初中第8节 能量的转化与守恒课后练习题
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TOC \ "1-3" \h \z \u \l "_Tc140138951" 模块一 知识网络 PAGEREF _Tc140138951 \h 1
\l "_Tc140138952" 模块二 知识掌握 PAGEREF _Tc140138952 \h 2
\l "_Tc140138953" 知识点一、核能 PAGEREF _Tc140138953 \h 2
\l "_Tc140138954" 知识点二、能量的转化与守恒 PAGEREF _Tc140138954 \h 2
\l "_Tc140138955" 【巩固提高】 PAGEREF _Tc140138955 \h 6
知识重点
模块一 知识网络
模块二 知识掌握
知识点一、核能
1、原子结构
2、核能:原子核在发生改变的过程中,释放出巨大的能量。也叫原子核能或原子能。
知识点二、能量的转化与守恒
1、能的转化和守恒定律:能量既不会消失,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能的总量保持不变。
2、能的转化和守恒定律,是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。无论是机械运动,还是生命运动,无论是宇宙天体,还是微观粒子,都遵循这个定律。
3、能量的转移和转化有一定的方向性。
*“永动机”不可能成功是因为它违背了能的转化的守恒定律。
*自然界的事物的运动和变化都必须遵循能量转化和守恒定律,但符合能量和守恒定律的事件却不一定能够发生。
(2023•拱墅区模拟)电影《厉害了,我的国》自今年3月2日在全国上映来燃爆各大影院,特别是作为大国工程和“一带一路”国家名片的“华龙一号”核电机组(如图),代表创新成果的人造太阳,在影片中亮相,再次彰显了大国实力,很是抢镜!以下关于核电站说法正确的是( )
A.利用核聚变原理
B.利用核裂变原理
C.核能直接转化为电能
D.核能是原子内部的化学反应释放出来的能量
(2023•温州模拟)2020年12月,温州首个核电站三澳核电站获国家批准建设。该核电站的发电原理及电能输送如图所示,则以下叙述不正确的是( )
A.核反应堆里的是核裂变反应
B.汽轮机将机械能转化为内能
C.发电机的主要原理是电磁感应
D.电网在输送电能时会消耗电能
(2022秋•舟山期末)2022年12月,核聚变研究领域取得突破性进展。科学家在使用激光的聚变实验中首次实现了净能量增益,即产生的能量比注入的能量还要多。这意味着,人类未来有望结束对化石燃料的依赖,或将拥有个安全、绿色、用之不竭的能源选项。核聚变使用的核材料是下列中的( )
A.氢(H)B.氦(He)C.铀(U)D.钚(Pu)
(2022秋•婺城区期末)如图,利用核能发电是人类和平利用核能的一个重要方向。下列有关核电站的叙述正确的是( )
A.核反应堆是利用核聚变的原理工作的
B.核反应堆中发生的链式反应是可控的
C.其能量转化为:核能→机械能→内能→电能
D.核反应堆产生的废料对环境和人体是无害的
(2022秋•衢江区校级期末)如图所示,用中子轰击铀﹣235原子核产生氪核和钡核,释放出核能。下列说法正确的是( )
A.核能是一种可再生能源
B.该模型表示的是核聚变
C.目前核电站是利用核裂变反应发电的
D.该反应不会产生放射性物质
(2023•鄞州区一模)如图是太阳能电池路灯,白天太阳能电池板将太阳能转化为电能,这种能量通过再次转化储存在大容
量蓄电池内。夜晚蓄电池给路灯供电。下列说法正确的是( )
A.路灯上的塑料灯罩和铝合金灯柱都属于有机合成材料
B.夜晚蓄电池给路灯供电时将光能转化为电能
C.白天给蓄电池充电时将化学能转化为电能
D.路灯的灯柱用合金材料制成是因为合金比纯金属具有更好的性能
(2023•天台县一模)马丁喷气背包是“世上操作最简单的飞行器”,它很好驾驭,你只要系好安全带,旋转操作杆,它就会带你离开地面,如图所示。
(1)飞行背包发动燃料为汽油,则汽油燃烧时将 能转化为内能。
(2)喷气飞行背包向下快速喷气,使人腾空而起,说明物体间 。
(3)要使“火箭人”悬停在空中,背包喷出气体的方向应该是 。
(2023•杭州一模)滑雪是北京冬奥会的项目之一,里面蕴含着很多科学知识。
(1)图甲的运动员保持该姿势不变沿着坡面自由下滑,速度逐渐增大,他的机械能 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)若某段坡而的高度为H、长度为L、粗糙程度相同,重为G的运动员保持姿势不变恰好沿该坡面自由匀速滑下,滑行时的模拟图如图乙所示,则受到的摩擦力方向为沿坡面 (选填“向下”或“向上”),受到的摩擦力大小为 (用题中的字母表示),忽略空气阻力。
(2023•下城区模拟)如图所示,A点的高度H大于B点的高度h,让小球从A点由静止开始自由落下,沿光滑轨道AOB到达B点后离开(不计空气阻力),则小球由A点运动到O点的过程中,小球的重力势能是 的(填“增大”“不变”或“减小”),小球在B点的机械能 在A点的机械能(填“大于”“等于”或“小于”),小球离开B点后的运动轨迹应该是图中的 曲线。
(2022秋•余姚市期末)北京时间2022年11月12日10时03分,搭载天舟五号货运飞船的长征七号火箭,在我国文昌航天发射场点火发射(如图甲所示),约10分钟后,天舟五号货运飞船与火箭成功分离并进入预定轨道,飞船太阳能帆板顺利展开工作( 如图乙所示),发射取得圆满成功。
(1)火箭点火,燃料燃烧发生的是 (选填:“物理”或“化学“)变化。
(2)搭载在飞船上的补给物资送达我国空间站时,补给物资的质量将 (选填:“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)飞船太阳能帆板顺利展开工作,就是在太阳光照射下,能为飞船上的电器设备提供能量。太阳能帆板工作时是将 能转化为 能。
【巩固提高】
(2022秋•余杭区校级月考)发展核能是解决能源危机的主要出路之一。如图所示为核电站工作流程,关于流程中各装置的能量转化,正确的是( )
A.核反应堆:核能转化为机械能
B.蒸汽轮机:机械能转化为内能
C.发电机:电能转化为机械能
D.应用:电能转化为化学能
(2021秋•湖州期末)2021年12月3日,中国南方首个核能供热项目在浙江海盐正式投运。下列相关说法错误的是( )
A.核电站利用核裂变释放的核能
B.核反应堆将核能转化为内能
C.核反应堆中链式反应是可以控制的
D.核电站产生的核废料对环境没有污染
(2022•海曙区校级三模)对下面的四幅图描述错误的是( )
A.甲图说明发声的音叉在振动
B.乙图将直导线AB南北朝向放置,闭合开关后实验现象更明显
C.丙图的核能释放方式也叫热核反应
D.丁图说明摩擦可以创造电荷,使物体带上静电,所以能吸引轻小物体
(2021秋•新昌县期末)关于核电站,小科总结了以下四种说法,其中正确的是( )
A.核电站是利用氢核的聚变产生的能量来发电的
B.核电站的核心是利用核反应堆控制核能平稳地释放
C.核电站的反应堆中放出的核能可以直接转化为电能
D.核电站产生的废料可以直接排放到大海中
(2021秋•柯桥区期末)2021年12月20日,全球首座球床模块式高温气冷堆核电站——山东荣成石岛湾高温气冷堆核电站示范工程送电成功。关于核能的应用,下列说法中正确的是( )
A.原子弹是根据核聚变的原理制成的
B.现有核电站核变原理与氢弹核变原理相同
C.核能有核辐射危险,我们应该完全杜绝核能发电
D.核电站发电的能量转化过程是:核能→内能→机械能→电能
(2022•宁波)核酸检测采样时使用的“采样拭子”,其顶端是如图所示的植绒拭子,安全、无毒。有一种植绒方式是:植绒机产生数万伏的高压静电,通过电子转移让喷头中的绒毛带上负电荷,然后在被植绒物体表面喷涂上胶粘剂,移动喷头靠近被植绒物体,绒毛在高压静电作用下从喷头中飞升到被植绒物体表面,呈垂直状植在涂有胶粘剂的物体表面。上述植绒过程中蕴含了许多科学知识,下列描述不合理的是( )
A.喷头中的绒毛带上负电荷,是由于绒毛得到了电子
B.以移动的喷头为参照物,被植绒物体是运动的
C.绒毛能在高压静电作用下运动,是由于能量可以创生
D.绒毛从喷头中飞升到被植绒物体表面,是由于力能改变物体的运动状态
(2022•温州模拟)2019年8月23日,由俄罗斯建造的世界首座浮动核电站——“罗蒙诺索夫院士”号浮动核电站开赴北极圈,这座海上浮动式核电站发电量达70百万瓦,足够3.5万户家庭使用。下列有关浮动核电站的说法不正确的是( )
A.能量转化时先将核能转化为化学能
B.获得核能的途径是核裂变
C.发电量达70百万瓦指的是发电功率
D.受到的浮力大小等于它的重力
(2022秋•海曙区期中)物质具有能量,能量有各种形式,并且各种形式的能量可以相互转化。白溪水电站发电时,其能量的形式转化是( )
A.电能转化为水能B.水能转化为电能
C.光能转化为电能D.风能转化为电能
(2022秋•北仑区期中)关于能量,下列说法错误的是( )
A.我们周围的物质都具有能量
B.不同形式的能量可以相互转化
C.0℃的冰块没有能量
D.声音既能传递信息又能传递能量
(2022秋•镇海区期末)汽车燃烧汽油前进,汽油的 能转化为汽车向前运动的 能,近几年电动汽车技术不断成熟,电动汽车是通过 能转化为汽车运动的能量。
(2023•婺城区三模)“自热火锅”给我们的生活带来一定的便利。小龙同学就某种自热火锅的“自热”原理产生了兴趣,查阅到的相关资料如下。
①自热火锅食用方法:下层底盒中倒入适量冷水,打开加热包塑料膜,将加热包放入凉水中,放上上层食材盒,倒入一定食用冷水,盖上盖子,15分钟后,即可开盖食用。(图乙为自热火锅结构示意图)、
②加热包内含有铁粉、铝粉、焦炭粉、生石灰等物质,其中的金属粉末与炭粉在热水中发生化学反应,可短时间放出大量的热,后续缓慢放热。
③自热火锅工作时,下层加热盒中空气温度随时间变化的图像如下图丙所示。
(1)自热火锅在加热食物过程中的能量转化: 。
(2)为解释自热火锅的工作原理,请结合上述材料,对0a、ab、bc各段的温度变化做出解释。
(2022秋•临海市期末)台州已成为发电大市,有多种发电方式。如图甲所示为三门核电站发电流程图,目前核电站主要利用 (选填“核聚变”或“核裂变”)获得核能。如图乙所示为温岭江厦潮汐发电的原理图,从能量转化角度来说,就是利用海水的 能,通过水轮发电机转化为电能。
(2023春•义乌市期中)2020年12月17日,嫦娥五号顺利完成月面采样,携带2千克月壤成功返回地球。
(1)探测车在采集月球表面月壤样本时,机械臂简化图如图乙所示,OB=4OA,不计自身重力,当采集2千克月壤时,在A点至少需要施加 N的拉力。(月球表面g取1.6牛/千克)
(2)月壤中含有丰富的理想能源氦﹣3,有科学家推测氦﹣3原子核能发生如图丙所示的核聚变反应,释放巨大的能量。图丁中能正确表示图丙“M”处的内容是 。
(2022秋•西湖区校级期中)在地球上以探索清洁能源为目的的“中国环流器二号M”被称为“人造太阳”,它主要是让含有质子和 的氢原子核在超高温下发生 (选填“裂变”或“聚变”),从而获得巨大核能的研究装置。这与 (选填“原子弹”或“氢弹”)获得能量的方式相同。
(2022•温州模拟)不久前,甘肃武威钍基熔盐堆进行了试运行。钍基熔盐堆成功摆脱了之前铀和钚元素为燃料的核能发电模式,改用以放射性极低的钍元素为核燃料,在核能发电领域具有划时代意义。
(1)核电站的核心是核反应堆,它将核能转化为 能,再通过其他机械转化为机械能,最后转化为电能。
(2)目前核电站主要是用铀、钚等作为核燃料来发电,核反应类型是相同的。右侧两幅核变化示意图中,能形象描述这种核能获得方式的是图 。
(2022•乐清市一模)小希在学校学习了项目化学习后,对家里的太阳能热水器展开了研究。
(1)太阳核心温度很高,是由于大量氢原子 (填“核聚变”或“核裂变”)反应变成氦原子,释放巨大能量。
(2)当太阳光线与太阳能热水器垂直时效果最好。如图所示,为了达到最好的集热效果,从夏季进入冬季时可将图中的α逐渐 (填“增大”或“减小”)。
3.7-3.8 核能 能量的转化与守恒
学习目录
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TOC \ "1-3" \h \z \u \l "_Tc140138951" 模块一 知识网络 PAGEREF _Tc140138951 \h 1
\l "_Tc140138952" 模块二 知识掌握 PAGEREF _Tc140138952 \h 2
\l "_Tc140138953" 知识点一、核能 PAGEREF _Tc140138953 \h 2
\l "_Tc140138954" 知识点二、能量的转化与守恒 PAGEREF _Tc140138954 \h 2
\l "_Tc140138955" 【巩固提高】 PAGEREF _Tc140138955 \h 9
知识重点
模块一 知识网络
模块二 知识掌握
知识点一、核能
1、原子结构
2、核能:原子核在发生改变的过程中,释放出巨大的能量。也叫原子核能或原子能。
知识点二、能量的转化与守恒
1、能的转化和守恒定律:能量既不会消失,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能的总量保持不变。
2、能的转化和守恒定律,是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。无论是机械运动,还是生命运动,无论是宇宙天体,还是微观粒子,都遵循这个定律。
3、能量的转移和转化有一定的方向性。
*“永动机”不可能成功是因为它违背了能的转化的守恒定律。
*自然界的事物的运动和变化都必须遵循能量转化和守恒定律,但符合能量和守恒定律的事件却不一定能够发生。
(2023•拱墅区模拟)电影《厉害了,我的国》自今年3月2日在全国上映来燃爆各大影院,特别是作为大国工程和“一带一路”国家名片的“华龙一号”核电机组(如图),代表创新成果的人造太阳,在影片中亮相,再次彰显了大国实力,很是抢镜!以下关于核电站说法正确的是( )
A.利用核聚变原理
B.利用核裂变原理
C.核能直接转化为电能
D.核能是原子内部的化学反应释放出来的能量
【解答】解:AB、目前人类使用的核电站是利用核裂变原理,不是核聚变原理,故A错误,B正确;
C、核能在一回路中转化为内能,通过汽轮机,将内能转化为机械能,汽轮机带动发电机发电,将机械能转化为电能,故C错误;
D、核能是原子内部的原子核重新聚合和分裂时释放出的惊人的能量,故D错误。
故选:B。
(2023•温州模拟)2020年12月,温州首个核电站三澳核电站获国家批准建设。该核电站的发电原理及电能输送如图所示,则以下叙述不正确的是( )
A.核反应堆里的是核裂变反应
B.汽轮机将机械能转化为内能
C.发电机的主要原理是电磁感应
D.电网在输送电能时会消耗电能
【解答】解:
A、核电站利用可控的核裂变释放的核能来发电,故A正确;
B、在汽轮机中蒸气的内能转化为汽轮机的机械能,故B错误;
C、发电机是利用电磁感应现象的原理制成的,故C正确;
D、在输电过程中,输电线有一定的电阻,会消耗一部分电能,故D正确。
故选:B。
(2022秋•舟山期末)2022年12月,核聚变研究领域取得突破性进展。科学家在使用激光的聚变实验中首次实现了净能量增益,即产生的能量比注入的能量还要多。这意味着,人类未来有望结束对化石燃料的依赖,或将拥有个安全、绿色、用之不竭的能源选项。核聚变使用的核材料是下列中的( )
A.氢(H)B.氦(He)C.铀(U)D.钚(Pu)
【解答】解:现阶段,核聚变使用的核材料是氢(H)。
故选:A。
(2022秋•婺城区期末)如图,利用核能发电是人类和平利用核能的一个重要方向。下列有关核电站的叙述正确的是( )
A.核反应堆是利用核聚变的原理工作的
B.核反应堆中发生的链式反应是可控的
C.其能量转化为:核能→机械能→内能→电能
D.核反应堆产生的废料对环境和人体是无害的
【解答】解:A、核反应堆是利用核裂变的原理工作的,故A错误;
B、核反应堆中发生的链式反应是可控的,故B正确;
C、其能量转化为:核能→内能→机械能→电能,故C错误;
D、核反应堆产生的废料对环境和人体都是有害的,故D错误;
故选:B。
(2022秋•衢江区校级期末)如图所示,用中子轰击铀﹣235原子核产生氪核和钡核,释放出核能。下列说法正确的是( )
A.核能是一种可再生能源
B.该模型表示的是核聚变
C.目前核电站是利用核裂变反应发电的
D.该反应不会产生放射性物质
【解答】解:A、核能属于不可再生资源,该选项说法不正确;
B、该模型表示的是核裂变,该选项说法不正确;
C、目前核电站是利用核裂变反应发电的,该选项说法正确;
D、氪为放射性物质,所以核裂变时会产生放射性物质,该选项说法不正确。
故选:C。
(2023•鄞州区一模)如图是太阳能电池路灯,白天太阳能电池板将太阳能转化为电能,这种能量通过再次转化储存在大容
量蓄电池内。夜晚蓄电池给路灯供电。下列说法正确的是( )
A.路灯上的塑料灯罩和铝合金灯柱都属于有机合成材料
B.夜晚蓄电池给路灯供电时将光能转化为电能
C.白天给蓄电池充电时将化学能转化为电能
D.路灯的灯柱用合金材料制成是因为合金比纯金属具有更好的性能
【解答】解:A、塑料灯罩属于有机合成材料,而铝合金灯柱属于金属材料,故A错误;
BC、在白天太阳能电池板给蓄电池充电是将太阳能→电能→化学能;在晚上,蓄电池给路灯供电,只是将化学能转化成电能,再转化为光能和内能,故BC错误;
D、人们大量使用的是合金而不是纯金属,这是因为合金具有更多优良性能,如铝合金比铝的硬度大、不锈钢比铁的抗腐蚀性强,故D正确。
故选:D。
(2023•天台县一模)马丁喷气背包是“世上操作最简单的飞行器”,它很好驾驭,你只要系好安全带,旋转操作杆,它就会带你离开地面,如图所示。
(1)飞行背包发动燃料为汽油,则汽油燃烧时将 能转化为内能。
(2)喷气飞行背包向下快速喷气,使人腾空而起,说明物体间 。
(3)要使“火箭人”悬停在空中,背包喷出气体的方向应该是 。
【解答】解:(1)飞行背包发动燃料为汽油,则汽油燃烧时将化学能转化为内能。
(2)发动机将燃烧后的气体通过喷气孔向下喷出,使人获得向上的飞行动力,这是利用物体间力的作用是相互的原理。
(3)要使“火箭人”悬停在空中,则“火箭人”受重力与向上的推力,并且二力是一对平衡力,故背包喷出气体的方向应该是竖直向下。
故答案为:(1)化学;(2)力的作用是相互的;(3)竖直向下。
(2023•杭州一模)滑雪是北京冬奥会的项目之一,里面蕴含着很多科学知识。
(1)图甲的运动员保持该姿势不变沿着坡面自由下滑,速度逐渐增大,他的机械能 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)若某段坡而的高度为H、长度为L、粗糙程度相同,重为G的运动员保持姿势不变恰好沿该坡面自由匀速滑下,滑行时的模拟图如图乙所示,则受到的摩擦力方向为沿坡面 (选填“向下”或“向上”),受到的摩擦力大小为 (用题中的字母表示),忽略空气阻力。
【解答】解:(1)图甲的运动员保持该姿势不变沿着坡面自由下滑,速度逐渐增大,高度逐渐变小,质量不变,则运动员的动能变大,重力势能变小,由于受摩擦力的作用,一部分机械能转化为内能,所以他的机械能变小;
(2)运动员沿坡面自由匀速滑下时,运动员相对于坡面向下运动,所以其受到的摩擦力方向沿坡面向上;
运动员沿坡面匀速滑下时,克服摩擦做功,重力势能转化为内能,此时消耗的重力势能等于克服摩擦做的功,即:W=EP,
根据EP=Gh和W=fL可得:fL=GH,
解得:f=GHL。
故答案为:(1)变小;(2)向上;GHL。
(2023•下城区模拟)如图所示,A点的高度H大于B点的高度h,让小球从A点由静止开始自由落下,沿光滑轨道AOB到达B点后离开(不计空气阻力),则小球由A点运动到O点的过程中,小球的重力势能是 的(填“增大”“不变”或“减小”),小球在B点的机械能 在A点的机械能(填“大于”“等于”或“小于”),小球离开B点后的运动轨迹应该是图中的 曲线。
【解答】解:小球由A点运动到O点的过程中,小球的质量不变,高度减小,所以重力势能是减小;
不计空气阻力,小球的机械能守恒,所以小球在B点的机械能等于在A点的机械能;
根据题意,小球从A点由静止滑下,所以小球的机械能等于A点时的重力势能,整个过程中,机械能守恒,a的最高点超过了A点的高度,这是不可能的;故a错误;
b点的最高点与A点的高度相同,而在最高点时,小球仍具有向右运动的速度,所以b图线的机械能大于A点的机械能,故b错误;
c图线的最高点低于A点,由于在最高点时小球仍运动,其总机械能可能与开始时的机械能相等,故c正确;
小球离开轨道时,由于惯性,应具有沿轨道方向向上运动的速度,故d错误。
故答案为:减小;等于;c。
(2022秋•余姚市期末)北京时间2022年11月12日10时03分,搭载天舟五号货运飞船的长征七号火箭,在我国文昌航天发射场点火发射(如图甲所示),约10分钟后,天舟五号货运飞船与火箭成功分离并进入预定轨道,飞船太阳能帆板顺利展开工作( 如图乙所示),发射取得圆满成功。
(1)火箭点火,燃料燃烧发生的是 (选填:“物理”或“化学“)变化。
(2)搭载在飞船上的补给物资送达我国空间站时,补给物资的质量将 (选填:“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)飞船太阳能帆板顺利展开工作,就是在太阳光照射下,能为飞船上的电器设备提供能量。太阳能帆板工作时是将 能转化为 能。
【解答】解:(1)火箭点火后,燃料燃烧生成水,并放出大量的热,因此发生的是化学变化。
(2)搭载在飞船上的补给物资送达我国空间站时,虽然补给物资的位置发生改变,但是补给物资的质量将保持不变。
(3)太阳能帆板工作时是将太阳能转化为电能。
故答案为:
(1)化学;
(2)不变;
(3)太阳;电。
【巩固提高】
(2022秋•余杭区校级月考)发展核能是解决能源危机的主要出路之一。如图所示为核电站工作流程,关于流程中各装置的能量转化,正确的是( )
A.核反应堆:核能转化为机械能
B.蒸汽轮机:机械能转化为内能
C.发电机:电能转化为机械能
D.应用:电能转化为化学能
【解答】解:A.在核反应堆中,核能转化为内能,故A错误;
B.水受热以后温度升高,会产生大量的水蒸气,水蒸气会推动蒸汽轮机转动,将内能转化为机械能,故B错误;
C.蒸汽轮机带动发电机转动,发电机将机械能转化为电能,故C错误;
D.电池充电时,是将电能转化为化学能的过程,故D正确。
故选:D。
(2021秋•湖州期末)2021年12月3日,中国南方首个核能供热项目在浙江海盐正式投运。下列相关说法错误的是( )
A.核电站利用核裂变释放的核能
B.核反应堆将核能转化为内能
C.核反应堆中链式反应是可以控制的
D.核电站产生的核废料对环境没有污染
【解答】解:A、电磁波的传播不需要介质,北斗卫星导航系统是利用电磁波传递信息的,故A正确;
B、核电站发电过程:核能先转化为内能,故B正确;
C、核反应堆中链式反应是核裂变是可控的,故C正确;
D、核废料是对环境污染很严重的,故D错误。
故选:D。
(2022•海曙区校级三模)对下面的四幅图描述错误的是( )
A.甲图说明发声的音叉在振动
B.乙图将直导线AB南北朝向放置,闭合开关后实验现象更明显
C.丙图的核能释放方式也叫热核反应
D.丁图说明摩擦可以创造电荷,使物体带上静电,所以能吸引轻小物体
【解答】解:A、发声的音叉插入水中,溅起水花,因为音叉正在振动,说明声音是由物体振动产生的,故A正确;
B、由于小磁针受到地磁场的作用,要指南北方向,为了观察到明显的偏转现象,应使电流产生的磁场方向为东西方向,故应使把直导线南北放置,故B正确;
C、热核反应是核聚变,核聚变又称核融合、融合反应、聚变反应或热核反应。核是指由质量小的原子,主要是指氘,在一定条件下(如超高温和高压),只有在极高的温度和压力下才能让核外电子摆脱原子核的束缚,让两个原子核能够互相吸引而碰撞到一起,发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核,故C正确;
D、丁图说明摩擦可以使物体带电,而电荷的产生本质是得失电子而不是创造电荷,故D错误。
故选:D。
(2021秋•新昌县期末)关于核电站,小科总结了以下四种说法,其中正确的是( )
A.核电站是利用氢核的聚变产生的能量来发电的
B.核电站的核心是利用核反应堆控制核能平稳地释放
C.核电站的反应堆中放出的核能可以直接转化为电能
D.核电站产生的废料可以直接排放到大海中
【解答】解:A、核电站是利用原子核裂变产生的能量来发电的,故A错误;
B、核反应堆工作的速度和规模是可以认为控制的,核能能平稳地释放,故B正确;
C、核电站的反应堆中放出的核能不可以直接转化为电能,故C错误;
D、核电站的核废料中具有很多的放射性物质,不可以直接排放到大海中,故D错误。
故选:B。
(2021秋•柯桥区期末)2021年12月20日,全球首座球床模块式高温气冷堆核电站——山东荣成石岛湾高温气冷堆核电站示范工程送电成功。关于核能的应用,下列说法中正确的是( )
A.原子弹是根据核聚变的原理制成的
B.现有核电站核变原理与氢弹核变原理相同
C.核能有核辐射危险,我们应该完全杜绝核能发电
D.核电站发电的能量转化过程是:核能→内能→机械能→电能
【解答】解:
A、原子弹是利用核裂变的原理制成的,氢弹是利用核聚变的原理制成的,故A错误;
B、核电站中的核反应堆是进行裂变而获得核能的一种装置,是可控的,与氢弹核变原理不相同,故B错误;
C、核能虽然具有放射性,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C错误;
D、核电站能量转化的过程是:通过核反应把核能转化为内能,得到高温水蒸气;水蒸气推动汽轮机转动,把内能又转化为机械能;汽轮机再带动发电机发电,得到电能,则整个过程中能量转化的正确顺序是:核能→内能→机械能→电能,故D正确。
故选:D。
(2022•宁波)核酸检测采样时使用的“采样拭子”,其顶端是如图所示的植绒拭子,安全、无毒。有一种植绒方式是:植绒机产生数万伏的高压静电,通过电子转移让喷头中的绒毛带上负电荷,然后在被植绒物体表面喷涂上胶粘剂,移动喷头靠近被植绒物体,绒毛在高压静电作用下从喷头中飞升到被植绒物体表面,呈垂直状植在涂有胶粘剂的物体表面。上述植绒过程中蕴含了许多科学知识,下列描述不合理的是( )
A.喷头中的绒毛带上负电荷,是由于绒毛得到了电子
B.以移动的喷头为参照物,被植绒物体是运动的
C.绒毛能在高压静电作用下运动,是由于能量可以创生
D.绒毛从喷头中飞升到被植绒物体表面,是由于力能改变物体的运动状态
【解答】解:A、喷头中的绒毛带上负电荷,是由于绒毛得到了电子,故A合理;
B、以移动的喷头为参照物,被植绒物体与喷头的位置不断变化是运动的,故B合理;
C、能量不能被创生,也不能被消灭,能量是守恒的,总量不变,故C不合理;
D、绒毛从喷头中飞升到被植绒物体表面,是由于力能改变物体的运动状态,故D合理。
故选:C。
(2022•温州模拟)2019年8月23日,由俄罗斯建造的世界首座浮动核电站——“罗蒙诺索夫院士”号浮动核电站开赴北极圈,这座海上浮动式核电站发电量达70百万瓦,足够3.5万户家庭使用。下列有关浮动核电站的说法不正确的是( )
A.能量转化时先将核能转化为化学能
B.获得核能的途径是核裂变
C.发电量达70百万瓦指的是发电功率
D.受到的浮力大小等于它的重力
【解答】解:A、核电站发电过程:核能先转化为内能;水受热以后温度上升、沸腾会产生大量的水蒸气,水蒸气会推动蒸汽轮机转动,将内能转化为机械能;蒸汽轮机又带动发电机转动,最后发电机将机械能转化为电能,故A错误;
B、目前核电站获得核能的途径是核裂变,故B正确;
C、这座海上浮动式核电站发电量达70百万瓦指的是发电功率,故C正确;
D、“罗蒙诺索夫院士”号浮动核电站漂浮在海上,所以受到的浮力大小等于它的重力,故D正确。
故选:A。
(2022秋•海曙区期中)物质具有能量,能量有各种形式,并且各种形式的能量可以相互转化。白溪水电站发电时,其能量的形式转化是( )
A.电能转化为水能B.水能转化为电能
C.光能转化为电能D.风能转化为电能
【解答】解:水电站发电时,利用了水的机械能,将其最终转化为电能,因此,只有选项B的说法是正确的。
故选:B。
(2022秋•北仑区期中)关于能量,下列说法错误的是( )
A.我们周围的物质都具有能量
B.不同形式的能量可以相互转化
C.0℃的冰块没有能量
D.声音既能传递信息又能传递能量
【解答】解:AC、一切物体都有内能,因此,我们周围的物质都具有能量,0℃的冰块也不例外,除了内能,我们周围的物体也可能具有机械能、光能、化学能等其它形式的能量,故A正确,C错误;
B、自然界中能量以不同的形式存在着,不同形式的能量之间可以相互转化,故B正确;
D、由声音的利用可知,声音既能传递信息又能传递能量,故D正确。
故选:C。
(2022秋•镇海区期末)汽车燃烧汽油前进,汽油的 能转化为汽车向前运动的 能,近几年电动汽车技术不断成熟,电动汽车是通过 能转化为汽车运动的能量。
【解答】解:汽车燃烧汽油前进,汽油燃烧时,化学能转化为内能,内能对外做功,转化为汽车向前运动的机械能;
电动汽车的主要部件是电动机,电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,此过程中电能转化为汽车运动的能量。
故答案为:化学;机械;电。
(2023•婺城区三模)“自热火锅”给我们的生活带来一定的便利。小龙同学就某种自热火锅的“自热”原理产生了兴趣,查阅到的相关资料如下。
①自热火锅食用方法:下层底盒中倒入适量冷水,打开加热包塑料膜,将加热包放入凉水中,放上上层食材盒,倒入一定食用冷水,盖上盖子,15分钟后,即可开盖食用。(图乙为自热火锅结构示意图)、
②加热包内含有铁粉、铝粉、焦炭粉、生石灰等物质,其中的金属粉末与炭粉在热水中发生化学反应,可短时间放出大量的热,后续缓慢放热。
③自热火锅工作时,下层加热盒中空气温度随时间变化的图像如下图丙所示。
(1)自热火锅在加热食物过程中的能量转化: 。
(2)为解释自热火锅的工作原理,请结合上述材料,对0a、ab、bc各段的温度变化做出解释。
【解答】解:(1)自热火锅的热量来源于化学反应,自热火锅的原理是利用自热包内的物质(其中主要成分有铁粉、铝粉、氧化钙、焦炭粉、活性炭和生石灰等)与水接触发生化学反应,释放的热量使得食材锅内的食物吸收热量后温度升高。因此自热火锅在加热食物过程中的能量转化为:化学能转化成内能。
(2)对0a段,冷水进入热包,与氧化钙反应放热;在18s内使下层底盒中的水温升高到60℃;ab段,水温升高后,加热包内的铁粉、铝粉与炭粉发生化学反应,放出大量的热,短时间内使水沸腾,蒸气温度高达200℃,高温蒸气对上层食盒持续加热,使上层食盒中的水沸腾,15分钟后即可煮熟食物;bc段,食物煮熟后,化学反应结束,蒸汽从食盒小孔出去,盒内温度逐渐下降。
故答案为:
(1)化学能转化成内能;
(2)对0a段,冷水进入热包,与氧化钙反应放热;在18s内使下层底盒中的水温升高到60℃;ab段,水温升高后,加热包内的铁粉、铝粉与炭粉发生化学反应,放出大量的热,短时间内使水沸腾,蒸气温度高达200℃,高温蒸气对上层食盒持续加热,使上层食盒中的水沸腾,15分钟后即可煮熟食物;bc段,食物煮熟后,化学反应结束,蒸汽从食盒小孔出去,盒内温度逐渐下降。
(2022秋•临海市期末)台州已成为发电大市,有多种发电方式。如图甲所示为三门核电站发电流程图,目前核电站主要利用 (选填“核聚变”或“核裂变”)获得核能。如图乙所示为温岭江厦潮汐发电的原理图,从能量转化角度来说,就是利用海水的 能,通过水轮发电机转化为电能。
【解答】解:目前核电站是利用原子核的裂变释放的能量获得核能的,潮汐发电过程中把海水的机械能转化为电能。
故答案为:核裂变;机械。
(2023春•义乌市期中)2020年12月17日,嫦娥五号顺利完成月面采样,携带2千克月壤成功返回地球。
(1)探测车在采集月球表面月壤样本时,机械臂简化图如图乙所示,OB=4OA,不计自身重力,当采集2千克月壤时,在A点至少需要施加 N的拉力。(月球表面g取1.6牛/千克)
(2)月壤中含有丰富的理想能源氦﹣3,有科学家推测氦﹣3原子核能发生如图丙所示的核聚变反应,释放巨大的能量。图丁中能正确表示图丙“M”处的内容是 。
【解答】解:(1)阻力是月壤对杠杆竖直向下的拉力,F2=G月壤=m月壤g=2kg×10N/kg=20N,阻力臂l2=OB,动力的方向垂直于OA向上,动力臂l1=OA,由题意可知,OB=4OA,
在A点施加的最小动力F1,由F1l1=F2l2得,F1=l2l1F2=4×20N=80N;
(2)由丙图知,“M”处的内容是两个质子,即丁图的B。
故答案为:(1)80;(2)B。
(2022秋•西湖区校级期中)在地球上以探索清洁能源为目的的“中国环流器二号M”被称为“人造太阳”,它主要是让含有质子和 的氢原子核在超高温下发生 (选填“裂变”或“聚变”),从而获得巨大核能的研究装置。这与 (选填“原子弹”或“氢弹”)获得能量的方式相同。
【解答】解:氢原子核由质子和中子构成。
氢原子核在超高温下发生聚变,获得巨大核能,与氢弹获得能量方式相同。
故答案为:中子;聚变;氢弹。
(2022•温州模拟)不久前,甘肃武威钍基熔盐堆进行了试运行。钍基熔盐堆成功摆脱了之前铀和钚元素为燃料的核能发电模式,改用以放射性极低的钍元素为核燃料,在核能发电领域具有划时代意义。
(1)核电站的核心是核反应堆,它将核能转化为 能,再通过其他机械转化为机械能,最后转化为电能。
(2)目前核电站主要是用铀、钚等作为核燃料来发电,核反应类型是相同的。右侧两幅核变化示意图中,能形象描述这种核能获得方式的是图 。
【解答】解:(1)核电站的能量转化是核能转化为内能,再转化为机械能最后转化为电能。;
(2)核反应堆中发生的是可控制的核裂变,甲是核裂变,乙是核聚变,故选甲。
故答案为:(1)内;(2)甲。
(2022•乐清市一模)小希在学校学习了项目化学习后,对家里的太阳能热水器展开了研究。
(1)太阳核心温度很高,是由于大量氢原子 (填“核聚变”或“核裂变”)反应变成氦原子,释放巨大能量。
(2)当太阳光线与太阳能热水器垂直时效果最好。如图所示,为了达到最好的集热效果,从夏季进入冬季时可将图中的α逐渐 (填“增大”或“减小”)。
【解答】解:(1)太阳内核温度很高,是大量氢原子在进行核聚变反应生成氦原子;
(2)我国位于北半球,夏季太阳照射地面的倾斜角度相对于冬季更小,即冬季照射地面的倾斜角度要逐步变大,要达到更好的集热效果,要使太阳光线与太阳能热水器垂直,则α要逐步增大。
故答案为:核聚变;增大。
原子核
质子(带正电)
中子(不带电)
核外电子(不带电)
获得核能的两条途径:
裂变和聚变
裂变:是质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核,并释放能量的过程。
原子弹、核电站、核潜艇是根据裂变的原理制造的,
聚变:2个质量较小的原子核,在超高温条件下聚合成质量较大的一个新核,同时释放出能量的过程。聚变又叫热核反应。
氢弹是根据聚变的原理制造的
核电站
1、核电站利用核能发电,它的核心设备是核反应堆。核反应堆是通过可以控制的裂变反应释放核能的设备。
2、核电站中发生的能量转化是:核能→内能→机械能→电能。我国第一座核电站是浙江秦山核电站
3、原子核的裂变和聚变都会产生一些发射性物质,如α射线、β射线、γ射线。
其中可以用于机械设备探伤、种子变异、治疗肿瘤的是 。
原子核
质子(带正电)
中子(不带电)
核外电子(不带电)
获得核能的两条途径:
裂变和聚变
裂变:是质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核,并释放能量的过程。
原子弹、核电站、核潜艇是根据裂变的原理制造的,
聚变:2个质量较小的原子核,在超高温条件下聚合成质量较大的一个新核,同时释放出能量的过程。聚变又叫热核反应。
氢弹是根据聚变的原理制造的
核电站
1、核电站利用核能发电,它的核心设备是核反应堆。核反应堆是通过可以控制的裂变反应释放核能的设备。
2、核电站中发生的能量转化是:核能→内能→机械能→电能。我国第一座核电站是浙江秦山核电站
3、原子核的裂变和聚变都会产生一些发射性物质,如α射线、β射线、γ射线。
其中可以用于机械设备探伤、种子变异、治疗肿瘤的是 γ射线 。
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