2022届中考科学第一轮专题复习：核能及能量的利用转化
年级： 学科： 类型： 来源：91题库
一、单选题（共20小题）
1、下列关于放射现象、原子核和核能的说法中，正确的是（ ）
A . 通过对放射现象的研究，可确认“原子核由质子和电子组成”
B . 放射性有着广泛的应用，但是强剂量或长时间的辐射对人体有害
C . 目前的核电站是利用核聚变释放的核能来发电的
D . 核聚变的原料“铀”在地球上的储量非常有限
2、如图所示是三门核电站的建筑图，下列关于核电站的说法正确的是（ ）
A . 核电站发电的能量转化形式是核能→内能→机械能→电能
B . 核电站的发电原理与太阳的热核反应相同
C . 核反应产生的辐射都是有害的
D . 核反应都是可以控制的
3、如图所示为核电站发电流程图．在发电过程中，下列所述能量转化顺序正确的是（ ）
A . 核能→化学能→机械能→电能
B . 核能→内能→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
4、下面有关“新能源、新材料、电磁波”的多种说法中，正确的是（ ）
A . 纳米技术是研究宇宙中的各类天体运行规律的宏观技术
B . 利用超导体可以制成发热效率极高的发热管
C . 使用无线网卡、3G手机上网都是利用电磁波传递信息的
D . 当前的核电站都是利用核聚变来获取核能的
5、下列说法正确的是（ ）
A . 重核裂变时放出能量，而轻核聚变时吸收能量
B . 轻核聚变必须在很高的温度下才能进行
C . 氢弹是利用轻核聚变制成的，因此它的威力比原子弹小
D . 人类制成了原子弹，从而实现了用人工方法控制链式反应的速度，和平利用核能
6、下列对2019年最新热播影片《流浪地球》中出现的情景解释错误的是（ ）
A . 核聚变反应——元素种类不变
B . 核聚变反应——释放大量能量
C . 地球表面的水变成冰——凝固
D . 地球上短波通讯受影响——太阳活动增强
7、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 . 核反应堆进行的核裂变释放核能，直接转化为家庭电路所需的电能
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 . 手机充电和电热壶烧水时，两者本质都是电流做功
8、北京时间2011年3月11日13时46分，日本本州岛附近海域发生强烈地震，强震致福岛第一核电站爆炸引发核危机，反应堆中的铀、钚等核材料进入海洋或大气将对海洋和大气的环境产生严重的污染作用。下列有关说法中不正确的是（ ）
A . 泄漏出来的铀、钚等核材料具有放射性
B . 泄漏出来的铀、钚等核材料会造成核爆炸
C . 泄漏出来的铀、钚等核材料因很长时间内都具有放射性而影响动植物健康
D . 福岛核电站是利用裂变反应中产生的核能来进行发电的
9、任何事物都具有两面性，我们要学会辨证地看问题。下列有关核能的说法中正确的是（ ）
A . 无污染的太阳能是核聚变释放的能量，所以核聚变不会有污染
B . 用核裂变释放的能量来发电的核电站很安全，所以使用核能无任何风险
C . 核燃料裂变后的核废料是一种污染物
D . 核电站一般选址在沿海，是因为可以将核反应后的废弃物排入海里
10、为解决日益加剧的温室效应等问题，科学家正在研究建立如下图所示的二氧化碳新循环体系：
上述关系图能反映的观点或思想有（ ）
① 化学变化中元素种类是守恒的 ②燃烧时化学能可以转化为热能和光能
③ 二氧化碳也是一种重要的资源 ④无机物和有机物可以相互转化
A . ①②④
B . ①②③
C . ②③④
D . ①②③④
11、人类对核能的开发和利用不断取得新的进展，根据目前的科研水平，你认为下列说法正确的是（ ）
A . 原子弹是利用核裂变，核电站是利用核聚变
B . 氢弹是利用核聚变，太阳内部发生的是热核反应
C . 原子弹对聚变的链式反应速度不加控制
D . 核能是一种可再生资源，但它的污染较严重
12、如图所示，一弹簧的左端固定，右端连接一个小球，小球放在粗糙的水平木板上。a点是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b点是弹簧原长时小球的位置，c点是小球到达最右端的位置。则小球从a点运动到c点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A . 小球在a点和c点处弹簧的弹性势能相等
B . 小球从b点到c点的过程，小球的动能越来越小
C . 整个过程机械能守恒
D . 以上说法都不对
13、关于能量和能源，下列说法错误的是（ ）
A . 电能必须通过消耗一次能源才能得到，是二次能源
B . 我们今天使用的煤、石油、天然气，都是化石能源
C . 能量的转化和转移有时是有方向性的
D . 自然界的能量是守恒的，它既不能创生，也不会消灭
14、小明制作了一个会“发光的二极管”，其电路简图如图所示。二极管具有单向导电性，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。演示时，左右动塑料管，这时会看见两只发光二极管交替发光。以下说法中，不正确的是（ ）
A . 发生该现象的原理是电磁感应
B . 二极管发光时，图中的条形磁体相当于电源
C . 二极管交替发光说明线圈中产生了交流电
D . 在该过程中，机械能转化成了电能
15、随着“一带一路”进入世界各国，核电和高铁已经成为中国响亮的名片。下列相关说法错误的是（ ）
A . 核电站利用核裂变将核能转化为电能
B . 核废料具有放射性，必须要合理处理
C . 铁轨铺在枕木上，通过减小压力来减小压强
D . 在安全线外候车，是因为气体的流速大，压强小
16、疫情期间，人们利用5G无人配送车实现了非接触安心送，如图为一辆在水平路面上匀速行驶的无人配送车，速度为10千米/时，空载时质量为360千克，轮胎与路面的总接触面积为240厘米2 ， 下列说法正确的是（ ）
A . 该车所受的牵引力和阻力是对相互作用力
B . 该车行驶过程中机械能守恒
C . 该车行驶2千米需要12分钟
D . 空载时，轮胎与地面的压强为15帕
17、小科用研钵将约20克氢氧化钡[Ba(OH)2]晶体磨成粉末，倒入一小烧杯。在玻璃片上洒上少量水，并将小烧杯放在玻璃片上。再向小烧杯中加入约10克氯化铵[NHCl]晶体，并用玻璃棒迅速搅拌，烧杯中产生刺激性气味的气体，静止片刻，提起小烧杯，观察到如图所示现象。下列对现象的观察分析中正确的是（ ）
A . 用手触摸烧杯外壁，能感觉到发热
B . 化学反应中，不同形式的能之间可以相互转化
C . 把氢氧化钡晶体磨成粉末可以增加最终产生气体的质量
D . 该反应和燃烧一样，反应物总的化学能高于生成物总的化学能
18、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 . 核电站是将化学能转化为内能
B . 核反应堆中的链式反应是可控的
C . 核反应堆就是原子弹爆炸
D . 太阳内部是核裂变释放核能的
19、学习了第三章知识后，小科整理了一些笔记，下列说法正确的是（ ）
A . 原子弹爆炸属于裂变中的链式反应，氢弹爆炸属于聚变与核电站类似
B . 当物体的温度不变时，内能也不会变
C . 垂直地面向上抛物体，最高点时物体的速度为0，所以动能也为0
D . 当手拿物体抬起或放下时，手臂属于省力杠杆
20、某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板，在光照时发电，给电动机供电以调节百叶窗的开合。该过程中发生的能量转换是（ ）
A . 光能→电能→机械能
B . 光能→机械能→电能
C . 电能→机械能→光能
D . 机械能→电能→光能
二、填空题（共10小题）
1、如图是太阳能燃料电池的组成与功能示意图，请据图回答下列问题：
(1)电解槽的作用是电解水，写出该反应的化学方程式： 。
(2)夜晚，太阳能燃料电池工作时的能量转化途径为____(填字母)。 (2)
A . 太阳能→电能→热能
B . 化学能→电能→热能
C . 太阳能→化学能→电能→热能
D . 电能→化学能→电能→热能
(3)太阳能燃料电池中可循环使用的原料是 。
(4)与单一的太阳能电池相比，太阳能燃料电池的优点是 。
2、 2020 年12月，嫦娥五号探测器从月球上采样并顺利返回地球。
(1)12月3日，嫦娥五号的上升器与着陆器顺利分离(如图甲)，携带返回器返回地球。在分离过程中，以着陆器为参照物，上升器是 的。
(2)飞离月球时，若上升器在3×103牛的推力作用下，沿推力方向飞行了1.5×104米，在该过程中，推力做功 焦。
(3)如图乙为返回器的两种返回技术。嫦娥五号返回器采用“跳跃式返回”，与“直接进入返回”相比，返回器着陆时的速度更小。请从能量的转化角度分析其原因： 。
3、干热岩是一种高温岩体，埋藏于地下3~10千米，可用于发电、供暖等。
(1)图甲为地球内部结构示意图，干热岩分布于 。
(2)如图乙为利用干热岩发电的示意图，蒸汽轮机中的能量转化是 。
(3)由于人们对干热岩利用存在不同的看法，导致是否建设干热岩发电厂意见不一。下列观点中，属于支持我国建设干热岩发电厂的有 。(可多选) (3)
A . 可降低对石油、天然气等常规能源的依赖，优化能源结构
B . 发电时不产生二氧化硫及烟尘等，不造成大气污染
C . 需将水注入地下，可能会引起岩层断裂，诱发地质灾害
D . 生产成本较低，技术较成熟
E . 需要大量的水，可能加剧当地水资源紧张
4、3月7日，CCTV-1播放的《典籍里的中国》中撒贝宁、宋应星古今对谈见证中华科学梦。如图是《天工开物》的两幅图。
(1)“赶稻及菽”中牛拉犁的力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)犁拉牛的力
(2)“炒蒸油料”中在同一灶台上同时炒和蒸能 (填“提高”或“降低”)能源利用率。
5、周末，小科和爸爸妈妈前往码头乘船回海岛看望爷爷奶奶，路途中，小科结合自己所学的知识，对生活中的现象进行了分析：
(1)候船时发现码头侧面吊有数个轮胎(如图).他推测此装置可以将轮船靠拢时的一部分动能转化为 减少了过强撞击带来的震动和损坏。
(2)登船时，由于轮船入口远高于码头，乘务人员为了安全便捷，架设了登船梯《如图)，其近似可看做是个斜面。则小科在登船梯上沿斜面拖动行李箱所施加的拉力 （填“大于”“等于”或“小于”）行李箱自身的重力。
(3)轮船启动后，在海面上变速行驶，小科判断在整个过程中，能量应该是 （填“守恒”或“不守恒”）的。
6、如图为体育测试项目——排球垫球中排球离开手后上升的运动轨迹。相邻的点之间的运动时间相等，D点为上升的最高点。不计空气阻力对运动的影响。
(1)从A上升到D的过程中，排球运动的速度越来越小，依据是 。
(2)B点与C点的机械能 （选“相等”或“不相等”）。
7、质量较大的原子核，在 轰击下分裂成两个新原子核的同时释放出大量能量，这一过程称为 ，如 就是根据这一原理制造的。
8、两个质量较小的原子核，在 条件下可聚合成1个新原子核，同时释放出能量，这一过程称为 ， 就是根据这一原理制造的。
9、仿照示例，完成填空。
电能 
内能
化学能 
电能
光能 
化学能
内能 
机械能
电能 
机械能
10、2016年浙江最大抽水蓄能电站在缙云开建。其工作原理如图所示。用电低谷时（如深夜），电站利用电网多余电能把水从下水库抽到上水库中储存起来；用电高峰时，再利用上水库中的水发电。
(1)蓄能时，水被抽到上水库中，电能转化为水的 ；
(2)发电时，若该电站上水库可用于发电的库容量为7.86×104米3 ， 上下水库平均水位差637米。上水库中可用于发电的水流到下水库，水的重力做功为 焦。
三、实验探究题（共4小题）
1、如图所示，甲为一半径为R的光滑的1/4半圆弧槽与一粗糙的水平面相连接，将重为G的物体从斜面顶端由静止释放，测出在水平面上滑行距离为S1处停下来。图乙是一个粗糙的半径为R的1/4半圆弧槽与和甲中同样粗糙的水平面相连接，将甲中重为G的物体也从乙斜槽顶端由静止释放，测出在水平面上滑行距离为S2后停下来，求：
(1)乙中重力对物体做的功W= 。
(2)乙中物体在水平面上的摩擦力f为 。
(3)乙中物体在粗糙的1/4弧槽上运动这段时间内，摩擦力对物体做的功
2、小南拿如图甲所示的装有弹簧的笔玩弹笔游戏，结果发现不同的笔弹得高低不一样，他认为:笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关，那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢?
猜想①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关；
猜想②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关。
(1)为了验证猜想①，在操作时除了控制小球、木块、水平面等相同外，还需要控制 相同。
(2)实验中可以用“木块被小球推动的距离”表示“弹性势能的大小”，请你从功和能的角度分析解释。 。
(3)在完成实验后，小南又用不同质量的小球(m1>m2)在同一水平面上分别压缩同一根弹簧至相同位置后释放撞击同一木块，得到木块移动的距离分别为S1和S2 ， 忽略小球自身摩擦对实验的影响。请你比较S1和S2的大小关系。 。
3、核电站的核反应堆是通过重核裂变释放核能的装置，如图是核电站的原理图。核反应堆中发生重核裂变，释放出核能传递给水，产生高温、高压水蒸气，推动蒸汽轮机带动发电机发电。请回答下列问题。
(1)核反应堆是通过可控 反应释放核能的设备。
(2)核电清洁、经济，但一旦发生核泄漏，会对环境造成巨大的污染。核污染的主要原因是核燃料或核废料具有 。
(3)根据上图，请在方框内完成核电站发电过程中能量转化的流程图：
(4)仔细观察核电站的原理图。在发电过程中，水发生的物态变化有汽化和 。
核电站在运行过程中要产生巨大热量，常用水来冷却，这是因为水具有 ，所以核电站一般建在海边。
4、中科院的“人造太阳”(EAST)物理实验中首次实现持续时间达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)。 (2)
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（共6小题）
1、
如图所示是核电站原理的示意图，结合这张图，简要叙述核电站是如何工作的．
2、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急需解决的问题，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．
3、浅层地热能是指蕴藏在地表下一定深度范围内的岩土体、地下水和地表水中具有开发利用价值的天然绿色能源。
(1)如图甲所示为一个地热发电装置简图，地热井口喷出来的水汽混合物经处理后，蒸汽进入汽轮机进行发电。地热发电过程中的能量转化情况是 → →电能。
(2)如图乙所示是利用浅层地热能调节室温的原理图具体做法是：在地下打孔后，把管道埋入其中，然后接入自来水。冬天，自来水通过管道伸入地下，被增温层加热，再循环出来就能提高室内温度；夏天则相反，能降低室内温度。利用浅层地热调节室温，是通过
的方式改变了内能。另一种改变物体内能的方式是 。用自来水作循环工作的物质，是因为 ．
(3)存在于岩石圈中的地下水是含有各种气体、离子、有机物和微生物等的混合物，主要的气体成分是 O2、N2和CO2 ， 有机质的发酵与植物的 （填生理过程）使土壤中源源不断产生
CO2 ， 并溶入流经土壤的地下水中。
4、十八世纪，瓦特发明的冷凝器蒸汽机，推动了人类第一次工业革命。如图为利用瓦特蒸汽机提升物体的工作示意图，蒸汽机的工作原理为：打开阀门
A、关闭阀门 B，高压蒸汽进入汽缸，推动活塞上行。当活塞到达汽缸顶部时，关闭阀门A、打开阀门B，蒸汽进入冷凝器，汽缸内压强减小，活塞下降。如此循环往复。
(1)蒸汽推动活塞上行过程中，能量转化是 。
(2)蒸汽机活塞上行过程与汽油机的 冲程相似。
(3)蒸汽机活塞往复运动，通过杠杆和定滑轮对重物做功。若物体质量为
200 千克，活塞每次上升高度为0.6米，则活塞上升一次蒸汽机对物体做了多少有用功？假设活塞每分钟向上运动100次，该蒸汽机对物体做有用功的功率为多少？
5、一辆小汽车在高速公路上匀速行驶144千米，用时2小时，消耗汽油9千克。已知小汽车发动机的输出功率为23千瓦，假设发动机对外做功全是克服阻力做功。请运用所学的知识解答下列问题。(汽油的热值为4.6×107焦/千克)
(1)汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大？
(2)汽车发动机的效率是多少？
6、如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处，然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处，其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h。(忽略空气阻力)
(1)物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为 。
(2)物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能转化为物体内能的效率为η，则物体到达B点时温度升高了 。(物体比热容用c表示)
(3)C点距离水平面的高度为 。