是通过（选填“核裂变”或“核聚变”）释放巨大的能量；核能属于（选填“可再生”或“不可再生”）能源；航行中的两艘轮船不能离得太近，这是由于靠得太近的两艘船之间水的流速大、压强，容易相撞。【答案】核聚变不可再生小【详解】[1]“人造太阳”是模拟太阳内部氢原子核聚变成氦原子核的过程，即核聚变反应释放能量。[2]核能是通过消耗核燃料（如铀、氘等）获得的，核燃料在短期内无法从自然界得到补充，因此属于不可再生能源。[3]根据流体压强与流速的关系，流体流速越大的位置，压强越小。两艘轮船靠得太近时，中间水流速度大、压强小，外侧压强大，会将两船“压”向彼此，容易相撞。16．2025年，中国研究的“人造太阳”创造新的世界纪录，太阳内部发生核（选填“裂变”或“聚变”）可以释放出巨大的核能。核能是（选填“再生”或“不可再生”）能源。利用核反应所产生的热量可以发电，电能属于（选填“一次”或“二次”）能源。【答案】聚变不可再生二次【详解】[1]太阳内部氢原子核聚变成氦原子核，发生核聚变可以释放出巨大的核能。[2]核能所利用的核燃料在短期内无法得到补充，所以属于不可再生能源。[3]利用核反应所产生的热量可以发电，故电能是从一次能源转化而来的，属于二次能源。17．2025年5月，中国的“人造太阳”装置（BEST）启动总装，再创世界纪录。该装置将模拟太阳的（选填“核聚变”或“核裂变”）原理，释放巨大能量。太阳能是（选填“可再生”或“不可再生”）能源。【答案】核聚变可再生【详解】[1]“人造太阳”的核心原理是模拟太阳内部的核聚变反应，通过核聚变释放巨大能量，这是核聚变技术的重要应用。[2]太阳能可以从自然界源源不断地获取，属于可再生能源。18．2025年3月28日，中核集团高调宣布，新一代人造太阳“中国环流三号”首次实现原子核温度与电子温度的双亿度突破，综合参数跃居世界前列。它的反应原理和太阳一样，利用核所释放的核能转化成能，从而获得上亿摄氏度的超高温度。【答案】聚变内【详解】[1][2]太阳能是来自太阳内部氢核的聚变释放出的能量，释放的核能又转化为内能，从而获得上亿度的高温。“中国环流三号”与太阳类似，也是通过核聚变释放核能的，再将核能转化为内能从而获得高温。三．太阳的来源及利用19．下面应用中与太阳内部的核反应方式一样的是（）A．氢弹 B．原子弹C．核动力潜艇 D．核电站【答案】A【详解】太阳内部发生的是核聚变；A．氢弹是利用核聚变释放的核能，和太阳内部的核聚变方式一样，故A符合题意；BCD．原子弹、核动力潜艇、核电站都是利用核裂变释放的核能，与太阳内部的核反应方式不同，故BCD不符合题意。故选A。20．哈密熔盐塔式光热发电站利用太阳能发电，太阳能源于（）A．可控链式反应 B．不可控链式反应C．可控热核反应 D．不可控热核反应【答案】D【详解】太阳内部时刻发生着核聚变（热核反应），太阳的巨大能量来源于内部发生的核聚变（热核反应），太阳内部的核聚变（热核反应）是不可控的。故选D。21．山东省作为我国核电产业发展的新高地，将核电作为推动新旧动能转换的主攻方向和有效载体。下列有关核能的说法正确的是（）A．核能是可再生能源B．太阳能是太阳内部核裂变产生的C．核电站利用核聚变产生的能量发电D．核反应堆是可控的链式反应装置【答案】D【详解】A．核能所需要的原料是不可能在短期内从自然界得到补充的能源，属于不可再生能源，故A错误；B．太阳能是由于太阳内部氢核聚变释放出的巨大核能而产生的，故B错误；CD．核电站的核心是核反应堆，它以铀为核燃料，核反应堆中发生的核裂变反应是可以控制的，所以核反应堆是可控的链式反应装置，是通过核裂变的链式反应释放能量发电，故C错误，D正确。故选D。22．如图是太阳能LED照明路灯。这种路灯的灯杆顶端是太阳能电池板，每当夜幕降临，太阳能路灯同时亮起。下列说法正确的是（）A．太阳能是通过太阳内部核聚变反应而来的 B．LED路灯主要是由超导材料制成的C．太阳能电池板将电能转化为太阳能 D．路灯的工作与否是通过紫外线控制的【答案】A【详解】A．太阳内部时刻发生着核聚变，同时释放出大量的能量，太阳能是从核聚变反应而来的，故A正确；B．LED路灯主要是由半导材料制成的，半导体材料的导电性能介于导体与绝缘体之间，故B错误；C.．太阳能电池板将太阳能转化为电能，故C错误；D．路灯装有光控开关，路灯的工作与否是通过光线的强弱控制的，故D错误。故选A。23．太阳能(1)在太阳内部，氢原子核在超高温下发生，释放出巨大的。我们现在开采的化石燃料获取的能量实际上是开采上亿年前地球接收的；(2)目前，人们开发、利用太阳能主要采用：①太阳能转化为电能，如；②太阳能转化为化学能，如；③太阳能转化为，如太阳灶、太阳能热水器。【答案】(1)聚变核能太阳能(2)太阳能电池植物通过太阳进行光合作用，生长粮食、水果等为人类提供丰富的食物内能【详解】（1）[1]在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放巨大的核能，因此太阳的核心每时每刻都在发生氢弹爆炸。[2]远古时期陆地和海洋的植物，通过光合作用，将太阳能转化为生物体的化学能，在它们死后，埋在地下和海底，经过几百万年的变化，变成了今天所开采的化石燃料，所以实际上是在开采上亿年前地球所接收的太阳能。（2）[1]太阳能电池可以将太阳能转化为电能，供我们去使用。[2]太阳能转化为化学能的典型实例就是植物的光合作用，还有生长粮食、水果等为人类提供丰富的食物也是将太阳能转化为化学能。[3]太阳灶、太阳能热水器这一类物体都是吸收太阳能并转化成内能，从而将水加热，所以是太阳能转化为内能这一类。24．图甲表示原子核在转变过程中释放能量的方式，图乙是某种光伏发电技术简化电路。(1)太阳辐射的巨大能量来自图甲中（选填“A”或“B”）所示的核反应。(2)当太阳能电池板只为蓄电池充电时，应闭合控制开关（选填“S1”、“S2”或“S1和S2”）。【答案】(1)B(2)S1【详解】（1）核聚变是使较轻原子核结合成为较重的原子核的一种核反应，图B是核聚变，太阳辐射的巨大能量来自图甲中B所示的聚变反应。（2）太阳能电池板为蓄电池充电时，太阳能电池是电源，蓄电池是用电器，所以应该闭合控制开关S1。25．如图是“太阳能”路灯示意