3.7核能 同步练习（含解析）

核能
一、单选题
1.我们认为原子弹和核电站的根本区别是(??
)
A.?原子弹利用核裂变，核电站利用核聚变
B.?原子弹利用核聚变，核电站利用核裂变
C.?原子弹对裂变的链式反应不加控制，核电站控制裂变的链式反应速度
D.?原子弹对聚变的链式反应不加控制，核电站控制裂变的链式反应速度
2.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
3..以下是核电站工作情况的方框图，关于方框图中各装置的能量转化，下列说法正确的是（　　）
A.?核反应堆将核能转化为电能????????????????????????????????B.?蒸汽轮机将机械能转化为内能
C.?发电机将机械能转化为电能????????????????????????????????D.?核电站中所发生的核反应是聚变反应
4..下列有关能源和信息的说法正确的是（　　）
A.?电能是可再生能源??????????????????????????????????????????????B.?核电站是利用核裂变的能量来发电的
C.?能量是守恒的，不会发生能源危机??????????????????????D.?电磁波在真空中的传播速度是340m/s
5..如图为核电站发电流程图．在核电站的发电过程中，核能的获取途径及能量转化顺序正确的是（　　）
A.?聚变；核能→内能→化学能→电能??????????????????????B.?聚变；核能→内能→机械能→电能
C.?裂变；核能→内能→化学能→电能??????????????????????D.?裂变；核能→内能→机械能→电能
6.?2014年8月，我国自主研发的“华龙一号”核电站总体技术方案通过专家评审．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.?目前核电站都是通过聚变反应来释放核能???????????B.?核电站产生的核废料对环境没有污染
C.?核反应堆中发生的链式反应是可以控制的???????????D.?核反应堆所用的核燃料主要是氢的同位素
7..关于核能的获得，下列说法不正确的是(???
)
A.?核反应堆是原子核裂变时，在极短时间内释放出大量核能的装置
B.?当原子核内部发生变化时会释放出巨大的能量，核裂变和核聚变是获得核能的两种方式
C.?核电站是使核能转化为内能，再通过汽轮发电机转化为电能的装置
D.?在核电站的反应堆中发生的是可控核裂变
8..在风景秀美的太姥山下，宁德核电站正在筹建中，关于核电站，下列说法正确的是(
???)
A.?核电站所使用的核燃料是煤和石油
B.?核电站核反应堆发生的是可以控制的核裂变
C.?核电站发电的能量转化过程中：核能→内能→电能→机械能
D.?核电站产生的核废弃料可以当作生活垃圾来处理
9.原子弹在制造时需用到下列哪种物质(???
)
A.?氘?????????????????????????????????????????B.?氚?????????????????????????????????????????C.?氢?????????????????????????????????????????D.?铀
10.单位质量的下列反应中，释放能量最大的是(???
)
A.?裂变????????????????????????????????B.?聚变??????????????????????????????????C.?液氢燃烧?????????????????????????????????D.?差不多
11..人类社会每前进一步，都和能源的利用息息相关，当今社会能源问题已成为制约经济发展的重要因素，各国节能意识日趋增强，科学家也在开发新能源、研制节能产品、提高能量的转化效率等方面做着积极的努力．关于能源和能源的利用，以下说法正确的是（??
）
A.?能源的利用过程，实质上是能量的转化和转移过程
B.?煤、石油、天然气是可再生能源
C.?核电厂将核能直接转化成电能
D.?因为能量转化遵循能量的转化和守恒定律，因此无需节约能源
12..下列说法正确的是（??
）
A.?原子弹爆炸属于原子核聚变????????????????????????????B.?在太阳内部，太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸
C.?化石燃料、水能、地热能都属于新能源???????????D.?做功冲程中，热机是将机械能转化为内能
二、填空题
13.核能是________在转变过程中所释放出来的能量。________和________是获得核能的两种途径。
14.由中、美、日等7国科学家共同参与建造的“
人造太阳”装置预计于2025年建成运行。其发光发热原理与太阳相似，利用轻核________释放出巨大的能量。未来依托该装置可建立核电站，把核能最终转化为________能。
15.太阳核心的温度高达1500万摄氏度，在太阳内部，氢原子核在超高温下发生________(选填“裂变”或“聚变”)，释放出巨大的核能。
三、解答题
16.核能具有很大的优越性。它的能量密度非常高，是等量优质煤的250万倍。由于核裂变无需空气，核电站排出的废气也很少，是一种非常清洁的能源。当然，核泄漏事故也是很可怕的。前苏联的切尔诺贝利核电站由于核泄漏导致28人死亡，500万人受到不同程度的核辐射。2011年3月11日，9.0级的强烈地震引发的日本福岛第一核电站发生核物质泄漏，引起国际社会对核能利用的担忧。不过，专家指出，只要我们采取行之有效的措施，是可以做到防患于未然，核能有广阔的发展前景的。
结合材料，运用矛盾的观点，谈谈对核能的认识。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
C
【解析】【分析】原子弹和核电站利用的都是核裂变，但原子弹的核裂变不可控，核电站利用的核裂变可控，据此选择即可。
【解答】原子弹和核电站利用的都是核裂变，故A、B错误；
原子弹的核裂变不可控，核电站利用的核裂变可控，故C正确、D错误。
故选C。
2.【答案】
B
【解析】【分析】A、原子是由原子核和电子组成的，原子核是由质子和中子组成的；
B、在大剂量的照射下，放射性对人体和动物存在着某种损害作用，放射性也能损伤遗传物质，主要在于引起基因突变和染色体畸变，使一代甚至几代受害；
C、核电站是可利用核裂变产生的巨大能量来发电的；
D、地壳中铀的平均含量约为百万分之2.5，即平均每吨地壳物质中约含2.5克铀，这比钨、汞、金、银等元素的含量还高
【解答】解：A、原子核是由质子和中子组成的，质子和中子是由更小的微粒夸克组成的，因此该选项错误；
B、放射性在治疗肿瘤方面有着重要的应用，但是过量的辐射对人体是有危害的，有时住往需经20年以后，一些症状才会表现出来，因此该选项正确；
C、核电站是利用核裂变的链式反应释放的核能来发电的，不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中，因此核能发电不会造成空气污染，该选项错误；
D、铀在地壳中的含量很高，比汞、铋、银要多得多，但由于提取铀的难度较大，只有沥青铀矿和钾钒铀矿两种常见的矿床，另外铀是核裂变的原料，不是核聚变，故该选项错误．
故选B
3.【答案】
C
【解析】【分析】核电站发电过程：核能先转化为水的内能，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，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．核电站发电是将核能最终转化为电能，发电机工作时将机械能转化为电能．
【解答】解：
A、核电站发电过程：核能先转化为内能，所以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，所以B错误；
C、蒸汽轮机带动发电机转动，最后发电机将机械能转化为电能，所以C正确；
D、核电站中所发生的核反应是裂变反应，所以D错误．
故选C．
4.【答案】
B
【解析】【分析】能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源．
能量既不能凭空产生也不能凭空消失，总是由一种能量转化为另一种能量，在转化的过程中能的总量保持不变．
核电站的核反应堆是利用核裂变来获能量的．
电磁波在真空中的传播速度是一定的，和光速相同，即c=3×108m/s，电磁波看不见也摸不着，但它有非常重要的作用．此题考查了同学们对可再生能源和不可再生能源的理解，同时也检测了同学们对核能的认识、对能量转化现象的分析能力以及对能的守恒的理解，是一道基础题．
【解答】解：A、电能不可以从自然界直接获得，依赖于其他能源转化而来，不属于可再生能源，故错误；
B、核电站的核反应堆是利用核裂变来获能量的，故正确；
C、燃料的燃烧得产生的能量才能利用，而燃料一旦消耗完，不能得到补充，因此能源存在危机；故错误；
D、电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度，是3×108m/s，故错误；
故选B．
5.【答案】
D
【解析】【分析】解决此题的关键是知道核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来加热水，用产生的高温、高压蒸汽作为动力，推动蒸汽涡轮机转动，从而带动发电机发电的．解决此类问题只需要了解核能发电的原理及能量转化过程即可．
【解答】解：核电站是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的．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；水蒸气推动气轮机转动，把内能又转化为机械能；气轮机再带动发电机发电，得到电能．
故能量转化的顺序正确的是核能→内能→机械能→电能．
故选D．
6.【答案】
C
【解析】【解答】解：A、核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的，故A错误；
B、核废料是对环境污染很严重的，故B错误；
C、核电站的核心设备是核反应堆，核反应堆是通过可控裂变（链式反应）释放能量的，故C正确；
D、核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能的，不是氢的同位素，故D错误；
故选C．
【分析】（1）核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的．核电站的核心设备是核反应堆，核反应堆是通过可控裂变（链式反应）释放能量的．
（2）核废料是对环境污染很严重的．
7.【答案】
A
【解析】【分析】核能是人们在近几十年里发现和利用的新能源，虽然各种物质的原子里都有原子核，但在通常情况下并不能释放能量，只有当原子核发生改变--裂变和聚变时才伴随巨大的能量变化。核电站和原子弹都是利用裂变的链式反应释放出巨大能量的原理制成的，其中在核电站中链式反应的速度和规模是人为控制的，而原子弹的裂变过程是不加控制的；氢弹是利用轻核的聚变制成的，目前还不能实现人为控制反应速度。
【解答】
A、核电站中的核反应堆是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的。其过程中可控的，因此不是极短时间内释放出大量的能量，说法错误，符合题意；
B、目前人类利用核能的两种方式是核裂变和核聚变，即是利用了原子核内部发生变化时释放出的巨大的能量，说法正确；
C、核电站发电的过程是将核裂变产生的核能转化为内能，再通过汽轮发电机转化为电能，说法正确；
D、在核电站的反应堆中发生的是可控核裂变，这种反应称为链式反应，说法正确。
故答案为：A
8.【答案】
B
【解析】【分析】核能发电时利用核能来加热水，用水产生的高温、高压蒸汽作为动力，推动蒸汽涡轮机转动，从而带动发电机发电的。
【解答】A、核电站是以铀为燃料，不符合题意；
B、核电站在核反应堆里发生的是核裂变，符合题意；
C、核能发电的能量转化过程是：核能→水的内能→机械能→电能，不符合题意；
D、核电站产生的核废弃料有辐射，不能当作生活垃圾来处理，不符合题意。
故答案为：B
9.【答案】
D
【解析】【分析】核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。
【解答】用中子轰击铀-235原子核，可以使铀核裂变为氪核和钡核，同时向外
释放能量，并产生2---3个新中子。如果产生的中子继续轰击其他铀核，引起铀核裂变，就会导致越来越多的铀核不断地发生裂变，放出越来越多的能量，这种连锁式的铀核裂变反应称为链式反应。原子弹就是利用这个原理制造的。
故选：D
10.【答案】
B
【解析】【分析】单位质量的物质释放能量最大的方式是核反应，其中聚变比裂变释放的能量更多。。
【解答】液氢燃烧释放的能量最少，裂变其次，聚变最多。
故选：B
11.【答案】
A
【解析】【解答】A、能的利用过程是指利用能源为人类服务，能的利用过程实质上是能量的转化和转移的过程，A项正确；B、石油、天然气、煤”这些能源都是在短时间内难以形成的，故是不可再生能源，B项错误；C、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，C项错误；D、因为能量的转化过程中是有方向的，所以有一些能量是在短时间内无法再生的故，故我们在生活中一定要节约能源，提高一些不可再生能源的利用率，D项错误．故选A．
【分析】（1）能量既不会消灭也不会创生，它只会从一种形式转化成另一种形式或者从一个物体转移到另一个物体，在能的转化或转移的过程中，能的总量保持不变；（2）可再生能源是能在短时间内形成的能源，可再生资源特点是取之不尽用之不竭；（3）核电站的核心是核反应堆，它以铀为燃粒，在裂变过程中释放出核能，再通过热交换器变为高温高压的蒸汽，然后利用蒸汽去驱动蒸汽轮机，蒸汽轮机的旋转带动发电机发电；（4）能量虽然符合能量的转化和守恒定律，但其在转化过程中是有方向的。
12.【答案】
B
【解析】【解答】A、原子弹爆炸属于原子核裂变．不合题意．B、在太阳内部，氢原子核在超高温作用下发生聚变，释放巨大的核能．因而太阳具有巨大的能量．符合题意．C、化石燃料、水能是常规能源，地热能是新能源．不合题意．D、热机的压缩冲程中，活塞的机械能转化成燃气的内能；在做功冲程中，高温高压燃气推动活塞做功，内能减少、转化成活塞的机械能；不合题意．
故选B．
【分析】（1）核裂变和核聚变都能释放能量，但是又有区别，对于核裂变是可控的，如核电站的核反应堆就是通过核裂变提供能量的，对于核聚变过程不可控，如氢弹爆炸就是利用核聚变释放能量；（2）太阳内部进行着核聚变，由氢原子核聚变成氦原子核，释放出核能．（3）“新”的含义有两层：一是20世纪中叶以来才被利用；二是以前利用过，现在又有新的利用方式．它们本质的区别是利用时间有差异．当然，随着时间的推移和科技的进步，现在的新能源会逐步成为常规能源．（4）热机的一个工作循环有吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，其中压缩冲程机械能转化成内能，做功冲程内能转化为机械能；
二、填空题
13.【答案】
原子核；裂变；聚变
【解析】【分析】根据核能的定义和获取方式解答。
【解答】核能是原子核在转变过程中所释放出来的能量。裂变和聚变是获得核能的两种途径。
14.【答案】
聚变；电
【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）根据核电站的能量转化解答。
【解答】（1）由中、美、日等7国科学家共同参与建造的“
人造太阳”装置预计于2025年建成运行。其发光发热原理与太阳相似，利用轻核聚变释放出巨大的能量。
（2）未来依托该装置可建立核电站，把核能最终转化为电能。
15.【答案】
聚变
【解析】【分析】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，据此分析解答。
【解答】太阳核心的温度高达1500万摄氏度，在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能。
三、解答题
16.【答案】
①任何事物都包含着对立统一的两个方面，矛盾的对立统一(或矛盾的普遍性)要求我们坚持全面的观点看问题，防止片面性。核能具有两重性，一方面它能量密度高，是一种非常清洁的能源;另一方面核泄漏所造成的安全性问题又令人担忧。②矛盾的主要方面和次要方面辩证关系原理。事物的性质由矛盾的主要方面所决定，看问题善于把握矛盾的主要方面，分清主支流。核能能量密度高，是一种非常清洁的能源这是矛盾的主要方面，是主流。核泄漏所造成的安全性问题是矛盾的次要方面，是支流。对于矛盾的次要方面我们也不能掉意轻心，我们要采取行之有效的措施，做到防患于未然。权衡利弊，核能的优越性是主要的，核能有广阔的发展前景。
【解析】【分析】任何事物都包含着对立统一的两个方面，矛盾的对立统一(或矛盾的普遍性)要求我们坚持全面的观点看问题，防止片面性。核能具有两重性，一方面它能量密度高，是一种非常清洁的能源;另一方面核泄漏所造成的安全性问题又令人担忧。②矛盾的主要方面和次要方面辩证关系原理。事物的性质由矛盾的主要方面所决定，看问题善于把握矛盾的主要方面。