内容正文:
第7节 核能
1.用中子轰击铀235原子核产生氪核和钡核的模型如图所示。下列叙述正确的是( B )
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
2.关于核电站,小科总结了以下四种说法,其中正确的是( B )
A.核电站是利用氢核的聚变产生的能量来发电的
B.核电站的核心是核反应堆,能够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
3.关于核能的获取,下列说法正确的是( B )
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
4.下列有关核能的利用,叙述正确的是( D )
A.原子弹是利用核聚变原理制成的一种核武器
B.氢弹是利用核裂变原理制成的一种核武器
C.核电站中的能量转化顺序:核能→化学能→内能→机械能→电能
D.氢弹和原子弹利用核能的原理是不同的
5.关于放射性,下列说法正确的是( C )
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
6.原子弹与核电站的根本区别是( C )
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
D.原子弹对聚变的链式反应不加控制,核电站控制聚变的链式反应速度
7.据美国《防务新闻》网站报道,五角大楼已签署3份合同,开始进行移动式小型核反应堆的设计工作。移动式小型核反应堆也可以用于发电,核能发电利用了 核裂变 (填“核裂变”或“核聚变”)原理;反应堆冷却系统采用水冷方式是利用 热传递 (填“做功”或“热传递”)的方式来改变内能的;发电机是利用 电磁感应 原理工作的。
8.“嫦娥五号”探测器在月球上采集了一些月壤。月壤中含的“氦3”被科学家称为“完美能源”。请回答下列问题。
(1)使用“氦3”作为能源,需通过 轻核聚变 (填“轻核聚变”或“重核裂变”)释放其内部的核能。
(2)若已知“嫦娥五号”着陆器质量为2 400 kg,则着陆器停留在月球表面时受到的重力为多大?(已知物体在月球表面受到的重力是地球上的,在地球上g取10 N/kg)
(3)在返回过程中,上升器发动机以3 000 N的推力将探测器成功送入离月球表面约15 km的预定轨道,用时6 min。则上升器发动机的功率至少为多大?
【答案】 解:(2)着陆器在地球表面受到的重力
G=mg=2 400 kg×10 N/kg=24 000 N,
则着陆器在月球表面受到的重力
G′=G=×24 000 N=4 000 N。
(3)“嫦娥五号”上升器发动机做功
W=Fs=3 000 N×15×103 m=4.5×107 J,
“嫦娥五号”上升器发动机的功率
P===125 000 W。
9.下图是氢核聚变简图,请据图判断下列说法中正确的是( A )
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
10.中国“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置、东方超环(EAST)实现了稳定的1 056秒长脉冲高参数等离子体运行,创造了世界新纪录(如图甲所示)。
(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。东方超环就是利用强大电流所产生的强大 磁场 约束等离子体的。
(2)东方超环的热核反应示意图如图乙所示,属于 核聚变 (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 内能 。
11.图(a)和图(b)是释放核能的两种方式,请回答下列问题。
(a) (b)
(1)图(a)是 链式 反应,这是 核裂 变的原理,不加以控制,是制造 原子 弹的原理。
(2)图(b)是 核聚 变的示意图,目前还不能人为控制,是制造 氢 弹的原理。
12.核电站的核反应堆是通过重核裂变释放核能的装置。核电站的原理图如图所示。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)核电站的核心是 核反应堆 ,它是以 铀 为核燃料的,利用了原子核裂变的 链式 反应产生的能量来发电。写出此过程的能量转化