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3.7 核能 分层练习
科学观念：说出核能的概念及其应用；.知道原子核的裂变和聚变是获得核能的两种方式；说出放射性的应用与防护。
科学思维：体会核能发电的过程。
探究实践：通过查阅核反应堆、原子弹、氢弹发明的史料，知道和平利用核能的方式；描述通过查阅有关放射性发现的史料,知道放射性物质的安全使用。
态度责任：通过核能的利用，体会核能的发展前景和重要价值。
01 获得核能的途径
1．下列有关核能说法正确的是（ ）
A．核电站是利用核裂变进行发电的
B．太阳的巨大能量是内部核裂变产生
C．原子弹是利用核聚变的原理制成
D．氢弹是根据核裂变的原理制成的
【答案】A
【解析】【分析】（1）核裂变分为两种：可控核裂变，主要用于核能发电；不可控核裂变，主要用于原子弹；
（2）核聚变的主要应用是氢弹；太阳上无时无刻不发生着核聚变，这是太阳能的来源。
【解答】A.核电站是利用可控核裂变进行发电的，故A正确；
B.太阳的巨大能量是内部核聚变产生，故B错误；
C.原子弹是利用核裂变的原理制成，故C错误；
D.氢弹是根据核聚变的原理制成的，故D错误。
故选A。
2．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。下列说法不正确的是（ ）
A．日本福岛核污染水是C中流出的水
B．核电站核反应堆利用的是A所示的核反应
C．核反应后有核废料，因此它是化学变化
D．根据核电站原理图，能量转化顺序是核能→内能→机械能→电能
【答案】C
【解析】【分析】核电站主要利用核裂变释放的能量进行发电。
【解答】A.日本排放的是核污染水，日本福岛核污染水是机芯断裂，内部核料泄露到冷却水中，A正确；
B.A是核裂变，B是核聚变，核电站主要利用核裂变释放的能量进行发电，B正确；
C. 核反应后有核废料，属于核反应，不是化学反应，也不是化学变化，C错误；
D. 核电站能量转化顺序是核能→内能→机械能→电能，D正确；
故答案为：C。
3．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
【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
02 核能的和平利用
1． 我国自主研发的“华龙一号”核电站总体技术方案通过专家评审．核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆．下列说法正确的是（ ）
A．目前核电站都是通过聚变反应来释放核能
B．核电站产生的核废料对环境没有污染
C．核反应堆中发生的链式反应是可以控制的
D．核反应堆所用的核燃料主要是氢的同位素
【答案】C
【解析】【解答】解：A、核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的，故A错误；
B、核废料是对环境污染很严重的，故B错误；
C、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，故C正确；
D、核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能的，不是氢的同位素，故D错误；
故选C．
【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）核废料是对环境污染很严重的．
2．2020年9月国务院批准建设苍南三澳核电站，该电站发电原理如图，下列关于核电站的说法正确的是（ ）
A．核电站中的核能释放是不可控制的
B．当前的核电站是利用核聚变原理工作的
C．核泄漏释放的放射性物质对人体是无害的
D．核电站中能的转化过程是：核能→内能→机械能→电能
【答案】D
【解析】【分析】根据对核电站工作原理和过程的认识判断。
【解答】A.核电站中的核能释放是可控制的，故A错误；
B.当前的核电站是利用核裂变原理工作的，故B错误；
C.核泄漏释放的放射性物质对人体有严重危害，故C错误；
D.核电站中能的转化过程是：核能→内能→机械能→电能，故D正确。
故选D。
03 放射线
1．关于天然放射线性质的说法正确的是（ ）
A．γ射线就是中子流 B．α射线有较强的穿透性
C．β射线是高速电子流 D．电离本领最强的是γ射线
【答案】C
【解析】【解答】解：A、γ射线是高频率的电磁波，它是伴随α或β衰变放出的．故A错误；
BD、α、β、γ三种射线中穿透能力最强的是γ射线，α射线穿透能力最弱，一张厚的黑纸可以挡住α射线．电离能力最强的是α射线，γ射线电离能力最弱，故BD错误；
C、β是原子核内的中子变为质子时放出的电子，是高速的电子流．故C正确．
故选：C
【分析】正确解答本题需要掌握：了解α、β、γ三种射线的性质以及产生过程．
2．下列事例不属于应用射线的是( )
A．核能发电
B．探测金属内部缺损情况
C．水果保鲜的一种措施
D．治疗癌症
【答案】A
【解析】【分析】放射性现象在工业、农业、医疗等领域都有广泛应用。
【解答】核能发电是将核能转化为内能最终转化为电能，是利用核裂变时释放的大量的能量，而不是利用其放出的射线，故A错误；
工业上利用放射线来测量物体厚度；农业上利用放射线照射种子，使种子发生变异，培育新的优良品种；利用放射线还可以杀菌，可用于水果的保鲜等；医疗上利用 γ 射线治疗癌症，因为人体组织对射线的耐受能力是不同的，细胞分裂越快的组织，它对射线的耐受能力就越弱，故B、C、D正确。
故选：A
3．关于放射性，下列说法正确的是（ ） 。
A．放射性物质在外界的影响下发出穿透能力很强的射线
B．α射线是电中性的高速运动的氦原子核流
C．β射线是带负电的高速运动的电子流
D．放射性物质产生的辐射对人体组织都有破坏作用
【答案】C
【解析】【分析】根据有关放射性的认识分析判断。
【解答】A.放射性物质会自发的发出穿透能力很强的射线，不需要外界条件，故A错误；
B.α射线是带正电的高速运动的氦原子核流，故B错误；
C.β射线是带负电的高速运动的电子流，故C正确；
D.放射性物质产生的辐射对人体组织都有破坏作用与它的强度有关，如果剂量合适，那么不会对人体造成伤害，故D错误。
故选C。
1．A
【详解】在现阶段，核聚变使用的材料为氢（H），利用氢核聚变。故A符合题意， BCD不符合题意。
故选A。
2．D
【详解】将质量很小的原子核在超高温下结合成新的原子核，同时释放出巨大的能量，这就是核聚变，释放出的能量属于核能；氘元素通过核聚变的方式释放的能量，氘元素中的这种能量形式属于核能，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
3．D
【详解】轻核聚变是指两个或多个质量较小的原子核在一定条件下聚合成质量较大的原子核，同时释放出巨大的能量；氢弹爆炸、太阳内部的核反应都是轻核聚变；重核裂变是指质量较大的原子核在一定条件下分裂成两个或多个质量较小的原子核，同时释放出巨大的能量；核电站是通过可控重核裂变获得核能的，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
4．A
【详解】太阳能是地球能量的主要来源，太阳能的实质是原子核聚变产生的核能，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5．B
【详解】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。即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B正确，ACD错误。
故选B。
6．D
【详解】A．根据图片可知，中子轰击重原子核，然后分解为质量较小的轻核，所以该模型表示的是核裂变，故A错误；
B．可用该反应中的可控核裂变获得能量的方式来发电，故B错误；
C．发生核反应时会产生反射性物质，该反应肯定会产生放射性物质，故C错误；
D．该反应产生的中子仍然具有很多能量，可继续轰击其他铀核形成链式反应，故D正确。
故选D。
7．B
【详解】A．目前人类还没有实现完全可控的核聚变，所以目前核电站是利用核裂变反应发电的，故A正确，不符合题意；
B．原子弹是利用核裂变的链式反应原理制成的，“人造太阳”是核聚变原理，所以“人造太阳”的原理与原子弹的原理不相同，故B错误，符合题意；
C．核聚变反应过程需通过高温克服原子核间的作用力，所以超高温是核聚变反应需要满足的条件之一，故C正确，不符合题意；
D．核电站发电的能量转化过程是原子核发生裂变释放出核能，核能转化为水的内能，水汽化成水蒸气，水蒸气推动汽轮机转动，将内能转化为机械能，汽轮机带动发电机发电，将机械能转化为电能，所以是核能→内能→机械能→电能，故D正确，不符合题意；
故选B。
8．A
【详解】A．核电站是在核反应堆放中，利用可控的核裂变来发电的，故A错误，符合题意；
B．核电站发电过程中的能量转化的过程是：通过核反应把核能转化为内能，得到高温水蒸气；水蒸气推动气轮机转动，把内能又转化为机械能；气轮机再带动发电机发电，得到电能，即核能→内能→机械能→电能，故B正确，不符合题意；
C．由于石墨等耐高温材料的熔点高，不容易熔化，所以采用耐高温材料可以使反应堆堆芯不会出现堆芯熔毁，故C正确，不符合题意；
D．使用氦气为堆芯冷却和进行热传导，可以减少水的使用，故可以将核电站建在内陆地区，故D正确，不符合题意。
故选A。
9．B
【详解】A、各种放射线达到一定的强度会对各种生物都造成严重影响，选项错误；
B、利用放射线时，要进行有效的防护和防止污染，选项正确；
C、放射线对人畜虽然有伤害，但也有一定的益处，即有利有弊，选项错误；
D、α射线、β射线和γ射线对人类来说，都是有利有弊的，利用放射线时，要进行有效的剂量控制、严格防护和防止污染，选项错误；
故选B。
10．A
【详解】A．核电站的主要设备是核反应堆，目前我国的核反应堆是利用核裂变来发电的，故A错误，符合题意；
B．核聚变需要极高的温度下才会发生，因此核聚变也叫热核反应，故B正确，不符合题意；
C．核聚变是相对原子质量较小的原子核聚变成质量较大的原子核，同时释放出巨大的能量，比如氘、氚等聚变，故C正确，不符合题意；
D．氢弹是根据核聚变原理制造的，原子弹是核裂变原理制造的，氢弹的威力比原子弹大得多，故D正确，不符合题意。
故选A。
11．D
【详解】工业部门主要应用放射源放出的贯穿本领极强的γ射线来进行探伤作业。故选D。
12．B
【详解】A、由图可知，该图是两种原子的原子核形成一种原子的原子核，表示的是核聚变，选项正确；
B、原子弹和核电站运用的是重核的裂变，该模型所展示的原理是氢核的聚变，选项错误；
C、核聚变与核裂变都会产生放射性物质，所以该反应会产生放射性物质，选项正确；
D、核电站运用的是重核的裂变，该模型所展示的原理是轻核的聚变，所以目前还不能用该反应获得能量的方式来发电，选项正确，故选B。
13．C
【详解】A．核废料会污染环境，产生核辐射，故A错误；
BC．核电站反应堆中发生的核反应是可控制的核裂变，故错误，正确；
D．发电过程中能量转化为：核能内能机械能电能，故错误。
故选C。
14．A
【详解】A．核能发电时，利用核能来加热水，用水产生的高温、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，所以能量转化为核能→内能→机械能→电能，故A正确；
B．目前人类掌握了可控核裂变技术，所以秦山核电站利用了核裂变为电站提供能量，故B错误；
C．虽然核裂变产生的核废料具有放射性，但是核电站的各种设施阻止了核辐射泄露，所以周围核辐射很低，故核电站不需要远离城市，故C错误；
D．核辐射主要有α射线，β射线和γ射线，其中γ射线的波长最短，频率最高，穿透能力最强，故D错误。
故选A。
15． 裂变 内
【详解】[1]核电站是利用原子核发生裂变释放能量来发电的。
[2]核能发电时，在核反应堆中，核能转化为内能，在汽轮机中，内能再转化为机械能，在发电机中，机械能转化为电能。
16． 聚变 机械能 方向
【详解】（1）[1]“东方超环”的反应原理与太阳类似，即通过聚变释放巨大的核能。
（2）[2][3]在核反应堆中，核能转化为介质的内能，在汽轮机中内能转化为汽轮机的机械能，在发电机中，机械能转化为电能，完成最终的转化；这些电能无法自动转化回去，这是因为能量的转移和转化有方向性。
17． 150 A
【详解】[1]图甲是某家庭电能表月初、月末的两次示数，该户本月消耗的电能为
[2]原子核在转变过程中所释放出来的能量，称为核能。太阳辐射的巨大能量来自核聚变，图乙中A所示的是核聚变反应，B是裂变反应。
18． 核能转化为内能 热传递 液态锂铅、水
【详解】（1）[1]由图可知，冷却的液态锂铅经过装置①时变成高温的液态锂铅，温度升高，内能变大，是核能转化为内能。
（2）[2]改变物体内能的方式有两种，做功和热传递，装置②内液态水变成高温水蒸气时，改变水内能的方式是热传递。
（3）[3]由图可知，此装置中能够循环利用的是液态锂铅、水。
19． 甲 AC
【详解】（1）[1]由图可知，图甲为小核聚成大核，为核聚变，图乙为大核分裂成小核。
（2）[2]A．温室效应是由于二氧化碳等温室气体排放过量造成的，核能发电无二氧化碳排放，不会加剧地球温室效应，属于支持的观点，故A符合题意；
B．核废料中不能被完全用尽的核物质仍具有极强放射性，且残留时间长、毒性剧毒，属于反对的观点，不是支持核能发电的观点，故B不符合题意；
C．核燃料的能量密度比化石燃料高几百万倍，核电站所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便，属于支持的观点，故C符合题意。
故选AC。
20． 磁场 核聚变 热能和光能
【详解】（1）[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磁场，把等离子体约束。
（2）[2]东方超环由于核聚变的反应原理跟太阳类似，所以也被称为人造太阳，因此图乙的热核反应示意图，属于 “核聚变”。
（3）[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热能和光能
21． A 机械能 比热容较大
【详解】（1）[1]核裂变和核聚变都能释放能量，核裂变又分为可控制核裂变和不可控制的核裂变，而核电站是利用可控制的原子核裂变产生的能量来发电的，由图乙知道，A符合题意。
（2）[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。
（3）[3]用水来冷却主要是因为水的比热容较大，相同条件下，水吸收的热量更多。
22．(1)B
(2) S1 3
【详解】（1）太阳辐射的巨大能量是轻核聚变产生的，图甲中A是重核裂变反应，图甲中B是轻核聚变反应，所以太阳辐射的巨大能量来自图甲中B所示的核聚变反应。
（2）[1]分析图乙中电路图可知，当太阳能电池板只为蓄电池充电时，则太阳能电池板和蓄电池应串联，所以应闭合控制开关S1。
[2]分析图乙中电路图可知，当断开S1，闭合S2时，蓄电池与R串联，电压表测量R两端电压，电流表测量电路中电流，采样电压为5伏，采样电流为0.6安，定值电阻R电功率
P=UI=5V×0.6A=3W
23． 核裂变 放射性 热传递 核能转化为内能 机械能转化为电能 核聚变
【详解】(1)[1]核反应堆，通过可控的核裂变反应释放核能。
(2)[2][3]核污染主要是指核燃料或核废料的放射性造成的；通过喷水的方式进行有效降温，通过热传递的方法来减小物体的内能。
(3)[4][5]在核反应堆中，将核能转化为内能，发电机中，将机械能转化为电能。
(4)[6]太阳的主要成分是氢，中心温度很高，所以氢核的聚变反应不断进行着，不断释放能量。
24． 聚变 6×108
【详解】（1）[1]“人造太阳”反应原理与太阳类似通过核聚变释放巨大的核能。
（2）[2]“人造太阳”每小时发电量为
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3.7 核能 分层练习
科学观念：说出核能的概念及其应用；.知道原子核的裂变和聚变是获得核能的两种方式；说出放射性的应用与防护。
科学思维：体会核能发电的过程。
探究实践：通过查阅核反应堆、原子弹、氢弹发明的史料，知道和平利用核能的方式；描述通过查阅有关放射性发现的史料,知道放射性物质的安全使用。
态度责任：通过核能的利用，体会核能的发展前景和重要价值。
01 获得核能的途径
1．下列有关核能说法正确的是（ ）
A．核电站是利用核裂变进行发电的 B．太阳的巨大能量是内部核裂变产生
C．原子弹是利用核聚变的原理制成 D．氢弹是根据核裂变的原理制成的
3．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。下列说法不正确的是（ ）
A．日本福岛核污染水是C中流出的水
B．核电站核反应堆利用的是A所示的核反应
C．核反应后有核废料，因此它是化学变化
D．根据核电站原理图，能量转化顺序是核能→内能→机械能→电能
4．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。
02 核能的和平利用
1． 我国自主研发的“华龙一号”核电站总体技术方案通过专家评审．核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆．下列说法正确的是（ ）
A．目前核电站都是通过聚变反应来释放核能
B．核电站产生的核废料对环境没有污染
C．核反应堆中发生的链式反应是可以控制的
D．核反应堆所用的核燃料主要是氢的同位素
2．2020年9月国务院批准建设苍南三澳核电站，该电站发电原理如图，下列关于核电站的说法正确的是（ ）
A．核电站中的核能释放是不可控制的
B．当前的核电站是利用核聚变原理工作的
C．核泄漏释放的放射性物质对人体是无害的
D．核电站中能的转化过程是：核能→内能→机械能→电能
03 放射线
1．关于天然放射线性质的说法正确的是（ ）
A．γ射线就是中子流 B．α射线有较强的穿透性
C．β射线是高速电子流 D．电离本领最强的是γ射线
2．下列事例不属于应用射线的是( )
A．核能发电 B．探测金属内部缺损情况
C．水果保鲜的一种措施 D．治疗癌症
3．关于放射性，下列说法正确的是（ ） 。
A．放射性物质在外界的影响下发出穿透能力很强的射线
B．α射线是电中性的高速运动的氦原子核流
C．β射线是带负电的高速运动的电子流
D．放射性物质产生的辐射对人体组织都有破坏作用
1．2022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．海水中的氘元素通过核聚变的方式释放的能量，相当于地球上所有石油燃烧产生的能量。氘元素中的这种能量形式属于（ ）
A．内能 B．化学能 C．电能 D．核能
3．日本从2023年8月起陆续排放福岛核电站核污水，我国一直坚定地反对，并始终强调海洋是全人类共同的财富。福岛核电站获得核能的途径是（ ）
A．轻核裂变 B．轻核聚变 C．重核聚变 D．重核裂变
4．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
5．如图为核电站发电流程图。在核电站发电过程中，从核能到电能，图中所示的能量转化顺序正确的是（ ）
A．核能，化学能，机械能，电能 B．核能，内能，机械能，电能
C．核能，机械能，内能，电能 D．核能，内能，化学能，电能
6．如图表示用中子轰击铀原子核产生氪核和钡核的模型。下列叙述正确的是（ ）
A．该模型表示的是核聚变
B．不能用该反应获得能量的方式来发电
C．该反应不会产生放射性物质
D．该反应产生的中子可继续轰击其他铀核形成链式反应
7．有“人造太阳”之称的世界首个全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST），由我国科学团队建成并成功运行，不仅创造了1.2亿度101秒、可重复高约束模403秒等10项托卡马克运行的世界纪录，还为人类开发利用核聚变清洁能源奠定了重要的技术基础，下列说法不正确的是（ ）
A．目前核电站是利用核裂变反应发电的
B．“人造太阳”的原理与原子弹的原理相同
C．超高温是核聚变反应需要满足的条件之一
D．核电站发电的能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能
8．2023年12月6日，全球首座第四代核电站——高温气冷堆核电站示范工程在山东正式并网发电；反应堆堆芯采用石墨等耐高温材料，采用稀有气体氮气进行堆芯冷却和热传导；下列关于高温气冷堆核电站的说法中不正确的是（ ）
A．核电站是根据核聚变的原理制成的
B．核电站发电的能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能
C．采用石墨等耐高温材料可以使反应堆堆芯不会出现堆芯熔毁
D．使用氦气为堆芯冷却和进行热传导，可以将核电站建在内陆地区
9．以下对于放射线的说法正确的是（ ）
A．放射线无污染，无公害，使用时十分安全简单
B．利用放射线时，要进行有效的防护和防止污染
C．放射线对人畜伤害严重，有弊无利，难于利用
D．α射线和β射线是有益的，而γ射线是有害的
10．2023年8月25日，新一代“人造太阳”——“中国环流三号”取得重大科研进展，是我国核聚变能量开发进程中的重要里程碑。下列关于核聚变的说法错误的是（ ）
A．目前我国的核电站是利用核聚变来发电的
B．核聚变的发生需要极高的温度，所以核聚变也叫热核反应
C．核聚变的原料是相对原子质量较小的原子，比如氘、氚等
D．氢弹是根据核聚变原理制造的，它的威力比原子弹大得多
11．2014年5月7日，南京某公司在探伤作业中意外丢失黄豆大小的放射源铱-192，三天后被追回。铱-192发出的物质能穿透三十多毫米厚的钢板，这一性质可用于金属内部探伤。结合图示可推知，铱-192最有可能发出的是（ ）
A．可见光 B．α射线 C．β射线 D．γ射线
12．如图是获取核能途径的模型图之一。下列叙述错误的是（ ）
A．该模型表示的是核聚变
B．原子弹运用的就是该模型所展示的原理
C．该反应会产生放射性物质
D．目前还不能用该反应获得能量的方式来发电
13．2022年6月28日，三门核电站二期工程正式开工，标志着台州利用核能进入新阶段，下列说法正确的是（ ）
A．核电站反应堆产生的核废料对环境没有污染
B．核电站反应堆中发生的核反应是不可以控制的
C．核反应堆是核电站的“心脏”，里面发生的是核裂变
D．发电过程中能量转化为：核能机械能内能电能
14．位于浙江省嘉兴市海盐县的秦山核电站是我国自行设计、建造和运营管理的第一座30万千瓦压水堆核电站。关于核电站，下列说法正确的是（ ）
A．核电站实现了核能→内能→机械能→电能的能量转化
B．秦山核电站利用了核聚变为电站提供能量
C．核电站周围核辐射严重，所以核电站要远离城市
D．核辐射主要有α射线，β射线和γ射线，其中α射线穿透能力最强
15．全球领先的第四代核能利用技术——“钍基熔盐核反应堆”近日在甘肃省武威市成功建成。与传统反应堆相比，该核反应堆采用无水冷却技术，使用高温液态熔盐作为冷却剂，可在干旱地区实现高效发电。该新型核电站发生的是核 （填“裂变”或“聚变”）反应，其能量转化过程为核能→ 能→机械能→电能。
16．如下图1所示，中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”（EAST）实现1.2亿摄氏度101秒等离子体运行，创造了世界新纪录。
（1）“东方超环”的反应原理与太阳类似，即通过 （选填“裂变”或“聚变）释放巨大的核能；
（2）如图2为核电站发电流程图，在核电站的发电过程中，核电站能量转化是核能→内能→ →电能。但这些电能无法自动转化回去，这是因为能量的转移和转化有 性。
17．电能因其易于运输和转化被广泛运用，长远看太阳能和核能将有广阔的发展空间。
（1）图甲是某家庭电能表月初、月末的两次示数，该户本月消耗的电能为 千瓦时；
（2）原子核在转变过程中所释放出来的能量，称为核能。太阳辐射的巨大能量来自图乙中 所示的核反应（填“A”或“B”）。
18．2022年10月，中国新一代“人造太阳”装置（HL-2M）等离子体电流突破100万安培（1兆安），创造了中国可控核聚变装置运行新纪录。如图所示为科学家设计的核聚变发电原理图。
（1）装置①是核聚变发生的场所，核聚变时的能量转化是 。
（2）装置②内液态水变成高温水蒸气时，改变水内能的方式是 。
（3）此原理图中，循环利用的物质有 。
19．2017年，我国启动了中国聚变工程实验堆的工程设计。中国聚变工程实验堆按照太阳内部热核聚变的原理，设计建造可控的“人造太阳”造福人类社会。
（1）如图为核聚变示意图的是 （选填“甲”或“乙”）；
（2）核电站的建设前期存在很多争议。下列观点中，支持核能发电的是 （多选，填字母）。
A．核能发电无二氧化碳排放，不会加剧地球温室效应
B．核废料中不能被完全用尽的核物质仍具有极强放射性，且残留时间长、毒性剧烈
C．核燃料的能量密度比化石燃料高几百万倍，核电站所使用的燃料体积小
20．中国“人造太阳”——全超导托卡马克(EAST)东方超环，在全球首次实现了上百秒的稳态高约束运行模式，不仅创造了新的世界纪录，还为人类开发利用核聚变清洁能源奠定了重要的技术基础。
（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 。
21．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。
22．图甲表示原子核在转变过程中释放能量的方式，图乙是某种光伏发电技术简化电路。
(1)太阳辐射的巨大能量来自图甲中 （选填“A”或“B”）所示的核反应；
(2)当太阳能电池板只为蓄电池充电时，应闭合控制开关 （选填“S1”、“S2”或“S1和S2”）；人们通过电压采样、电流采样来管理光伏电路的工作状态，当断开S1闭合S2时，采样电压为5伏，采样电流为0.6安，则定值电阻R电功率是 瓦。
23．如图是核电站发电的流程图，
（1）在核电站核反应堆是通过可控 反应释放核能的设备。
（2）核污染的主要原因是核燃料或核废料具有 。为了给处于高温的核反应堆的外壳降温。消防员通过喷水的方式进行有效降温，这是用 的方法来改变内能。
（3）核电站发电时，在核反应堆中，能量是如何转化的？ 。发电机中能量是如何转化的？ 。
（4）太阳的巨大能量就是内部 产生的。
24．2023年4月中国“人造太阳”成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒，创造新的世界纪录，
（1）其反应原理与太阳类似，是通过核 ，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 千瓦时。
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