核能
一、单选题
1.下列关于核能的说法中不正确的是(
??)
A.?核电站是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的
B.?如果对裂变的链式反应不加控制,会在极短时间内释放巨大的能量,发生猛烈爆炸
C.?氢弹是利用轻核聚变制成的核武器
D.?原子弹是利用轻核聚变或重核裂变制成的核武器
2.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.?a、B、γ三种放射线中,γ射线可以治疗癌症
3.如图表示用中子轰击铀-235原子核产生氪核和钡核的模型。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
4.下列说法正确的是(???
)
A.?目前人类已经大规模应用核聚变和核裂变的方式发电?????B.?能满足能量守恒定律的事件就一定能发生
C.?β射线是带负电的高速运动的氦原子核流????????????????????????D.?地球上绝大部分能量来自太阳的核聚变
5.关于核电站,下列说法中不正确的是(
??)
A.?核电站的核心是核反应堆,它可以将核能转化为内能?????B.?核电站是利用核聚变产生的能量来发电的
C.?反应堆中的反应是可控的,核电是清洁的、高效的?????????D.?核电站中用到的蒸汽轮机属于热机
6.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
7.2014年5月7日,南京某公司在探伤作业中意外丢失黄豆大小的放射源铱-192,三天后被追回。铱-192发出的物质能穿透三十多毫米厚的钢板,这一性质可用于金属内部探伤。结合图示可推知,铱-192发出的用于金属内部探伤最有可能的是(??
)
A.??
可见光?????????????????????????????????B.?α射线?????????????????????????????????C.?β射线?????????????????????????????????D.?γ射线
8.利用核能发电(如图)是人们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原理工作?????????????????????????B.?发电机工作时电能转化为机械能
C.?核电站工作可将核能转化为电能?????????????????????????D.?核泄漏释放的放射性物质对人体是无害的
9.如图是核能发电原理图,下列说法正确的是(??
)
A.?核能是可再生能源??????????????????????????????????????????????B.?核反应堆将核能转化为电能
C.?汽轮机将内能转化为机械能????????????????????????????????D.?发电机将电能转化为机械能
10.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
11..为缓解电力紧张的状况,正在不断开发利用新能源,我国陆续建成了一些核电站,关于核电站,下列说法正确的是( )
A.?核电站使用的核燃料是石油或天然气
B.?核反应堆中发生的是不可控制的核裂变
C.?核电站发电的能量转化过程是:核能﹣﹣内能﹣﹣机械能﹣﹣电能
D.?核电站中使用大量的水是分解出其中的氢元素从而利用核聚变产生能量
12..为缓解电力紧张的状况,开发利用新能源,我国陆续建成了一些核电站.关于核电站,下列说法正确的是( )
A.?核电站使用的核燃料是石油或天然气
B.?核电站发电的能量转化过程是:核能一内能一机械能一电能
C.?核反应堆中发生的是不可控制的核裂变
D.?核电站产生的核废料可以像生活垃圾那样被处理或进行二次加工利用
二、填空题
13.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。
14.核电站发电过程的能量转化为,核能→内能→________→电能,核电站的核能释放途径是________。
三、解答题
15.如图所示是核电站原理示意图,对目前建成运转的核电站来说:
(1)核电站的核心是________,它是以________为核燃料的,是利用了原子核裂变的________反应产生的能量来发电的.
(2)核电站使用过的核燃料称为________,它具有________性,会对人和其他生物造成伤害,处理方法:________.
(3)秦山核电站的功率为3.0×105kW,如果1g铀235完全裂变时产生的能量为8.2×1010J,并且假设所产生的能量都变成了电能,那么每年(按365天计算)要消耗铀235的质量为________?kg.(结果保留一位小数)
16.俄罗斯的切尔诺贝利的核电站事故造成的辐射污染波及了白俄罗斯、俄罗斯及乌克兰的大片领土.各类辐射病、癌症、神经紧张、居民被迫疏散等后斯影响还深深的留在人们的心中.有的同学提出,既然核电站有这么大的危害,就不用建造核电站.你认为这种观点合理吗?提出你的看法.
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
D
【解析】【分析】核能分为裂变和聚变两种,裂变分为两种:可控链式反应和不可控链式反应,前者主要应用在核反应堆中,后者应用在原子弹中;聚变主要应用在氢弹上。核电站是利用原子核裂变的链式反应释放出大量的核能,是可控链式反应。
【解答】A、核电站是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的,A不符合题意;
B、如果对裂变的链式反应不加控制,会在极短时间内释放巨大的能量,发生猛烈爆炸,B不符合题意;
C、氢弹是利用轻核聚变制成的核武器,C不符合题意;
D、原子弹是利用重核裂变(链式反应)而制成的核武器,D符合题意。
故答案为:D
2.【答案】
C
【解析】【分析】根据核能的知识分析判断。
【解答】A.人类利用核能的途径是核裂变和核聚变,故A正确不合题意;?
B.太阳发光发热和氢弹爆炸都是轻核聚变释放能量造成,故B正确不合题意;
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.a、B、γ三种放射线中,γ射线可以治疗癌症,故D正确不合题意。
故选C。
3.【答案】
B
【解析】【分析】(1)核聚变,即轻原子核(例如氘和氚)结合成较重原子核(例如氦)时放出巨大能量。
(2)根据核聚变的过程分析;
(3)根据核聚变的产物分析;
(4)根据核聚变的能量利用形式分析。
【解答】A.根据图片可知,中子轰击重原子核,然后分解为质量较小的轻核,所以该模型表示的是核裂变,故A错误;
B.该反应产生的中子仍然具有很多能量,可继续轰击其他铀核形成链式反应,故B正确;
C.该反应肯定会产生放射性物质,故C错误;
D.可用该反应中的可控核裂变获得能量的方式来发电,故D错误。
故选B。
4.【答案】
D
【解析】【分析】能量守恒定律:能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体上,在转移和转化过程中,能的总量保持球上90%能量来自太阳内部氢原子核的裂变不变。
【解答】A.
目前人类已建立的核电站,利用核裂变发电,错误;
B.
能量的转移是有方向性的,所以
能满足能量守恒定律的事件不一定能发生?,错误;
C.
β射线是高速电子流,β粒子带一个单位负电,不是
氦原子核流
,错误;
D.
地球上90%能量来自太阳内部氢原子核的聚变,正确。
故答案为:D
5.【答案】
B
【解析】【分析】在核电站中,核反应堆利用核裂变,将核能转化为内能,并且人们能够很好的控制核反应的速度。
【解答】A、核反应堆将核能转化为内能,故A正确,但不符合题意;
B、核电站是利用核裂变产生的能量发电,故B错误,但符合题意;
C、核反应是可以控制的,核电不产生灰尘、二氧化碳等废物,因此,核电是清洁的、高效的,故C正确,但不符合题意;
D、核电站先将核能转化为内能,然后利用蒸汽轮将内能转化为机械能,再发电,故D正确,但不符合题意;
故选B。
6.【答案】
B
【解析】【分析】人类利用核能的两种方式:核裂变和核聚变,它们都向外释放巨大的能量;氢弹利用的是核聚变,需要原子弹引燃,因此它需要很高的温度;核聚变释放的能量比核裂变释放的能量多得多;原子弹利用的是不可控的核裂变,据此判断即可。
【解答】A.无论核裂变还是核聚变,都向外释放大量能量,故A错误;
B.轻核聚变必须在很高的温度下进行,故B正确;
C.氢弹的威力远远大于原子弹,故C错误;
D.原子弹利用的是不可控链式反应,故D错误。
故选B。
7.【答案】
D
【解析】【分析】分析题中图片,确认不同射线的穿透能力,哪种射线穿透能力最强,它就适合用于金属内部探伤。
【解答】可见光和α射线不能穿透厚纸板,因此它们穿透能量最弱;β射线可以穿透薄钢板,γ射线可以穿透混凝土,可见β射线穿透能力较强,而γ射线穿透能力最强。因此于金属内部探伤最有可能的是γ射线。
故选D。
8.【答案】
C
【解析】【分析】(1)核变化包括核的裂变和核的聚变,两者都能释放出巨大的能量,目前人类能利用的核能是裂变释放的能量。(2)发电机主要利用蒸气推动发电机转动,是机械能转化为电能。(3)核变化释放的放射性物质对生物有害。
【解答】A、核反应堆是利用核聚变原理工作?
,利用的是核裂变的能量,A错误;
B、发电机工作时电能转化为机械能,是机械能转化为电能,B错误;
C、核电站工作可将核能转化为电能?
,叙述正确,C正确;
D、核泄漏释放的放射性物质对人体是无害的,放射性物质对人体有害,D错误。
故选C
9.【答案】
C
【解析】【分析】核电站中能量转化过程是:通过核反应堆把核能转化为内能,得到高温的水蒸气,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.
【解答】解:核电站发电过程中能量转化顺序为:核能→内能→机械能→电能.
A.核能是不可再生能源,此项不符合题意;
B.核反应堆将核能转化为内能,此项不符合题意;
C.汽轮机将内能转化为机械能,此项符合题意;
D.发电机将机械能转化为电能,此项不符合题意;
故选C.
10.【答案】
A
【解析】【分析】核反应有两种:核裂变、核聚变,核电站发电利用的是核裂变,核裂变是可控的,其能量的转化为核能→内能→机械能→电能。
【解答】解:A、核电站发电的能量转化形式是核能→内能→机械能→电能,A正确;
B、核电站的发电原理是核裂变,太阳的热核反应是核聚变,B错;
C、核反应产生的辐射的辐射量达到一定的程度才是有害的,C错;
D、核裂变是可控的,核聚变是不可控的,D错。
故选A。
11.【答案】
C
【解析】【分析】核能是最重要的新型能源之一,是利用可控的核反应,将核能最终转化为电能为人类所使用,核能的安全性也是人们研究的一个重要课题.全面了解核能利用的原理、过程及特点,是解决此题用到的主要知识.同时,通过此题我们也应对核安全引起一定的重视.
【解答】解:
A、核电站使用的是核原料,也称核燃料,而不是石油或天然气等,故A说法错误;
B、核反应堆中发生的是可控的核裂变,故B说法错误;
C、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,这一说法是正确的;
D、核电站中使用大量的水,是因为水比热容较大,用水作为冷却剂为了能带走更多的热量,故D说法错误.
故选C.
12.【答案】
B
【解析】【分析】核能是最重要的新型能源之一,是利用可控的核反应,将核能最终转化为电能为人类所使用,核能的安全性也是人们研究的一个重要课题.全面了解核能利用的原理、过程及特点,是解决此题用到的主要知识.同时,通过此题我们也应对核安全引起一定的重视.
【解答】解:
A、核电站使用的是核原料,也称核燃料,而不是石油或天然气等,故A说法错误;
B、根据核能发电的过程可知,核能发电的能量传递和转化过程是:核能→水的内能→机械能→电能,故B说法正确;
C、核反应堆中发生的是可控的核裂变,故C说法错误;
D、核电站的核废料由于仍具有放射性,故不能像生活垃圾那样处理或进行二次加工利用,必须进行专门处理,故D说法错误.
故选B.
二、填空题
13.【答案】
中子;裂变;原子弹
【解析】【分析】根据核裂变的定义和应用解答。
【解答】质量较大的原子核,在中子轰击下分裂成两个新原子核的同时释放出大量能量,这一过程称为裂变,如原子弹就是根据这一原理制造的。
14.【答案】
机械能;核裂变
【解析】【分析】根据核电站的工作原理和能量转化过程分析解答。
【解答】核电站发电过程的能量转化为:核能→内能→机械能→电能,核电站的核能释放途径是核裂变。
三、解答题
15.【答案】
(1)核反应堆;铀;链式
(2)核废料;放射;深埋在荒无人烟的地下
(3)1153.7
【解析】【分析】(1)核电站是利用核能发电,它的核心设备是核反应堆.核电站的核反应堆是利用可控的重金属铀核裂变反应释放核能的设备.即通过链式反应加以控制.(2)虽然核能发电有很多优点,但是核废料因具有放射线,故必须慎重处理.(3)据发核电站的功率和时间可计算出发电量,结合1克铀235完全裂变时产生的能量为8.2×1010焦计算即可;
【解答】解:(1)据课本知识可知,)核电站是利用核能发电,它的核心设备是核反应堆,它是以铀为核燃料的,是利用了原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的.(2)核电站使用过的核燃料称为核废料,核废料具有放射性;会对人和其他生物造成伤害,处理方法:深埋在荒无人烟的地下;(3)一个年发电量是:W=Pt=3×109W×356×24×3600s=9.46×1016J;
1克铀235完全裂变时产生的能量为8.2×1010焦;故9.46×1016J的电能相当于铀裂变的质量为:
m=
≈1.1537×106g=1153.7kg;
故答案为:(1)核反应堆;铀;链式;(2)核废料;放射;深埋在荒无人烟的地下;(3)1153.7.
16.【答案】
不合理.理由:核电站应用了重核的裂变来释放能量,使用的燃料具有放射性,对人有一定的危害性;但只要合理操作,加强防护是可以避免事故发生的
【解析】【解答】不合理.
理由:核电站应用了重核的裂变来释放能量,使用的燃料具有放射性,对人有一定的危害性;但只要合理操作,加强防护是可以避免事故发生的;
同时,核电站具有不会污染大气,用量较小,燃料运输方便等优点;
在使用中只要能注意防护,还是可以做到安全使用的.
【分析】可以分析核电站的优点及缺点,同时思考核电事故的可预防性,就可以得到一个安全合理的实施方案.