【浙教版】科学九上 3.7核能 巩固提升练
一、选择题
1． 任何事物都具有两面性，我们要学会辩证地看问题。下列有关核能的说法正确的是 ( )
A．无污染的太阳能是核聚变释放的能量，所以核聚变不会有污染
B．用核裂变释放的能量来发电的核电站很安全，所以使用核能无任何风险
C．核燃料裂变后的核废料是一种污染物
D．核电站一般选址在沿海，是因为可以将核反应后的废弃物排入海里
【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】核能的释放主要有三种形式：1、核裂变能：所谓核裂变能是通过一些重原子核（如铀-235、铀-238、钚-239等）的裂变释放出的能量。2、核聚变能：由两个或两个以上氢原子核（如氢的同位素—氘和氚）结合成一个较重的原子核，同时发生质量亏损释放出巨大能量的反应叫做核聚变反应，其释放出的能量称为核聚变能。3、核衰变：核衰变是一种自然的慢得多的裂变形式，因其能量释放缓慢而难以加以利用。
【解答】A. 无污染的太阳能是核聚变释放的能量，所以核聚变会有污染 ，A错误；
B. 用核裂变释放的能量来发电的核电站很安全，所以使用核能有风险，有些核能不可控，B错误；
C. 核燃料裂变后的核废料是一种污染物，C正确；
D. 核电站一般选址在沿海，是因为海边地区提供了更广阔的空间用于布局，有助于降低事故对周围环境和居民的影响，同时大海作为额外的安全屏障，可以减缓核反应的速度并减轻潜在的危险。 此外，海边地区通常地势较低，便于在紧急情况下疏散，降低了应对事故的难度。 D错误；
故答案为：C
2．原子弹在制造时需用到下列哪种物质( )
A．氘 B．氚 C．氢 D．铀
【答案】D
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】核裂变是质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核，并释放能量的过程。
【解答】用中子轰击铀-235原子核，可以使铀核裂变为氪核和钡核，同时向外 释放能量，并产生2---3个新中子。如果产生的中子继续轰击其他铀核，引起铀核裂变，就会导致越来越多的铀核不断地发生裂变，放出越来越多的能量，这种连锁式的铀核裂变反应称为链式反应。原子弹就是利用这个原理制造的。
故选：D
3． 发展核能是解决能源危机的主要出路之一。如图所示为核电站的工作流程图，下列关于流程中各装置的能量转化，正确的是 ( )
A．核反应堆：核能转化为机械能 B．蒸汽轮机：机械能转化为内能
C．发电机：电能转化为机械能 D．应用：电能转化为化学能
【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】 核电站的原理：核能→水和水蒸气的内能→发电机转子的机械能→电能。
【解答】A. 核反应堆：核能转化为热能，A错误；
B. 蒸汽轮机：内能转化为内机械能，B错误；
C. 发电机：机械能转化为电能，C错误；
D. 应用：电能转化为化学能，D正确；
故答案为：D
4． 关于核能的应用，下列说法不正确的是 ( )
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．α、β、γ三种射线中，γ射线可以治疗癌症
【答案】C
【知识点】核裂变与核聚变；核电站及其工作原理
【解析】【分析】 核电站的原理：核能→水和水蒸气的内能→发电机转子的机械能→电能。核能的释放主要有三种形式：1、核裂变能
所谓核裂变能是通过一些重原子核（如铀-235、铀-238、钚-239等）的裂变释放出的能量。2、核聚变能：由两个或两个以上氢原子核（如氢的同位素—氘和氚）结合成一个较重的原子核，同时发生质量亏损释放出巨大能量的反应叫做核聚变反应，其释放出的能量称为核聚变能。3、核衰变：核衰变是一种自然的慢得多的裂变形式，因其能量释放缓慢而难以加以利用。
【解答】A. 人类利用核能的途径是核裂变和核聚变，A正确；
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，B正确；
C.原子弹是在不可控的链式反应下进行的核裂变，核电站是在可控的链式反应下进行的核裂变，C错误；
D. α、β、γ三种射线中，γ射线可以治疗癌症 ，D正确；
故答案为：C
5．在核电站中，所发生的核反应（ ）。
A．是聚变反应
B．是裂变反应
C．有的是聚变反应，有的是裂变反应
D．既不是聚变反应，也不是裂变反应
【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】 目前获得核能有两种途径：核裂变、核聚变；
核裂变：把重核分裂成质量较小的原子核，释放出核能的反应称为核裂变；原子弹、核电站的能量都来源于核裂变；
核聚变：质量较小的原子核在超高温下结合成新的原子核，释放出核能的反应称为核聚变；氢弹和太阳的能量都来源于核聚变。
【解答】核电站利用核能发电，它的核心设备是反应堆，在反应堆内部用中子轰击铀235原子核，铀核分裂时释放出核能，这种反应称为核裂变，原子弹、核电站的能量都来源于核裂变。核电站是可控的核反应，原子弹是不加控制的核反应。如何实现可控聚变，如何利用可控聚变释放的核能，科学家正在积极地探索着。
故选：B。
6． 如图所示为氢核聚变简图，请据图判断下列说法正确的是 ( )
A．图中b核和c核内的质子数不同
B．氢核聚变过程中元素种类不会改变
C．图中a和b分别代表不同种元素的原子核
D．原子弹主要是利用了核聚变释放出来的能量
【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】 质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互称为同位素。 在原子中，质子数=电子数=原子序数=核电荷数；
【解答】A.图中b核和c核内的质子数不同，正确，白色是是质子数，灰色的是中子数；
B. 氢核聚变过程中元素种类会发生改变，变成了氦原子，B错误；
C. 图中a和b分别代表同种元素的原子核，因为他们的质子数相同，C错误；
D. 原子弹主要是利用了核裂变释放出来的能量，D错误；
故答案为：A
7．（浙教版科学九上第三章 第7节核能）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
【知识点】核裂变与核聚变
【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。
8．核电站的核反应堆中发生的变化是（）
A．质量大的原子核的裂变 B．质量小的原子核的聚变
C．裂变和聚变同时发生 D．核物质燃烧释放出内能
【答案】A
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【解答】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．
故选A．
【分析】裂变是由较重的原子核分裂成较轻的原子核，会释放出巨大的能量，原子弹和核电站都是利用了这一原理，这跟核聚变是不一样的过程．
9．（2025九上·黄岩期末）台州已成为发电大市，有多种发电方式。图甲为三门核电站发电流程图，图乙为温岭江厦潮汐发电原理图。下列关于两种发电方式说法正确的是
A．核电站利用核聚变获得核能
B．发电机是将电能转化为机械能
C．潮汐发电主要是利用水的内能
D．涨潮和退潮时的能量转化形式相同
【答案】D
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】A.根据核电站的能量转化判断；
B.根据发电机的能量转化判断；
CD.根据潮汐发电的能量转化判断。
【解答】 A.核电站利用核裂变获得核能，故A错误；
B.发电机是将机械能转化为电能，故B错误；
C.潮汐发电主要是利用水的机械能，故C错误；
D.涨潮时和退潮时，都是水的动能转化为电能，故D正确。
故选D。
10．（浙教版科学九年级上学期 3.7核能同步练习）关于核能的获得，下列说法中正确的是（ ）
A．核反应堆是利用原子核裂变时在极短的时间内放出大量核能的装置
B．当原子核内部发生变化时，能释放巨大的能量，核裂变和核聚变是获得核能的两条途径
C．核裂变时发生热核反应，核聚变时发生链式反应
D．氢弹是利用原子核发生可控制的核裂变时能释放巨大核能的武器
【答案】B
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】核能利用的两种方式：核裂变和核聚变。核电站利用可控核裂变发电，原子弹利用不可控核裂变制造武器；核聚变叫热核反应，核裂变叫链式反应，据此回答。
【解答】A.核反应堆利用的是可控的核裂变进行发电，因此它的反应比较缓慢，故A错误；
B.当原子核内部发生变化时，能释放巨大的能量，核裂变和核聚变是获得核能的两条途径，故B正确；
C.核聚变叫热核反应，核裂变叫链式反应，故C错误；
D.氢弹是利用核聚变时释放巨大核能的武器，故D错误。
故选B。
11．现代的大型舰艇及航空母舰常以核反应堆作动力，其目的是( )
A．利用核裂变的巨大威力
B．利用核裂变提供的巨大能量
C．核反应堆在使用上比使用化石燃料更安全
D．利用它发射核武器
【答案】B
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】核能利用的核心设备是核反应堆，核反应堆是通过可控核裂变（链式反应）释放出巨大能量的。
【解答】现代的大型舰艇及航空母舰常以核反应堆做动力源，其主要是因为核裂变能够提供巨大的能量，可以满足舰艇的需要。
故答案为：B
12．（2025九上·衢州期末）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（ ）
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．核能有放射性风险，所以要禁止使用
【答案】C
【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、能量转化的知识分析判断。
【解答】A.核反应堆是利用核裂变原理工作的，故A错误；
B.水蒸气会推动蒸汽轮机转动，将内能转化为机械能，故B错误；
C．发电机将机械能转化为电能，故C正确；
D. 核电站可以为人们提供安全高效的电能，应用得当放射性风险在可控范围内，积极发展可以缓解当前能源危机的影响，故D错误。
故选C。
13．（2025九上·婺城期末）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，采用稀有气体氦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．该核电站是利用原子核裂变的原理工作的，因此是可控的
B．使用氦气进行堆芯冷却和热传导，利用了氦气比热容较大的性质
C．采用石墨等耐高温材料可以使反应堆堆芯不会出现因高温而熔毁
D．该核电站发电时的能量转化过程是：核能→机械能→内能→电能
【答案】D
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】 核反应的过程分核聚变和核裂变。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。
【解答】 A.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A正确不合题意；
B. 使用氦气进行堆芯冷却和热传导，利用了氦气比热容较大的性质 ，故B正确不合题意；
C. 采用石墨等耐高温材料可以使反应堆堆芯不会出现因高温而熔毁 ，故C正确不合题意；
D.核电站能量转化的过程是：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，则整个过程中能量转化的正确顺序是：核能→内能→机械能→电能，故D错误符合题意。
故选D。
14．（2023九上·磐安期末）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
【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.根据核电站的工作原理判断；
B.根据氢弹的工作原理判断；
C.根据核聚变反应的条件来判断；
D.根据核电站能量转化的过程判断。
【解答】 A.目前核电站是利用可控的核裂变反应发电的，故A正确不合题意；
B.“人造太阳”的原理与氢弹的原理相同，利用的是核聚变，故B错误符合题意；
C.核聚变必须在极高的温度和压强下进行，故C正确不合题意；
D.核电站能量转化的过程是：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，则整个过程中能量转化的正确顺序是：核能→内能→机械能→电能，故D正确不合题意。
故选B。
15．（2020·湖州）如图表示用中子轰击铀-235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．该反应产生的中子可继续轰击其他铀核形成链式反应
C．该反应不会产生放射性物质
D．不能用该反应获得能量的方式来发电
【答案】B
【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）根据核聚变的过程分析；
（3）根据核聚变的产物分析；
（4）根据核聚变的能量利用形式分析。
【解答】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.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B正确；
C.该反应肯定会产生放射性物质，故C错误；
D.可用该反应中的可控核裂变获得能量的方式来发电，故D错误。
故选B。
二、填空题
16．（华师大版初中科学九年级下学期6.3 核能的开发与放射性防护）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。
17．（2025九下·杭州开学考）太阳为地球提供了三大的能量，这些能量来自太阳内部不停发生的 （填获得核能的途径）。有些人“谈核色变”，因为核电站一旦发生泄漏就会对环境造成巨大的污染，核污染的原因是核燃料具有 。
【答案】核裂变；放射性
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】 （1）核裂变和核聚变都能释放能量，太阳内部发生的是核聚变；
（2）核电站的核废料具有放射性。
【解答】 （1）太阳能来自于太阳内部的核聚变反应；
（2）有些人“谈核色变”，因为核电站一旦发生泄漏就会对环境造成巨大的污染，核污染的原因是核燃料具有放射性。
18．（浙教版科学九上第三章 第7节核能）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。
【答案】超高温；聚变；氢弹
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】根据核聚变的定义和获取方式解答。
【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。
19．（2025·黄岩模拟） “追星揽月，牧星苍穹”，我国计划2030年前实现中国人首次登陆月球。
（1）月球上的氦-3储量丰富，右图是氦-3的原子模型示意图，B 表示 (填“质子” “中子”或“电子”)。
（2）氦-3与氘进行核聚变反应时，能够释放出巨大的能量，其原理与 相似(填“火药弹” “氢弹”或“原子弹”)。
【答案】（1）质子
（2）氢弹
【知识点】核裂变与核聚变；构成物质的粒子模型；原子的构成
【解析】【分析】（1）A在原子核外，所以是电子，电子数等于质子数等于原子序数，可知B为质子，C为中子。
（2）原子弹的原理是核裂变。
【解答】（1）氦元素属于2号元素，原子核中含有2个质子，可知B为质子。
（2）氢弹的原理也是核聚变，可知氦-3与氘进行核聚变反应时，能够释放出巨大的能量，其原理与氢弹的原理相似。
20．（2025九上·永康期末）《中国核能发展报告2024》蓝皮书显示，2023年我国核电发电量为4333.71亿千瓦时，位居全球第二，核能作为清洁低碳能源，未来发电占比有望持续提高。
（1）如图甲所示符号表示当心 ；
（2）核能的开发利用可以减少二氧化碳气体的排放。下列乙、丙两幅核变化示意图中，能形象描述核电站核能获得方式的是图 。
【答案】（1）辐射
（2）乙
【知识点】核裂变与核聚变；模型与符号
【解析】【分析】核反应包括核裂变与核聚变，在发生核裂变与核聚变时，都会释放出巨大的能量。
【解答】（1）如图甲所示符号表示当心辐射；
（2）核电站获得核能的方式是核裂变，如图乙。
故答案为：（1）辐射；（2）乙。
21．（2025九上·温岭期末） 三门核电站已实现安全发电1000亿度，减少二氧化碳排放7400多万吨，创造了良好的经济效益和环境效益。
（1） 目前，核电站获取核能的途径为重核 。
（2） 对于核能发电，存在着以下几种观点，其中支持发展核电的有____。
A．核能发电存在着核泄漏的安全隐患
B．放射性废料处理不当，会导致环境污染
C．核能发电的原料体积小，能量大，运输方便
D．与传统燃煤发电相比，核能发电产生的二氧化碳更少
【答案】（1）裂变
（2）C；D
【知识点】核裂变与核聚变；核电站及其工作原理
【解析】【分析】（1）太阳内部以及氢弹的原理是氢核聚变。
（2）支持核电发展的观点是认为核电利大于弊的观点。
【解答】（1）核电站的原理和原子弹一样，采取的都是重核裂变的方式获得核能。
（2）A、核泄露存在安全隐患，属于不支持核电的观点，故A不符合题意；
B、放射性废料处理不当，会导致环境污染，属于不支持核电的观点，故B不符合题意；
C、核能发电的原料体积小，能量大，运输方便，属于支持核电的观点，故C符合题意；
D、核能产生的二氧化碳少，可以减缓温室效应，属于支持核电的观点，故D符合题意。
故答案为：CD。
22．（2025九上·椒江期末）电能因其易于运输和转化而被广泛运用，但长远看核能和太阳能将有更广阔的发展空间。
（1）如图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 度。
（2）核电站中，发生的核反应是 (选填“核裂变”或“核聚变”)。
（3）太阳能热水器是将太阳光能转化为热能的装置。某热水器内盛有100千克温度为25℃的水，受阳光照射水温升高到 75℃，这些水吸收了 焦的热量( 焦/(千克·℃))。
【答案】（1）101.1
（2）核裂变
（3）2.1×107J
【知识点】热量的计算；核裂变与核聚变；电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】（1）电能表的最后一位为小数部分，据此读出两个电能表的示数，然后相减即可；
（2）根据核电站的工作原理解答；
（3）根据Q=cm△t计算水吸收的热量。
【解答】（1）根据图片可知，该户本月消耗的电能为：5647.8kW·h-5546.7kW·h=101.1kW·h；
（2） 核电站中，发生的核反应是核裂变；
（3）水吸收的热量Q=cm△t=4.2×103J(kg·℃)×100kg×（75℃-25℃）=2.1×107J。
三、实验与探究题
23．（2025九上·上虞期末）发展核能是解决能源危机的主要出路之一、国家能源局披露截至2024年，我国核电在运在建规模升至世界第一。
（1）核电站利用的能量来自图甲中 所示的核反应（选填“A”或“B”）。
（2）如图乙是核电站发电的流程图，在核电站的发电的过程中，下列说法正确的是___________。
A．冷凝器中发生的物态变化是汽化
B．在核反应堆的外围有一层厚厚的水泥防护层，其作用是防止核泄漏
C．能量转化顺序是：核能→化学能→机械能→电能
【答案】（1）A
（2）B
【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分析；
（2）A.根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称；
B.根据核燃料存在辐射分析；
C.根据核电站的能量转化过程判断。
【解答】（1）根据题意可知，核电站是利用可控的核裂变来获得能量。根据甲图可知，A为核裂变，B为核聚变，故选A；
（2）A．在冷凝器内，水蒸气由气态变为液态的水，属于液化现象，故A错误；
B．核反应堆的外围，有一层厚厚的水泥防护层，其作用是防止核泄漏，故B正确；
C．核电站能量转化的过程，即核能→内能→机械能→电能，故C错误。
故选B。
（1）核电站是利用可控的核裂变来获得能量的，图甲中A表示核裂变。
（2）A．冷凝器内，水由气态变为液态，是液化现象，故A错误；
B．核原料有很大的辐射，所以核反应堆的外围，有一层厚厚的水泥防护层，其作用是防止核泄漏，故B正确；
C．核电站能量转化的过程是：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，故能量转化的顺序正确的是核能→内能→机械能→电能，故C错误。
故选B。
24．中科院的“人造太阳”(EAST)物理实验中首次实现氚D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
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】 核裂变是一个原子核分裂成几个原子核的变化。 只有一些质量非常大的原子核像铀 (yóu)、钍 (tǔ)等才能发生核裂变。 这些原子的原子核在吸收一个中子以后会分裂成两个或更多个质量较小的原子核，同时放出二个到三个中子和很大的能量，又能使别的原子核接着发生核裂变，使过程持续进行下去，这种过程称作链式反应。 原子核在发生核裂变时，释放出巨大的能量称为原子核能，俗称原子能。 1克铀235完全发生核裂变后放出的能量相当于燃烧2.5吨煤所产生的能量。 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。
【解答】（1）“人造太阳”获得核能的方式是核聚变；
（2） 下列四位同学的观点支持科学家继续进行这项研究的是 AB；C是反对意见；D的表述错误，喝的聚变是不可控的，不是随开随关的；
故答案为：（1） 核聚变 （2） A B
25．核能是一种高效清洁的能源。2020年11月，具有完全自主产权的“华龙一号”核电机组并网发电。如图是核电机组示意图，通过三个回路的设计有效提高了安全性。
（1）一回路：反应堆中核燃料是利用原子核 (选填“裂变”或“聚变”)释放的能量，从而将水加热到约320℃，气压达到150多个标准大气压，此时水不会沸腾的原因是 。
（2）二回路：蒸汽发生器中的水被加热后 (填物态变化名称)成水蒸气，这些水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。
（3）三回路：核电站通常建在海边用海水作冷凝剂，原因是海水量多且 。
【答案】（1）裂变；气压增大，水的沸点升高
（2）汽化
（3）比热容大
【知识点】汽化及汽化吸热的特点；沸点及沸点与气压的关系；比热容；核裂变与核聚变
【解析】【分析】（1）①根据核反应堆的工作原理解答。
②根据液体沸点随上方气压的增大而升高的规律解答；
（2）根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称。
（3）比热容是表示物质吸放热本领大小的物理量。
【解答】（1）①反应堆中核燃料是利用原子核裂变释放的能量，从而将水加热到约320℃；
②气压达到150多个标准大气压，此时水不会沸腾的原因是：气压增大，水的沸点升高。
（2）蒸汽发生器中的水被加热后从液态变成气态发生汽化现象从而变成水蒸气；
（3）核电站通常建在海边用海水作冷凝剂，原因是海水量多且比热容大。
26．（浙教版科学九上第三章 第7节核能）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、综合题
27． 三门核电站是浙江省第二座核电站，装机总功率为750万千瓦。该核电站获取核能的途径如图 (填“甲”或“乙”)所示，反应堆中发生的能量转化为 。该核电站的年发电量为 千瓦时(一年以360天计)。
【答案】乙；核能转化为内能；
【知识点】核裂变与核聚变；核电站及其工作原理
【解析】【分析】核电站的原理：核能→水和水蒸气的内能→发电机转子的机械能→电能。核能的释放主要有三种形式：1、核裂变能所谓核裂变能是通过一些重原子核（如铀-235、铀-238、钚-239等）的裂变释放出的能量。2、核聚变能：由两个或两个以上氢原子核（如氢的同位素—氘和氚）结合成一个较重的原子核，同时发生质量亏损释放出巨大能量的反应叫做核聚变反应，其释放出的能量称为核聚变能。3、核衰变：核衰变是一种自然的慢得多的裂变形式，因其能量释放缓慢而难以加以利用。
【解答】 三门核电站是浙江省第二座核电站，装机总功率为750万千瓦。该核电站获取核能的途径如图乙所示，属于重核裂变，反应堆中发生的能量转化为核能转化为内能。该核电站的年发电量=pt=7500000千瓦×360×24=6.48×1010千瓦时(一年以360天计)。
故答案为：乙；核能转化为内能、
28．（2025九下·杭州模拟）如图所示，我国自主设计、建造的全超导托卡马克核反应实验装置——东方超环(EAST)，在1亿度超高温度下运行10秒时间。
（1）东方超环被称为人造太阳，其能量产生原理与太阳类似，通过原子核 (选填“聚变”或“裂变”)释放出巨大的能量。
（2）核反应实验装置中，用通电线圈产生的磁场，将超高温等离子体约束在磁场中，而要产生强磁场，线圈中需要很大的电流，但是线圈自身有一定的电阻，线圈中有大电流通过，会产生很高的热量，原因是电流具有 (选填“热效应”或“磁效应”)。
（3）人造大阳的加热功率为 利用人造太阳发电的效率为60%，则工作10秒时间，发电量则 kW·h。
【答案】（1）聚变
（2）热效应
（3）2×106
【知识点】功率计算公式的应用；核裂变与核聚变；影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】 （1）将质量很小的原子核，在超高温下结合成新的原子核，会释放出更大的核能，这种反应叫做聚变，也称为热核反应；
（2）根据焦耳定律可知电流具有热效应；
（3）已知功率和发电效率，利用公式W=ηPt可计算每小时发电量。
【解答】 （1）“人造太阳”的反应原理与太阳相似，通过核聚变的途径释放出巨大能量，从而获得高温；
（2）根据焦耳定律可知电流具有热效应，因此线圈流过大电流后会产生大量热量，这说明电流具有热效应；
（3）人造太阳”每小时发电量为：W=ηPt=60%×1.2×1012W×10s=60%×1.2×109kW×h=2×106kW h。
29．（2025·金华模拟）我国的核电事业发展迅速，已经建成几座核电站，其中广东大亚湾核电站每年发电量约70%的电力供应香港，30%的电力供应广东电网。在保证输送功率不变的情况下，远距离送电采取高压送电的方式来实施，该核电站用10千伏的高压进行输电。下图是核电站的工作原理图和远距离输电流程示意图。
（1）核电站是利用 的原理释放能量。
（2）关于远距离输电，下列表述正确的是（）。
A．提高输电电压会增大输电电流，从而增大输电损失；
B．提高输电电压可以减小输电线电阻，从而减小输电损失；
C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小；
D．若能研制出常温下的超导体，用它制作远距离输电导线，将不需要高压输电方式。
（3）该核电站的发电输出电功率为2×107W，则一天24小时共输出多少度电
【答案】（1）核裂变
（2）D
（3）
【知识点】半导体和超导体；核电站及其工作原理；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用；焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】（1）核电站和原子弹的原理均为核裂变；太阳内部和氢弹的原理是核聚变。
（2）根据P=UI和进行判断，可知功率一定时，电压越大，电流越小，损耗的电能越少，所以选择高压输电。
（3）通过W=Pt计算输出的电能，注意单位换算，度即为千瓦时。
【解答】（1）核电站是利用核裂变的原理释放能量的，与原子弹的原理相同。
（2）A、输出功率一定时，由可知，电阻一定时，电压越大，电流越小，由可知，产生的内能越少，则消耗的电能越小，可知使用高压电线输送电能能在输送过程中的减少电能损耗，故A错误；
B、电阻与电压无关，故B错误；
C、电压一定时，由可知，电功率越大，电流越大，由可知，产生的内能越多，损耗的电能越多，故C错误；
D、若能研制出常温下的超导体，没有电阻，则不会有内能产生，不会有电能的损耗，可知则不需要
高压输电方式，故D正确。
故答案为：D。
30．（2025九上·临海期末） 电能因其易于运输和转化被广泛运用，长远看利用太阳能和核能发电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，图乙为获得核能两条途径的示意图。目前核电站中核反应堆提供核能的途径为 (选填“A”或“B”)；
（3） 太阳能热水器内盛有100千克温度为20℃的水，受阳光的照射水温升高到70℃，则这些水吸收的热量为 焦。[ 焦/(千克·℃)]
【答案】（1）150
（2）A
（3）解：这些水吸收的热量是：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg ℃）×100kg×（70℃-20℃）=2.1×107J。
【知识点】热量的计算；核裂变与核聚变；电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】 （1）电能表是测量用户在某段时间内消耗电能的仪表，它的单位是千瓦时，最后一位是小数。
（2）轻核变重核为聚变，重核变轻核为裂变；
（3）根据热量公式Q吸=cm（t-t0）来计算水吸收的热量。
【解答】 （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：W=5818.3kW h-5668.3kW h=150kW h。
（2）原子核在转变过程中所释放出来的能量，称为核能，目前核电站反应堆利用的可控的核裂变，故选A。
31． 日本曾经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。
（1）核电站是利用 能来发电的，其能量来源是原子核发生的核 (填“裂变”或“聚变”)。
（2）由于一系列的爆炸，大量的核燃料外泄，使得周围的人们处在核污染当中。图中是核辐射标志的是 。
（3）为了给处于高温中的核反应堆外壳降温，消防员通过喷水的方法来有效降温，这是用 的方法来改变内能的。
【答案】（1）核；裂变
（2）C
（3）热传递
【知识点】核裂变与核聚变；核电站及其工作原理
【解析】【分析】改变内能的方式有：第一，做功；第二，热传递；核能的释放主要有三种形式：1、核裂变能所谓核裂变能是通过一些重原子核（如铀-235、铀-238、钚-239等）的裂变释放出的能量。2、核聚变能：由两个或两个以上氢原子核（如氢的同位素—氘和氚）结合成一个较重的原子核，同时发生质量亏损释放出巨大能量的反应叫做核聚变反应，其释放出的能量称为核聚变能。3、核衰变：核衰变是一种自然的慢得多的裂变形式，因其能量释放缓慢而难以加以利用。
【解答】（1） 核电站是利用核能来发电的，其能量来源是原子核发生的核裂变；
（2） 由于一系列的爆炸，大量的核燃料外泄，使得周围的人们处在核污染当中。图中是核辐射标志的是 C
（3） 为了给处于高温中的核反应堆外壳降温，消防员通过喷水的方法来有效降温，这是用热传递的方法来改变内能的。
故答案为：（1）核；裂变（2）C（3）热传递
1 / 1【浙教版】科学九上 3.7核能 巩固提升练
一、选择题
1． 任何事物都具有两面性，我们要学会辩证地看问题。下列有关核能的说法正确的是 ( )
A．无污染的太阳能是核聚变释放的能量，所以核聚变不会有污染
B．用核裂变释放的能量来发电的核电站很安全，所以使用核能无任何风险
C．核燃料裂变后的核废料是一种污染物
D．核电站一般选址在沿海，是因为可以将核反应后的废弃物排入海里
2．原子弹在制造时需用到下列哪种物质( )
A．氘 B．氚 C．氢 D．铀
3． 发展核能是解决能源危机的主要出路之一。如图所示为核电站的工作流程图，下列关于流程中各装置的能量转化，正确的是 ( )
A．核反应堆：核能转化为机械能 B．蒸汽轮机：机械能转化为内能
C．发电机：电能转化为机械能 D．应用：电能转化为化学能
4． 关于核能的应用，下列说法不正确的是 ( )
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．α、β、γ三种射线中，γ射线可以治疗癌症
5．在核电站中，所发生的核反应（ ）。
A．是聚变反应
B．是裂变反应
C．有的是聚变反应，有的是裂变反应
D．既不是聚变反应，也不是裂变反应
6． 如图所示为氢核聚变简图，请据图判断下列说法正确的是 ( )
A．图中b核和c核内的质子数不同
B．氢核聚变过程中元素种类不会改变
C．图中a和b分别代表不同种元素的原子核
D．原子弹主要是利用了核聚变释放出来的能量
7．（浙教版科学九上第三章 第7节核能）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
8．核电站的核反应堆中发生的变化是（）
A．质量大的原子核的裂变 B．质量小的原子核的聚变
C．裂变和聚变同时发生 D．核物质燃烧释放出内能
9．（2025九上·黄岩期末）台州已成为发电大市，有多种发电方式。图甲为三门核电站发电流程图，图乙为温岭江厦潮汐发电原理图。下列关于两种发电方式说法正确的是
A．核电站利用核聚变获得核能
B．发电机是将电能转化为机械能
C．潮汐发电主要是利用水的内能
D．涨潮和退潮时的能量转化形式相同
10．（浙教版科学九年级上学期 3.7核能同步练习）关于核能的获得，下列说法中正确的是（ ）
A．核反应堆是利用原子核裂变时在极短的时间内放出大量核能的装置
B．当原子核内部发生变化时，能释放巨大的能量，核裂变和核聚变是获得核能的两条途径
C．核裂变时发生热核反应，核聚变时发生链式反应
D．氢弹是利用原子核发生可控制的核裂变时能释放巨大核能的武器
11．现代的大型舰艇及航空母舰常以核反应堆作动力，其目的是( )
A．利用核裂变的巨大威力
B．利用核裂变提供的巨大能量
C．核反应堆在使用上比使用化石燃料更安全
D．利用它发射核武器
12．（2025九上·衢州期末）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（ ）
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．核能有放射性风险，所以要禁止使用
13．（2025九上·婺城期末）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，采用稀有气体氦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．该核电站是利用原子核裂变的原理工作的，因此是可控的
B．使用氦气进行堆芯冷却和热传导，利用了氦气比热容较大的性质
C．采用石墨等耐高温材料可以使反应堆堆芯不会出现因高温而熔毁
D．该核电站发电时的能量转化过程是：核能→机械能→内能→电能
14．（2023九上·磐安期末）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
15．（2020·湖州）如图表示用中子轰击铀-235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．该反应产生的中子可继续轰击其他铀核形成链式反应
C．该反应不会产生放射性物质
D．不能用该反应获得能量的方式来发电
二、填空题
16．（华师大版初中科学九年级下学期6.3 核能的开发与放射性防护）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。
17．（2025九下·杭州开学考）太阳为地球提供了三大的能量，这些能量来自太阳内部不停发生的 （填获得核能的途径）。有些人“谈核色变”，因为核电站一旦发生泄漏就会对环境造成巨大的污染，核污染的原因是核燃料具有 。
18．（浙教版科学九上第三章 第7节核能）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。
19．（2025·黄岩模拟） “追星揽月，牧星苍穹”，我国计划2030年前实现中国人首次登陆月球。
（1）月球上的氦-3储量丰富，右图是氦-3的原子模型示意图，B 表示 (填“质子” “中子”或“电子”)。
（2）氦-3与氘进行核聚变反应时，能够释放出巨大的能量，其原理与 相似(填“火药弹” “氢弹”或“原子弹”)。
20．（2025九上·永康期末）《中国核能发展报告2024》蓝皮书显示，2023年我国核电发电量为4333.71亿千瓦时，位居全球第二，核能作为清洁低碳能源，未来发电占比有望持续提高。
（1）如图甲所示符号表示当心 ；
（2）核能的开发利用可以减少二氧化碳气体的排放。下列乙、丙两幅核变化示意图中，能形象描述核电站核能获得方式的是图 。
21．（2025九上·温岭期末） 三门核电站已实现安全发电1000亿度，减少二氧化碳排放7400多万吨，创造了良好的经济效益和环境效益。
（1） 目前，核电站获取核能的途径为重核 。
（2） 对于核能发电，存在着以下几种观点，其中支持发展核电的有____。
A．核能发电存在着核泄漏的安全隐患
B．放射性废料处理不当，会导致环境污染
C．核能发电的原料体积小，能量大，运输方便
D．与传统燃煤发电相比，核能发电产生的二氧化碳更少
22．（2025九上·椒江期末）电能因其易于运输和转化而被广泛运用，但长远看核能和太阳能将有更广阔的发展空间。
（1）如图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 度。
（2）核电站中，发生的核反应是 (选填“核裂变”或“核聚变”)。
（3）太阳能热水器是将太阳光能转化为热能的装置。某热水器内盛有100千克温度为25℃的水，受阳光照射水温升高到 75℃，这些水吸收了 焦的热量( 焦/(千克·℃))。
三、实验与探究题
23．（2025九上·上虞期末）发展核能是解决能源危机的主要出路之一、国家能源局披露截至2024年，我国核电在运在建规模升至世界第一。
（1）核电站利用的能量来自图甲中 所示的核反应（选填“A”或“B”）。
（2）如图乙是核电站发电的流程图，在核电站的发电的过程中，下列说法正确的是___________。
A．冷凝器中发生的物态变化是汽化
B．在核反应堆的外围有一层厚厚的水泥防护层，其作用是防止核泄漏
C．能量转化顺序是：核能→化学能→机械能→电能
24．中科院的“人造太阳”(EAST)物理实验中首次实现氚D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。
25．核能是一种高效清洁的能源。2020年11月，具有完全自主产权的“华龙一号”核电机组并网发电。如图是核电机组示意图，通过三个回路的设计有效提高了安全性。
（1）一回路：反应堆中核燃料是利用原子核 (选填“裂变”或“聚变”)释放的能量，从而将水加热到约320℃，气压达到150多个标准大气压，此时水不会沸腾的原因是 。
（2）二回路：蒸汽发生器中的水被加热后 (填物态变化名称)成水蒸气，这些水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。
（3）三回路：核电站通常建在海边用海水作冷凝剂，原因是海水量多且 。
26．（浙教版科学九上第三章 第7节核能）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、综合题
27． 三门核电站是浙江省第二座核电站，装机总功率为750万千瓦。该核电站获取核能的途径如图 (填“甲”或“乙”)所示，反应堆中发生的能量转化为 。该核电站的年发电量为 千瓦时(一年以360天计)。
28．（2025九下·杭州模拟）如图所示，我国自主设计、建造的全超导托卡马克核反应实验装置——东方超环(EAST)，在1亿度超高温度下运行10秒时间。
（1）东方超环被称为人造太阳，其能量产生原理与太阳类似，通过原子核 (选填“聚变”或“裂变”)释放出巨大的能量。
（2）核反应实验装置中，用通电线圈产生的磁场，将超高温等离子体约束在磁场中，而要产生强磁场，线圈中需要很大的电流，但是线圈自身有一定的电阻，线圈中有大电流通过，会产生很高的热量，原因是电流具有 (选填“热效应”或“磁效应”)。
（3）人造大阳的加热功率为 利用人造太阳发电的效率为60%，则工作10秒时间，发电量则 kW·h。
29．（2025·金华模拟）我国的核电事业发展迅速，已经建成几座核电站，其中广东大亚湾核电站每年发电量约70%的电力供应香港，30%的电力供应广东电网。在保证输送功率不变的情况下，远距离送电采取高压送电的方式来实施，该核电站用10千伏的高压进行输电。下图是核电站的工作原理图和远距离输电流程示意图。
（1）核电站是利用 的原理释放能量。
（2）关于远距离输电，下列表述正确的是（）。
A．提高输电电压会增大输电电流，从而增大输电损失；
B．提高输电电压可以减小输电线电阻，从而减小输电损失；
C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小；
D．若能研制出常温下的超导体，用它制作远距离输电导线，将不需要高压输电方式。
（3）该核电站的发电输出电功率为2×107W，则一天24小时共输出多少度电
30．（2025九上·临海期末） 电能因其易于运输和转化被广泛运用，长远看利用太阳能和核能发电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，图乙为获得核能两条途径的示意图。目前核电站中核反应堆提供核能的途径为 (选填“A”或“B”)；
（3） 太阳能热水器内盛有100千克温度为20℃的水，受阳光的照射水温升高到70℃，则这些水吸收的热量为 焦。[ 焦/(千克·℃)]
31． 日本曾经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。
（1）核电站是利用 能来发电的，其能量来源是原子核发生的核 (填“裂变”或“聚变”)。
（2）由于一系列的爆炸，大量的核燃料外泄，使得周围的人们处在核污染当中。图中是核辐射标志的是 。
（3）为了给处于高温中的核反应堆外壳降温，消防员通过喷水的方法来有效降温，这是用 的方法来改变内能的。
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】核能的释放主要有三种形式：1、核裂变能：所谓核裂变能是通过一些重原子核（如铀-235、铀-238、钚-239等）的裂变释放出的能量。2、核聚变能：由两个或两个以上氢原子核（如氢的同位素—氘和氚）结合成一个较重的原子核，同时发生质量亏损释放出巨大能量的反应叫做核聚变反应，其释放出的能量称为核聚变能。3、核衰变：核衰变是一种自然的慢得多的裂变形式，因其能量释放缓慢而难以加以利用。
【解答】A. 无污染的太阳能是核聚变释放的能量，所以核聚变会有污染 ，A错误；
B. 用核裂变释放的能量来发电的核电站很安全，所以使用核能有风险，有些核能不可控，B错误；
C. 核燃料裂变后的核废料是一种污染物，C正确；
D. 核电站一般选址在沿海，是因为海边地区提供了更广阔的空间用于布局，有助于降低事故对周围环境和居民的影响，同时大海作为额外的安全屏障，可以减缓核反应的速度并减轻潜在的危险。 此外，海边地区通常地势较低，便于在紧急情况下疏散，降低了应对事故的难度。 D错误；
故答案为：C
2．【答案】D
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】核裂变是质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核，并释放能量的过程。
【解答】用中子轰击铀-235原子核，可以使铀核裂变为氪核和钡核，同时向外 释放能量，并产生2---3个新中子。如果产生的中子继续轰击其他铀核，引起铀核裂变，就会导致越来越多的铀核不断地发生裂变，放出越来越多的能量，这种连锁式的铀核裂变反应称为链式反应。原子弹就是利用这个原理制造的。
故选：D
3．【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】 核电站的原理：核能→水和水蒸气的内能→发电机转子的机械能→电能。
【解答】A. 核反应堆：核能转化为热能，A错误；
B. 蒸汽轮机：内能转化为内机械能，B错误；
C. 发电机：机械能转化为电能，C错误；
D. 应用：电能转化为化学能，D正确；
故答案为：D
4．【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】 核电站的原理：核能→水和水蒸气的内能→发电机转子的机械能→电能。核能的释放主要有三种形式：1、核裂变能
所谓核裂变能是通过一些重原子核（如铀-235、铀-238、钚-239等）的裂变释放出的能量。2、核聚变能：由两个或两个以上氢原子核（如氢的同位素—氘和氚）结合成一个较重的原子核，同时发生质量亏损释放出巨大能量的反应叫做核聚变反应，其释放出的能量称为核聚变能。3、核衰变：核衰变是一种自然的慢得多的裂变形式，因其能量释放缓慢而难以加以利用。
【解答】A. 人类利用核能的途径是核裂变和核聚变，A正确；
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，B正确；
C.原子弹是在不可控的链式反应下进行的核裂变，核电站是在可控的链式反应下进行的核裂变，C错误；
D. α、β、γ三种射线中，γ射线可以治疗癌症 ，D正确；
故答案为：C
5．【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】 目前获得核能有两种途径：核裂变、核聚变；
核裂变：把重核分裂成质量较小的原子核，释放出核能的反应称为核裂变；原子弹、核电站的能量都来源于核裂变；
核聚变：质量较小的原子核在超高温下结合成新的原子核，释放出核能的反应称为核聚变；氢弹和太阳的能量都来源于核聚变。
【解答】核电站利用核能发电，它的核心设备是反应堆，在反应堆内部用中子轰击铀235原子核，铀核分裂时释放出核能，这种反应称为核裂变，原子弹、核电站的能量都来源于核裂变。核电站是可控的核反应，原子弹是不加控制的核反应。如何实现可控聚变，如何利用可控聚变释放的核能，科学家正在积极地探索着。
故选：B。
6．【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】 质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互称为同位素。 在原子中，质子数=电子数=原子序数=核电荷数；
【解答】A.图中b核和c核内的质子数不同，正确，白色是是质子数，灰色的是中子数；
B. 氢核聚变过程中元素种类会发生改变，变成了氦原子，B错误；
C. 图中a和b分别代表同种元素的原子核，因为他们的质子数相同，C错误；
D. 原子弹主要是利用了核裂变释放出来的能量，D错误；
故答案为：A
7．【答案】C
【知识点】核裂变与核聚变
【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。
8．【答案】A
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【解答】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．
故选A．
【分析】裂变是由较重的原子核分裂成较轻的原子核，会释放出巨大的能量，原子弹和核电站都是利用了这一原理，这跟核聚变是不一样的过程．
9．【答案】D
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】A.根据核电站的能量转化判断；
B.根据发电机的能量转化判断；
CD.根据潮汐发电的能量转化判断。
【解答】 A.核电站利用核裂变获得核能，故A错误；
B.发电机是将机械能转化为电能，故B错误；
C.潮汐发电主要是利用水的机械能，故C错误；
D.涨潮时和退潮时，都是水的动能转化为电能，故D正确。
故选D。
10．【答案】B
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】核能利用的两种方式：核裂变和核聚变。核电站利用可控核裂变发电，原子弹利用不可控核裂变制造武器；核聚变叫热核反应，核裂变叫链式反应，据此回答。
【解答】A.核反应堆利用的是可控的核裂变进行发电，因此它的反应比较缓慢，故A错误；
B.当原子核内部发生变化时，能释放巨大的能量，核裂变和核聚变是获得核能的两条途径，故B正确；
C.核聚变叫热核反应，核裂变叫链式反应，故C错误；
D.氢弹是利用核聚变时释放巨大核能的武器，故D错误。
故选B。
11．【答案】B
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】核能利用的核心设备是核反应堆，核反应堆是通过可控核裂变（链式反应）释放出巨大能量的。
【解答】现代的大型舰艇及航空母舰常以核反应堆做动力源，其主要是因为核裂变能够提供巨大的能量，可以满足舰艇的需要。
故答案为：B
12．【答案】C
【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、能量转化的知识分析判断。
【解答】A.核反应堆是利用核裂变原理工作的，故A错误；
B.水蒸气会推动蒸汽轮机转动，将内能转化为机械能，故B错误；
C．发电机将机械能转化为电能，故C正确；
D. 核电站可以为人们提供安全高效的电能，应用得当放射性风险在可控范围内，积极发展可以缓解当前能源危机的影响，故D错误。
故选C。
13．【答案】D
【知识点】核电站及其工作原理
【解析】【分析】 核反应的过程分核聚变和核裂变。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。
【解答】 A.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A正确不合题意；
B. 使用氦气进行堆芯冷却和热传导，利用了氦气比热容较大的性质 ，故B正确不合题意；
C. 采用石墨等耐高温材料可以使反应堆堆芯不会出现因高温而熔毁 ，故C正确不合题意；
D.核电站能量转化的过程是：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，则整个过程中能量转化的正确顺序是：核能→内能→机械能→电能，故D错误符合题意。
故选D。
14．【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.根据核电站的工作原理判断；
B.根据氢弹的工作原理判断；
C.根据核聚变反应的条件来判断；
D.根据核电站能量转化的过程判断。
【解答】 A.目前核电站是利用可控的核裂变反应发电的，故A正确不合题意；
B.“人造太阳”的原理与氢弹的原理相同，利用的是核聚变，故B错误符合题意；
C.核聚变必须在极高的温度和压强下进行，故C正确不合题意；
D.核电站能量转化的过程是：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，则整个过程中能量转化的正确顺序是：核能→内能→机械能→电能，故D正确不合题意。
故选B。
15．【答案】B
【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）根据核聚变的过程分析；
（3）根据核聚变的产物分析；
（4）根据核聚变的能量利用形式分析。
【解答】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.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B正确；
C.该反应肯定会产生放射性物质，故C错误；
D.可用该反应中的可控核裂变获得能量的方式来发电，故D错误。
故选B。
16．【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。
17．【答案】核裂变；放射性
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】 （1）核裂变和核聚变都能释放能量，太阳内部发生的是核聚变；
（2）核电站的核废料具有放射性。
【解答】 （1）太阳能来自于太阳内部的核聚变反应；
（2）有些人“谈核色变”，因为核电站一旦发生泄漏就会对环境造成巨大的污染，核污染的原因是核燃料具有放射性。
18．【答案】超高温；聚变；氢弹
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】根据核聚变的定义和获取方式解答。
【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。
19．【答案】（1）质子
（2）氢弹
【知识点】核裂变与核聚变；构成物质的粒子模型；原子的构成
【解析】【分析】（1）A在原子核外，所以是电子，电子数等于质子数等于原子序数，可知B为质子，C为中子。
（2）原子弹的原理是核裂变。
【解答】（1）氦元素属于2号元素，原子核中含有2个质子，可知B为质子。
（2）氢弹的原理也是核聚变，可知氦-3与氘进行核聚变反应时，能够释放出巨大的能量，其原理与氢弹的原理相似。
20．【答案】（1）辐射
（2）乙
【知识点】核裂变与核聚变；模型与符号
【解析】【分析】核反应包括核裂变与核聚变，在发生核裂变与核聚变时，都会释放出巨大的能量。
【解答】（1）如图甲所示符号表示当心辐射；
（2）核电站获得核能的方式是核裂变，如图乙。
故答案为：（1）辐射；（2）乙。
21．【答案】（1）裂变
（2）C；D
【知识点】核裂变与核聚变；核电站及其工作原理
【解析】【分析】（1）太阳内部以及氢弹的原理是氢核聚变。
（2）支持核电发展的观点是认为核电利大于弊的观点。
【解答】（1）核电站的原理和原子弹一样，采取的都是重核裂变的方式获得核能。
（2）A、核泄露存在安全隐患，属于不支持核电的观点，故A不符合题意；
B、放射性废料处理不当，会导致环境污染，属于不支持核电的观点，故B不符合题意；
C、核能发电的原料体积小，能量大，运输方便，属于支持核电的观点，故C符合题意；
D、核能产生的二氧化碳少，可以减缓温室效应，属于支持核电的观点，故D符合题意。
故答案为：CD。
22．【答案】（1）101.1
（2）核裂变
（3）2.1×107J
【知识点】热量的计算；核裂变与核聚变；电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】（1）电能表的最后一位为小数部分，据此读出两个电能表的示数，然后相减即可；
（2）根据核电站的工作原理解答；
（3）根据Q=cm△t计算水吸收的热量。
【解答】（1）根据图片可知，该户本月消耗的电能为：5647.8kW·h-5546.7kW·h=101.1kW·h；
（2） 核电站中，发生的核反应是核裂变；
（3）水吸收的热量Q=cm△t=4.2×103J(kg·℃)×100kg×（75℃-25℃）=2.1×107J。
23．【答案】（1）A
（2）B
【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分析；
（2）A.根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称；
B.根据核燃料存在辐射分析；
C.根据核电站的能量转化过程判断。
【解答】（1）根据题意可知，核电站是利用可控的核裂变来获得能量。根据甲图可知，A为核裂变，B为核聚变，故选A；
（2）A．在冷凝器内，水蒸气由气态变为液态的水，属于液化现象，故A错误；
B．核反应堆的外围，有一层厚厚的水泥防护层，其作用是防止核泄漏，故B正确；
C．核电站能量转化的过程，即核能→内能→机械能→电能，故C错误。
故选B。
（1）核电站是利用可控的核裂变来获得能量的，图甲中A表示核裂变。
（2）A．冷凝器内，水由气态变为液态，是液化现象，故A错误；
B．核原料有很大的辐射，所以核反应堆的外围，有一层厚厚的水泥防护层，其作用是防止核泄漏，故B正确；
C．核电站能量转化的过程是：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，故能量转化的顺序正确的是核能→内能→机械能→电能，故C错误。
故选B。
24．【答案】（1）核聚变
（2）A；B
【知识点】核裂变与核聚变
【解析】【分析】 核裂变是一个原子核分裂成几个原子核的变化。 只有一些质量非常大的原子核像铀 (yóu)、钍 (tǔ)等才能发生核裂变。 这些原子的原子核在吸收一个中子以后会分裂成两个或更多个质量较小的原子核，同时放出二个到三个中子和很大的能量，又能使别的原子核接着发生核裂变，使过程持续进行下去，这种过程称作链式反应。 原子核在发生核裂变时，释放出巨大的能量称为原子核能，俗称原子能。 1克铀235完全发生核裂变后放出的能量相当于燃烧2.5吨煤所产生的能量。 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。
【解答】（1）“人造太阳”获得核能的方式是核聚变；
（2） 下列四位同学的观点支持科学家继续进行这项研究的是 AB；C是反对意见；D的表述错误，喝的聚变是不可控的，不是随开随关的；
故答案为：（1） 核聚变 （2） A B
25．【答案】（1）裂变；气压增大，水的沸点升高
（2）汽化
（3）比热容大
【知识点】汽化及汽化吸热的特点；沸点及沸点与气压的关系；比热容；核裂变与核聚变
【解析】【分析】（1）①根据核反应堆的工作原理解答。
②根据液体沸点随上方气压的增大而升高的规律解答；
（2）根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称。
（3）比热容是表示物质吸放热本领大小的物理量。
【解答】（1）①反应堆中核燃料是利用原子核裂变释放的能量，从而将水加热到约320℃；
②气压达到150多个标准大气压，此时水不会沸腾的原因是：气压增大，水的沸点升高。
（2）蒸汽发生器中的水被加热后从液态变成气态发生汽化现象从而变成水蒸气；
（3）核电站通常建在海边用海水作冷凝剂，原因是海水量多且比热容大。
26．【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。
27．【答案】乙；核能转化为内能；
【知识点】核裂变与核聚变；核电站及其工作原理
【解析】【分析】核电站的原理：核能→水和水蒸气的内能→发电机转子的机械能→电能。核能的释放主要有三种形式：1、核裂变能所谓核裂变能是通过一些重原子核（如铀-235、铀-238、钚-239等）的裂变释放出的能量。2、核聚变能：由两个或两个以上氢原子核（如氢的同位素—氘和氚）结合成一个较重的原子核，同时发生质量亏损释放出巨大能量的反应叫做核聚变反应，其释放出的能量称为核聚变能。3、核衰变：核衰变是一种自然的慢得多的裂变形式，因其能量释放缓慢而难以加以利用。
【解答】 三门核电站是浙江省第二座核电站，装机总功率为750万千瓦。该核电站获取核能的途径如图乙所示，属于重核裂变，反应堆中发生的能量转化为核能转化为内能。该核电站的年发电量=pt=7500000千瓦×360×24=6.48×1010千瓦时(一年以360天计)。
故答案为：乙；核能转化为内能、
28．【答案】（1）聚变
（2）热效应
（3）2×106
【知识点】功率计算公式的应用；核裂变与核聚变；影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】 （1）将质量很小的原子核，在超高温下结合成新的原子核，会释放出更大的核能，这种反应叫做聚变，也称为热核反应；
（2）根据焦耳定律可知电流具有热效应；
（3）已知功率和发电效率，利用公式W=ηPt可计算每小时发电量。
【解答】 （1）“人造太阳”的反应原理与太阳相似，通过核聚变的途径释放出巨大能量，从而获得高温；
（2）根据焦耳定律可知电流具有热效应，因此线圈流过大电流后会产生大量热量，这说明电流具有热效应；
（3）人造太阳”每小时发电量为：W=ηPt=60%×1.2×1012W×10s=60%×1.2×109kW×h=2×106kW h。
29．【答案】（1）核裂变
（2）D
（3）
【知识点】半导体和超导体；核电站及其工作原理；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用；焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】（1）核电站和原子弹的原理均为核裂变；太阳内部和氢弹的原理是核聚变。
（2）根据P=UI和进行判断，可知功率一定时，电压越大，电流越小，损耗的电能越少，所以选择高压输电。
（3）通过W=Pt计算输出的电能，注意单位换算，度即为千瓦时。
【解答】（1）核电站是利用核裂变的原理释放能量的，与原子弹的原理相同。
（2）A、输出功率一定时，由可知，电阻一定时，电压越大，电流越小，由可知，产生的内能越少，则消耗的电能越小，可知使用高压电线输送电能能在输送过程中的减少电能损耗，故A错误；
B、电阻与电压无关，故B错误；
C、电压一定时，由可知，电功率越大，电流越大，由可知，产生的内能越多，损耗的电能越多，故C错误；
D、若能研制出常温下的超导体，没有电阻，则不会有内能产生，不会有电能的损耗，可知则不需要
高压输电方式，故D正确。
故答案为：D。
30．【答案】（1）150
（2）A
（3）解：这些水吸收的热量是：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg ℃）×100kg×（70℃-20℃）=2.1×107J。
【知识点】热量的计算；核裂变与核聚变；电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】 （1）电能表是测量用户在某段时间内消耗电能的仪表，它的单位是千瓦时，最后一位是小数。
（2）轻核变重核为聚变，重核变轻核为裂变；
（3）根据热量公式Q吸=cm（t-t0）来计算水吸收的热量。
【解答】 （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：W=5818.3kW h-5668.3kW h=150kW h。
（2）原子核在转变过程中所释放出来的能量，称为核能，目前核电站反应堆利用的可控的核裂变，故选A。
31．【答案】（1）核；裂变
（2）C
（3）热传递
【知识点】核裂变与核聚变；核电站及其工作原理
【解析】【分析】改变内能的方式有：第一，做功；第二，热传递；核能的释放主要有三种形式：1、核裂变能所谓核裂变能是通过一些重原子核（如铀-235、铀-238、钚-239等）的裂变释放出的能量。2、核聚变能：由两个或两个以上氢原子核（如氢的同位素—氘和氚）结合成一个较重的原子核，同时发生质量亏损释放出巨大能量的反应叫做核聚变反应，其释放出的能量称为核聚变能。3、核衰变：核衰变是一种自然的慢得多的裂变形式，因其能量释放缓慢而难以加以利用。
【解答】（1） 核电站是利用核能来发电的，其能量来源是原子核发生的核裂变；
（2） 由于一系列的爆炸，大量的核燃料外泄，使得周围的人们处在核污染当中。图中是核辐射标志的是 C
（3） 为了给处于高温中的核反应堆外壳降温，消防员通过喷水的方法来有效降温，这是用热传递的方法来改变内能的。
故答案为：（1）核；裂变（2）C（3）热传递
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