苏科版物理九年级下册18.1 18.2 能源利用与社会发展 核能（原卷版）

专项十八能源与可持续发展1能源利用与社会发展2核能【知识梳理】能源能源的定义：凡是能够提供能量的物质资源，都可以叫做。人类利用能源的历程：钻木取火是人类从利用自然火到利用人工火的转变，导致了以柴薪为主要能源的时代的到来。蒸汽机的发明使人类以机械动力代替人力和畜力，人类的主要能源从柴薪向煤、石油、天然气等转化，利用化石燃料的各种新型热机的问世，使化石能源成为当今世界的主要能源。物理学家发明了可以控制核能释放的装置---反应堆，拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕。一次能源和二次能源像化石能源一样，风能、太阳能、地热能以及核能，是可以获得的，这些可以从自然界直接获取的能源，统称为一次能源。常见的一次能源有：煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能、核能等。我们使用的电能，无法从自然界直接获取，必须通过才能得到，所以称电能为二次能源。常见的二次能源有：。我们今天使用的煤、石油、天然气是千百年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的，所以称为化石能源。常见的化石能源有：煤、石油、天然气。核能质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起，因此原子核十分牢固，要使它们分裂或者重新组合是极困难的。但是，一旦质量较大的原子核分裂或者质量较小的原子核相互结合，就可能释放出惊人的能量，这就是。核能是新能源，它有两种主要形式：能和能。核裂变：快速的裂变反应可以引起猛烈的爆炸，原子弹就是利用快速裂变制成的，我们还可以控制链式反应的速度，把核能用于和平建设事业。“核反应堆”就是控制裂变反应的装置。核聚变：除了裂变外，如果将质量很小的原子核，例如氘核（由一个质子和一个中子构成）与氚核（由一个质子和两个中子构成），在超高温下结合成新的原子核，会释放出更大的核能，这就是聚变，有时聚变也称为热核反应。核能的利用：我国是核能资源丰富的国家，现已具备了建造核电站的物质和技术基础，现已在浙江和广东建设了核电站，分别是浙江秦山核电站、广东大亚湾核电站。核电站的建立给人类解决能源危机带来了希望，在不可再生资源日趋珍贵之时，适度发展核电是人类的一种选择，全世界已经建成几百座核电站，核电发电量接近全球发电量的1/5。【易混淆点】能源的概念凡是能提供能量的物质资源叫做能源能源的类型核能及其优缺点原子、原子核：原子由原子核和核外电子(带负电)组成，原子核由中子(不带电)和质子(带正电)组成。核能：原子核分裂或聚合时释放出的能量。核裂变：用中子轰击较重的原子核，使其裂变为较轻原子核的一种核反应，如原子弹。核反应堆中的链式反应是可控的，原子弹的链式反应是不可控的。核电站利用核能发电，目前核电站中进行的都是核裂变反应。核聚变：使较轻原子核结合成为较重的原子核的一种核反应，如氢弹。氢弹爆炸的聚变反应是不可控的。核能的优点：核能将是继石油、煤和天然气之后的主要能源。利用核能发电不仅可以节省大量的煤、石油等能，而且用料省，运输方便。核电站运行时不会产生二氧化碳、二氧化硫和粉尘等对大气和环境污染的物质，核电是一种比较清洁的能源。利用核能可能带来的问题：如果出现核泄漏会造成严重的放射性环境污染。知识点一：能源与社会发展【探究重点】钻木取火是人类从利用自然火到利用人工火的转变，导致了以柴薪为主要能源的时代的到来。蒸汽机的发明使人类以机械动力代替人力和畜力，人类的主要能源从柴薪向煤、石油、天然气等化石能源转化，利用化石燃料的各种新型热机的问世，使化石能源成为当今世界的主要能源。物理学家发明了可以控制核能释放的装置——反应堆，拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕。【典例分析】下列属于可再生能源的是()A．煤 B．石油 C．太阳能 D．天然气【真题操练】前段时间，“加水就能跑的神车”事件一度成为舆论热点，该汽车实际是利用车内水解制氢技术获得氢气，通过氢燃料电池给车提供动力(该技术成本很高，目前仍处在试验阶段)，但被曲解为“加水就能跑”。下列对该事件的看法错误的是()A．氢燃料电池是将氢气的化学能转化为电能 B．水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量 C．对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从更不能以讹传讹 D．该车行驶的能量最终来源于水，水是一种能源知识点二：能源类型【探究重点】化石能源：我们今天使用的煤、石油、天然气是千百年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的，所以称为化石能源。可再生能源：可再生能源指的是在自然界可以循环再生。是取之不尽，用之不竭的能源，不需要人力参与便会自动再生，是相对于会穷尽的非再生能源的一种能源。如太阳能、风能、水能；不可再生能源：煤、石油、天然气及核燃料等；清洁能源：对环境无污染或污染很小的能源，如太阳能、水能、风能等；非清洁能源：如媒、石油、天然气等化石能源。【典例分析】下列关于能源说法正确的是()A．太阳能是清洁能源 B．核能是可再生能源 C．煤是新型能源 D．电能是一次能源【真题操练】现有煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能、核能以及电能。下列观点错误的是()A.天然气是化石能源B.地热能属于一次能源C.电能属于二次能源D.核能属于二次能源知识点三：核能【探究重点】原子核内的各个粒子间还存在强大的吸引力——核力，质子和中子正是依靠强大的核力紧紧地结合在一起的。当原子核发生变化时，就可能释放出惊人的能量，这种能量被称为核能。当原子核发生分裂或相互结合时就会释放出巨大的能量；【典例分析】关于能源和材料，下列说法正确的是()A．天然气是可再生能源B．超导体材料可制成电热器C．目前核电站是利用核裂变发电D．“永动机”是可以制造出来的【真题操练】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，如图所示核燃料在反应堆内通过核(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。我国家庭照明电路的电压是V。核能是(选填“可再生”或“不可再生”)能源。知识点四：核能的优劣【探究重点】与火力发电相比，核能发电具有三个优点：一、只需要消耗很少的核燃料就可以产生大量的电能。二、核电站不排放烟尘和CO2、SO2等有害气体，对环境的污染比火力发电站小得多。三、从长远看，核能发电的成本低于火力发电。【典例分析】你在学习过核能知识后，解决以下几个问题：(1)说出原子核的聚变的含义。(2)人类关于核聚变的应用已经取得的成就是哪些？(3)关于核聚变问题，还有什么急需解决的？【真题操练】关于核聚变，下列说法正确的是()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．目前人类已经建成核电站，利用核聚变发电关于信息和能源，下列说法正确的是()A．光纤通信是依靠光在光导纤维中发生反射来传递信息的B．目前的核电站是利用核聚变释放的核能工作的C．化石能源、风能和核能都是可不再生能源D．能量在转化和转移过程中，总量保持不变，故节约能源没有必要对原子核的一些说法，观点错误的是()A.原子的中心是原子核，原子核周围有一定数目的电子在核外运动。B.原子核由质子和中子组成，质子带正电，其电荷量跟电子电荷量相等，中子不带电。C.质子的质量大约是电子质量的1．836倍，中子和质子的质量几乎相等。D.中子和质子依靠强大的核力紧密结合在一起，原子核十分牢固。2020巴中7)下列说法错误的是()A.检查和维修电路时，必须先切断电源B.广东大亚湾核电站是利用核聚变原理来发电的C.煤、石油、天然气是不可再生能源D.我国自主研发的北斗导航系统已组网完成，它是利用电磁波进行导航服务的下列关于能量转化与能源，说法不正确的是()。A．电风扇通过电动机，能将电能转化为风能；B．电磁感应现象中，有其他形式的能量转化为电能；C．地热、天然气、电能都属于二次能源；D．虽然能量是守恒的，但是我们仍需节约能源.(2020·湖北省黄石市)中国是一个负责任的大国，为构建人类命运共同体而不懈努力，实现可持续发展已成为21世纪各国的任务。能源可按不同方式分类，如图，下列四组能源中，能归入图中阴影部分的一组是()A.煤炭、沼气 B.太阳能、风能 C.水能、天然气 D.石油、核能核能的释放有_____和两种方式，太阳能的产生是通过方式．如图是单缸四冲程汽油机的冲程，此冲程中，气缸内气体内能逐渐(增大/减小)，汽油机工作过程中的效率很低，有大量的热散失到空气中而无法自动回收，这是因为能量的转化和转移具有性。(2020南充16)生活中的各种用电器工作时都要消耗电能，电能属于________(选填“一次"或“二次”)能源；我国核能利用的技术已居于世界领先地位，其中氢弹利用的就是________(选填“裂变"或“聚变")在瞬间释放的能量。现有柴薪、煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能、核能以及电能。在这些能源中属于化石能源的有；属于一次能源的有；属于二次能源的有。中国援建了巴基斯坦的核电站，核电站的核反应堆利用原子核的__________(选填“裂变”或“聚变”)释放核能。Wi-fi无线上网是利用________(选填“电磁波”或“超声波”)传递信息。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)质量巨大天体，像太阳一样，其内部一直发生着核________(填“聚变”或“裂变”)反应，并________(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________(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________(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，高能射线的传播速度为________m/s；研究人员在计算机屏幕上将黑洞边缘环状(明亮)部分用红色显示，红光________(填“属于”或“不属于”)光的三原色。电动智能防护口罩2020年春节前夕，新冠状病毒引发了全球性瘟疫，口罩成了抗疫第一道防线。如图是DNC电动智能防护口罩，相比传统口罩，它可以通过滤网，来做到净化空气的功能，电动辅助吸气功能，便携式的设计，可更换滤芯，真可谓是便携式“空气净化器”。DNC电动智能防护口罩在内侧设有食用级硅胶材质软胶，软胶整体非常的柔软，这个设计也是为了让用户感觉到更舒适更贴紧脸颊，过滤网采用四层过滤网：杀菌纸、活性炭、HEPA网及无纺布组成，可以有效的防止PM2.5、带病素飞沫、细菌等这类有害物质。DNC电动智能防护口罩送风辅助系统采用涡轮电机主动送风，使涡轮中心气流流速增大，周围空气主动进入口罩中；电机配备防爆软包锂电池，过滤风量分二档分别为5.0m3/h和6.5m3/h，可以适配不同人群，起到安全防疫、轻松呼吸新鲜空气作用。(1)所谓PM2.5是指微尘直径小于等于2.5，这些能在空气中飞舞的微粒(填：“是”或“不是”)分子。(2)防护口罩在内侧设有食用级硅胶材质软胶，软胶整体非常的柔软，这个设计也是为了让用户感觉到更舒适，这样可以通过增大受力面积来压强，电动辅助吸气功能原理与下列现象中原理相同是(填选项字母)。A．用塑料管吸饮料B．用抽水机抽水C．两艘船并排行驶会产生相吸现象D．钢笔吸墨水(3)DNC电动智能防护口罩排风辅助系统涡轮电机工作时是电能转化为能；若该电机在低速档持续工作2小时，通过电机过滤的空气质量为kg。(空气密度为：)在原子中，带负电的粒子是()A．质子 B．中子 C．电子 D．原子核为缓解电力紧张的状况，我省正在加大核电站的建设．下列说法正确的是()A．核电站将核能最终转化为电能B．核反应堆中发生的是不可控制的核裂变C．核能发电使用的燃料是天然气D．核电站利用的核能属于可再生能源(2020年荆州市)下列关于能源的说法正确的是()A.煤、石油、天然气属于可再生能源B.煤、石油、天然气属于一次能源C.风能水能、地热能属于不可再生能源D.风能、水能、地热能属于二次能源科学研究表明，太阳能来自于太阳内部的(选填“核裂变”或“核聚变”)，就是利用这个原理制成的。煤、石油、天然气属于能源。(选填“可再生”或“不可再生”)。太阳能在利用过程中对环境无污染或污染很小，属于能源(填“清洁”或“非清洁”)；利用太阳能电池可以把太阳能转化为能，还有一部分太阳能转化为其他形式的能，根据能量定律可知，转化的总能量和接收的太阳能数量相同。“风能、电能、水能、煤炭”中属于二次能源的是、属于不可再生能源的是。(2020·辽宁省本溪市、铁岭市、辽阳市)我国具有完全自主知识产权的百万千瓦级核电技术电站—“华龙一号”首堆年底即将投产。核燃料在核反应堆中发生的是______(填“裂变”或“聚变”)，核能是______(填“可再生”或“不可再生”)能源。在原子、原子核、电子、中子、质子中，带负电的有。核反应堆是通过可控(选填“裂变”或“聚变”)反应释放核能的设备。(2020·山东省滨州市)2020年6月23日，我国北斗三号最后一颗组网卫星发射成功。如图所示，北斗卫星工作所需要的电能是通过太阳能电池板由______能转化而来的，电能属于______(选填“一次能源”或“二次能源”)开发和利用新煤、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，我国已建成十余座核电站，它们是利用______(选填“核裂变”或“核聚变”)反应所释放的能量来发电的。北斗卫星导航系统与地面光纤通信共同组成现代通信，将于2020年实现全球覆盖。卫星利用太阳能电池板获得能量，太阳能属于________能源。卫星是使用_______与地面站通信的，而光纤传递信息利用了光的__________（选填“反射”或“直线传播”）原理。2019年1月3日，嫦娥四号探测器(图甲)搭载着玉兔二号月球车(图乙)成功降落金月球南极，全人类首次实现月球背面软着陆。探测器着陆后进行了月球车和探测器两器分离，分离后在鹊桥中继星支持下顺利完成互拍并传回地球。月球车设计的相关参数如下表设计质量m/kg135独立驱动的车轮个数n/个6长a/m1.5每个轮子与水平月面的接触面积S/cm2100宽b/m1月面的行驶速度v/m·h-1200高h/m1.1耐热温度范围-180°C~150°C月球车能源为太阳能，能够耐受月球表面真空、强辐射、极限温度等极端环境，由于月夜温度极低，电子设备无法正常工作，所以它将进入休眠状态，休眠期间由同位素温差发电保温，等到月昼来临，它将自主唤醒，进入工作状态。(1)根据上述信息，请判断以下说法中正确的是A．月球车可以使用汽油机来驱动B．月球车在月球上惯性将减小C．月球车的零件应该用热胀冷缩较明显的材料制成D．接近月面时，探测器需要悬停寻找最佳降落地点，悬停时它受到的是平衡力(2)月球车以太阳能为能源，这是(选填常规或新)能源，若太阳光照射到太阳能电池板上的辐射功率为1.5kW，电池产生的电压为48V，并对车上的电动机提供5A的电流，则太阳能电池将太阳能转化电能的效率是；(3)探测器接近月面时，在反推发动机和缓冲机构的保护下安全着陆预选区，为使探测器顺利软着陆，从月球表面观察到发动机点火后产生的高压气流应向(选填上方、下方或水平方向)喷出；(4)在地球上重6N的物体在月球上重1N，则玉兔二号月球车对水平月面的压强为Pa，假如月球车在行进过程中受到的阻力是自重的0.2倍，月球车水平匀速直线前进30m，牵引力做的功为J；(g取10N/kg)(5)小明对月球车的唤醒系统非常感兴趣，他利用光敏电阻设计了一个模拟唤醒系统，如图丙所示，该系统由唤醒电路、控制电路等组成，其中电源的电压为12V，电阻箱R的电阻为(0-9999Ω)，RP是光敏电阻，它的阻值随光强的变化关系如下表所示，光强用符号E表示，单位用符号cd表示。E/cd1.02.03.04.05.06.07.08.0RP/Ω18964.53.6333①据表中数据，请在图坐标中描点作出RP-E的关系图线；②若a、b两端电压必须等于或大于8V时，控制电路才能启动，唤醒玉兔并驱动玉兔工作，小明设定光强为4.5cd时唤醒玉兔，则电阻箱的阻值至少应调到；当光强为7.0cd时，在保证控制电路能正常启动的条件下，调节电阻箱R阻值，使其消耗的电功率为9W，则此时RP消耗的电功率为W，为了能使控制电路在光线强度较弱时就能控制电路进入工作状态，可采取的措施是：。(答出一种即可)2019年4月30日，云南省政府新闻办发布消息，我省33个贫困县(市、区)达到脱贫标准，退出了贫困序列。脱贫过程中许多村镇安装了“肩扛太阳能电池板，头顶小风扇”的新能源路灯。下列说法正确的是A．小风扇的作用是为太阳能电池板散热B．太阳能电池板把太阳能转化成了小风扇的机械能C．这种新能源路灯是集太阳能发电和风力发电为一体的发电用电设备D．太阳能电池板可以把接收到的太阳能全部转化为电能【答案】C【解析】ABC．小风扇的本质是风力发电机，利用的是电磁感应原理将风能转化为电能；太阳能电池板可以将太阳能直接转化为电能。所以这种新能源路灯是集太阳能发电和风力发电为一体的发电用电设备。故AB错误、C正确；D．太阳能电池板将太阳能转化为电能的效率很低，更不可能把太阳能全部转化为电能。故D错误。(2020年武汉市)关于能源，下

列说法正确的是A.电能、地热能都是一次能源B.风能、水能、太阳能都是不可再生能源C.核反应堆中发生的链式反应，是可以控制的D.大量氢核的裂变，可以在瞬间释放出巨大的核能目前，人类利用核能发电的主要方式是(选填“核裂变”或“核聚变”)。随着科技的发展，人类(选填“会”或“不会”)制造出永动机。液氢是现阶段理想的火箭燃料，是因为它具有较大的，属于(选填“清洁能源”或“非清洁能源”)，常温下使氢气液化的方法是。(2020·江苏省扬州市)小阳学习太阳能和核能后，建立了利用核能的知识结构图，请你帮他补全空格处的内容。北斗卫星导航系统与地面光纤通信共同组成现代通信，将于2020年实现全球覆盖。卫星利用太阳能电池板获得能量，太阳能属于________能源。卫星是使用_______与地面站通信的，而光纤传递信息利用了光的__________(选填“反射”或“直线传播”)原理。太阳核心的温度高达1500万摄氏度，在太阳内部，氢原子核在超高温下发生(选填”裂变”或”聚变”)，释放出巨大的核