浙教版科学九年级上册 3.7 核能 同步练习
一、单选题
1．关于能量和信息，下列说法正确的是
A．化石能源、水能、风能均是可再生能源
B．目前核电站是利用核聚变释放的能量来发电
C．光纤通信是利用激光通过光导纤维来传递信息
D．汽油机工作时，将机械能转化为内能
2．（2017九上·浙江月考）核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆。下列说法错误的是（ ）
A．目前核电站是通过聚变来利用核能的
B．核反应堆中发生的链式反应是可以控制的
C．氢弹是核聚变释放核能的
D．太阳内部是核聚变释放核能的
3．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
4．（2018·慈溪模拟）下图是氢核聚变简图，请据图判断下列说法中正确的是（ ）
A．图中b核和c核内的质子数不同
B．氢核聚变过程中元素种类不会改变
C．图中a和b分别代表不同种元素的原子核
D．原子弹主要是利用了核聚变释放出来的能量
5．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
6．（2018九上·温州期末）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
7．核能发电是目前常用的发电方式之一，它是利用铀原子核裂变时放出的核能加热水，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．在核能发电的整个过程中，没有发生的能量转化情况（ ）
A．核能转化为内能 B．机械能转化为内能
C．机械能转为电能 D．内能转化为机械能
8．原子弹与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率
D．原子弹对聚变的链式反应不加控制，核电站控制聚变的链式反应速率
二、填空题
9． 在我国核工业创建60周年之际，习近平指出，核工业是高科技战略产业，是国家安全的重要基石．目前的核电站是利用原子 （填“核聚变”或“核裂变”）释放的能量工作的，该能源属于 （填“可”或“不可”）再生能源．
10．（2018九上·南浔期末）图甲和图乙是释放核能的两种方式，请回答下列问题：
（1）图 是核电站的工作原理。
（2）图乙是 （选填“聚变”或“裂变”）的示意图，目前还不能人为控制。
11．（2018·余姚模拟）据新华社报道，2017年7月5日中国“人造太阳”—全超导托卡马克核聚变实验装置东方超环(EAST)实现了稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束等离子体运行，创造世界新纪录。
（1）在上亿度的高温状态下，物质呈现等离子态，它们可以被磁场约束。东方超环就是利用通过强大电流所产生的强大 ，把等离子体约束。
（2）如图乙是东方超环的热核反应示意图，属于 (选填“核聚变”或←“核裂变”)
（3）东方超环的反应原理与太阳类似，能量转化是原子核能转化为
三、解答题
12．阅读短文，回答问题：
在常规化石能源非常紧缺的今天，核能受到越来越高度的重视，如今美国电力的21%是来自核电．核电站的大体组成如图所示，核材料在原子反应堆中发生核反应产生大量的热能，冷却剂将这些热能带到热交换器将水变成水蒸汽，水蒸气推动蒸汽轮机带动发电机发电，最终实现了核能到电能的转换．
请在下面的空格中填上适当的内容：
（1）从能源的分类来看，核能是属于 ．（填“一次能源”或“二次能源”）
（2）发电机发电时是让线圈在 中旋转而产生电流，这种现象在物理学中称之为 现象．
（3）核电站所需的核能是利用原子核 （填“裂变”或“聚变”）所产生的．该变化是 ．（填“可控”或“不可控”）
（4）如果核电站每年需要50t的核燃料，而同等规模火电站每年需要6×106t的煤炭．则6×106t的煤炭完全燃烧放出的热量是 J （煤炭的热值为3×107J/kg）．
（5）核电站的核废料具有 性，对环境会造成相当大的危害，因此要将核废料深埋到人迹稀少的沙漠地带，同时如何在开发新能源，又注意环境的保护，是人类面临的一大课题．
13．一座装机容量为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)
14．核能的开发和利用给人类带来的好处有目共睹，但是任何一种能量的开发和利用都会对自然环境的平衡有一定程度的破坏，核能也给人类带来了很多急需解决的问题，如：核能利用中的废料的处理、核泄漏的防止等，请同学们就自己的了解，从“优点”和“缺点”两方面谈一谈自己对核能的认识．
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】热机；核裂变与核聚变；现代通信技术的发展和应用；能源的种类
【解析】【解答】解：A、化石能属于不可再生能源，水能和风能属于可再生能源．故A错误．
B、核电站是利用核裂变来释放能量的，不是利用核聚变．故B错误．
C、光纤通信是利用激光通过光导纤维来传递信息的．故C正确．
D、汽油机是热机的一种，它们是将内能转化为机械能的一种装置．故D错误．
故选C
【分析】（1）可再生能源是指可以重复利用的能源．
（2）核电站的原理是通过核裂变释放能量来发电的．
（3）光纤又称光导纤维，它通过激光来传递信息．
（4）热机是将内能转化为机械能的机器，汽油机是热机的一种
2．【答案】A
【知识点】核裂变与核聚变；核电站及其工作原理
【解析】【分析】A、核电站利用核能的原理是核裂变；B、核电站的核反应堆是利用可控的核裂变反应释放核能的设备；C、氢弹的原理是核聚变反应；D、太阳内部发生的反应是核聚变。
【解答】A、核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的，故A错误；
B、核反应堆的链式反应可以进行控制，故B正确；
C、氢弹是通过核聚变反应制造而成的，故C正确；
D、太阳内部核能是由核聚变反应是放出来的，故D正确。
故选：A
3．【答案】C
【知识点】核电站及其工作原理
【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．
4．【答案】A
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】图示核聚变模型反映了，有一个质子和中子的氢原子a与有一个质子和两个中子的氢原子b，聚合在一起形成了一个有两个质子和两个中子的氦原子，有一个中子跑出。据此可确定选项。
【解答】A、图中b核和c核内的质子数不同，b有一个质子，c有两个质子，A说法正确；
B、氢核聚变过程中元素种类不会改变，氢核取变后出现了氦，元素种类发生了变化，B说法错误；
C、图中a和b分别代表不同种元素的原子核，a和b的质子数相同表示同一种元素，C说法错误；
D、原子弹主要是利用了核聚变释放出来的能量，原子弹利用的是裂变释放出来的能量，D说法错误。
故选A
5．【答案】B
【知识点】核电站及其工作原理
【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．
6．【答案】C
【知识点】核电站及其工作原理
【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
7．【答案】B
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】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．此题考查核电站的工作原理和核电站，是一道基础题．
【解答】解：根据核电站的发电过程可知，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；因此，选项中ACD的能量转化情况在核能发电时均有出现．
故选B．
8．【答案】C
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【解答】原子弹是核裂变不加控制，在极短的时间内释放出巨大的能量的武器，而用人工控制链式反应的速度和平利用核能，是核电站的原理。
故选C．
【分析】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，若不加控制，就会发生原子弹爆炸。
9．【答案】核裂变；不可
【知识点】核裂变与核聚变；能源的种类
【解析】【解答】解：
（1）目前核电站是利用核裂变释放的核能来发电的；
（2）核能随着使用不断减少，短时间内从自然界得不到补充，因此属于不可再生能源．
故答案为：核裂变；不可．
【分析】（1）核裂变和核聚变都能释放能量，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）从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源．化石能源、核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源．
10．【答案】（1）甲
（2）聚变
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】裂变和聚变是释放核能的两种方式。裂变是一个原子核变成两个原子核，聚变是两个原子核聚合成一个原子核。人类目前能控制和利用的是裂变释放的核能。聚变产生的核能目前人类未能控制。
【解答】（1）图甲是核电站的工作原理；（2）图乙是聚变的示意图，目前还不能人为控制。
故答案为：（1）甲；（2）聚变
11．【答案】（1）磁场
（2）核聚变
（3）热能和光能
【知识点】通电直导线周围的磁场；核裂变与核聚变；核电站及其工作原理
【解析】【分析】电生磁就是用一条直的金属导线通过电流，那么在导线周围的空间将产生圆形磁场。导线中流过的电流越大，产生的磁场越强。磁场成圆形，围绕导线周围。核能（或称原子能）是通过核反应从原子核释放的能量，符合阿尔伯特·爱因斯坦的质能方程E=mc ，其中E=能量，m=质量，c=光速。核能可通过三种核反应之一释放：1、核裂变，较重的原子核分裂释放结合能。2、核聚变，较轻的原子核聚合在一起释放结合能。3、核衰变，原子核自发衰变过程中释放能量。
【解答】（1）物质呈现等离子态，它们可以被磁场约束；而通电导体周围存在磁场；故答案为：磁场；
（2）由题干信息可知东方超环采用的是核聚变的方式产生核能；故答案为：核聚变；
（3）太阳能是核能转化为光能和热能；而人造太阳是把原子核能转化为光能和热能；故答案为：光能和热能；
故答案为：（1）磁场；（2）核聚变；（3）光能和热能。
12．【答案】（1）一次能源
（2）磁场；电磁感应
（3）裂变；可控
（4）1.8×1017
（5）放射
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】（1）可以从自然界直接获取的能源叫一次能源，不能从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源；（2）发电机都是通过闭合电路的线圈在磁场中做切割磁感线运动而发电的，即都是利用电磁感应现象发电的；（3）核裂变是较重的原子核裂变成较轻的原子核的一种可控核反应，核聚变是较轻的原子核结合成较重的原子核的一种不可控核反应；（4）根据Q=mq进行计算即可；（5）核废料的放射性是其危害环境的主要原因．
【解答】解：（1）核能能够从自然界直接获得，因此属于一次能源；（2）发电机发电时是让线圈在磁场中旋转而切割磁感线运动，从而产生感应电流，这就是电磁感应现象；（3）目前人类利用核能发电是利用可控的核裂变来工作的；（4）6×106t的煤炭完全燃烧放出的热量：Q=mq=6×109kg×3×107J/kg=1.8×1017J；（5）核电站的核废料具有放射性，会对环境造成相当大的危害．
故答案为：（1）一次能源；（2）磁场；电磁感应；（3）裂变；可控；（4）1.8×1017；（5）放射．
13．【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
【知识点】燃料的热值；核裂变与核聚变
【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
答案为：3.4x1012J
14．【答案】核能是一种相对较为清洁的能源，而且用料省、运输方便．但核泄漏造成的核辐射会使周边环境严重污染，因此核能利用与核电安全是人类应同时关注和研究的课题．
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【解答】任何能源的利用都具有两面性，核能也不例外，其优点是非常明显的，清洁、安全、经济等特点都是其他能源与它无法相比的；而其缺点也是存在的，如核辐射污染、核废料污染也都是极为严重的．
故答案为：核能是一种相对较为清洁的能源，而且用料省、运输方便．但核泄漏造成的核辐射会使周边环境严重污染，因此核能利用与核电安全是人类应同时关注和研究的课题．
【分析】核能在当代社会中的应用极为广泛，其优点是显而易见的，但其缺点也是致命的，所以对于任何问题我们都应辩证的看，方能得出正确的评价。
1 / 1浙教版科学九年级上册 3.7 核能 同步练习
一、单选题
1．关于能量和信息，下列说法正确的是
A．化石能源、水能、风能均是可再生能源
B．目前核电站是利用核聚变释放的能量来发电
C．光纤通信是利用激光通过光导纤维来传递信息
D．汽油机工作时，将机械能转化为内能
【答案】C
【知识点】热机；核裂变与核聚变；现代通信技术的发展和应用；能源的种类
【解析】【解答】解：A、化石能属于不可再生能源，水能和风能属于可再生能源．故A错误．
B、核电站是利用核裂变来释放能量的，不是利用核聚变．故B错误．
C、光纤通信是利用激光通过光导纤维来传递信息的．故C正确．
D、汽油机是热机的一种，它们是将内能转化为机械能的一种装置．故D错误．
故选C
【分析】（1）可再生能源是指可以重复利用的能源．
（2）核电站的原理是通过核裂变释放能量来发电的．
（3）光纤又称光导纤维，它通过激光来传递信息．
（4）热机是将内能转化为机械能的机器，汽油机是热机的一种
2．（2017九上·浙江月考）核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆。下列说法错误的是（ ）
A．目前核电站是通过聚变来利用核能的
B．核反应堆中发生的链式反应是可以控制的
C．氢弹是核聚变释放核能的
D．太阳内部是核聚变释放核能的
【答案】A
【知识点】核裂变与核聚变；核电站及其工作原理
【解析】【分析】A、核电站利用核能的原理是核裂变；B、核电站的核反应堆是利用可控的核裂变反应释放核能的设备；C、氢弹的原理是核聚变反应；D、太阳内部发生的反应是核聚变。
【解答】A、核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的，故A错误；
B、核反应堆的链式反应可以进行控制，故B正确；
C、氢弹是通过核聚变反应制造而成的，故C正确；
D、太阳内部核能是由核聚变反应是放出来的，故D正确。
故选：A
3．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
【答案】C
【知识点】核电站及其工作原理
【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．
4．（2018·慈溪模拟）下图是氢核聚变简图，请据图判断下列说法中正确的是（ ）
A．图中b核和c核内的质子数不同
B．氢核聚变过程中元素种类不会改变
C．图中a和b分别代表不同种元素的原子核
D．原子弹主要是利用了核聚变释放出来的能量
【答案】A
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】图示核聚变模型反映了，有一个质子和中子的氢原子a与有一个质子和两个中子的氢原子b，聚合在一起形成了一个有两个质子和两个中子的氦原子，有一个中子跑出。据此可确定选项。
【解答】A、图中b核和c核内的质子数不同，b有一个质子，c有两个质子，A说法正确；
B、氢核聚变过程中元素种类不会改变，氢核取变后出现了氦，元素种类发生了变化，B说法错误；
C、图中a和b分别代表不同种元素的原子核，a和b的质子数相同表示同一种元素，C说法错误；
D、原子弹主要是利用了核聚变释放出来的能量，原子弹利用的是裂变释放出来的能量，D说法错误。
故选A
5．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
【答案】B
【知识点】核电站及其工作原理
【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．
6．（2018九上·温州期末）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
【答案】C
【知识点】核电站及其工作原理
【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
7．核能发电是目前常用的发电方式之一，它是利用铀原子核裂变时放出的核能加热水，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．在核能发电的整个过程中，没有发生的能量转化情况（ ）
A．核能转化为内能 B．机械能转化为内能
C．机械能转为电能 D．内能转化为机械能
【答案】B
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】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．此题考查核电站的工作原理和核电站，是一道基础题．
【解答】解：根据核电站的发电过程可知，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；因此，选项中ACD的能量转化情况在核能发电时均有出现．
故选B．
8．原子弹与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率
D．原子弹对聚变的链式反应不加控制，核电站控制聚变的链式反应速率
【答案】C
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【解答】原子弹是核裂变不加控制，在极短的时间内释放出巨大的能量的武器，而用人工控制链式反应的速度和平利用核能，是核电站的原理。
故选C．
【分析】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，若不加控制，就会发生原子弹爆炸。
二、填空题
9． 在我国核工业创建60周年之际，习近平指出，核工业是高科技战略产业，是国家安全的重要基石．目前的核电站是利用原子 （填“核聚变”或“核裂变”）释放的能量工作的，该能源属于 （填“可”或“不可”）再生能源．
【答案】核裂变；不可
【知识点】核裂变与核聚变；能源的种类
【解析】【解答】解：
（1）目前核电站是利用核裂变释放的核能来发电的；
（2）核能随着使用不断减少，短时间内从自然界得不到补充，因此属于不可再生能源．
故答案为：核裂变；不可．
【分析】（1）核裂变和核聚变都能释放能量，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）从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源．化石能源、核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源．
10．（2018九上·南浔期末）图甲和图乙是释放核能的两种方式，请回答下列问题：
（1）图 是核电站的工作原理。
（2）图乙是 （选填“聚变”或“裂变”）的示意图，目前还不能人为控制。
【答案】（1）甲
（2）聚变
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】裂变和聚变是释放核能的两种方式。裂变是一个原子核变成两个原子核，聚变是两个原子核聚合成一个原子核。人类目前能控制和利用的是裂变释放的核能。聚变产生的核能目前人类未能控制。
【解答】（1）图甲是核电站的工作原理；（2）图乙是聚变的示意图，目前还不能人为控制。
故答案为：（1）甲；（2）聚变
11．（2018·余姚模拟）据新华社报道，2017年7月5日中国“人造太阳”—全超导托卡马克核聚变实验装置东方超环(EAST)实现了稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束等离子体运行，创造世界新纪录。
（1）在上亿度的高温状态下，物质呈现等离子态，它们可以被磁场约束。东方超环就是利用通过强大电流所产生的强大 ，把等离子体约束。
（2）如图乙是东方超环的热核反应示意图，属于 (选填“核聚变”或←“核裂变”)
（3）东方超环的反应原理与太阳类似，能量转化是原子核能转化为
【答案】（1）磁场
（2）核聚变
（3）热能和光能
【知识点】通电直导线周围的磁场；核裂变与核聚变；核电站及其工作原理
【解析】【分析】电生磁就是用一条直的金属导线通过电流，那么在导线周围的空间将产生圆形磁场。导线中流过的电流越大，产生的磁场越强。磁场成圆形，围绕导线周围。核能（或称原子能）是通过核反应从原子核释放的能量，符合阿尔伯特·爱因斯坦的质能方程E=mc ，其中E=能量，m=质量，c=光速。核能可通过三种核反应之一释放：1、核裂变，较重的原子核分裂释放结合能。2、核聚变，较轻的原子核聚合在一起释放结合能。3、核衰变，原子核自发衰变过程中释放能量。
【解答】（1）物质呈现等离子态，它们可以被磁场约束；而通电导体周围存在磁场；故答案为：磁场；
（2）由题干信息可知东方超环采用的是核聚变的方式产生核能；故答案为：核聚变；
（3）太阳能是核能转化为光能和热能；而人造太阳是把原子核能转化为光能和热能；故答案为：光能和热能；
故答案为：（1）磁场；（2）核聚变；（3）光能和热能。
三、解答题
12．阅读短文，回答问题：
在常规化石能源非常紧缺的今天，核能受到越来越高度的重视，如今美国电力的21%是来自核电．核电站的大体组成如图所示，核材料在原子反应堆中发生核反应产生大量的热能，冷却剂将这些热能带到热交换器将水变成水蒸汽，水蒸气推动蒸汽轮机带动发电机发电，最终实现了核能到电能的转换．
请在下面的空格中填上适当的内容：
（1）从能源的分类来看，核能是属于 ．（填“一次能源”或“二次能源”）
（2）发电机发电时是让线圈在 中旋转而产生电流，这种现象在物理学中称之为 现象．
（3）核电站所需的核能是利用原子核 （填“裂变”或“聚变”）所产生的．该变化是 ．（填“可控”或“不可控”）
（4）如果核电站每年需要50t的核燃料，而同等规模火电站每年需要6×106t的煤炭．则6×106t的煤炭完全燃烧放出的热量是 J （煤炭的热值为3×107J/kg）．
（5）核电站的核废料具有 性，对环境会造成相当大的危害，因此要将核废料深埋到人迹稀少的沙漠地带，同时如何在开发新能源，又注意环境的保护，是人类面临的一大课题．
【答案】（1）一次能源
（2）磁场；电磁感应
（3）裂变；可控
（4）1.8×1017
（5）放射
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】（1）可以从自然界直接获取的能源叫一次能源，不能从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源；（2）发电机都是通过闭合电路的线圈在磁场中做切割磁感线运动而发电的，即都是利用电磁感应现象发电的；（3）核裂变是较重的原子核裂变成较轻的原子核的一种可控核反应，核聚变是较轻的原子核结合成较重的原子核的一种不可控核反应；（4）根据Q=mq进行计算即可；（5）核废料的放射性是其危害环境的主要原因．
【解答】解：（1）核能能够从自然界直接获得，因此属于一次能源；（2）发电机发电时是让线圈在磁场中旋转而切割磁感线运动，从而产生感应电流，这就是电磁感应现象；（3）目前人类利用核能发电是利用可控的核裂变来工作的；（4）6×106t的煤炭完全燃烧放出的热量：Q=mq=6×109kg×3×107J/kg=1.8×1017J；（5）核电站的核废料具有放射性，会对环境造成相当大的危害．
故答案为：（1）一次能源；（2）磁场；电磁感应；（3）裂变；可控；（4）1.8×1017；（5）放射．
13．一座装机容量为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】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
【知识点】燃料的热值；核裂变与核聚变
【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
答案为：3.4x1012J
14．核能的开发和利用给人类带来的好处有目共睹，但是任何一种能量的开发和利用都会对自然环境的平衡有一定程度的破坏，核能也给人类带来了很多急需解决的问题，如：核能利用中的废料的处理、核泄漏的防止等，请同学们就自己的了解，从“优点”和“缺点”两方面谈一谈自己对核能的认识．
【答案】核能是一种相对较为清洁的能源，而且用料省、运输方便．但核泄漏造成的核辐射会使周边环境严重污染，因此核能利用与核电安全是人类应同时关注和研究的课题．
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【解答】任何能源的利用都具有两面性，核能也不例外，其优点是非常明显的，清洁、安全、经济等特点都是其他能源与它无法相比的；而其缺点也是存在的，如核辐射污染、核废料污染也都是极为严重的．
故答案为：核能是一种相对较为清洁的能源，而且用料省、运输方便．但核泄漏造成的核辐射会使周边环境严重污染，因此核能利用与核电安全是人类应同时关注和研究的课题．
【分析】核能在当代社会中的应用极为广泛，其优点是显而易见的，但其缺点也是致命的，所以对于任何问题我们都应辩证的看，方能得出正确的评价。
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