2023-2024 学年 浙教版科学九年级上册 3.7 核能 同步练习
一、选择题
1．（2023九上·舟山开学考）2022年12月，核聚变研究领域取得突破性进展。科学家在使用激光的聚变实验中首次实现了净能量增益，即产生的能量比注入的能量还要多。这意味着，人类未来有望结束对化石燃料的依赖，或将拥有个安全、绿色、用之不竭的能源选项。核聚变使用的核材料是下列中的（ ）
A． 氢（H） B．氦（He） C．铀（U） D．钚（Pu）
【答案】A
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】根据核聚变的燃料的知识判断。
【解答】在现阶段，核聚变使用的材料为氢（H），故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
2．（2023九上·长兴期末）太阳能是地球能量的主要来源，太阳能的实质是（ ）
A．原子核聚变产生的核能 B．原子核裂变产生的核能
C．原子核链式反应产生的核能 D．化学反应产生的化学能
【答案】A
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】人类有核聚变核裂变两种获取核能的方式，而太阳能是通过核聚变的方式产生能量
【解答】太阳的巨大能量主要是由于太阳内部氢原子发生核聚变产生的。
故答案为：A
3．（2023九上·余姚期末）一个相对原子质量为2的氢核和一个相对原子质量为3的氢核，在超高温、高压下结合成为一个氦核。这种现象叫做（ ）
A．化合 B．凝结 C．裂变 D．聚变
【答案】D
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】 一个相对原子质量为2的氢核和一个相对原子质量为3的氢核，在超高温、高压下结合成为一个氦核。这个反应过程是原子核之间发生的反应，原子的种类发生了变化。
【解答】A、化合属于化学变化，化学变化是分子发生变化而原子不变，故A错误；
B、凝结属于物理变化，分子原子都不会发生变化，故B错误；
C、裂变是指由原子序数较大的原子核分裂成两个或多个质量较小的、原子序数较小的原子的一种核反应形式。题中是两个相对原子质量不同的氢核，在超高温、高压下结合成为一个氦核，属于聚合在一起，属于聚变，故C错误；
D，一个相对原子质量为2的氢核和一个相对原子质量为3的氢核，在超高温、高压下结合成为一个氦核，这属于聚合在一起，属于聚变，故D正确。
所以选：D。
4．（2022九上·临海期中）我们认为原子弹和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．原子弹对聚变的热核反应不加控制，核电站控制聚变的热核反应速度
D．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度
【答案】D
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】根据对裂变的原理和利用的知识分析判断。
【解答】原子弹和核电站都是利用原子的裂变，但是前者利用的是不加控制的，后者利用的是可控制的，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
5．（2021九上·新昌期末）关于核电站，小科总结了以下四种说法，其中正确的是（ ）
A．核电站是利用氢核的聚变产生的能量来发电的
B．核电站的核心是利用核反应堆控制核能平稳地释放
C．核电站的反应堆中放出的核能可以直接转化为电能
D．核电站产生的废料可以直接排放到大海中
【答案】B
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】根据对核电站的认识分析判断。
【解答】A.核电站是利用铀核的列变产生的能量来发电的，故A错误；
B.核电站的核心是利用核反应堆控制核能平稳地释放，故B正确；
C.核电站的反应堆中放出的核能要先转化为内能，再转化为机械能，最后才能转化为电能，故C错误；
D.核电站产生的废料仍然具有放射性，不能排入大海，故D错误。
故选B。
6．（2021九上·乐清期中）核电站利用核能发电，其核心设备是核反应堆。有关核能的利用，下列说法中正确的是( ）
A．核反应堆所用的核燃料是氢的同位素
B．核电站产生的核废料对环境没有污染
C．目前核电站都是通过核裂变来释放核能
D．核反应中发生的链式反应无法控制
【答案】C
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】根据对核电站的工作原理的认识判断。
【解答】A.核反应堆所用的核燃料是铀，不是氢的同位素，故A错误；
B.核电站产生的核废料对环境仍然有污染，故B错误；
C.目前核电站都是通过核裂变来释放核能，故C正确；
D.核反应中发生的链式反应可以控制，故D错误。
故选C。
7．（2021九上·金华月考）我国核动力潜艇的相关技术已十分成熟，目前正在加紧研究将大功率核动力用于航空母舰的技术。关于核动力舰母说法正确的是（ ）
A．航母使用的核能属于可再生能源
B．航母核反应堆里发生的是核聚变
C．航母核反应维中发生的链式反应是可以控制的
D．航母核反应堆产生的核废料对环境没有污染
【答案】C
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】根据对核反应堆的认识判断。
【解答】A.航母使用的核能在短时间内无法得到补充，属于不可再生能源，故A错误；
B.航母核反应堆里发生的是核裂变，故B错误；
C.航母核反应维中发生的链式反应是可以控制的，故C正确；
D.航母核反应堆产生的核废料对环境仍然会产生核污染，故D错误。
故选C。
8．（2020九上·杭州月考）下列关于能量的说法正确的是（ ）
A．小孩从滑梯上滑下，机械能不变
B．太阳的巨大能量是内部核聚变产生的
C．核电站中的能量转化顺序是：核能→化学能→内能→机械能→电能
D．一个物体已做过的功越多，说明这个物体具有的能越多
【答案】B
【知识点】能量及其存在的不同形式；能量的相互转化和转移；核电站及其工作原理；太阳能及其利用与转化
【解析】【分析】（1）根据机械能和内能的转化判断；
（2）根据太阳能量的来源判断；
（3）根据核电站的工作过程判断；
（4）根据能量与功的关系判断。
【解答】A.小孩从滑梯上滑下，与滑梯摩擦，会将机械能转化为内能，导致机械能减小，故A错误；
B.太阳的巨大能量是内部核聚变产生的，故B正确；
C.核电站中的能量转化顺序是：核能→内能→机械能→电能，故C错误；
D.一个物体能够做的功越多，说明这个物体具有的能越多，故D错误。
故选B。
9．（2020九上·温州期末）学习了第三章知识后，小科整理了一些笔记，下列说法正确的是（ ）
A．原子弹爆炸属于裂变中的链式反应，氢弹爆炸属于聚变与核电站类似
B．当物体的温度不变时，内能也不会变
C．垂直地面向上抛物体，最高点时物体的速度为0，所以动能也为0
D．当手拿物体抬起或放下时，手臂属于省力杠杆
【答案】C
【知识点】温度及温度的测量；动能的影响因素；核裂变与核聚变；杠杆的分类
【解析】【分析】（1）根据核裂变和核聚变的知识分析；
（2）根据内能与温度的关系判断；
（3）动能与物体的质量和速度有关；
（4）比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类。
【解答】A.原子弹爆炸和核电站都属于裂变中的链式反应，氢弹爆炸属于聚变，故A错误；
B.当物体的温度不变时，内能可能改变，例如晶体熔化时不断吸热，则内能增大，但是温度不变，故B错误；
C.垂直地面向上抛物体，最高点时物体的速度为0，所以动能也为0，故C正确；
D.当手拿物体抬起或放下时，肘关节相当于支点，阻力作用在手上，而肱二头肌施加动力，此时动力臂小于阻力，则手臂为费力杠杆，故D错误。
故选C。
10．（2020九上·浙江期末）“华龙一号”作为“一带一路”建设的新名片，是中国核电“走出去”战略的主要典范之一。以下关于核电站的说法正确的是（ ）
A．核反应堆中发生的是核聚变
B．核能的使用不需要任何防护，不会产生任何污染
C．放射性元素放出的射线有a射线、β射线和γ射线
D．核电站发电的能量转化过程是：核能→机械能→内能→电能
【答案】C
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】根据有关核电站的工作原理、过程和能量转化的知识分析判断。
【解答】A.核反应堆中发生的是核裂变，故A错误；
B.在使用核能时，由于原料为放射性元素，因此会造成核污染，那么必须使用合理且有效的防护措施，故B错误；
C.放射性元素放出的射线有a射线、β射线和γ射线，故C正确；
D.核电站发电的能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能，故D错误。
故选C。
11．（2022九上·柯桥期末）2021年12月20日，全球首座球床模块式高温气冷堆核电站——山东荣成石岛湾高温气冷堆核电站示范工程送电成功。关于核能的应用，下列说法中正确的是（ ）
A．原子弹是根据核聚变的原理制成的
B．现有核电站核变原理与氢弹核变原理相同
C．核能有核辐射危险，我们应该完全杜绝核能发电
D．核电站发电的能量转化过程是：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】根据对核电站的工作原理、过程和能量转化的知识判断。
【解答】A.原子弹是根据核裂变的原理制成的，故A错误；
B.氢弹的工作原理为核聚变，则核电站核变原理与氢弹核变原理不同，故B错误；
C.核能有核辐射危险，因此我们在利用核能的同时要注意防护安全，故C错误；
D.核电站发电的能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能，故D正确。
故选D。
12．（2021九上·江干期末）近日我国自主三代核电“华龙一号”5号机组首次达到临界状态，标志着机组正式进入带功率运行状态，向建成投产迈出了重要一步。下列关于核电站说法正确的是（ ）
A．核电站发生的能量转化是：化学能→内能→机械能→电能
B．核反应堆是核电站的“心脏”，里面发生的是核聚变
C．核电站反应堆中发生的链式反应是可以控制的
D．核电站反应堆产生的核废料对环境没有污染
【答案】C
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】根据对核电站的认识分析判断。
【解答】A.核电站发生的能量转化是：核能→内能→机械能→电能，故A错误；
B.核反应堆是核电站的“心脏”，里面发生的是可控核裂变，故B错误；
C.核电站反应堆中发生的链式反应是可以控制的，故C正确；
D.核电站反应堆产生的核废料对环境仍然具有核辐射，故D错误。
故选C。
13．（2020九上·西湖月考）关于核能的应用，下列说法中不正确的是（ ）
A．人类利用核能的途径是核裂变和核聚变
B．太阳发光发热和氢弹爆炸都是轻核聚变释放能量造成的
C．原子弹是在可控的链式反应下进行的核裂变
D．a、B、γ三种放射线中，γ射线可以治疗癌症
【答案】C
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】根据核能的知识分析判断。
【解答】A.人类利用核能的途径是核裂变和核聚变，故A正确不合题意；
B.太阳发光发热和氢弹爆炸都是轻核聚变释放能量造成，故B正确不合题意；
C.原子弹是在不可控的链式反应下进行的核裂变 ，故C错误符合题意；
D.a、B、γ三种放射线中，γ射线可以治疗癌症，故D正确不合题意。
故选C。
14．（2020九上·金华月考）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。下列相关说法正确的是（ ）
A．核电站利用核裂变将核能转化为电能
B．核废料不具有放射性，不需要处理
C．铁轨铺在枕木上，通过减小压力来减小压强
D．乘坐高铁，乘客要在安全线外候车，因为气流流速大的地方压强大，易发生安全事故
【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】（1）（2）根据对核电站的认识判断；
（3）减小压强的方法：①减小压力；②增大接触面积；
（4）根据流体压强和流速的关系判断。
【解答】A.核电站利用核裂变将核能转化为电能，故A正确；
B.核废料仍然具有放射性，需要科学处理，故B错误；
C.铁轨铺在枕木上，通过增大受力面积来减小压强，故C错误；
D.乘坐高铁，乘客要在安全线外候车，因为气流流速大的地方压强小，易发生安全事故，故D错误。
故选A。
15．（2020九上·余杭期末）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
【答案】C
【知识点】核裂变与核聚变
【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。
二、填空题
16．（2023九上·柯城期末）核电站是通过核 （选填“裂变、聚变”）方式发电，把 能转化为电能。核反应堆工作时，会释放能量，也会产生放射线，如果大量放射线泄漏到反应堆外面， （选填“会”或“不会”）对人和其他生物造成伤害。
【答案】裂变；核；会
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】（1）根据对核电站的工作原理和能量转化的认识解答；
（2）根据反射线对人体的影响解答。
【解答】（1）核电站是通过核裂变方式发电，把核能转化为电能。
（2）核反应堆工作时，会释放能量，也会产生放射线，如果大量放射线泄漏到反应堆外面，会对人和其他生物造成伤害。
17．（2023九上·温州期末）如图是中国自主设计的“人造太阳”实验装置——东方超环，它在1亿度超高温度下运行了近10秒。
（1）其反应原理与太阳类似，通过核 ，释放巨大的核能，从而获得高温。
（2）“人造太阳”加热功率超过1×1012瓦，若利用“人造太阳”发电，发电效率为60%，则每小时发电量达 。
【答案】（1）聚变
（2）2.16×1015J
【知识点】核裂变与核聚变；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据太阳的发光原理解答；
（2）根据W=Pt计算即可。
【解答】（1）其反应原理与太阳类似，通过核聚变，释放巨大的核能，从而获得高温。
（2）“人造太阳”每小时的发电量为：W=Pt=1×1012W×60%×3600s=2.16×1015J。
18．（2023九上·余姚期末）核电站运行中，主要的能量转化过程是：核燃料的核能转化为 能，再转化为机械能，最后转化成 能由发电机输出。
【答案】内；电
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】核能发电的能量转化过程是：核能→水的内能→机械能→电能。
【解答】核电站的能量转化是核能转化为内能，再转化为机械能最后转化为电能。故答案为：内；电。
19．（2022九上·长兴月考）2022年11月，“华龙一号”福清核电站入选“2022中国新时代100大建筑”名单。“华龙一号”是我国自主研发的核电机组，安全等级高。
（1）“华龙一号”机组利用核能的途径可以用图甲中的 (选填“a”或“ b")表示。
（2）“华龙一号”核电技术的流程图如图乙所示，对图中各装置的能量转化的说法中正确的是（ ）
A．核能→内能→机械能→电能 B．核能→内能→电能→机械能
C．内能→核能→机械能→电能 D．内能→核能→电能→机械能
【答案】（1）a
（2）A
【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）根据核电站工作过程中的能量转化分析判断。
【解答】（1）“华龙一号”机组采用可控的核裂变，即重核原子受到撞击后分解为轻核原子，故选a。
（2）根据乙图可知，核反应堆将核能转化为水蒸汽的内能，蒸汽轮机将水蒸气的内能转化为机械能，而发电机将机械能转化为电能，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
20．（2022九上·婺城期末）俗语说：“水往低处流”；空气不会自行聚拢；在烧杯中的水，上面的水不可能沸腾，下面的水结冰。这些事例都说明了一个问题：能量的转化和转移都是有 的。核电站是利用核能进行发电的，电站的核反应堆中发生的是人工可以控制的核目前核 （选填“聚变”或“裂变”）
【答案】方向；裂变
【知识点】能量的相互转化和转移；核裂变与核聚变
【解析】【分析】（1）根据能量转化和转移的方向性解答；
（2）根据核电站的工作原理解答。
【解答】（1）俗语说：“水往低处流”；空气不会自行聚拢；在烧杯中的水，上面的水不可能沸腾，下面的水结冰。这些事例都说明了一个问题：能量的转化和转移都是有方向的。
（2）核电站是利用核能进行发电的，电站的核反应堆中发生的是人工可以控制的核裂变。
21．（2021九上·绍兴期末）截止2019年6月，我国已建成核电站19座，投入使用18座，核电站主要分布在我国东南沿海地区。
（1）目前的核电站是通过 (选填“重核裂变”或“轻核聚变”)获得能量的。
（2）核电站需要防止核泄漏，避免对周边人群和生物造成核辐射。下列标志中属于核辐射标志的是 。
A． B． C． D．
【答案】（1）重核裂变
（2）D
【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）根据各个标志中的意义判断。
【解答】（1）目前的核电站是通过重核裂变获得能量的。
（2） 为爆炸标志， 为危险标志， 为剧毒标志， 为当心电磁辐射，故D符合题意，而A、B、C不合题意。
故选D。
三、实验探究题
22．中科院的“人造太阳”(EAST)物理实验中首次实现持续时间达102秒的超高温长脉冲等离子体放电，其原理如图所示。
（1）“人造太阳”获得核能的方式是 。
（2）“人造太阳”能够解决人类能源问题，科学家已经进行了半个多世纪的研究，但距真正投入商用、变成每家每户可以用的电，可能还需要较长时间研究。下列四位同学的观点支持科学家继续进行这项研究的是 (可多选)。
A．”人造太阳”产生的核辐射小，核废料少，基本不污染环境。
B．”人造太阳”发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。
C．“人造太阳”需要利用多种高能量方式驱动，条件苛刻，投入巨大。
D．“人造太阳”能把毁灭性武器改造成随开随关的“炉灶”，服务人类。
【答案】（1）核聚变
（2）A；B；D
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】（1）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。
（2）分析哪个选项描述的是核聚变的优点即可。
【解答】（1）“人造太阳”获得核能的方式是核聚变。
（2）A.”人造太阳”产生的核辐射小，核废料少，基本不污染环境，故A符合题意；
B.”人造太阳”发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳，故B符合题意；
C.“人造太阳”需要利用多种高能量方式驱动，条件苛刻，投入巨大，不利于推广，故C不合题意；
D.“人造太阳”能把毁灭性武器改造成随开随关的“炉灶”，服务人类，故D符合题意。
故选ABD。
23．核电站的核反应堆是通过重核裂变释放核能的装置，如图是核电站的原理图。核反应堆中发生重核裂变，释放出核能传递给水，产生高温、高压水蒸气，推动蒸汽轮机带动发电机发电。请回答下列问题。
（1）核反应堆是通过可控 反应释放核能的设备。
（2）核电清洁、经济，但一旦发生核泄漏，会对环境造成巨大的污染。核污染的主要原因是核燃料或核废料具有 。
（3）根据上图，请在方框内完成核电站发电过程中能量转化的流程图：
（4）仔细观察核电站的原理图。在发电过程中，水发生的物态变化有汽化和 。
核电站在运行过程中要产生巨大热量，常用水来冷却，这是因为水具有 ，所以核电站一般建在海边。
【答案】（1）核裂变
（2）放射性
（3）内能
（4）液化；较大的比热容
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】（1）核裂变分为可控核裂变和不可靠核裂变，前者的应用就是核反应堆发电，而后者的应用就是原子弹；
（2）根据核燃料的放射性解答；
（3）根据核反应堆发电的过程确定能量转化；
（4）物质由液态变成气态叫汽化，由气态变成液态叫液化。根据Q=cm△t可知，质量相同的不同物质升高相同的温度时，比热容越大，吸收的热量越多，自然散热效果越好，据此分析解答。
【解答】（1）核反应堆是通过可控核裂变反应释放核能的设备。
（2）核电清洁、经济，但一旦发生核泄漏，会对环境造成巨大的污染。核污染的主要原因是核燃料或核废料具有放射性。
（3）核燃料发生核裂变，释放出核能；然后水加热，将核能转化为内能，生成高温高压的水蒸气；水蒸气推动汽轮机转动，将内能转化为机械能；汽轮机带动发电机转动，将机械能转化为电能，则方框内为内能。
（4）水吸热，由液态变成气态发生汽化现象；水蒸气推动汽轮机转动后，内能减小，温度降低，从气态变成液态发生液化现象。
核电站在运行过程中要产生巨大热量，常用水来冷却，这是因为水具有较大的比热容 ，所以核电站一般建在海边。
四、解答题
24．（2021九上·嘉兴期末）
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1/6）
（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）解；月壤在月球上所受重力G= = =1.5牛
W=Gh=1.5牛×1米=1.5焦
答：这个过程月壤克服重力所做的功为1.5焦。
（3）解；W=Fs=3000牛×15000米=4.5×107焦t=6分钟=360秒
p= =1.25×105瓦
答：“嫦娥五号”上升器3000N发动机的功率至少1.25×105瓦才能满足要求。
【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）核聚变是指由质量小的原子，主要是指氘或氚，在一定条件下（如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。核裂变，又称核分裂，是指由重的原子，主要是指铀或钚，分裂成较轻的原子的一种核反应形式。
（2）首先根据 计算出月壤在月球上的重力，再根据公式W=Gh计算采集器对月壤做的功。
（3）首先根据W=Fs计算发动机做的功，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。
25．（2021九上·杭州月考） 2021年4月，日本政府拟定将福岛第一核电站中核废水排入太平洋，消息一出立刻引起了亚太地区乃至世界各国的不安。如图，媒体报道：福岛核电站的废水中含有大量具有放射性碘-131和铯-137，一旦发生核泄漏，放射碘可能被附近居民吸入，引发甲状腺疾病或甲状腺癌。结合上述材料回答：
（1）核电站是利用原子核发生的核 （选填“裂变”或“聚变”）产生的核能来发电的。
（2）健康成年人饮食中缺碘时会得 。但世界卫生组织提示谨慎服用碘片，以减少人体甲状腺吸收放射性碘。
（3）堆芯熔毁是核燃料所在反应堆芯最终熔化，是核电事故中最严重的事态。福岛第一核电站机组反应堆芯锆合金与水蒸气反应产生氢气，其反应方程式为：Zr+2H2O═ZrO2+2H2↑，放出的氢气当接触外界的氧气时发生剧烈反应，导致连续爆炸。“锆水”发生反应的基本类型是 。
（4）氘是核聚变的原料之一，1L海水中大约有0.03g氘，发生核聚变释放出的能量约相当于燃烧200kg汽油。若汽油的热值为4.6×107J/kg，则5L海水中的氘发生聚变时能释放出约 J的能量。
【答案】（1）裂变
（2）地方性甲状腺肿（大脖子病）
（3）置换反应
（4）4.6×1010
【知识点】核裂变与核聚变；核电站及其工作原理
【解析】【分析】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。
【解答】(1)核电站是利用原子核发生的 核裂变 产生的核能来发电的。
(2)健康成年人饮食中缺碘时会得 地方性甲状腺肿（大脖子病）。但世界卫生组织提示谨慎服用碘片，以减少人体甲状腺吸收放射性碘。
(3)根据化学方程式 Zr+2H2O═ZrO2+2H2↑ ，可知，该反应是置换反应。
(4)5L海水中的氘发生聚变时能释放出能量
26．一座装机容量为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
1 / 12023-2024 学年 浙教版科学九年级上册 3.7 核能 同步练习
一、选择题
1．（2023九上·舟山开学考）2022年12月，核聚变研究领域取得突破性进展。科学家在使用激光的聚变实验中首次实现了净能量增益，即产生的能量比注入的能量还要多。这意味着，人类未来有望结束对化石燃料的依赖，或将拥有个安全、绿色、用之不竭的能源选项。核聚变使用的核材料是下列中的（ ）
A． 氢（H） B．氦（He） C．铀（U） D．钚（Pu）
2．（2023九上·长兴期末）太阳能是地球能量的主要来源，太阳能的实质是（ ）
A．原子核聚变产生的核能 B．原子核裂变产生的核能
C．原子核链式反应产生的核能 D．化学反应产生的化学能
3．（2023九上·余姚期末）一个相对原子质量为2的氢核和一个相对原子质量为3的氢核，在超高温、高压下结合成为一个氦核。这种现象叫做（ ）
A．化合 B．凝结 C．裂变 D．聚变
4．（2022九上·临海期中）我们认为原子弹和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．原子弹对聚变的热核反应不加控制，核电站控制聚变的热核反应速度
D．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度
5．（2021九上·新昌期末）关于核电站，小科总结了以下四种说法，其中正确的是（ ）
A．核电站是利用氢核的聚变产生的能量来发电的
B．核电站的核心是利用核反应堆控制核能平稳地释放
C．核电站的反应堆中放出的核能可以直接转化为电能
D．核电站产生的废料可以直接排放到大海中
6．（2021九上·乐清期中）核电站利用核能发电，其核心设备是核反应堆。有关核能的利用，下列说法中正确的是( ）
A．核反应堆所用的核燃料是氢的同位素
B．核电站产生的核废料对环境没有污染
C．目前核电站都是通过核裂变来释放核能
D．核反应中发生的链式反应无法控制
7．（2021九上·金华月考）我国核动力潜艇的相关技术已十分成熟，目前正在加紧研究将大功率核动力用于航空母舰的技术。关于核动力舰母说法正确的是（ ）
A．航母使用的核能属于可再生能源
B．航母核反应堆里发生的是核聚变
C．航母核反应维中发生的链式反应是可以控制的
D．航母核反应堆产生的核废料对环境没有污染
8．（2020九上·杭州月考）下列关于能量的说法正确的是（ ）
A．小孩从滑梯上滑下，机械能不变
B．太阳的巨大能量是内部核聚变产生的
C．核电站中的能量转化顺序是：核能→化学能→内能→机械能→电能
D．一个物体已做过的功越多，说明这个物体具有的能越多
9．（2020九上·温州期末）学习了第三章知识后，小科整理了一些笔记，下列说法正确的是（ ）
A．原子弹爆炸属于裂变中的链式反应，氢弹爆炸属于聚变与核电站类似
B．当物体的温度不变时，内能也不会变
C．垂直地面向上抛物体，最高点时物体的速度为0，所以动能也为0
D．当手拿物体抬起或放下时，手臂属于省力杠杆
10．（2020九上·浙江期末）“华龙一号”作为“一带一路”建设的新名片，是中国核电“走出去”战略的主要典范之一。以下关于核电站的说法正确的是（ ）
A．核反应堆中发生的是核聚变
B．核能的使用不需要任何防护，不会产生任何污染
C．放射性元素放出的射线有a射线、β射线和γ射线
D．核电站发电的能量转化过程是：核能→机械能→内能→电能
11．（2022九上·柯桥期末）2021年12月20日，全球首座球床模块式高温气冷堆核电站——山东荣成石岛湾高温气冷堆核电站示范工程送电成功。关于核能的应用，下列说法中正确的是（ ）
A．原子弹是根据核聚变的原理制成的
B．现有核电站核变原理与氢弹核变原理相同
C．核能有核辐射危险，我们应该完全杜绝核能发电
D．核电站发电的能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能
12．（2021九上·江干期末）近日我国自主三代核电“华龙一号”5号机组首次达到临界状态，标志着机组正式进入带功率运行状态，向建成投产迈出了重要一步。下列关于核电站说法正确的是（ ）
A．核电站发生的能量转化是：化学能→内能→机械能→电能
B．核反应堆是核电站的“心脏”，里面发生的是核聚变
C．核电站反应堆中发生的链式反应是可以控制的
D．核电站反应堆产生的核废料对环境没有污染
13．（2020九上·西湖月考）关于核能的应用，下列说法中不正确的是（ ）
A．人类利用核能的途径是核裂变和核聚变
B．太阳发光发热和氢弹爆炸都是轻核聚变释放能量造成的
C．原子弹是在可控的链式反应下进行的核裂变
D．a、B、γ三种放射线中，γ射线可以治疗癌症
14．（2020九上·金华月考）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。下列相关说法正确的是（ ）
A．核电站利用核裂变将核能转化为电能
B．核废料不具有放射性，不需要处理
C．铁轨铺在枕木上，通过减小压力来减小压强
D．乘坐高铁，乘客要在安全线外候车，因为气流流速大的地方压强大，易发生安全事故
15．（2020九上·余杭期末）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
二、填空题
16．（2023九上·柯城期末）核电站是通过核 （选填“裂变、聚变”）方式发电，把 能转化为电能。核反应堆工作时，会释放能量，也会产生放射线，如果大量放射线泄漏到反应堆外面， （选填“会”或“不会”）对人和其他生物造成伤害。
17．（2023九上·温州期末）如图是中国自主设计的“人造太阳”实验装置——东方超环，它在1亿度超高温度下运行了近10秒。
（1）其反应原理与太阳类似，通过核 ，释放巨大的核能，从而获得高温。
（2）“人造太阳”加热功率超过1×1012瓦，若利用“人造太阳”发电，发电效率为60%，则每小时发电量达 。
18．（2023九上·余姚期末）核电站运行中，主要的能量转化过程是：核燃料的核能转化为 能，再转化为机械能，最后转化成 能由发电机输出。
19．（2022九上·长兴月考）2022年11月，“华龙一号”福清核电站入选“2022中国新时代100大建筑”名单。“华龙一号”是我国自主研发的核电机组，安全等级高。
（1）“华龙一号”机组利用核能的途径可以用图甲中的 (选填“a”或“ b")表示。
（2）“华龙一号”核电技术的流程图如图乙所示，对图中各装置的能量转化的说法中正确的是（ ）
A．核能→内能→机械能→电能 B．核能→内能→电能→机械能
C．内能→核能→机械能→电能 D．内能→核能→电能→机械能
20．（2022九上·婺城期末）俗语说：“水往低处流”；空气不会自行聚拢；在烧杯中的水，上面的水不可能沸腾，下面的水结冰。这些事例都说明了一个问题：能量的转化和转移都是有 的。核电站是利用核能进行发电的，电站的核反应堆中发生的是人工可以控制的核目前核 （选填“聚变”或“裂变”）
21．（2021九上·绍兴期末）截止2019年6月，我国已建成核电站19座，投入使用18座，核电站主要分布在我国东南沿海地区。
（1）目前的核电站是通过 (选填“重核裂变”或“轻核聚变”)获得能量的。
（2）核电站需要防止核泄漏，避免对周边人群和生物造成核辐射。下列标志中属于核辐射标志的是 。
A． B． C． D．
三、实验探究题
22．中科院的“人造太阳”(EAST)物理实验中首次实现持续时间达102秒的超高温长脉冲等离子体放电，其原理如图所示。
（1）“人造太阳”获得核能的方式是 。
（2）“人造太阳”能够解决人类能源问题，科学家已经进行了半个多世纪的研究，但距真正投入商用、变成每家每户可以用的电，可能还需要较长时间研究。下列四位同学的观点支持科学家继续进行这项研究的是 (可多选)。
A．”人造太阳”产生的核辐射小，核废料少，基本不污染环境。
B．”人造太阳”发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。
C．“人造太阳”需要利用多种高能量方式驱动，条件苛刻，投入巨大。
D．“人造太阳”能把毁灭性武器改造成随开随关的“炉灶”，服务人类。
23．核电站的核反应堆是通过重核裂变释放核能的装置，如图是核电站的原理图。核反应堆中发生重核裂变，释放出核能传递给水，产生高温、高压水蒸气，推动蒸汽轮机带动发电机发电。请回答下列问题。
（1）核反应堆是通过可控 反应释放核能的设备。
（2）核电清洁、经济，但一旦发生核泄漏，会对环境造成巨大的污染。核污染的主要原因是核燃料或核废料具有 。
（3）根据上图，请在方框内完成核电站发电过程中能量转化的流程图：
（4）仔细观察核电站的原理图。在发电过程中，水发生的物态变化有汽化和 。
核电站在运行过程中要产生巨大热量，常用水来冷却，这是因为水具有 ，所以核电站一般建在海边。
四、解答题
24．（2021九上·嘉兴期末）
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1/6）
（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？
25．（2021九上·杭州月考） 2021年4月，日本政府拟定将福岛第一核电站中核废水排入太平洋，消息一出立刻引起了亚太地区乃至世界各国的不安。如图，媒体报道：福岛核电站的废水中含有大量具有放射性碘-131和铯-137，一旦发生核泄漏，放射碘可能被附近居民吸入，引发甲状腺疾病或甲状腺癌。结合上述材料回答：
（1）核电站是利用原子核发生的核 （选填“裂变”或“聚变”）产生的核能来发电的。
（2）健康成年人饮食中缺碘时会得 。但世界卫生组织提示谨慎服用碘片，以减少人体甲状腺吸收放射性碘。
（3）堆芯熔毁是核燃料所在反应堆芯最终熔化，是核电事故中最严重的事态。福岛第一核电站机组反应堆芯锆合金与水蒸气反应产生氢气，其反应方程式为：Zr+2H2O═ZrO2+2H2↑，放出的氢气当接触外界的氧气时发生剧烈反应，导致连续爆炸。“锆水”发生反应的基本类型是 。
（4）氘是核聚变的原料之一，1L海水中大约有0.03g氘，发生核聚变释放出的能量约相当于燃烧200kg汽油。若汽油的热值为4.6×107J/kg，则5L海水中的氘发生聚变时能释放出约 J的能量。
26．一座装机容量为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
1．【答案】A
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】根据核聚变的燃料的知识判断。
【解答】在现阶段，核聚变使用的材料为氢（H），故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
2．【答案】A
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】人类有核聚变核裂变两种获取核能的方式，而太阳能是通过核聚变的方式产生能量
【解答】太阳的巨大能量主要是由于太阳内部氢原子发生核聚变产生的。
故答案为：A
3．【答案】D
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】 一个相对原子质量为2的氢核和一个相对原子质量为3的氢核，在超高温、高压下结合成为一个氦核。这个反应过程是原子核之间发生的反应，原子的种类发生了变化。
【解答】A、化合属于化学变化，化学变化是分子发生变化而原子不变，故A错误；
B、凝结属于物理变化，分子原子都不会发生变化，故B错误；
C、裂变是指由原子序数较大的原子核分裂成两个或多个质量较小的、原子序数较小的原子的一种核反应形式。题中是两个相对原子质量不同的氢核，在超高温、高压下结合成为一个氦核，属于聚合在一起，属于聚变，故C错误；
D，一个相对原子质量为2的氢核和一个相对原子质量为3的氢核，在超高温、高压下结合成为一个氦核，这属于聚合在一起，属于聚变，故D正确。
所以选：D。
4．【答案】D
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】根据对裂变的原理和利用的知识分析判断。
【解答】原子弹和核电站都是利用原子的裂变，但是前者利用的是不加控制的，后者利用的是可控制的，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
5．【答案】B
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】根据对核电站的认识分析判断。
【解答】A.核电站是利用铀核的列变产生的能量来发电的，故A错误；
B.核电站的核心是利用核反应堆控制核能平稳地释放，故B正确；
C.核电站的反应堆中放出的核能要先转化为内能，再转化为机械能，最后才能转化为电能，故C错误；
D.核电站产生的废料仍然具有放射性，不能排入大海，故D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】根据对核电站的工作原理的认识判断。
【解答】A.核反应堆所用的核燃料是铀，不是氢的同位素，故A错误；
B.核电站产生的核废料对环境仍然有污染，故B错误；
C.目前核电站都是通过核裂变来释放核能，故C正确；
D.核反应中发生的链式反应可以控制，故D错误。
故选C。
7．【答案】C
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】根据对核反应堆的认识判断。
【解答】A.航母使用的核能在短时间内无法得到补充，属于不可再生能源，故A错误；
B.航母核反应堆里发生的是核裂变，故B错误；
C.航母核反应维中发生的链式反应是可以控制的，故C正确；
D.航母核反应堆产生的核废料对环境仍然会产生核污染，故D错误。
故选C。
8．【答案】B
【知识点】能量及其存在的不同形式；能量的相互转化和转移；核电站及其工作原理；太阳能及其利用与转化
【解析】【分析】（1）根据机械能和内能的转化判断；
（2）根据太阳能量的来源判断；
（3）根据核电站的工作过程判断；
（4）根据能量与功的关系判断。
【解答】A.小孩从滑梯上滑下，与滑梯摩擦，会将机械能转化为内能，导致机械能减小，故A错误；
B.太阳的巨大能量是内部核聚变产生的，故B正确；
C.核电站中的能量转化顺序是：核能→内能→机械能→电能，故C错误；
D.一个物体能够做的功越多，说明这个物体具有的能越多，故D错误。
故选B。
9．【答案】C
【知识点】温度及温度的测量；动能的影响因素；核裂变与核聚变；杠杆的分类
【解析】【分析】（1）根据核裂变和核聚变的知识分析；
（2）根据内能与温度的关系判断；
（3）动能与物体的质量和速度有关；
（4）比较动力臂和阻力臂的大小，从而确定杠杆的分类。
【解答】A.原子弹爆炸和核电站都属于裂变中的链式反应，氢弹爆炸属于聚变，故A错误；
B.当物体的温度不变时，内能可能改变，例如晶体熔化时不断吸热，则内能增大，但是温度不变，故B错误；
C.垂直地面向上抛物体，最高点时物体的速度为0，所以动能也为0，故C正确；
D.当手拿物体抬起或放下时，肘关节相当于支点，阻力作用在手上，而肱二头肌施加动力，此时动力臂小于阻力，则手臂为费力杠杆，故D错误。
故选C。
10．【答案】C
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】根据有关核电站的工作原理、过程和能量转化的知识分析判断。
【解答】A.核反应堆中发生的是核裂变，故A错误；
B.在使用核能时，由于原料为放射性元素，因此会造成核污染，那么必须使用合理且有效的防护措施，故B错误；
C.放射性元素放出的射线有a射线、β射线和γ射线，故C正确；
D.核电站发电的能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能，故D错误。
故选C。
11．【答案】D
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】根据对核电站的工作原理、过程和能量转化的知识判断。
【解答】A.原子弹是根据核裂变的原理制成的，故A错误；
B.氢弹的工作原理为核聚变，则核电站核变原理与氢弹核变原理不同，故B错误；
C.核能有核辐射危险，因此我们在利用核能的同时要注意防护安全，故C错误；
D.核电站发电的能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能，故D正确。
故选D。
12．【答案】C
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】根据对核电站的认识分析判断。
【解答】A.核电站发生的能量转化是：核能→内能→机械能→电能，故A错误；
B.核反应堆是核电站的“心脏”，里面发生的是可控核裂变，故B错误；
C.核电站反应堆中发生的链式反应是可以控制的，故C正确；
D.核电站反应堆产生的核废料对环境仍然具有核辐射，故D错误。
故选C。
13．【答案】C
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】根据核能的知识分析判断。
【解答】A.人类利用核能的途径是核裂变和核聚变，故A正确不合题意；
B.太阳发光发热和氢弹爆炸都是轻核聚变释放能量造成，故B正确不合题意；
C.原子弹是在不可控的链式反应下进行的核裂变 ，故C错误符合题意；
D.a、B、γ三种放射线中，γ射线可以治疗癌症，故D正确不合题意。
故选C。
14．【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】（1）（2）根据对核电站的认识判断；
（3）减小压强的方法：①减小压力；②增大接触面积；
（4）根据流体压强和流速的关系判断。
【解答】A.核电站利用核裂变将核能转化为电能，故A正确；
B.核废料仍然具有放射性，需要科学处理，故B错误；
C.铁轨铺在枕木上，通过增大受力面积来减小压强，故C错误；
D.乘坐高铁，乘客要在安全线外候车，因为气流流速大的地方压强小，易发生安全事故，故D错误。
故选A。
15．【答案】C
【知识点】核裂变与核聚变
【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。
16．【答案】裂变；核；会
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】（1）根据对核电站的工作原理和能量转化的认识解答；
（2）根据反射线对人体的影响解答。
【解答】（1）核电站是通过核裂变方式发电，把核能转化为电能。
（2）核反应堆工作时，会释放能量，也会产生放射线，如果大量放射线泄漏到反应堆外面，会对人和其他生物造成伤害。
17．【答案】（1）聚变
（2）2.16×1015J
【知识点】核裂变与核聚变；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据太阳的发光原理解答；
（2）根据W=Pt计算即可。
【解答】（1）其反应原理与太阳类似，通过核聚变，释放巨大的核能，从而获得高温。
（2）“人造太阳”每小时的发电量为：W=Pt=1×1012W×60%×3600s=2.16×1015J。
18．【答案】内；电
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】核能发电的能量转化过程是：核能→水的内能→机械能→电能。
【解答】核电站的能量转化是核能转化为内能，再转化为机械能最后转化为电能。故答案为：内；电。
19．【答案】（1）a
（2）A
【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）根据核电站工作过程中的能量转化分析判断。
【解答】（1）“华龙一号”机组采用可控的核裂变，即重核原子受到撞击后分解为轻核原子，故选a。
（2）根据乙图可知，核反应堆将核能转化为水蒸汽的内能，蒸汽轮机将水蒸气的内能转化为机械能，而发电机将机械能转化为电能，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
20．【答案】方向；裂变
【知识点】能量的相互转化和转移；核裂变与核聚变
【解析】【分析】（1）根据能量转化和转移的方向性解答；
（2）根据核电站的工作原理解答。
【解答】（1）俗语说：“水往低处流”；空气不会自行聚拢；在烧杯中的水，上面的水不可能沸腾，下面的水结冰。这些事例都说明了一个问题：能量的转化和转移都是有方向的。
（2）核电站是利用核能进行发电的，电站的核反应堆中发生的是人工可以控制的核裂变。
21．【答案】（1）重核裂变
（2）D
【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）根据各个标志中的意义判断。
【解答】（1）目前的核电站是通过重核裂变获得能量的。
（2） 为爆炸标志， 为危险标志， 为剧毒标志， 为当心电磁辐射，故D符合题意，而A、B、C不合题意。
故选D。
22．【答案】（1）核聚变
（2）A；B；D
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】（1）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。
（2）分析哪个选项描述的是核聚变的优点即可。
【解答】（1）“人造太阳”获得核能的方式是核聚变。
（2）A.”人造太阳”产生的核辐射小，核废料少，基本不污染环境，故A符合题意；
B.”人造太阳”发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳，故B符合题意；
C.“人造太阳”需要利用多种高能量方式驱动，条件苛刻，投入巨大，不利于推广，故C不合题意；
D.“人造太阳”能把毁灭性武器改造成随开随关的“炉灶”，服务人类，故D符合题意。
故选ABD。
23．【答案】（1）核裂变
（2）放射性
（3）内能
（4）液化；较大的比热容
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】（1）核裂变分为可控核裂变和不可靠核裂变，前者的应用就是核反应堆发电，而后者的应用就是原子弹；
（2）根据核燃料的放射性解答；
（3）根据核反应堆发电的过程确定能量转化；
（4）物质由液态变成气态叫汽化，由气态变成液态叫液化。根据Q=cm△t可知，质量相同的不同物质升高相同的温度时，比热容越大，吸收的热量越多，自然散热效果越好，据此分析解答。
【解答】（1）核反应堆是通过可控核裂变反应释放核能的设备。
（2）核电清洁、经济，但一旦发生核泄漏，会对环境造成巨大的污染。核污染的主要原因是核燃料或核废料具有放射性。
（3）核燃料发生核裂变，释放出核能；然后水加热，将核能转化为内能，生成高温高压的水蒸气；水蒸气推动汽轮机转动，将内能转化为机械能；汽轮机带动发电机转动，将机械能转化为电能，则方框内为内能。
（4）水吸热，由液态变成气态发生汽化现象；水蒸气推动汽轮机转动后，内能减小，温度降低，从气态变成液态发生液化现象。
核电站在运行过程中要产生巨大热量，常用水来冷却，这是因为水具有较大的比热容 ，所以核电站一般建在海边。
24．【答案】（1）轻核聚变
（2）解；月壤在月球上所受重力G= = =1.5牛
W=Gh=1.5牛×1米=1.5焦
答：这个过程月壤克服重力所做的功为1.5焦。
（3）解；W=Fs=3000牛×15000米=4.5×107焦t=6分钟=360秒
p= =1.25×105瓦
答：“嫦娥五号”上升器3000N发动机的功率至少1.25×105瓦才能满足要求。
【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）核聚变是指由质量小的原子，主要是指氘或氚，在一定条件下（如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。核裂变，又称核分裂，是指由重的原子，主要是指铀或钚，分裂成较轻的原子的一种核反应形式。
（2）首先根据 计算出月壤在月球上的重力，再根据公式W=Gh计算采集器对月壤做的功。
（3）首先根据W=Fs计算发动机做的功，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。
25．【答案】（1）裂变
（2）地方性甲状腺肿（大脖子病）
（3）置换反应
（4）4.6×1010
【知识点】核裂变与核聚变；核电站及其工作原理
【解析】【分析】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。
【解答】(1)核电站是利用原子核发生的 核裂变 产生的核能来发电的。
(2)健康成年人饮食中缺碘时会得 地方性甲状腺肿（大脖子病）。但世界卫生组织提示谨慎服用碘片，以减少人体甲状腺吸收放射性碘。
(3)根据化学方程式 Zr+2H2O═ZrO2+2H2↑ ，可知，该反应是置换反应。
(4)5L海水中的氘发生聚变时能释放出能量
26．【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
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