5.5核能的利用与环境基础巩固练习(Word版含答案)

5.5核能的利用与环境基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第三册
一、选择题（共15题）
1．核电站的建设可以缓解地球上的化石能源的消耗，现今核电站所产生的能量主要来自核燃料内部的( )．
A．化学反应 B．放射性衰变
C．裂变反应 D．聚变反应
2．100年前，卢瑟福用α粒子轰击氮核打出了质子。后来，人们用α粒子轰击Ni核也打出了质子：。此后，对原子核反应的持续研究为核能利用提供了可能。下列说法中正确的是（　　）
A．该反应中的X是正电子，目前人类获得核能的主要方式是核衰变
B．该反应中的X是中子，目前人类获得核能的主要方式是核裂变
C．该反应中的X是中子，目前人类获得核能的主要方式是核聚变
D．该反应中的X是电子，目前人类获得核能的主要方式是核聚变
3．下列关于原子核的说法中，正确的是
A．原子核衰变可同时放出、 、射线
B．核反应中电量和质量都守恒
C．利用某些放射性元素的半衰期可以推断古代文物的年代
D．在核电站中可以利用石墨来控制链式反应速度
4．关于核反应方程 ，以下说法中正确的是：
A．X是，该核反应属于聚变
B．X是 ，该核反应属于裂变
C．X是，该反应中的核燃料是当前核电站采用的核燃料
D．X是，该反应中的核燃料是当前核电站采用的核燃料
5．下列说法正确的是（　　）
A．结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固
B．查德威克用粒子轰击获得反冲核，发现了中子
C．现已建成的核电站发电的能量来自于重核裂变放出的能量
D．基于对阴极射线的研究，卢瑟福提出了原子的核式结构模型
6．2020年11月27日0时41分，华龙一号核电5号机组首次并网成功，标志着我国正式进入核电技术先进国家行列。华龙一号发电机利用的是铀核裂变释b的核能，其裂变方程为U+n→X+Sr+2n，则下列叙述正确的是（　　）
A．裂变后粒子的总核子数减少
B．X原子核中含有85个中子
C．裂变过程中释放核能是因为新核的结合能小
D．裂变过程中释放核能是因为新核的比结合能小
7．下列有关核反应、核能和核电站的说法中正确的是(　　)
A．由ΔE＝Δmc2可知，核反应过程如果有质量亏损，则能量不守恒
B．铀块的大小是链式反应能否进行的重要因素
C．裂变核反应堆中，通常用镉棒让快中子减速
D．重核裂变比轻核聚变产能效率高
8．下列说法正确的是
A．从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线有良好的穿透能力
B．玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立
C．衰变的实质是一个中子转化为一个质子和一个电子
D．目前核电站利用的是核裂变释放的核能
9．秦山核电站第三期工程的两个6×105 kW发电机组已实现并网发电，发电站的核能来源于的裂变，下列说法正确的是（　　）
A．反应堆中核反应速度通常是采用调节的体积来控制的
B．的一种可能的裂变是
C．是天然放射性元素，升高温度后它的半衰期会缩短
D．虽然核电站能提供很大的能量，但它对环境的污染比火电站严重
10．参考以下几个示意图，关于这些实验或者现象，下列说法错误的是
A．核反应堆中控制棒插入，则多吸收中子让反应减弱
B．放射线在磁场中偏转，没有偏转的为γ射线，电离能力最强
C．链式反应属于重核的裂变
D．D图中，原子核D和E聚变成原子核F要放出能量
11．2020年I月10日，工程院院士黄旭华获得国家最高科学技术奖，他为核潜艇研制和跨越式发展作出了巨大贡献，下列说法正确的是（　　）
A．核潜艇的核反应也叫热核反应
B．原子弹中铀或钚的质量可小于临界质量
C．核潜艇的核反应堆是利用镉棒控制核反应速度
D．核聚变和核裂变都能放出核能，故一切核反应都应放出核能
12．2019年4月23日，在中国海军建军70周年阅兵式上，中国海军的093改进型攻击核潜艇公开亮相。核潜艇以核反应堆作动力源。关于核反应，下列说法正确的是（　　）
A．核反应方程属于裂变，是原子弹裂变反应原理
B．核反应方程属于裂变，是核潜艇的动力原理
C．核反应方程属于衰变，而射线来自原子外层的电子
D．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和
13．下列说法正确的是（　　）
A．由波尔理论的原子模型可以推知，氢原子处于激发态，量子数越大，核外电子动能越小
B．汤姆逊通过对阴极射线的研究发现了电子，并提出了原子核式结构学说
C．德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长
D．现已建成的核电站的能量均来自于核聚变
14．下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（　　）
A．甲图中，链式反应属于轻核的聚变
B．乙图中，原子核D和E聚变成原子核F要放出能量
C．丙图中，卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子
D．丁图中，原来有1000个氡222，经过一个半衰期的时间，一定还剩余500个
15．2011年3月，日本地震引发海啸，继而福岛核电站（世界最大的核电站）发生核泄漏．关于核电站和核辐射，下列说法中正确的是（　　）
A．核反应堆发生的是轻核聚变反应
B．铀核裂变的核反应是：
C．放射性同位素的半衰期长短是由核内部本身决定，与外部条件无关
D．衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的
二、填空题（共4题）
16．平衡下列核反应方程：U+____→Sr+Xe+10n．在核反应堆中，石墨起_____的作用；镉棒起_____作用．
17．工作原理
核燃料发生________释放的能量使反应区温度升高，水或液态的金属钠等流体在反应堆内外________，把反应堆内的________传输出去，用于________，同时也使反应堆冷却。
18．为了核电站的安全,防止核放射性物质和辐射的泄漏,核电站设置了四道屏障：第一道是______________________________，能______________________________，第二道是______________________________，把_______________；第三道是______________________________；第四道是______________________________。
19．核聚变与核裂变的比较
（1）优点：①轻核聚变产能________；②地球上核聚变燃料氘和氚的储量________；③轻核聚变更为安全、清洁。
（2）缺点：核聚变需要的温度太________，地球上没有任何容器能够经受如此高的温度。
解决方案：________约束和________约束。
三、综合题（共4题）
20．2017年5月25日，“华龙一号”全球首堆示范工程——福清核电5号机组顺利完成穹顶吊装，工程正式由土建阶段进入安装阶段。在核电站中，核反应堆释放的核能转化为电能，核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核轴发生裂变反应，释放出大量核能。已知一个核裂变时能释放200MeV的能量，燃烧1kg煤所放出的能量为，请从数量级上感受铀完全裂变释放的能量与燃烧煤释放的能量的差异。
21．原子能发电（核电站）与火力发电有哪些异同点？你觉得哪一种发电更有利于环境？为什么？
22．熟识物理情景、摄取有效科普信息是学习物理的方法这一，请阅读下面的信息：
根据以上信息，运用已学过的物理知识，回答下列问题：
（1）将三座电站的发电能力（一定时间内的发电量）E水、E核和E火按由强到弱的顺序排列；
（2大亚湾核电站4是102利用原子核1裂536变反应释放出能量发电的，核反应方程为，解出方程中的k值；
（3）目前我国平均发电耗煤为标准煤370g/（kw·h），试计算比较，娄山关火电厂的发电耗煤较全国高还是低？（计算结果保留为整数）
23．秦山核电站第一期工程于1984年开工，1991年建成并投入运行。工程装机容量为300MW，如果的完全裂变时产生的能量为，并且假定产生的能量都变成了电能，那么每年要消耗多少千克？（一年按365天计算）
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．B
3．C
4．A
5．C
6．B
7．B
8．D
9．B
10．B
11．C
12．A
13．A
14．B
15．C
16． 减速剂 吸收中子
17． 核裂变 循环流动 热量 发电
18． 作为核燃料的二氧化铀陶瓷芯块 将绝大部分的裂变产物留在芯块内 性能相当好的错合金燃料包壳 芯块密封在壳内 压力壳 防辐射泄漏的安全壳
19． 效率高 丰富 高 磁 惯性
20．
21．
共同点：都是使用蒸汽推动汽轮机，再推动发电机工作，把机械能转化为电能。
不同点：蒸汽产生的方法不同。原子能发电利用铀核链式反应释放的巨大能量产生热蒸汽；而火力发电则采用烧煤的方式产生热蒸汽。
原子能发电更有利于环境保护，因为它不会释放二氧化碳等污染大气的物质。
22．（1）；（2）10；（3）高于全国水平
23．120
答案第1页，共2页