3.7核能 同步练习（含解析）

3.7 核能 同步练习
一 、选择题
1.下列说法正确的是( )
A．电能是一次能源 B．二极管是用超导体制成的
C．同种电荷互相吸引 D．核电站利用的是核裂变发电
2.下列有关核能利用的叙述中，正确的是( )
A．氢弹是根据裂变的原理制成的，原子弹是根据聚变的原理制成的
B．氢弹和原子弹爆炸时能量的转移和转化是有方向性的
C． 目前核电站的反应堆中发生的是可控制的核聚变
D．核电站中的能量转化顺序是： 核能→化学能→ 内能→ 电能
3.下列说法正确的是( )
A．核裂变只能用于制造原子弹， 在其他方面没有什么用途
B． 目前， 核聚变只能用于氢弹
C．核裂变既可以用于发电，又可用于制造氢弹
D．核裂变既可用于制造氢弹，又可用于核潜艇
4.如图所示,下列关于核能以及核电站的说法错误的是 ( )
A．核电站是利用核能来发电的 B．核反应堆中发生的是链式反应
C.核废料会对环境造成污染 D．能量转化 :核能→机械能 → 内能
→ 电能
5.为缓解电力紧张的状况， 正在不断开发利用新能源，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．核反应堆中发生的是不可控制的核裂变
C．核电站发电的能量转化过程是：核能→ 内能→机械能→ 电能
D．核电站中使用大量的水是分解出其中的氢元素从而利用核聚变产生能量
6.下列四幅图片都来自于课本，对它们的描述符合实际的是( )
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A． 甲图实验中随着瓶内空气被抽出，听到的声音越来越弱
B. 乙图可以表示四冲程汽油机中的压缩冲程
C. 丙图实验在研究电磁感应现象中感应电流产生条件
D. 丁图可以表示至今所建造的核电站里核反应堆的工作原理
7.我省温州苍南三澳核电站已动土开工，预计 2023 年前建成一期工程，第一批 2 台百万千瓦核电机 组发电。下列关于核电站和核能的叙述中正确的是( )
A．人类已经能稳定地获取核聚变能
B．核原料具有放射性， 如处理不当会造成环境污染
C． 目前还不能控制裂变反应的速度
D．当前核电站主要是利用核聚变释放的能量来发电
8.关于核能的获取,下列说法正确的是 ( )
A．核反应堆就是利用原子核裂变时,在极短时间内释放出大量核能的装置
B.当原子核内发生变化时,能释放出巨大的能量,重核裂变和轻核聚变是获得核能的两条途径
C.核电站就是使核能直接转化为电能的装置
D.在核电站的反应堆中发生的是可控制的核聚变
9. “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
10.利用核能发电是人们和平利用核能的一个重要方向。下面有关核电站的说法正确的是( )
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A．核反应堆是利用核聚变原理工作的
B．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．核电站发电和原子弹爆炸时发生的链式反应，都是不加控制的
二 、填空题
11.“氢弹之父 ”余敏院士， ，我国著名核物理学家、 曾经荣获 2014 年度国家最高科学技术奖，氢弹 利用的是氢核的 变在瞬间释放的能量.
12.两个质量较小的原子核， 在 条件下可聚合成 1 个新原子核，同时释放出能量， 这一过程
称为 ， 就是根据这一原理制造的。
13.核电站发电流程如图所示，其能量转化过程为核能→ 内能→ 能→ 电能。
三 、解答题
14.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。
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（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。
15.
土卫六将迎来“蜻蜓 ”飞行器
土卫六（又称为泰坦星） 是环绕土星运行的一颗卫星， 是土星卫星中最大的一个，由于它是太 阳系唯一一个拥有浓厚大气层的卫星，因此被高度怀疑有生命体存在。美国国家航空航天局（NASA） 日前宣布，将于 2026 年发射一架代号“蜻蜓 ”的飞行器，在到达目标星球前需经历 8 年的漫长旅行， “蜻蜓 ”采用核电池， 能够长时间、稳定地满足飞行、温控等探测器运行的能源需求。NASA 之所以 选择会飞的“蜻蜓 ”执行土卫六探测任务，首先是因为土卫六是一个“宜飞不宜行 ”的星球，其表面 的引力仅为地球的七分之一，与月球类似，而大气密度为地球大气的 1.5 倍， 这使得飞行器很容易产 生超过重力的升力；同时，土卫六表面遍布起伏的沙丘，探测器很难克服地形阻碍长时间、长距离机 动，也就无法实现大范围取样研究。
(1) “蜻蜓 ”飞行器使用的是核电池，将 转化为电能，该电池利用的能源属于 （选填“可再 生 ”或“不可再生 ”）能源。
(2) “蜻蜓 ”飞行器受到地球和“土卫六 ”的引力分别为 F地 和 F土 ，则 F地 F土（选填
“> ”“<“或 ”= ”）。
(3) 选择会飞的“蜻蜓 ”执行土卫六探测任务的理由是 。（写出一条即可）
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3.7 核能 同步练习答案解析
一 、选择题
1.D
2.B
【解析】（1）根据氢弹和原子弹的工作原理分析；
（2）根据能量转化和转移的方向性判断；
（3）根据核电站的工作原理判断；
（4）根据核电站的能量转化判断。
A．氢弹是根据聚变的原理制成的，原子弹是根据裂变的原理制成的，故 A 错误；
B．氢弹和原子弹爆炸时能量的转移和转化是有方向性的， 即核能转化成的能量不能反过来再被人
类利用，故 B 正确；
C． 目前核电站的反应堆中发生的是可控制的核裂变，故 C 错误；
D.核电站中的能量转化顺序是： 核能→ 内能→机械能→ 电能， 故 D 错误。
故选 B。
3.B
4.D 核电站是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的,能量转化过程是 :核能→ 内能→机械能→ 电
能 ;核电站的核反应堆中发生的是可控链式反应;核废料有放射性,会对环境造成污染。
5.C
【解析】根据核电站的工作原理和能量转化分析判断。
A．核电站使用的核燃料是铀， 故 A 错误；
B．核反应堆中发生的是可控制的核裂变， 故 B 错误；
C．核电站发电的能量转化过程是：核能→ 内能→机械能→ 电能，故 C 正确；
D.核电站使用大量的水来隔离核废料,一方面水可以吸收其中大部分的热量，还有一个原因是因为水可
以隔离核辐射， 让整个核电站可以安全的运行，故 D 错误。
故选 C。
6. 【答案】 A
【解析】【分析】1、声音的传播需要介质，真空不能传播声音；
2.燃烧气体是气体膨胀，推动活塞向下做功，应该是做功冲程。压缩冲程时应该是活塞向下压缩气体； 3.图丙中外部电路有电源，所以线圈中通有电流，在磁铁的磁场中受力运动，是研究“通电导体在磁
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场中受力运动 ”；
4.目前用于核电站的主要是核裂变反应， 核聚变反应能量释放难以控制，暂不用于核电站。
【解答】A：由于声音的传播需要介质，真空中不能传播声音， 所以空气被抽出后声音越来越弱， 描述 符合实际， A 正确；
B：乙图可以表示四冲程汽油机中的压缩冲程，错误，应该是气体推动活塞做功， 是做功冲程，B 错误； C：丙图实验中外部有学生电源，线圈中已经有电流通过，所以研究的是“通电导体在磁场中受力运 动 ”情况， 不是电磁感应现象， C 错误；，
D：丁图表示的是核聚变反应， 而核电站中主要是核裂变反应，D 错误。
故选 A
7.B
（1）核电站的核心是核反应堆， 它以轴为燃粒，在裂变过程中释放岀核能， 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；
（2）核能是人们在近几十年里发现和利用的新能源，虽然各种物质的原子里都有原子核，但在通常情 况下并不能释放能量，只有当原子核发生改变——裂变和聚变时才伴随巨大的能量变化。核电站和原 子弹都是利用裂变的链式反应释放出巨大能量的原理制成的，其中在核电站中链式反应的速度和规模 是人为控制的，而原子弹的裂变过程是不加控制的；氢弹是利用轻核的聚变制成的，目前还不能实现 人为控制反应速度。
人类还不能稳定地获取核聚变能，故 A 错误；
核原料具有放射性， 如处理不当会选成环境污染， 故 B 正确；
目前已经能控制裂变反应的速度，故 C 错误；
当前核电站主要是利用核裂变释放的能量来发电， 故 D 错误。
8.B
9.C
【解析】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。
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。
10.
解： A．D、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， 故 A．D 错误；
B、C、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 第 6 页（共 8 页）
为电能，故 B 错误， C 正确。
故选： C。
二 、填空题
11.聚
开发和利用核能有两种途径， 核裂变和核聚变.其中原子弹是根据核裂变原理制成的，氢弹是根据核聚 变原理制成的， 它们在爆炸时都是在不可控的情况下进行的.
12.超高温；聚变； 氢弹
【解析】根据核聚变的定义和获取方式解答。
两个质量较小的原子核， 在超高温条件下可聚合成 1 个新原子核， 同时释放出能量，这一过程称为聚
变，氢弹就是根据这一原理制造的。
13.机械
【解析】核电站的发电流程：核燃料在反应堆里反应释放出大量的内能，然后利用这些热量给水加热
产生大量高温、高压的水蒸气， 接下来水蒸气推动汽轮机转动，带动发电机发电， 据此解答即可。
核电站发电流程如图所示，其能量转化过程为核能→ 内能→机械能能→ 电能。
故答案为： 机械
三 、解答题
14.（1）核裂变
（2）放射性
（3）内能
（4）液化；较大的比热容
【解析】（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。
（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。
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（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。
15.
(1) 核能；不可再生
(2) >
(3) 飞行器很容易产生超过重力的升力
【解析】
(1) “蜻蜓 ”飞行器使用的是核电池，工作过程中将核能转化为电能， 核能属于不可再生能源。
(2) 因为土卫六表面的引力仅为地球的七分之一，所以 F地 > F土。
(3) 因为土卫六是一个“宜飞不宜行 ”的星球，其表面的引力仅为地球的七分之一，而大气密度为地 球大气的 1.5 倍， 这使得飞行器很容易产生超过重力的升力；同时， 土卫六表面遍布起伏的沙丘， 探 测器很难克服地形阻碍长时间、长距离机动，也就无法实现大范围取样研究，所以选择会飞的“蜻蜓 ” 执行土卫六探测任务。
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