浙教版科学九年级上册第三章第七节 核能 同步训练
一、单选题
1．核电站的核心设备是（ ）
A．热交换器 B．汽轮发电机 C．核反应堆 D．冷凝器
2．核反应堆中控制核裂变反应快慢的部分是（ ）
A．涡轮机 B．控制棒 C．燃料棒 D．热交换器
3．（2017九上·临海期末）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
4．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．核电站产生的核废料对环境无污染，可以随意处置
B．核反应堆中发生的是不可控制的核裂变
C．核电站使用的核燃料是石油或天然气
D．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
5．2015年5月，我国自主三代核电技术“华龙一号”首堆示范工程﹣﹣福清核电站5号机组开工建设，标志着我国核电建设迈进新的时代．下列关于核能发电说法中，正确的是（ ）
A．目前核电站都是通过核裂变反应来利用核能
B．原子核分裂时能释放出电能
C．核反应堆中发生的链式反应是不可控的
D．核能是一种可再生清洁能源
6．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
7．（2015九上·江东期末）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
8．2011年3月22日媒体报道：日本福岛第一核电站各机组表面温度都低于100℃，意味着各机组乏燃料池中有水存在，这就不会发生大的事故．如图所示，为核电站发电流程图．下列说法不正确的是（ ）
A．核燃料是不可再生能源，核反应堆是控制链式反应的装置，核电站发生的是原子核裂变
B．乏燃料池中的水汽化吸热可以降低机组的温度，蒸汽带动轮机工作
C．蒸汽轮机将核能最终转化为机械能
D．发电机将机械能转化为电能，蒸汽轮机的效率总是小于1
9．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
10．下列说法中正确的是（ ）
A．原子核在常温下就能发生轻核聚变
B．太阳的能量来自大量的氘核的裂变
C．能量在转化的过程中总量保持不变，并且存在方向性
D．煤、石油、天然气都属于可再生性能源
11．利用核能发电最重要的优点在于( )
A．投资少，效益高，技术要求高
B．对环境没有任何污染
C．核燃料释放能量巨大，燃料运输量小
D．发电成本高
二、填空题
12．2011年3月，日本发生了强烈地震并引发了海啸，对福岛核电站造成了很大的破坏．核电站是利用 能来发电的，其能量是原子核发生了核 ．核电站的核心设备是 ．
13．核电站将 能最终转化为电能．它常建在海边，其原因之一是需要大量的水作为汽轮机的冷却剂，这利用了水的 较大．
14．核电站所用的核燃料属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源．在反应堆中，核燃料发生 （选填“裂变”或“聚变”）释放出大量的内能．核电站发电的过程经历了将核能转化为 能，再将该形式的能通过蒸汽轮机转化为 能，最终转化为人们所需要的电能．
15．各种放射性物质放出的射线包括 三种射线。放射性现象在工业、农业、医疗等领域都有广泛应用。
16．核电站是利用铀核在 （选填“裂变”或“聚变”）时释放的能量来发电，在核反应堆中，发生的链式反应是 （选填“可控”或“不可控”）的．
三、综合题
17． 如图是核电站工作情况的方框图，请在空白方框内填写装置的种类并回答下列问题．
（1）核能是 选填“可再生”或“不可再生”）能源．
（2）在汽轮机中，将蒸汽的内能转化为轮片的 能．．
18．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）
19．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．
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】核裂变与核聚变；核电站及其工作原理
【解析】【分析】将原子核裂变释放的核能转变为电能的系统和设备，通常称为核电站，核电站是一种高能量、少耗料的电站，核燃料裂变过程释放出来的能量，经过反应堆内循环的冷却剂，把能量带出并传输到锅炉产生蒸汽用以驱动涡轮机并带动发电机发电．要知道现在的核电站主要是利用的原子核的裂变产生的能量．
【解答】解：核电站是以铀为燃料，利用核反应堆把铀原子核裂变产生的能量转化为水和水蒸气的内能，又把内能转化为发电机子的机械能，最终机械能转化为电能；
故选C．
2．【答案】B
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】核电站是在核反应堆中利用可控的核裂变来进行工作，控制核裂变反应快慢的部分是控制棒．对核电站的原理和工作过程有一个全面的了解，才能顺利回答有关核电站的问题，这是我们应该熟知的内容．
【解答】解：
核反应堆中控制核裂变反应快慢的部分是控制棒．
故选B．
3．【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】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。
4．【答案】D
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】核电站是在核反应堆中利用可控的核裂变来进行工作，最终将核能转化为电能的，对核电站的全面了解是我们解决此类问题所必须具备的知识．对核电站的原理和工作过程有一个全面的了解，才能顺利回答有关核电站的问题，这是我们应该熟知的内容．
【解答】解：A、核电站的核废料具有放射性，对环境危害很大，不能随意处置，故说法错误；
B、核反应堆中发生的是可控的核裂变，故说法错误；
C、核电站使用的就是核燃料，而不是石油或天然气，故说法错误；
D、核电站先将核能转化为内能，再通过汽轮机将内能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能，故说法正确．
故选D．
5．【答案】A
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的．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．本题考查了核电站在利用核能时的原理、能量转化、以及核能的特点等，属基础知识的考查．
【解答】解：A、目前核电站都是通过核裂变反应来利用核能的，故A正确；
B、原子核分裂时能释放出核能，再通过能量的转化，最终获得电能，故B错误；
C、核反应堆中发生的链式反应是可控的，故C错误；
D、核能不能从自然界重复获得，核能发电所产生的核废料具有放射线，所以核能不是可再生清洁能源，故D错误．
故选A．
6．【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．
7．【答案】B
【知识点】核裂变与核聚变；核电站及其工作原理
【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
8．【答案】C
【知识点】汽化及汽化吸热的特点；核电站及其工作原理
【解析】【分析】①核电站是利用核裂变来释放核能的，核反应堆是一个能维持和控制核裂变链式反应，从而实现核能向内能转换的装置．
②水的汽化可以吸收大量的热，给机组降温．
③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．
④任何机器工作时的效率都会小于1．解决此类问题只需要了解核能发电的过程及能量转化过程即可，难度不大．
【解答】解：A、核燃料是不可再生能源，核反应堆是控制链式反应的装置，核电站发生的是原子核裂变，说法正确；
B、乏燃料池中的水汽化吸热可以降低机组的温度，蒸汽带动轮机工作，说法正确；
C、蒸汽轮机将内能转化为机械能，而不是将核能转化为机械能，故C错误；
D、发电机将机械能转化为电能，蒸汽轮机的效率总是小于1，说法正确．
故选C．
9．【答案】C
【知识点】核电站及其工作原理
【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．
10．【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移；核裂变与核聚变；能源的种类
【解析】【解答】解：A、为了使得核聚变，必要条件是应该加热至几百万温度以上，故错误；
B、太阳的能量来自大量的氘核的聚变，故错误；
C、在能量的转移或转化的过程中，能的总量是不变，但转移和转化是具有方向性的，故正确；
D、煤、石油、天然气等化石能源都是短期无法再生的，所以是不可再生能源，故错误；
故选C．
【分析】据课本所学的核的裂变、聚变的知识、能量转化的知识、可再生、不可再生能源的知识逐个分析判断即可．
11．【答案】C
【知识点】核电站及其工作原理；新能源及其开发与利用
【解析】【分析】核能是人类现阶段利用的新能源之一，该能源之所以能得到如此大规模的利用，源于其优点很多，我们可以从经济、环保、高效等角度分析即可。
【解答】核能的优点是非常明显的，例如消耗很少的核燃料，就能产生大量电能，清洁、经济等特点都是其他能源与它无法相比的。
故答案为：C
12．【答案】核；裂变；核反应堆
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】核电站是利用核能来发电的，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．
【解答】解：核电站是利用核能来发电，其能量是来自原子核发生了裂变释放能量的，核电站的核心设备是核反应堆．
故答案为：核；裂变；核反应堆．
13．【答案】核；比热容
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】①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．②水的比热容较大，在同等情况下可以吸收更多的热量，所以常用来做冷却剂．
【解答】解：①核电站主要是依靠可控的核裂变，将核能最终转化为电能的；②用水作为汽轮机的冷却剂，是利用了水的比热容较大，在相同情况下，可以吸收更多的热量，冷却效果更好．
故答案为：核；比热容．
14．【答案】不可再生；裂变；内；机械
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】（1）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；而风能、水能、太阳能、生物质能，可以在自然界里源源不断的得到补充，所以它们属于可再生能源；（2）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；（3）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．
【解答】解：由于发生核反应的铀在短时间内不能形成，是不可再生能源，所以核电站所用的核燃料属于不可再生能源；
由于核裂变是可控的，故核电站中的核反应堆就是通过核裂变过程中释放核能带动发电机发电的；
核电站发电是核能转化成内能，内能转化成机械能，机械能转化成电能．
故答案为：不可再生；裂变；内；机械．
15．【答案】射线、射线、射线
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】原子核的裂变也会产生一些放射性物质。
【解答】科学家发现，各种放射性元素放出的射线中包括 α、β 和 γ 三种射线。α 射线是带正电的高速运动的氦原子核流。β 射线是带负电的高速运动的电子流。γ 射线是能量很高的电磁波。
故答案为：射线、射线、射线
16．【答案】裂变；可控
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【解答】原子核裂变、聚变都能释放出惊人的能量，由于核裂变是可控的，故核电站中的核反应堆就是通过核裂变过程中释放核能带动发电机发电的．
故答案是：裂变；可控．
【分析】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；
17．【答案】（1）不可再生
（2）机械
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【解答】解：（1）核能一旦被耗用后，不可能在短期内再生，属于不可再生能源．
（2）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．
故答案为：（1）不可再生；（2）机械
【分析】（1）能源分可再生能源和不可再生能源，可再生能源：泛指多种取之不竭的能源，严格来说，是人类历史时期内都不会耗尽的能源．不可再生能源：泛指人类开发利用后，在现阶段不可能再生的能源资源，根据定义判断核能属于什么能源．
（2）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．
18．【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
【知识点】核电站及其工作原理
【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．
19．【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．
1 / 1浙教版科学九年级上册第三章第七节 核能 同步训练
一、单选题
1．核电站的核心设备是（ ）
A．热交换器 B．汽轮发电机 C．核反应堆 D．冷凝器
【答案】C
【知识点】核裂变与核聚变；核电站及其工作原理
【解析】【分析】将原子核裂变释放的核能转变为电能的系统和设备，通常称为核电站，核电站是一种高能量、少耗料的电站，核燃料裂变过程释放出来的能量，经过反应堆内循环的冷却剂，把能量带出并传输到锅炉产生蒸汽用以驱动涡轮机并带动发电机发电．要知道现在的核电站主要是利用的原子核的裂变产生的能量．
【解答】解：核电站是以铀为燃料，利用核反应堆把铀原子核裂变产生的能量转化为水和水蒸气的内能，又把内能转化为发电机子的机械能，最终机械能转化为电能；
故选C．
2．核反应堆中控制核裂变反应快慢的部分是（ ）
A．涡轮机 B．控制棒 C．燃料棒 D．热交换器
【答案】B
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】核电站是在核反应堆中利用可控的核裂变来进行工作，控制核裂变反应快慢的部分是控制棒．对核电站的原理和工作过程有一个全面的了解，才能顺利回答有关核电站的问题，这是我们应该熟知的内容．
【解答】解：
核反应堆中控制核裂变反应快慢的部分是控制棒．
故选B．
3．（2017九上·临海期末）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
【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】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。
4．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．核电站产生的核废料对环境无污染，可以随意处置
B．核反应堆中发生的是不可控制的核裂变
C．核电站使用的核燃料是石油或天然气
D．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
【答案】D
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】核电站是在核反应堆中利用可控的核裂变来进行工作，最终将核能转化为电能的，对核电站的全面了解是我们解决此类问题所必须具备的知识．对核电站的原理和工作过程有一个全面的了解，才能顺利回答有关核电站的问题，这是我们应该熟知的内容．
【解答】解：A、核电站的核废料具有放射性，对环境危害很大，不能随意处置，故说法错误；
B、核反应堆中发生的是可控的核裂变，故说法错误；
C、核电站使用的就是核燃料，而不是石油或天然气，故说法错误；
D、核电站先将核能转化为内能，再通过汽轮机将内能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能，故说法正确．
故选D．
5．2015年5月，我国自主三代核电技术“华龙一号”首堆示范工程﹣﹣福清核电站5号机组开工建设，标志着我国核电建设迈进新的时代．下列关于核能发电说法中，正确的是（ ）
A．目前核电站都是通过核裂变反应来利用核能
B．原子核分裂时能释放出电能
C．核反应堆中发生的链式反应是不可控的
D．核能是一种可再生清洁能源
【答案】A
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的．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．本题考查了核电站在利用核能时的原理、能量转化、以及核能的特点等，属基础知识的考查．
【解答】解：A、目前核电站都是通过核裂变反应来利用核能的，故A正确；
B、原子核分裂时能释放出核能，再通过能量的转化，最终获得电能，故B错误；
C、核反应堆中发生的链式反应是可控的，故C错误；
D、核能不能从自然界重复获得，核能发电所产生的核废料具有放射线，所以核能不是可再生清洁能源，故D错误．
故选A．
6．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．
7．（2015九上·江东期末）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
【答案】B
【知识点】核裂变与核聚变；核电站及其工作原理
【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
8．2011年3月22日媒体报道：日本福岛第一核电站各机组表面温度都低于100℃，意味着各机组乏燃料池中有水存在，这就不会发生大的事故．如图所示，为核电站发电流程图．下列说法不正确的是（ ）
A．核燃料是不可再生能源，核反应堆是控制链式反应的装置，核电站发生的是原子核裂变
B．乏燃料池中的水汽化吸热可以降低机组的温度，蒸汽带动轮机工作
C．蒸汽轮机将核能最终转化为机械能
D．发电机将机械能转化为电能，蒸汽轮机的效率总是小于1
【答案】C
【知识点】汽化及汽化吸热的特点；核电站及其工作原理
【解析】【分析】①核电站是利用核裂变来释放核能的，核反应堆是一个能维持和控制核裂变链式反应，从而实现核能向内能转换的装置．
②水的汽化可以吸收大量的热，给机组降温．
③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．
④任何机器工作时的效率都会小于1．解决此类问题只需要了解核能发电的过程及能量转化过程即可，难度不大．
【解答】解：A、核燃料是不可再生能源，核反应堆是控制链式反应的装置，核电站发生的是原子核裂变，说法正确；
B、乏燃料池中的水汽化吸热可以降低机组的温度，蒸汽带动轮机工作，说法正确；
C、蒸汽轮机将内能转化为机械能，而不是将核能转化为机械能，故C错误；
D、发电机将机械能转化为电能，蒸汽轮机的效率总是小于1，说法正确．
故选C．
9．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
【答案】C
【知识点】核电站及其工作原理
【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．
10．下列说法中正确的是（ ）
A．原子核在常温下就能发生轻核聚变
B．太阳的能量来自大量的氘核的裂变
C．能量在转化的过程中总量保持不变，并且存在方向性
D．煤、石油、天然气都属于可再生性能源
【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移；核裂变与核聚变；能源的种类
【解析】【解答】解：A、为了使得核聚变，必要条件是应该加热至几百万温度以上，故错误；
B、太阳的能量来自大量的氘核的聚变，故错误；
C、在能量的转移或转化的过程中，能的总量是不变，但转移和转化是具有方向性的，故正确；
D、煤、石油、天然气等化石能源都是短期无法再生的，所以是不可再生能源，故错误；
故选C．
【分析】据课本所学的核的裂变、聚变的知识、能量转化的知识、可再生、不可再生能源的知识逐个分析判断即可．
11．利用核能发电最重要的优点在于( )
A．投资少，效益高，技术要求高
B．对环境没有任何污染
C．核燃料释放能量巨大，燃料运输量小
D．发电成本高
【答案】C
【知识点】核电站及其工作原理；新能源及其开发与利用
【解析】【分析】核能是人类现阶段利用的新能源之一，该能源之所以能得到如此大规模的利用，源于其优点很多，我们可以从经济、环保、高效等角度分析即可。
【解答】核能的优点是非常明显的，例如消耗很少的核燃料，就能产生大量电能，清洁、经济等特点都是其他能源与它无法相比的。
故答案为：C
二、填空题
12．2011年3月，日本发生了强烈地震并引发了海啸，对福岛核电站造成了很大的破坏．核电站是利用 能来发电的，其能量是原子核发生了核 ．核电站的核心设备是 ．
【答案】核；裂变；核反应堆
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】核电站是利用核能来发电的，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．
【解答】解：核电站是利用核能来发电，其能量是来自原子核发生了裂变释放能量的，核电站的核心设备是核反应堆．
故答案为：核；裂变；核反应堆．
13．核电站将 能最终转化为电能．它常建在海边，其原因之一是需要大量的水作为汽轮机的冷却剂，这利用了水的 较大．
【答案】核；比热容
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】①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．②水的比热容较大，在同等情况下可以吸收更多的热量，所以常用来做冷却剂．
【解答】解：①核电站主要是依靠可控的核裂变，将核能最终转化为电能的；②用水作为汽轮机的冷却剂，是利用了水的比热容较大，在相同情况下，可以吸收更多的热量，冷却效果更好．
故答案为：核；比热容．
14．核电站所用的核燃料属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源．在反应堆中，核燃料发生 （选填“裂变”或“聚变”）释放出大量的内能．核电站发电的过程经历了将核能转化为 能，再将该形式的能通过蒸汽轮机转化为 能，最终转化为人们所需要的电能．
【答案】不可再生；裂变；内；机械
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】（1）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；而风能、水能、太阳能、生物质能，可以在自然界里源源不断的得到补充，所以它们属于可再生能源；（2）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；（3）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．
【解答】解：由于发生核反应的铀在短时间内不能形成，是不可再生能源，所以核电站所用的核燃料属于不可再生能源；
由于核裂变是可控的，故核电站中的核反应堆就是通过核裂变过程中释放核能带动发电机发电的；
核电站发电是核能转化成内能，内能转化成机械能，机械能转化成电能．
故答案为：不可再生；裂变；内；机械．
15．各种放射性物质放出的射线包括 三种射线。放射性现象在工业、农业、医疗等领域都有广泛应用。
【答案】射线、射线、射线
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】原子核的裂变也会产生一些放射性物质。
【解答】科学家发现，各种放射性元素放出的射线中包括 α、β 和 γ 三种射线。α 射线是带正电的高速运动的氦原子核流。β 射线是带负电的高速运动的电子流。γ 射线是能量很高的电磁波。
故答案为：射线、射线、射线
16．核电站是利用铀核在 （选填“裂变”或“聚变”）时释放的能量来发电，在核反应堆中，发生的链式反应是 （选填“可控”或“不可控”）的．
【答案】裂变；可控
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【解答】原子核裂变、聚变都能释放出惊人的能量，由于核裂变是可控的，故核电站中的核反应堆就是通过核裂变过程中释放核能带动发电机发电的．
故答案是：裂变；可控．
【分析】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；
三、综合题
17． 如图是核电站工作情况的方框图，请在空白方框内填写装置的种类并回答下列问题．
（1）核能是 选填“可再生”或“不可再生”）能源．
（2）在汽轮机中，将蒸汽的内能转化为轮片的 能．．
【答案】（1）不可再生
（2）机械
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【解答】解：（1）核能一旦被耗用后，不可能在短期内再生，属于不可再生能源．
（2）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．
故答案为：（1）不可再生；（2）机械
【分析】（1）能源分可再生能源和不可再生能源，可再生能源：泛指多种取之不竭的能源，严格来说，是人类历史时期内都不会耗尽的能源．不可再生能源：泛指人类开发利用后，在现阶段不可能再生的能源资源，根据定义判断核能属于什么能源．
（2）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．
18．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）
【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
【知识点】核电站及其工作原理
【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．
19．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．
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