3.7核能 同步练习（含解析）

核能
一、单选题
1.关于放射性，下列说法正确的是( ) 。
A. 放射性物质在外界的影响下发出穿透能力很强的射线
B. α射线是电中性的高速运动的氦原子核流
C. β射线是带负电的高速运动的电子流
D. 放射性物质产生的辐射对人体组织都有破坏作用
2.下列关于放射线的说法中不正确的是( )
A. 大量放射线会对人畜造成很大伤害 B. 放射线有百害无一益
C. 利用放射线时，必须注意有效防护和防止环境污染 D. 放射线有很高的能量
3.2020年12月4日，新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置，在成都建成并实现首次放电，这意味着我国在可控核聚变技术领域走向了世界前列。下列说法不正确的是（ ）
A. 新一代“人造太阳”的原理与氢弹的原理相同
B. 目前核电站是利用核裂变反应发电的
C. 任何原子内部都有原子核，所以利用任何物质都能获得核能
D. 超高温是核聚变反应需要满足的条件之一
4.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
5.下列四幅图片都来自于课本，对它们的描述符合实际的是（ ）
A. 甲图实验中随着瓶内空气被抽出，听到的声音越来越弱
B. 乙图可以表示四冲程汽油机中的压缩冲程
C. 丙图实验在研究电磁感应现象中感应电流产生条件
D. 丁图可以表示至今所建造的核电站里核反应堆的工作原理
6.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
7.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. 铁轨铺在枕木上，通过减小压力来减小压强 B. 核废料具有放射性，必须要合理处理
C. 核电站利用核裂变将核能转化为电能 D. 在安全线外候车，是因为气体的流速大，压强小
8.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
9.表中选项符合如图关系的是（ ）
选项 甲 乙 丙 丁
A 宇宙 银河系 太阳系 地月系
B 脊椎动物 哺乳类 鸟类 两栖类
C 纯净物 溶液 悬浊液 乳浊液
D 核反应 轻核聚变 重核裂变 化学反应
A. A B. B C. C D. D
10.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——释放大量能量 B. 核聚变反应——元素种类不变
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
11.日、地、月是人类最熟悉的三个星球，下列有关它们的说法正确的是( )
A. 太阳能量的释放是由于核裂变 B. 地球上的四季更替是由于地球自转形成的
C. 火山和地震都是地幔运动的表现形式 D. 日、地、月在同一条直线上，月相是新月或满月
12.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. 核反应堆进行可控的核聚变释放核能，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. 手机充电时电能转化为化学能、电热壶烧水时电能转化为内能，两者本质都是电流做功
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.在原子、原子核、电子、中子、质子中，带负电的有 。核反应堆是通过可控 (选填“裂变”或“聚变”)反应释放核能的设备。
三、解答题
15.一座装机容量为1.0×105kW的火电站每年消耗煤400×104t，而相同功率的核电站每年仅需要铀燃料40t，则每千克铀燃料反应时释放的核能是多少 (煤的热值为3.4×107J／kg)
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 C
【解析】【分析】根据有关放射性的认识分析判断。
【解答】A.放射性物质会自发的发出穿透能力很强的射线，不需要外界条件，故A错误；
B.α射线是带正电的高速运动的氦原子核流，故B错误；
C.β射线是带负电的高速运动的电子流，故C正确；
D.放射性物质产生的辐射对人体组织都有破坏作用与它的强度有关，如果剂量合适，那么不会对人体造成伤害，故D错误。
故选C。
2.【答案】 B
【解析】【分析】根据对放射线的认识分析判断。
【解答】A.大量放射线会对人畜造成很大伤害，故A正确不合题意；
B.适量的放射线照射，可以杀死癌细胞，治疗癌症，故B错误符合题意；
C.利用放射线时，必须注意有效防护和防止环境污染，故C正确不合题意；
D.放射线有很高的能量，故D正确不合题意。
故选B。
3.【答案】 C
【解析】【分析】（1）根据氢弹的爆炸原理判断；
（2）根据核电站的工作原理判断；
（3）原子核的能量释放出来需要一定的条件；
（4）根据核聚变反应的条件判断。
【解答】A. 新一代“人造太阳”的原理与氢弹的原理相同，都是核聚变，故A正确不合题意；
B.目前核电站是利用可控核裂变反应发电的，故B正确不合题意；
C.任何原子内部都有原子核，但是在当前的技术条件下，并不是任何原子能都能被释放出来利用，故C错误符合题意；
D.超高温是核聚变反应需要满足的条件之一，故D正确不合题意。
故选C。
4.【答案】 C
【解析】【分析】根据核电站的工作原理和能量转化分析判断。
【解答】A.核电站使用的核燃料是铀，故A错误；
B.核反应堆中发生的是可控制的核裂变，故B错误；
C.核电站发电的能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能，故C正确；
D.核电站使用大量的水来隔离核废料,一方面水可以吸收其中大部分的热量，还有一个原因是因为水可以隔离核辐射，让整个核电站可以安全的运行，故D错误。
故选C。
5.【答案】 A
【解析】【分析】1、声音的传播需要介质，真空不能传播声音；
2、燃烧气体是气体膨胀，推动活塞向下做功，应该是做功冲程。压缩冲程时应该是活塞向下压缩气体；
3、图丙中外部电路有电源，所以线圈中通有电流，在磁铁的磁场中受力运动，是研究“通电导体在磁场中受力运动”；
4、目前用于核电站的主要是核裂变反应，核聚变反应能量释放难以控制，暂不用于核电站。
【解答】A：由于声音的传播需要介质，真空中不能传播声音，所以空气被抽出后声音越来越弱，描述符合实际，A正确；
B：乙图可以表示四冲程汽油机中的压缩冲程，错误，应该是气体推动活塞做功，是做功冲程，B错误；
C：丙图实验中外部有学生电源，线圈中已经有电流通过，所以研究的是“通电导体在磁场中受力运动”情况，不是电磁感应现象，C错误；，
D：丁图表示的是核聚变反应，而核电站中主要是核裂变反应，D错误。
故选A
6.【答案】 B
【解析】【分析】根据核电站的知识分析判断。
【解答】核电站利用的可控核裂变原理，故A错误，B正确；
在核电站中，先通过核反应堆，将核能转化为内能，再通过汽轮机将内能转化为机械能，最后通过发电机将机械能转化为电能，故C错误；
核能是有原子的变化（裂变或聚变）时释放出来的能量，由于变化在原子层面，没有新分子生成，所以不属于化学变化，故D错误。
故选B。
7.【答案】 A
【解析】【分析】（1）水平面上的物体，对地面的压力等于自身的重力；
（2）根据核反应堆的工作原理分析；
（3）根据核电站的工作原理分析；
（4）根据流体压强和流速的关系分析。
【解答】A.铁轨铺在枕木上，不能改变火车对铁轨的压力，但能增大火车与路面的接触面积，从而减小阿右旗，故B错误符合题意；
B.核废料具有放射性，必须要合理处理，故B正确不合题意；
C.核电站利用核裂变将核能转化为电能，故C正确不合题意；
D.在安全线外候车，是因为气体的流速大，压强小，故D正确不合题意。
故选A。
8.【答案】 D
【解析】【分析】根据核能发电的相关知识分析判断。
【解答】A.核反应堆进行的核裂变释放核能，核能再对水加热，转化为水蒸气的内能，然后水蒸气再推动汽轮机旋转，并带动发电机旋转发出电能，即将内能转化为机械能，再将机械能转化为电能，，故A错误；
B.发电机利用了电磁感应现象发电，电热水壶利用了电流热效应烧水，故B错误；
C.汽轮机工作是利用做功的方式改变水的内能，而电热壶内水温升高是利用热传递改变内能，故C错误；
D.手机充电和电热壶烧水时，两者本质都是电流做功，故D正确。
故选D。
9.【答案】 B
【解析】【分析】脊椎动物是指有脊椎骨的动物，是脊索动物的一个亚门。数量最多、结构最复杂，进化地位最高，由软体动物进化而来。形态结构彼此悬殊，生活方式千差万别。脊椎动物一般体形左右对称，全身分为头、躯干、尾三个部分，有比较完善的感觉器官、运动器官和高度分化的神经系统。包括圆口类、鱼类、两栖动物、爬行动物、鸟类和哺乳动物等六大类。
【解答】由图可知，甲包含乙丁丙，乙丙丁之间处于并列关系；
A、宇宙包含银河系、太阳系、地月系；银河系包含太阳系、地月系；太阳系包含地月系；故A不符合；
B、脊椎动物包含哺乳类、鸟类、两栖类；而哺乳类、鸟类、两栖类之间处于并列关系；故B符合；
C、溶液、悬浊液、乳浊液都是混合物，与纯净物并列；故C不符合；
D、核反应包含轻核聚变、重核裂变，但不包含化学反应；故D不符合；
故答案为：B。
10.【答案】 B
【解析】【分析】太阳与氢弹都是因为核聚变而释放出巨大的能量，当二个氢原子核聚变后会变成一个氦原子然后释放出能量；液态变成固态的过程称为凝固，固态变成液态的过程称为熔化；太阳活动增强会影响 地球上的短波通讯 。
【解答】A：氢弹的威力很大，这是因为核聚变释放的能量所致，A叙述正确，不符合题意；
B：核聚变反应之后是两个原子核合二为一变成其它原子核的过程，而元素是由原子核内的质子数决定的，B叙述错误，符合题意；
C：液态变成固态的过程称为凝固，所以地球表面的水变成冰是凝固 过程，C叙述正确，不符合题意；
D：太阳活动增强会影响地球上的短波通讯 ，所以地球上短波通讯受影响是因为太阳活动增强，D叙述正确，不符合题意。
故答案为：B。
11.【答案】 D
【解析】【分析】本题考查的是关于 日、地、月 方面的知识，知识点较杂，但较简单。
【解答】A太阳能量的释放是由于氢核的聚变，A不符合题意；
B 地球上的四季更替是由于地球公转转形成的，自转引起昼夜更替，B不符合题意；
C火山和地震都是地幔运动的表现形式，C不符合题意；
D日、地、月在同一条直线上，当月球在中间时的月相是新月，当地球在中间时的月相是满月，D符合题意。
故答案为：D


12.【答案】 D
【解析】【分析】（1）核电站利用原子的核裂变释放核能，然后转化为电能；
（2）发电机的工作原理是电磁感应现象；
（3）水蒸气对外界做功，内能减小；外界对水蒸气做功，内能增加；
（4）用电器消耗电能的过程就是电流做功的过程。
【解答】A.核反应堆进行可控的核裂变释放核能，转化为家庭电路所需的电能；
B.发电机利用了电磁感应现象发电，电热水壶利用了电流热效应烧水；
C.汽轮机工作是水蒸气做功将内能转化为机械能的过程，而壶内水升温是利用热传递的方式改变内能，因此二者不同，故C错误；
D.手机充电时电能转化为化学能、电热壶烧水时电能转化为内能，两者本质都是电流做功，故D正确。
故选D。
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】 电子；裂变
【解析】【分析】（1）根据常见粒子的带电情况分析；
（2）根据核反应堆的工作原理解答。
【解答】（1）在原子、原子核、电子、中子、质子中，带负电的有电子。
（2）核反应堆是通过可控裂变反应释放核能的设备。

三、解答题
15.【答案】 煤炭完全燃烧放出的热量为Q=m煤q煤=3×107J/kg×4×109kg=1.2×1017J再根据q铀=Q/m铀=1.2×1017J40000kg=3.4x1012J/kg
【解析】【分析】此题考查根据热值和质量计算热量，已知煤炭的热值和质量，利用公式Q=qm得到放出的热量。
【解答】煤炭完全燃烧放出的热量为Q=m煤q煤=3×107J/kg×4×109kg=1.2×1017J
再根据q铀=Q/m铀=1.2×1017J40000kg=3.4x1012J/kg
(
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
) (
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
) (
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
答案为：3.4x1012J