内容正文:
第二十二章 能源与可持续发展
第2节 核能 (满分:60分)
一、选择题(每小题3分,共45分)
1.随着电子的发现,人们发现原子是有更小结构的,将人们的视线引入了原子的内部,而且更进一步地驱使人类积极探索原子核的内部组成。某同学在关于原子和原子核的讨论中,总结了下列四种说法:(1)原子是由位于中心的原子核和核外电子组成的;(2)带负电荷的电子在原子核外空间绕核高速运动;(3)原子的全部正电荷和全部质量都集中在原子核里;(4)原子核是由质子和中子组成的,质子的个数一定不等于中子的个数,其中正确的是( )
A.(1)(3) B.(1)(2) C.(2)(4) D.(3)(4)
2.关于核能的下列说法中,不正确的( )
A.核电站是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的
B.如果对裂变的链式反应不加控制,在极短的时间内就会释放出巨大的能量,发生猛烈爆炸
C.氢弹是利用轻核聚变制成的武器
D.原子弹是利用轻核聚变和重核裂变而制成的核武器
3.核能作为一种清洁能源正受到全球不少国家的青睐,下列说法正确的是( )
A.质子在裂变或聚变过程中释放出的能量就是核能
B.目前人类已建立核电站,利用可控核裂变发电
C.核反应堆有厚重的保护层是为了避免核燃料逸出
D.在核电站中,需要把核燃料加热到极高的温度
4.下列关于核电中核能的说法正确的是( )
A.核能直接转化为电能
B.该原理与太阳释放能量的原理相同
C.利用核裂变原理
D.核能是原子内部的化学反应释放出来的能量
5.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,能量转换:核能→机械能→热能→电能
6.关于核反应,下列说法正确的是( )
A.只有裂变才能释放出核能
B.氢弹爆炸是利用裂变释放出核能的
C.核反应堆中发生的链式反应是不可以控
D.原子弹爆炸时发生的链式反应是不加控制的
7.目前世界上很多国家把核能发电当做解决能源危机的主要措施。下列关于核能的认识,正确的是( )
A.核能是可再生能源
B.核能发电是利用原子核裂变释放的核能
C.核能发电是利用原子核聚变释放的核能
D.核能发电释放核能的过程与原子弹爆炸释放核能的过程相同
8.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的
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.核反应堆中所用的核燃料主要是氢的同位素
9.下列说法不正确的是( )
A.原子由原子核和核外电子构成
B.半导体材料不能导电
C.移动电话利用电磁波传递信息
D.核电站利用核裂变释放的核能发电
10.关于裂变和聚变,下列说法正确的是( )
A.裂变的链式反应速度可以人工控制,使核能和平使用
B.目前轻核聚变可以人工控制,使核能和平利用
C.原子反应堆既能控制裂变反应速度,也能控制聚变反应速度,都能使它们和平使用
D.裂变和聚变目前还都不能做到人工控制,所以都不能和平使用
11.关于核电站,小明总结了以下四种说法,其中正确的是( )
A.核电站是利用轻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,它是以铀为燃料的
C.核电站的核反应堆中放出的核能可以直接转化为电能
D.核电站不适用于缺少煤、石油、水能等能源的地区
l2.我国铅基快中子反应堆研发工作取得重大突破,铅基反应核心技术实现了自主化,沿用此项技术,未来我国将推出只有集装箱大小的迷你型核电源装置“核电宝”,以下相关说法中正确的是( )
A.“核电宝”装置将电能转化为核能
B.核能是可再生能源
C.核反应堆中进行的是核裂变
D.核能不会对人类造成危害
13.(多选)在下列有关能或能源的讨论中,你认为正确的是( )
A.核能的利用会造成放射性污染,所以应该关闭核电站
B.化石能源、水能、核能都不能在短期内从自然界得到补充,这类能源称为不可再生能源
C.很多传统能源已走向枯竭,但我们可以开发新的能源
D.太阳能、风能、水能、地热能、潮汐能等是取之不尽的
14.下列关于材料、信息及能源的说法正确的是( )
A.氢弹利用的是核裂变释放的能量
B.波长越长的电磁波在空气中传播速度越大
C.在橡皮泥上能留下漂亮的指印,说明橡皮泥具有弹性
D.潮汐能、风能其实是水和风的机械能
15.(多选)关于能量和能源的利用,以下说法正确的是( )
A.核电站是利用核能来发电的
B.水能、风能、天然气是可再生能源
C.太阳能、风能、潮汐能是可再生能源
D.原子核分裂或聚合,可以释放出巨大的能量,这种能叫做核能
二、综合探究(15分)
16.核能利用前景广,核电站为缓解我国用电紧张作出了巨大贡献,核电来代替火力发电厂的锅炉,以核燃料在核反应堆中发生特殊形式的“燃烧”产生热量,使核能转变成内能来加热水产生蒸汽,蒸汽通过管道进入汽轮机,推动汽轮发电机发电,核电站的工作原理和火力发电厂相似,都是利用水蒸气推动发电机组发电的
(1)核能是_____(选填“可再生”或“不可再生”)能源,其发电过程是先将核能转化为内能,再转化为机械能,最后转化为电能
(2)某核电站中的一台发电机组发电功率为100万千瓦,则该发电机组30天发电多少kW·h(一天工作24h)
(3)若30天内产生的电能,用热电转换效率为30%的火力发电厂发电,需要完全燃烧多少吨煤?若1t煤产生30kg粉尘,燃烧这些煤会产生多少千克粉尘? (q煤=3.0×107J/kg)
第2节 核能 答案
1.B 2.D 3.B 4.C 5.D
6.D 7.B 8.C 9.B 10.A
11.B 12.C 13.CD 14.D 15.ACD
16.解:(1)不可再生
(2)发电功率为P=100万千瓦=106kW,
发电时间为t=30×24 h=720h,
因为P=W/t
所以一个月的发电量为
W=Pt=106KW×720h=7.2×108kW·h
(3)因为η=W/Q,所以需要的热量:
Q=W/η=2.592×1015J/30%=8.64×1015J,
因为Q=mq,所以需要完全燃烧煤的质量:
m=Q/q煤=8.64×1015J/3.0×107J/kg =2.88×108kg=2.88×105t
燃烧这些煤会产生的粉尘质量为:
m尘=2.88×105t×30kg=8.64×106kg
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