【精品解析】华师大版初中科学 九年级下册 第6章 3核能的开发与放射性防护

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名称 【精品解析】华师大版初中科学 九年级下册 第6章 3核能的开发与放射性防护
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资源类型 试卷
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科目 科学
更新时间 2023-06-10 11:47:32

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华师大版初中科学 九年级下册 第6章 3核能的开发与放射性防护
一、单选题
1.下列各种警示标志中属于放射性物质标志的是(  )
A. B.
C. D.
2.(2022九下·定海月考)“信息”“材料”“能源”被称为新科技革命的三大支柱,下列叙述不正确的是(  )
A.在即将到来的新能源时代,核能、太阳能、氢能将成为主要能源
B.新型材料将在航空航天领域中得到广泛应用
C.光缆在信息产业中有广泛应用,制造光缆的主要材料是单质硅
D.用乙醇汽油作为汽车的燃料,可节省石油资源,减少汽车尾气的污染
3.“加水就能跑的神车”事件一度成为舆论热点,该汽车实际是利用车内水解制氢技术获得氢气,通过氢燃料电池给车提供动力(该技术成本很高,目前仍处在试验阶段),但被曲解为“加水就能跑”。下列对该事件的看法错误的是(  )
A.氢燃料电池是将氢气的化学能转化为电能
B.水解技术制取氢气的过程一定要消耗其他能量
C.对于热点事件要遵从科学原理,不能盲从,更不能以讹传讹
D.该车行驶的能量最终来源于水,水是一种能源
4.(2022九下·温州开学考)今年8月,美国国家点火装置(NIF) 利用激光束会聚在含有氢同位素氘和氚的胶囊上,激光输入的能量是1.9千焦,得到输出能量1350千焦。这个实验结果被誉为人造小太阳,那么胶囊中发生的变化是(  )
A.化学反应 B.链式反应 C.核聚变 D.核裂变
5.(2022九下·余杭开学考)继高铁之后,“华龙一号"核电装置成为了我国的另一“国之重器”,目前已经和多个国家签订了核能发电项目。如下图是核电站工作流程图,关于流程中各装置的能量变化,正确的是(  )
核反应堆→蒸汽轮机→发电机→应用:电采暖
A.核反应堆:核能转化为内能 B.蒸汽轮机:化学能转化为动能
C.发电机:电能转化为机械能 D.电取暖器:电能转化为机械能
6.下列关于核能的说法中不正确的是(  )
A.核电站是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的
B.如果对裂变的链式反应不加控制,会在极短时间内释放巨大的能量,发生猛烈爆炸
C.氢弹是利用轻核聚变制成的核武器
D.原子弹是利用轻核聚变或重核裂变制成的核武器
7.下列关于核能说法正确的是(  )
A.核反应堆中发生的链式反应是不可控制的
B.核电站产生的核废料仍具有放射性,一般深埋在人烟稀少的地方
C.核反应堆可将核能直接转化成电能
D.我国已建成可控核聚变反应堆
8.(2020九下·瑞安月考)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.在安全线候车,是因为气体的流速大,压强小
9.关于能源的开发和利用,下列说法错误的是(  )
A.煤是可再生能源,以煤为主要燃料的火力发电容易造成环境污染
B.核能是不可再生能源,开发和利用核能是人类获取能源的一个新途径
C.太阳能是取之不尽的能源,可直接利用且不会污染环境,开发前景广阔
D.人类的生存离不开能源,社会的进步和美好生活是以消耗大量能源为代价的,我们要珍惜能源
10.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.目前核电站都是通过聚变反应来利用核能的
B.核反应堆中发生的链式反应是可以控制的
C.原子核分裂或聚合时释放出核能
D.核能是一种不可再生的能源
11.如图为核电站示意图,核电站的能量转化过程是(  )

A.核能→化学能→电能 B.核能→化学能→机械能→电能
C.化学能→核能→电能 D.核能→内能→机械能→电能
12.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
13.2015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
二、填空题
14.(2022九下·义乌开学考)我国具备完全自主知识产权的“华龙一号”核电机组的投入运行,使中国跻身核电技术先进国家行列.核电站是利用核反应堆发生核   (裂变/聚变)时提供的能量发电的,反应堆冷却系统采用水冷方式是利用   (做功/热传递)的方式来改变内能
15.(2022九下·舟山开学考)核电站是利用核反应堆提供能量,使水变成蒸汽,再利用高温高压的蒸汽推动汽轮发电机发电的。甲是核电站的原理示意图,乙是两种核反应示意图。
(1)核电站核反应堆利用的是   所示的核反应(填“A”或“B”):
(2)根据核电站原理图,请在方框内完成核电站发电过程中能量转化流程图:
(3)核电站在运行过程中会产生大量的热,常用水作冷却剂,这是利用了水   的性质,所以核电站一般建在海边。散失到空气中的热无法再被核电站利用,说明能量的转移和转化具有   。
16.常见的射线有:α射线、β射线、γ射线。
(1)α射线:一束在电场中偏向   极板的射线,α粒子就是氦原子核。
(2)β射线:是一种带负电的高速运动的   ,具有很强的贯穿本领。
(3)γ射线:是一种波长很短的电磁波,其穿透本领最   。主要应用:可用来检测钢板或纸张的厚度,金属内部的砂眼及裂缝;可用来检查和医治恶性肿瘤,照射种子使种子变异,培育优良品种;可用该射线做手术——   。
17.放射性元素:能够自发地放射穿透力很强射线的元素叫放射性元素,如   。
18.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。
19.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。
20.氢弹是利用原子核    (选填“裂变”或“聚变”)在瞬间释放出巨大能量的一种武器;自然界中能量的形式有很多,其中“水能”属于    (选填“可再生”或“不可再生”)能源.
21. 原子核是由    和中子构成的;核电站的核反应堆是利用可控制的核    变释放的能量来发电.
三、解答题
22.(2022九下·舟山月考)2020年12月,“嫦娥五号”探测器在月球上采集了1731克月壤(其中约900克取自月表)。月壤中含有的“氦-3”(He-3)被科学家们称为“完美能源”,据科学家估算10吨“氦-3”就能满足我国一年所需的能源需求。
(1)使用“氦-3”作为能源,需通过   (选填“轻核聚变”或“重核裂变”)释放其内部的核能;
(2)采集器把这900克月表的月壤放入距月表1米高的收集器中,采集器克服重力做了多少功?(已知物体在月球表面受到的重力是地球上的

(3)在返回过程中,“嫦娥五号”上升器发动机以向上3000牛的力工作6分钟,成功将携带样品的上升器送入到离月球表面高度约为15千米的预定环月轨道。则“嫦娥五号”上升器发动机的功率至少多大?
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】根据警示标志的含义判断。
【解答】A. 为自燃品标志,故A不合题意;
B. 为腐蚀品标志,故B不合题意;
C. 为放射性物质标志,故C符合题意;
D. 为剧毒品标志,故D符合题意。
故选C。
2.【答案】C
【知识点】材料的利用与发展;新能源及其开发与利用
【解析】【分析】根据对信息、能源和材料的认识判断。
【解答】A.在即将到来的新能源时代,核能、太阳能、氢能将成为主要能源,故A正确不合题意;
B.新型材料将在航空航天领域中得到广泛应用,故B正确不合题意;
C.光缆在信息产业中有广泛应用,制造光缆的主要材料是光导纤维,故C错误符合题意;
D.用乙醇汽油作为汽车的燃料,可节省石油资源,减少汽车尾气的污染,故D正确不合题意。
故选C。
3.【答案】D
【知识点】新能源及其开发与利用
【解析】【分析】(1)根据能量转化的知识判断;
(2)根据能量守恒定律判断;
(3)根据对科学知识的认识判断;
(4)根据对能源的认识分析。
【解答】A.氢燃料电池是将氢气的化学能最终转化为电能,再用来驱动汽车的,故A正确不合题意;
B.根据能量守恒定律,水解技术制取氢气的过程一定要消耗其他能量,故B正确不合题意;
C.由科学常识可知,对于热点事件要遵从科学原理,不能盲从,更不能以讹传讹,故C正确不合题意;D.该车行驶的能量最终来源于用水制出的氢气,但不能直接说水是这里的能源,故D错误符合题意。
故选D。
4.【答案】C
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】美国国家点火装置(NIF)(即激光聚变装置),由位于美国加利福尼亚州劳伦斯·利弗莫尔国家实验室研制。该计划自1994年开工以来延期了很多次,它最终的目标是2010年实现聚变反应,并达到平衡点,即激光在聚变反应中产生的能量大于它们所消耗的能量。该计划建造和运行花费超过35亿美元,容纳NIF装置的建筑物长215米,宽120米,相当于三个足球场。
【解答】胶囊中发生的变化是核聚变。
故选C。
5.【答案】A
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】根据核电站的工作原理以及能量转化过程分析判断。
【解答】A.核反应堆:核能转化为内能,故A正确;
B.蒸汽轮机:内能转化为动能,故B错误;
C.发电机:机械能转化为电能,故C错误;
D.电取暖器:电能转化为内能,故D错误。
故选A。
6.【答案】D
【知识点】核裂变与核聚变;核电站及其工作原理
【解析】【分析】核能分为裂变和聚变两种,裂变分为两种:可控链式反应和不可控链式反应,前者主要应用在核反应堆中,后者应用在原子弹中;聚变主要应用在氢弹上。核电站是利用原子核裂变的链式反应释放出大量的核能,是可控链式反应。
【解答】A、核电站是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的,A不符合题意;
B、如果对裂变的链式反应不加控制,会在极短时间内释放巨大的能量,发生猛烈爆炸,B不符合题意;
C、氢弹是利用轻核聚变制成的核武器,C不符合题意;
D、原子弹是利用重核裂变(链式反应)而制成的核武器,D符合题意。
故答案为:D
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】根据核反应堆的工作原理和能量转化的知识分析判断。
【解答】A.核反应堆中发生的链式反应是可控制的,故A错误;
B.核电站产生的核废料仍具有放射性,一般深埋在人烟稀少的地方,故B正确;
C.核反应堆可将核能转化内能,然后通过汽轮机将内能转化为机械能,通过发电机将机械能转化为电能,故C错误;
D.我国目前还没有已建成可控核聚变反应堆,故D错误。
故选B。
8.【答案】A
【知识点】增大或减小压强的方法;流体压强与流速的关系;核电站及其工作原理
【解析】【分析】物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强,压强用来比较压力产生的效果,压强越大,压力的作用效果越明显。压强的计算公式是:p=F/S,压强的单位是帕斯卡(简称帕),符号是Pa。
【解答】A、铁轨铺在枕木上,通过增大接触面积来减小压强;故A错误;
B、核废料具有放射性,污染性非常强,容易产生核污染,所以要合理处理;故B正确;
C、目前利用核能的方式有两种,分别是核裂变和核聚变,核聚变还无法人为的控制,所以核电站利用的核裂变将核能转化为电能;故C正确;
D、在安全线内候车,主要是因为火车通过时,空气的流速大,压强小,容易发生事故;故D正确;
故答案为:A。
9.【答案】A
【知识点】核电站及其工作原理;能源的种类
【解析】【分析】人类的生存离不开能源,社会的进步和美好生活是以消耗大量能源为代价的,我们要珍惜能源.因为我们现在的能源支柱是不可再生能源。
【解答】A、以煤为主要燃料的火力发电容易造成环境污染,但是煤是不可再生能源,A符合题意。
B、核能不能短期内从自然界得到补充,是不可再生能源,但是核能是一种新型的能源,B不符合题意。
C、太阳能是一种新型的无污染的能源,太阳能是取之不尽的能源,可直接利用且对环境的污染小,C不符合题意。
D、人类的生存离不开能源,的确社会的进步和美好生活是以消耗大量能源为代价的,我们要珍惜能源.因为我们现在的能源支柱是不可再生能源,D不符合题意。
故答案为:A
10.【答案】A
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【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)原子核结构发生变化时会释放出大量能量,这种能量称核能;核能的主要途径为核裂变和核聚变.(3)可再生能源指可以在自然界里源源不断地得到的能源,如水能、风、太阳能等;不可再生能源只会越用越少,不可能在短期内从自然界得到补充的能源,如煤、石油、天然气等.本题通过核电站考查了核能应用的相关知识,为近几年考查的热点应熟练掌握.
【解答】解:A、核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的.错误,符合题意.
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.正确,不符合题意.
C、核能是指重核裂变或轻核发生聚变时释放出的能量.正确,不符合题意.
D、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;正确,不符合题意.
故选A.
11.【答案】D
【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.
【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;
故选:D.
12.【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.
13.【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.
14.【答案】裂变;热传递
【知识点】物体内能的改变方法;核电站及其工作原理
【解析】【分析】(1)根据核电站的工作原理解答;
(2)改变物体内能的方法:①做功;②热传递,据此分析解答。
【解答】(1)核电站是利用核反应堆发生核裂变时提供的能量发电的;
(2)反应堆冷却系统采用水冷方式是利用热传递的方式来改变内能。
15.【答案】(1)A
(2)机械能(或动能)
(3)比热大;方向性
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】(1)根据核电站的工作原理解答;
(2)根据核电站的能量转化过程分析解答;
(3)根据Q=cm△可知,当质量和升高的温度相同时,水的比热容最大,因此会携带更多的热量,具有很好的散热效果。根据能量转化和转移的方向性解答。
【解答】(1)根据图片可知,A为核裂变,B为核聚变,而核电站的反应堆是利用的可控的核裂变,故选A。
(2)核反应堆释放核能,然后利用核能对水加热,从而转化为水和水蒸气的内能。高温高压的水蒸气推动汽轮机工作,将内能转化为机械能。汽轮机带动发电机转动,从而将机械能转化为电能。
(3)核电站在运行过程中会产生大量的热,常用水作冷却剂,这是利用了水比热大的性质,所以核电站一般建在海边。散失到空气中的热无法再被核电站利用,说明能量的转移和转化具有方向性。
16.【答案】(1)负
(2)电子流
(3)强;γ刀治癌
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】(1)根据α射线的定义解答;
(2)根据β射线的定义解答;
(3)根据γ射线的定义和应用解答。
【解答】(1)α射线:一束在电场中偏向负极板的射线,α粒子就是氦原子核。
(2)β射线:是一种带负电的高速运动的电子流,具有很强的贯穿本领。
(3)γ射线:是一种波长很短的电磁波,其穿透本领最强。主要应用:可用来检测钢板或纸张的厚度,金属内部的砂眼及裂缝;可用来检查和医治恶性肿瘤,照射种子使种子变异,培育优良品种;可用该射线做手术——γ刀治癌。
17.【答案】铀(或镭等)
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】根据放射性元素的定义解答。
【解答】放射性元素:能够自发地放射穿透力很强射线的元素叫放射性元素,如铀(或镭等)。
18.【答案】电子;裂变
【知识点】核裂变与核聚变
【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。
19.【答案】聚变
【知识点】核裂变与核聚变
【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。
20.【答案】聚变 ;可再生 
【知识点】核裂变与核聚变;能源的种类
【解析】【解答】解:据上面的分析可知,氢弹是利用轻核聚变制成的武器;水能和风能可以从自然界源源不断获得,它们是可再生能源.
故答案为:聚变;可再生.
【分析】(1)核能的利用分为裂变和聚变两种,裂变分为两种:可控链式反应和不可控链式反应,前者主要应用在核反应堆中,后者应用在原子弹中;聚变主要应用在氢弹上.
(2)能从自然界源源不断获得的能源是可再生能源,不能源源不断从自然界获得的能源是不可再生能源;
21.【答案】质子 ;裂 
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【解答】解:
原子核由质子和中子组成,核电站的核反应堆是利用可控制的核裂变释放的能量来发电.
故答案为:质子;裂.
【分析】原子是由居于原子中心带正电的原子核和核外带负电的电子构成,原子核由质子和中子组成;
核电站是利用核裂变释放的核能发电的.
22.【答案】(1)轻核聚变
(2)采集器克服重力做功:W=Gh=0.9kg×10N/kg× ×1m=1.5J;
(3)发动机做的功W=Fs=3000N×15000m=4.5×107J;
发动机的功率: 。
【知识点】功的计算公式的应用;功率计算公式的应用;核裂变与核聚变
【解析】【分析】(1)由重的原子核变化为轻的原子核,叫核裂变;由轻的原子核变化为重的原子核,叫核聚变。
(2)根据W=Gh计算出克服重力做的功;
(3)首先根据W=Fs计算出发动机做的功,再根据
计算出发动机的功率。
【解答】(1)使用“氦-3”作为能源,需通过轻核聚变释放其内部的核能;
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一、单选题
1.下列各种警示标志中属于放射性物质标志的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】根据警示标志的含义判断。
【解答】A. 为自燃品标志,故A不合题意;
B. 为腐蚀品标志,故B不合题意;
C. 为放射性物质标志,故C符合题意;
D. 为剧毒品标志,故D符合题意。
故选C。
2.(2022九下·定海月考)“信息”“材料”“能源”被称为新科技革命的三大支柱,下列叙述不正确的是(  )
A.在即将到来的新能源时代,核能、太阳能、氢能将成为主要能源
B.新型材料将在航空航天领域中得到广泛应用
C.光缆在信息产业中有广泛应用,制造光缆的主要材料是单质硅
D.用乙醇汽油作为汽车的燃料,可节省石油资源,减少汽车尾气的污染
【答案】C
【知识点】材料的利用与发展;新能源及其开发与利用
【解析】【分析】根据对信息、能源和材料的认识判断。
【解答】A.在即将到来的新能源时代,核能、太阳能、氢能将成为主要能源,故A正确不合题意;
B.新型材料将在航空航天领域中得到广泛应用,故B正确不合题意;
C.光缆在信息产业中有广泛应用,制造光缆的主要材料是光导纤维,故C错误符合题意;
D.用乙醇汽油作为汽车的燃料,可节省石油资源,减少汽车尾气的污染,故D正确不合题意。
故选C。
3.“加水就能跑的神车”事件一度成为舆论热点,该汽车实际是利用车内水解制氢技术获得氢气,通过氢燃料电池给车提供动力(该技术成本很高,目前仍处在试验阶段),但被曲解为“加水就能跑”。下列对该事件的看法错误的是(  )
A.氢燃料电池是将氢气的化学能转化为电能
B.水解技术制取氢气的过程一定要消耗其他能量
C.对于热点事件要遵从科学原理,不能盲从,更不能以讹传讹
D.该车行驶的能量最终来源于水,水是一种能源
【答案】D
【知识点】新能源及其开发与利用
【解析】【分析】(1)根据能量转化的知识判断;
(2)根据能量守恒定律判断;
(3)根据对科学知识的认识判断;
(4)根据对能源的认识分析。
【解答】A.氢燃料电池是将氢气的化学能最终转化为电能,再用来驱动汽车的,故A正确不合题意;
B.根据能量守恒定律,水解技术制取氢气的过程一定要消耗其他能量,故B正确不合题意;
C.由科学常识可知,对于热点事件要遵从科学原理,不能盲从,更不能以讹传讹,故C正确不合题意;D.该车行驶的能量最终来源于用水制出的氢气,但不能直接说水是这里的能源,故D错误符合题意。
故选D。
4.(2022九下·温州开学考)今年8月,美国国家点火装置(NIF) 利用激光束会聚在含有氢同位素氘和氚的胶囊上,激光输入的能量是1.9千焦,得到输出能量1350千焦。这个实验结果被誉为人造小太阳,那么胶囊中发生的变化是(  )
A.化学反应 B.链式反应 C.核聚变 D.核裂变
【答案】C
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】美国国家点火装置(NIF)(即激光聚变装置),由位于美国加利福尼亚州劳伦斯·利弗莫尔国家实验室研制。该计划自1994年开工以来延期了很多次,它最终的目标是2010年实现聚变反应,并达到平衡点,即激光在聚变反应中产生的能量大于它们所消耗的能量。该计划建造和运行花费超过35亿美元,容纳NIF装置的建筑物长215米,宽120米,相当于三个足球场。
【解答】胶囊中发生的变化是核聚变。
故选C。
5.(2022九下·余杭开学考)继高铁之后,“华龙一号"核电装置成为了我国的另一“国之重器”,目前已经和多个国家签订了核能发电项目。如下图是核电站工作流程图,关于流程中各装置的能量变化,正确的是(  )
核反应堆→蒸汽轮机→发电机→应用:电采暖
A.核反应堆:核能转化为内能 B.蒸汽轮机:化学能转化为动能
C.发电机:电能转化为机械能 D.电取暖器:电能转化为机械能
【答案】A
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】根据核电站的工作原理以及能量转化过程分析判断。
【解答】A.核反应堆:核能转化为内能,故A正确;
B.蒸汽轮机:内能转化为动能,故B错误;
C.发电机:机械能转化为电能,故C错误;
D.电取暖器:电能转化为内能,故D错误。
故选A。
6.下列关于核能的说法中不正确的是(  )
A.核电站是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的
B.如果对裂变的链式反应不加控制,会在极短时间内释放巨大的能量,发生猛烈爆炸
C.氢弹是利用轻核聚变制成的核武器
D.原子弹是利用轻核聚变或重核裂变制成的核武器
【答案】D
【知识点】核裂变与核聚变;核电站及其工作原理
【解析】【分析】核能分为裂变和聚变两种,裂变分为两种:可控链式反应和不可控链式反应,前者主要应用在核反应堆中,后者应用在原子弹中;聚变主要应用在氢弹上。核电站是利用原子核裂变的链式反应释放出大量的核能,是可控链式反应。
【解答】A、核电站是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的,A不符合题意;
B、如果对裂变的链式反应不加控制,会在极短时间内释放巨大的能量,发生猛烈爆炸,B不符合题意;
C、氢弹是利用轻核聚变制成的核武器,C不符合题意;
D、原子弹是利用重核裂变(链式反应)而制成的核武器,D符合题意。
故答案为:D
7.下列关于核能说法正确的是(  )
A.核反应堆中发生的链式反应是不可控制的
B.核电站产生的核废料仍具有放射性,一般深埋在人烟稀少的地方
C.核反应堆可将核能直接转化成电能
D.我国已建成可控核聚变反应堆
【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】根据核反应堆的工作原理和能量转化的知识分析判断。
【解答】A.核反应堆中发生的链式反应是可控制的,故A错误;
B.核电站产生的核废料仍具有放射性,一般深埋在人烟稀少的地方,故B正确;
C.核反应堆可将核能转化内能,然后通过汽轮机将内能转化为机械能,通过发电机将机械能转化为电能,故C错误;
D.我国目前还没有已建成可控核聚变反应堆,故D错误。
故选B。
8.(2020九下·瑞安月考)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.在安全线候车,是因为气体的流速大,压强小
【答案】A
【知识点】增大或减小压强的方法;流体压强与流速的关系;核电站及其工作原理
【解析】【分析】物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强,压强用来比较压力产生的效果,压强越大,压力的作用效果越明显。压强的计算公式是:p=F/S,压强的单位是帕斯卡(简称帕),符号是Pa。
【解答】A、铁轨铺在枕木上,通过增大接触面积来减小压强;故A错误;
B、核废料具有放射性,污染性非常强,容易产生核污染,所以要合理处理;故B正确;
C、目前利用核能的方式有两种,分别是核裂变和核聚变,核聚变还无法人为的控制,所以核电站利用的核裂变将核能转化为电能;故C正确;
D、在安全线内候车,主要是因为火车通过时,空气的流速大,压强小,容易发生事故;故D正确;
故答案为:A。
9.关于能源的开发和利用,下列说法错误的是(  )
A.煤是可再生能源,以煤为主要燃料的火力发电容易造成环境污染
B.核能是不可再生能源,开发和利用核能是人类获取能源的一个新途径
C.太阳能是取之不尽的能源,可直接利用且不会污染环境,开发前景广阔
D.人类的生存离不开能源,社会的进步和美好生活是以消耗大量能源为代价的,我们要珍惜能源
【答案】A
【知识点】核电站及其工作原理;能源的种类
【解析】【分析】人类的生存离不开能源,社会的进步和美好生活是以消耗大量能源为代价的,我们要珍惜能源.因为我们现在的能源支柱是不可再生能源。
【解答】A、以煤为主要燃料的火力发电容易造成环境污染,但是煤是不可再生能源,A符合题意。
B、核能不能短期内从自然界得到补充,是不可再生能源,但是核能是一种新型的能源,B不符合题意。
C、太阳能是一种新型的无污染的能源,太阳能是取之不尽的能源,可直接利用且对环境的污染小,C不符合题意。
D、人类的生存离不开能源,的确社会的进步和美好生活是以消耗大量能源为代价的,我们要珍惜能源.因为我们现在的能源支柱是不可再生能源,D不符合题意。
故答案为:A
10.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.目前核电站都是通过聚变反应来利用核能的
B.核反应堆中发生的链式反应是可以控制的
C.原子核分裂或聚合时释放出核能
D.核能是一种不可再生的能源
【答案】A
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【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)原子核结构发生变化时会释放出大量能量,这种能量称核能;核能的主要途径为核裂变和核聚变.(3)可再生能源指可以在自然界里源源不断地得到的能源,如水能、风、太阳能等;不可再生能源只会越用越少,不可能在短期内从自然界得到补充的能源,如煤、石油、天然气等.本题通过核电站考查了核能应用的相关知识,为近几年考查的热点应熟练掌握.
【解答】解:A、核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的.错误,符合题意.
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.正确,不符合题意.
C、核能是指重核裂变或轻核发生聚变时释放出的能量.正确,不符合题意.
D、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;正确,不符合题意.
故选A.
11.如图为核电站示意图,核电站的能量转化过程是(  )

A.核能→化学能→电能 B.核能→化学能→机械能→电能
C.化学能→核能→电能 D.核能→内能→机械能→电能
【答案】D
【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.
【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;
故选:D.
12.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.
13.2015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.
二、填空题
14.(2022九下·义乌开学考)我国具备完全自主知识产权的“华龙一号”核电机组的投入运行,使中国跻身核电技术先进国家行列.核电站是利用核反应堆发生核   (裂变/聚变)时提供的能量发电的,反应堆冷却系统采用水冷方式是利用   (做功/热传递)的方式来改变内能
【答案】裂变;热传递
【知识点】物体内能的改变方法;核电站及其工作原理
【解析】【分析】(1)根据核电站的工作原理解答;
(2)改变物体内能的方法:①做功;②热传递,据此分析解答。
【解答】(1)核电站是利用核反应堆发生核裂变时提供的能量发电的;
(2)反应堆冷却系统采用水冷方式是利用热传递的方式来改变内能。
15.(2022九下·舟山开学考)核电站是利用核反应堆提供能量,使水变成蒸汽,再利用高温高压的蒸汽推动汽轮发电机发电的。甲是核电站的原理示意图,乙是两种核反应示意图。
(1)核电站核反应堆利用的是   所示的核反应(填“A”或“B”):
(2)根据核电站原理图,请在方框内完成核电站发电过程中能量转化流程图:
(3)核电站在运行过程中会产生大量的热,常用水作冷却剂,这是利用了水   的性质,所以核电站一般建在海边。散失到空气中的热无法再被核电站利用,说明能量的转移和转化具有   。
【答案】(1)A
(2)机械能(或动能)
(3)比热大;方向性
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】(1)根据核电站的工作原理解答;
(2)根据核电站的能量转化过程分析解答;
(3)根据Q=cm△可知,当质量和升高的温度相同时,水的比热容最大,因此会携带更多的热量,具有很好的散热效果。根据能量转化和转移的方向性解答。
【解答】(1)根据图片可知,A为核裂变,B为核聚变,而核电站的反应堆是利用的可控的核裂变,故选A。
(2)核反应堆释放核能,然后利用核能对水加热,从而转化为水和水蒸气的内能。高温高压的水蒸气推动汽轮机工作,将内能转化为机械能。汽轮机带动发电机转动,从而将机械能转化为电能。
(3)核电站在运行过程中会产生大量的热,常用水作冷却剂,这是利用了水比热大的性质,所以核电站一般建在海边。散失到空气中的热无法再被核电站利用,说明能量的转移和转化具有方向性。
16.常见的射线有:α射线、β射线、γ射线。
(1)α射线:一束在电场中偏向   极板的射线,α粒子就是氦原子核。
(2)β射线:是一种带负电的高速运动的   ,具有很强的贯穿本领。
(3)γ射线:是一种波长很短的电磁波,其穿透本领最   。主要应用:可用来检测钢板或纸张的厚度,金属内部的砂眼及裂缝;可用来检查和医治恶性肿瘤,照射种子使种子变异,培育优良品种;可用该射线做手术——   。
【答案】(1)负
(2)电子流
(3)强;γ刀治癌
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】(1)根据α射线的定义解答;
(2)根据β射线的定义解答;
(3)根据γ射线的定义和应用解答。
【解答】(1)α射线:一束在电场中偏向负极板的射线,α粒子就是氦原子核。
(2)β射线:是一种带负电的高速运动的电子流,具有很强的贯穿本领。
(3)γ射线:是一种波长很短的电磁波,其穿透本领最强。主要应用:可用来检测钢板或纸张的厚度,金属内部的砂眼及裂缝;可用来检查和医治恶性肿瘤,照射种子使种子变异,培育优良品种;可用该射线做手术——γ刀治癌。
17.放射性元素:能够自发地放射穿透力很强射线的元素叫放射性元素,如   。
【答案】铀(或镭等)
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】根据放射性元素的定义解答。
【解答】放射性元素:能够自发地放射穿透力很强射线的元素叫放射性元素,如铀(或镭等)。
18.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。
【答案】电子;裂变
【知识点】核裂变与核聚变
【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。
19.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。
【答案】聚变
【知识点】核裂变与核聚变
【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。
20.氢弹是利用原子核    (选填“裂变”或“聚变”)在瞬间释放出巨大能量的一种武器;自然界中能量的形式有很多,其中“水能”属于    (选填“可再生”或“不可再生”)能源.
【答案】聚变 ;可再生 
【知识点】核裂变与核聚变;能源的种类
【解析】【解答】解:据上面的分析可知,氢弹是利用轻核聚变制成的武器;水能和风能可以从自然界源源不断获得,它们是可再生能源.
故答案为:聚变;可再生.
【分析】(1)核能的利用分为裂变和聚变两种,裂变分为两种:可控链式反应和不可控链式反应,前者主要应用在核反应堆中,后者应用在原子弹中;聚变主要应用在氢弹上.
(2)能从自然界源源不断获得的能源是可再生能源,不能源源不断从自然界获得的能源是不可再生能源;
21. 原子核是由    和中子构成的;核电站的核反应堆是利用可控制的核    变释放的能量来发电.
【答案】质子 ;裂 
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【解答】解:
原子核由质子和中子组成,核电站的核反应堆是利用可控制的核裂变释放的能量来发电.
故答案为:质子;裂.
【分析】原子是由居于原子中心带正电的原子核和核外带负电的电子构成,原子核由质子和中子组成;
核电站是利用核裂变释放的核能发电的.
三、解答题
22.(2022九下·舟山月考)2020年12月,“嫦娥五号”探测器在月球上采集了1731克月壤(其中约900克取自月表)。月壤中含有的“氦-3”(He-3)被科学家们称为“完美能源”,据科学家估算10吨“氦-3”就能满足我国一年所需的能源需求。
(1)使用“氦-3”作为能源,需通过   (选填“轻核聚变”或“重核裂变”)释放其内部的核能;
(2)采集器把这900克月表的月壤放入距月表1米高的收集器中,采集器克服重力做了多少功?(已知物体在月球表面受到的重力是地球上的

(3)在返回过程中,“嫦娥五号”上升器发动机以向上3000牛的力工作6分钟,成功将携带样品的上升器送入到离月球表面高度约为15千米的预定环月轨道。则“嫦娥五号”上升器发动机的功率至少多大?
【答案】(1)轻核聚变
(2)采集器克服重力做功:W=Gh=0.9kg×10N/kg× ×1m=1.5J;
(3)发动机做的功W=Fs=3000N×15000m=4.5×107J;
发动机的功率: 。
【知识点】功的计算公式的应用;功率计算公式的应用;核裂变与核聚变
【解析】【分析】(1)由重的原子核变化为轻的原子核,叫核裂变;由轻的原子核变化为重的原子核,叫核聚变。
(2)根据W=Gh计算出克服重力做的功;
(3)首先根据W=Fs计算出发动机做的功,再根据
计算出发动机的功率。
【解答】(1)使用“氦-3”作为能源,需通过轻核聚变释放其内部的核能;
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