3.7 核能 同步练习（含解析）

核能
一、选择题
1．核电站发电流程如图所示，在核电站的发电过程中，下列所述能量转化顺序正确的是（
）
A．核能→化学能→内能→电能
B．核能→化学能→机械能→电能
C．核能→内能→机械能→电能
D．核能→机械能→内能→电能
2．下列说法不正确的是（　　）
A．原子核在分裂或者聚合时释放的能量叫做核能
B．用中子轰击比较大的原子核可以使其发生裂变获取核能
C．核电站里的链式反应是可以控制的
D．原子弹发生爆炸时发生的链式反应也是可以控制的
3．2020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
4．以下对于放射线的说法正确的是（　　）
A．放射线无污染，无公害，使用时十分安全简单
B．利用放射线时，要进行有效的防护和防止污染
C．放射线对人畜伤害严重，有弊无利，难于利用
D．α射线和β射线是有益的，而γ射线是有害的
5．下列关于核能说法正确的是（　　）
A．核反应堆中发生的链式反应是不可控制的
B．核电站产生的核废料仍具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方
C．核反应堆可将核能直接转化成电能
D．我国已建成可控核聚变反应堆
6．近日我国自主三代核电“华龙一号”5号机组首次达到临界状态，标志着机组正式进入带功率运行状态，向建成投产迈出了重要一步。下列关于核电站说法正确的是（　　）
A．核电站发生的能量转化是：化学能→内能→机械能→电能
B．核反应堆是核电站的“心脏”，里面发生的是核聚变
C．核电站反应堆中发生的链式反应是可以控制的
D．核电站反应堆产生的核废料对环境没有污染
7．发展核能是解决能源危机的主要出路之一、下图是核电站工作流程图，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
8．核反应可分为聚变和裂变，下面的核反应示意图表示（　　）
A．聚变，一个大的原子核分成两个小的原子核
B．聚变，两个小的原子核合成一个大的原子核
C．裂变，一个大的原子核分成两个小的原子核
D．裂变，两个小的原子核合成一个大的原子核
9．关于核能的应用，下列说法中不正确的是(　　)
A．人类利用核能的途径是核裂变和核聚变
B．太阳发光发热和氢弹爆炸都是轻核聚变释放能量造成的
C．原子弹是在可控的链式反应下进行的核裂变
D．α、β、γ三种放射线中，γ射线可以治疗癌症
10．关于核能，下列说法错误的是（
）
A．核能是无污染的可再生能源
B．核反应堆中发生的链式反应是可以控制的
C．原子核裂变或聚变时释放出核能
D．原子弹利用的是不可控的链式反应
11．图表示用中子轰击铀原子核产生氪核和钡核模型。下列叙述正确的是（
）
A．该模型表示的是核聚变
B．该反应产生的中子可继续轰击其他铀核形成链式反应
C．该反应不会产生放射性物质
D．不能用该反应获得能量的方式来发电
12．伊朗核问题一直是美国等西方国家极为关注的问题，2011年9月12日伊朗首座电站布什尔核电站在经历30多年的努力终于落成发电。这引起了全世界的关注，以下关于核能发电的说法中不正确的是（　　）
A．核废料具有放射性
B．核能发电会产生大量的二氧化碳
C．核电的最大优点之一是功率大
D．核反应堆中发生的链式反应是可控的
13．下列有关核能利用的叙述中，正确的是(
)
A．氢弹是根据裂变的原理制成的，原子弹是根据聚变的原理制成的
B．氢弹和原子弹爆炸时能量的转移和转化是有方向性的
C．目前核电站的反应堆中发生的是可控制的核聚变
D．核电站中的能量转化顺序是：核能→化学能→内能→电能
二、填空题
14．如图所示，为了形象的描述核能的获得，两位同学分别画了一张利用核能途径的原理图；图乙表示的是_____。核能发电是通过核能→_____→机械能→电能的转化途径为人类服务。核电站一般建在海边，方便用水来给高温的核反应堆降温，这是用_____的方法来改变内能的。
15．核能在许多经济发达国家已成为常规能源。
（1）核电站是利用
__________的原理工作的（
选填重核裂变或轻核聚变）
（2）核电站能量转化情况是
_____________
16．三门核电站是浙江省第二座核站，装机总功率为750万千瓦。该核电站获取核能的途径如图_____（选填“甲”或“乙”）所示，反应堆中发生的能量转化为_____。该核电站的年发电量为_____千瓦时（一年以360天计）
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参考答案
1．C
【详解】
核电站以核反应堆来代替火电站的锅炉，以核燃料（铀）在反应堆内进行裂变并释放出大量热能，来加热水使之变成蒸汽，蒸汽通过管路进入汽轮机，推动汽轮带动发电机发电。所以核电站的发电过程中，能量的转化是核能→内能→机械能→电能。
故选C。
2．D
【解析】
【详解】
A．
原子核在分裂或者聚合时释放的能量叫做核能，此说法正确；
B．
用中子轰击比较大的原子核可以使其发生裂变获取核能，此说法正确；
C．
如果原子核的链式反应在可控制的核反应堆中进行，就可和平利用核能发电，此选项说法正确；
D．如果原子核的链式反应不加控制，核能会瞬时释放出来，就会发生原子弹爆炸，此选项说法不正确。
3．B
【详解】
A．核电站是利用原子核裂变发生链式反应时释放的大量能量来发电的，故A正确，不符合题意；
B．汽轮机将水蒸气的内能转化为机械能，故B错误，符合题意；
C．发电机是根据电磁感应现象的原理制成的，故C正确，不符合题意；
D．电网在输送电能时，会产生热量，会消耗电能转化为内能，故D正确，不符合题意。
故选B。
4．B
【详解】
A、各种放射线达到一定的强度会对各种生物都造成严重影响，选项错误；
B、利用放射线时，要进行有效的防护和防止污染，选项正确；
C、放射线对人畜虽然有伤害，但也有一定的益处，即有利有弊，选项错误；
D、α射线、β射线和γ射线对人类来说，都是有利有弊的，利用放射线时，要进行有效的剂量控制、严格防护和防止污染，选项错误；
故选B。
5．B
【详解】
A．核反应堆中发生的链式反应是可控制的，故A错误；
B．核电站产生的核废料仍具有放射性，为了防止核辐射，一般深埋在人烟稀少的地方，故B正确；
C．核能发电的能量传递和转化过程是：核能→水和蒸汽的内能→发电机转子的机械能→电能，故C错误；
D．我国已建成可控核裂变反应堆，即核电站．不是可控核聚变反应堆，故D错误。
【点睛】
核反应堆是一种能够控制链式反应的装置，利用核反应堆工作时释放的能量使水汽化，推动蒸汽轮机带动发电机发电，这就是核电站。和平利用核能，更好地为人类服务。
6．C
【详解】
A．核电站中将核能先转化为介质的内能，再推动发电机的转子转动，转化为机械能，并在发电机中最终转化为电能，故A错误；
B．核反应堆是核电站的“心脏”，里面发生的是核裂变，故B错误；
C．核反应堆中发生的是可控的核裂变，故C正确；
D．核废料具有很强的放射性，对环境危害很大，应专门进行处置，故D错误。
故选C。
7．D
【详解】
A．核电站发电过程：核能先转化为内能，故A错误；
B．水受热以后温度上升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．蒸汽轮机又带动发电机转动，最后发电机将机械能转化为电能，故C错误；
D．给电池充电，将电能转化为化学能，故D正确。
故选D。
8．C
【详解】
核裂变是一个大的原子核分成两个小的原子核的过程，核聚变两个小的原子核合成一个大的原子核的过程，由图可知，是一个大的原子核分成两个小的原子核，故属于核裂变。故选C。
9．C
【详解】
A．人类利用核能的方式由两种，即核裂变和核聚变，故A正确，不符合题意；
B．太阳发光发热和氢弹爆炸都是轻核聚变释放能量造成的，故B正确，不符合题意；
C．原子弹是在不可控的链式反应下进行的核裂变，故C错误，符合题意；
D．α、β、γ三种放射线中，γ射线可以治疗癌症，故D正确，不符合题意。
故选C。
10．A
【详解】
A．核能是矿物能源，是不可再生能源，故A错误，符合题意；
B．核反应堆又称原子反应堆或反应堆，是装配了核燃料以实现大规模可控制裂变链式反应的装置，故B正确，不符合题意；
C．核能是通过转化其质量从原子核释放的能量，核裂变、核聚变时释放的巨大能量，故C正确，不符合题意；
D．原子弹是利用铀和钚等较容易裂变的重原子核在核裂变瞬间可以发出巨大能量的原理而发生爆炸的，原子弹利用的是不可控的链式反应，故D正确，不符合题意。
故选A。
【点睛】
11．B
【详解】
A、该模型表示的是核裂变，该选项说法不正确；
B、该反应产生的中子可继续轰击其他铀核形成链式反应，该选项说法正确；
C、过程中产生的氪原子具有放射性，该选项说法不正确；
D、可以通过核裂变来发电，例如核电站是利用核裂变发电，该选项说法不正确。
故选B。
12．B
【详解】
A．核电站发生的是重核裂变，产生的核废料具有放射性，故A不符合题意；
B．核能发电不会产生大量的二氧化碳，是一种比较清洁的能源，故B符合题意；
C．核裂变时会释放出巨大的能量，用料少、产能多是核电的最大优势，故C不符合题意；
D．核反应堆中发生的链式反应是可控的，符合客观事实，故D不符合题意。
故选B。
13．B
【解析】
【详解】
A．氢弹是核聚变原理，原子弹是重核裂变，故A错误；
B．能量的转移和转化都是有方向性的，氢弹和原子弹爆炸时能量的转移和转化也是如此，故B正确；
C．目前核电站反应堆发生的是可控制的核裂变，故C错误；
D．核电站能量转化顺序：核能-内能-机械能-电能，故D错误。
14．聚变
内能
热传递
【详解】
[1]在图乙中，质量较小的原子结合成质量较大的原子，因此表示的是聚变。
[2]核能发电是利用核能来加热水，用水产生的高温、高压蒸汽作为动力，推动蒸汽轮机转动，从而带动发电机发电的，核能发电能量转化过程：核能→内能→机械能→电能的转化途径为人类服务。
[3]核电站一般建在海边，方便用水来给高温的核反应堆降温，通过热传递的方法来改变内能的。
15．重核裂变
核能→内能→机械能→电能
【详解】
(1)[1]核电站是利用铀原子核裂变释放能量来发电的，即核电站的原理是重核裂变。
(2)[2]核能发电时，在核反应堆中，核能转化为内能，在汽轮机中，内能再转化为机械能，在发电机中，机械能转化为电能。
16．乙
核能转化为内能
6.48×1010
【分析】
人类获取核能的两种方式：裂变和聚变；聚变是小核变大核，由于不可控，只能用于氢弹；而裂变是大核变小核，其中可控核裂变用于核能发电；核反应堆释放核能，然后给水加热产生高压蒸汽，推动汽轮机工作，而汽轮机带动发电机，从而发出电能；根据公式计算一年核电站的发电量。
【详解】
[1]三门核电站是浙江省第二座核站，装机总功率为750万千瓦，该核电站获取核能的途径为核裂变，如图乙所示。
[2]反应堆中发生的能量转化为：核能转化为内能。
[3]该核电站的年发电量
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