2026-2027学年初中物理九年级下册（新教材）苏科版（新教材）二、核能 太阳能课时练

2026-2027学年初中物理九年级下册（新教材）苏科版（新教材）二、核能太阳能课时练考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（请选出各题中唯一正确的答案）1.下列关于核能的说法中，正确的是A.核能是原子核内部结构发生变化时释放出来的能量B.目前核电站主要利用核聚变来发电C.核裂变反应堆运行过程中不会产生放射性废料D.核能属于可再生能源2.关于核裂变和核聚变，下列说法正确的是A.核裂变是较轻的原子核结合成较重的原子核，释放能量B.核聚变是较重的原子核分裂成较轻的原子核，释放能量C.目前核电站普遍采用核聚变技术发电D.核裂变和核聚变都能释放巨大的能量，其本质相同3.下列能源中，属于一次能源的是A.电能B.煤炭C.石油D.太阳能4.下列关于太阳能的描述中，正确的是A.太阳能的来源是地球内部的核反应B.太阳能是一种清洁、无污染的能源C.目前人类利用太阳能的主要方式是直接将其转化为化学能D.太阳能的总量是有限的，属于不可再生能源5.下列设施或设备中，主要利用太阳能转化为内能的是A.光伏发电站B.太阳能热水器C.太阳能电池路灯D.太阳能计算器6.下列关于核能和太阳能的优缺点比较中，说法正确的是A.核能资源丰富，但存在安全隐患和核废料处理问题B.太阳能取之不尽，用之不竭，但受天气影响较大，转换效率有待提高C.核能是清洁能源，但开发利用成本高D.太阳能开发利用技术成熟，但无法大规模储能二、填空题7.核能可以通过______和______两种方式释放，目前核电站主要利用核______来发电。8.太阳能主要来自太阳内部的______反应，其核心是氢原子核聚变成氦原子核，过程中释放出巨大的______。9.将太阳能转化为电能的主要装置是______，将太阳能转化为内能的主要装置是______。10.与化石能源相比，核能和太阳能都具有______的优点。11.写出核能发电过程中，能量转换的主要过程：______→______→______→______。12.为了减少核废料的危害，通常采用______等方法进行处理。三、判断题（请在括号内填写“正确”或“错误”）13.核反应堆中的控制棒的作用是吸收中子，调节反应速度。（）14.太阳能汽车是利用太阳能电池将光能直接转化为电能驱动汽车行驶的。（）15.核裂变的链式反应如果失控，可能会引发核爆炸。（）16.光伏发电是可再生能源利用的一种重要方式，它白天可以发电，晚上不能。（）17.太阳能热水器是将太阳能直接转化为化学能的设备。（）18.核能和化石能源一样，都属于不可再生能源。（）四、简答题19.简述核裂变和核聚变的主要区别。20.与传统的化石能源相比，太阳能作为能源有哪些优点？21.简述核电站发电的主要过程。22.目前在利用太阳能方面还面临哪些挑战？请列举至少两点。五、计算题23.一颗质量为1kg的铀原子核发生裂变，释放的能量相当于完全燃烧多少质量的无烟煤？已知完全燃烧1kg无烟煤释放的能量约为3.0×10^7J，铀核裂变释放的能量约为8.5×10^10J。（假设核能全部转化为热能）24.某太阳能热水器的有效面积S=2m²，晴天时，每平方米每秒接收到的太阳辐射能E₀=0.6×10³J/(m²·s)。如果该热水器的太阳能利用效率η=40%，那么在晴天条件下，这台热水器每秒接收到的太阳能是多少？这些能量可以烧开多少质量的水？[水的比热容c=4.2×10³J/(kg·℃)，假设水初温为20℃，需要加热到50℃]试卷答案一、选择题1.A解析：核能是原子核内部结构发生变化（如核裂变、核聚变）时释放出来的能量，A正确。目前核电站主要利用核裂变，B错误。核裂变反应堆会产生具有放射性的核废料，C错误。核能属于不可再生能源，D错误。2.D解析：核裂变是较重的原子核分裂成较轻的原子核，释放能量，A错误。核聚变是较轻的原子核结合成较重的原子核，释放能量，B错误。目前核电站普遍采用核裂变技术发电，C错误。核裂变和核聚变都能释放巨大的能量，都是原子核能，其本质相同，D正确。3.B解析：一次能源是指自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能源，煤炭、石油、天然气、太阳能、风能等属于一次能源。电能通常由一次能源转化而来，属于二次能源，A、C错误，B正确。太阳能是自然界直接提供的，D错误。4.B解析：太阳能的来源是太阳内部的核聚变反应，A错误。太阳能是一种清洁、无污染的能源，对环境友好，B正确。目前人类利用太阳能的主要方式是直接将其转化为内能或电能，C错误。太阳能的总量非常巨大，是取之不尽、用之不竭的，属于可再生能源，D错误。5.B解析：光伏发电站是将太阳能转化为电能，A错误。太阳能热水器是将太阳能转化为内能（热能），B正确。太阳能电池路灯是将太阳能转化为电能，C错误。太阳能计算器是将太阳能转化为电能，D错误。6.B解析：核能资源相对有限，属于不可再生能源，且存在安全隐患（核事故）和核废料处理问题，A错误。太阳能取之不尽，用之不竭，是可再生能源，但受天气影响较大（如阴天、夜晚），转换效率目前还有待提高，B正确。核能开发利用需要高技术和严格的安全措施，成本较高，并非成本高就一定不是清洁能源，C错误。太阳能开发利用技术仍在发展中，虽然受天气影响，但技术成熟度在不断提高，且可以大规模储能（如蓄电池），D错误。二、填空题7.核裂变核聚变核裂变解析：核能的释放方式主要有核裂变和核聚变。核电站利用可控的核裂变反应来发电。8.核聚变能量解析：太阳能来源于太阳内部的核聚变反应，这个过程释放了巨大的能量。9.光伏发电装置太阳能热水器解析：光伏发电装置主要将太阳能转化为电能。太阳能热水器主要将太阳能转化为水的内能（热能）。10.清洁（或无污染）解析：核能和太阳能在使用过程中都不会产生温室气体或直接的空气污染物，与化石能源相比具有清洁的优点。11.核能内能（或热能）电能光能（或电能）解析：核能发电过程大致为：核燃料在反应堆中发生核裂变释放核能，核能转化为内能（使反应堆冷却水等加热），内能通过蒸汽驱动汽轮机转动，汽轮机带动发电机转动将机械能转化为电能。12.隔离（或深埋地下）与其他物质封装等解析：核废料具有放射性，需要长期安全储存。通常采用将其隔离（如用特殊容器）并深埋地下等方式，防止其对环境造成长期危害。三、判断题13.正确解析：核反应堆中的控制棒（通常由吸收中子的材料制成，如镉、硼）可以通过吸收反应堆中的中子来控制链式反应的速度，从而调节反应堆的输出功率。14.正确解析：太阳能汽车通常配备太阳能电池板，将接收到的太阳光能转化为电能，存储在蓄电池中，再由电动机驱动汽车行驶。15.正确解析：核反应堆中的链式反应如果失去控制，中子数量急剧增加，反应速率呈指数级增长，可能导致反应堆超温、损坏，甚至引发核爆炸（如原子弹）。16.正确解析：光伏发电系统在白天有太阳光照射时可以发电，夜晚没有太阳光，光伏板无法产生电能。17.错误解析：太阳能热水器是将太阳能（光能）直接转化为内能（热能）的设备，不是转化为化学能。将光能转化为化学能的设备是太阳能电池（光伏板）或绿色植物的光合作用。18.错误解析：核能属于不可再生能源，因为其资源（如铀矿）是有限的。但太阳能属于可再生能源，因为太阳将在长时间内持续发光发热。四、简答题19.核裂变是指较重的原子核（如铀-235或钚-239）吸收一个中子后分裂成两个或多个较轻的原子核，同时释放出2-3个中子、巨大的能量和射线的过程。核聚变是指两个或多个较轻的原子核（如氢的同位素氘和氚）在极高温高压条件下结合成一个较重的原子核（如氦），同时释放出巨大的能量的过程。主要区别在于：参与反应的原子核种类不同（裂变是重核分裂，聚变是轻核结合）；反应条件不同（裂变相对容易实现，聚变需要极高温度和压力）；释放的能量相比不同（单位质量核燃料聚变释放的能量远大于核裂变）。20.太阳能作为能源的优点主要有：清洁无污染，利用太阳能不会产生废气和废物，对环境友好；资源极其丰富，太阳能总量巨大，是取之不尽、用之不竭的可再生能源；分布广泛，太阳能可以就地开发利用，无需长距离运输；安全可靠，太阳能开发利用过程安全，不存在核风险或火灾风险。21.核电站发电的主要过程大致为：在核反应堆内，核燃料（如铀棒）发生可控的核裂变链式反应，释放出巨大的核能，这些能量转化为反应堆冷却剂（水、液体金属等）的热能；高温高压的冷却剂将热量传递给另一个循环的水，产生高温高压的蒸汽；高温高压蒸汽推动汽轮机高速旋转，将热能转化为机械能；旋转的汽轮机带动发电机一起旋转，发电机将机械能转化为电能；最后，通过升压变压器将电能输送到电网。22.目前在利用太阳能方面还面临的一些挑战包括：受天气和昼夜限制，太阳能的供应不稳定，存在间歇性，且需要储能技术配合；太阳能电池板的转换效率目前还未能达到100%，有提升空间，成本相对较高；大规模太阳能电站的建设需要占用较大的土地面积；光伏发电并网需要解决电网的稳定性和智能调度问题；太阳能热水器等小型设备的效果受环境温度和日照强度影响较大等。五、计算题23.解：设1kg铀原子核裂变释放的总能量为E_核，完全燃烧1kg无烟煤释放的能量为E_煤，则E_核=8.5×10^10J，E_煤=3.0×10^7J。设需要燃烧mkg无烟煤释放的能量与1kg铀原子核裂变释放的能量相等，则有E_核=m×E_煤。m=E_核/E_煤=(8.5×10^10J)/(3.0×10^7J/kg)=2833.3kg。答：释放的能量相当于完全燃烧约2833.3kg的无烟煤。24.解：太阳能热水器每秒接收到的太阳能Q_总=E₀×S=0.6×10³J/(m²·s)×2m²=1200J。水吸收的热量Q_吸=Q_