22.2 核能（攻克重难点）-2024-2025学年人教版物理九年级下学期

►第二十二章　能源与可持续发展 22.2 核能 内容索引·常考题型 内容 常考题型 重点01 核能及其原理 选择题、填空题 重点02 裂变 选择题、填空题 重点03 聚变 选择题、填空题 难点 核电站和核污染 选择题、填空题 ■重点01 核能及其原理 攻克重点 1．原子的构造 2．原子核是由质子和中子靠强大的核力紧密结合在一起的，一旦质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合时，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。 3．核能属于一次能源，也属于新能源，利用核能是解决能源危机的重要出路之一。 4．释放核能的方式有两种：核裂变和核聚变。 【典例1】（2024秋•简阳市校级月考）如图为某原子结构模型的示意图，请为图示的结构标注名称。 （1）　 　； （2）　 　。 【答案】（1）核外电子；（2）原子核。 【分析】原子由原子核和核外电子组成，核外电子围绕原子核运动。 【解答】解：原子由原子核和核外电子组成，核外电子围绕原子核运动，（1）是核外电子，（2）是原子核。 故答案为：（1）核外电子；（2）原子核。 【点评】本题考查的是原子的结构，属于基础性题目。 【典例2】（2024•汕头二模）如图是原子内部结构的示意图。由图可知原子是由原子核和核外带负电的 　 　构成的，原子核由中子和带 　 　电的质子构成，中子是 　 　（选填“可以”或“不可以”）再分的微粒。 【答案】电子；正；可以。 【分析】核式原子结构是1911年由卢瑟福提出的一种原子结构模型。核式原子结构认为：原子的质量几乎全部集中在直径很小的核心区域，叫原子核，电子在原子核外绕核作轨道运动．原子核带正电，电子带负电。原子核由中子和带正电的质子构成， 【解答】解：由图可知原子是由原子核和核外带负电的电子构成的，原子核由中子和带正电的质子构成，中子由更小的粒子组成，所以中子是可以再分的最小微粒。 故答案为：电子；正；可以。 【点评】本题考查了原子的核式结构。 【典例3】（2024•渭南二模）随着人们对原子核结构认识的不断深入，核能的开发和利用备受关注，有关原子核与核能的认识正确的是（　　） A．原子核带负电 B．核能是可再生的清洁能源 C．核能发电是利用原子核裂变释放的核能 D．原子核是由电子和质子构成的 【答案】C 【分析】原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子组成的，原子核是由质子和中子组成的。 由可再生能源与不可再生能源的分类要求来看，可以从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源；一旦消耗就很难再生的能源称之为不可再生能源。 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。 【解答】解：AD．原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子组成的，原子核是由质子和中子组成的，故AD错误； B．核能越用越少，短时间内不可再生，所以核能是不可再生资源，故B错误； C．目前的核能发电是利用可控的核裂变释放的核能，故C正确。 故选：C。 【点评】本题主要考查学生对核能的理解和掌握。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。 ■重点02 裂变 攻克重点 1．裂变：一个重原子的原子核被中子轰击分裂为两个或更多个较轻原子核，在分裂时产生两到三个自由中子并释放巨大能量的过程叫做裂变；简言之，裂变是用中子轰击较重的原子核，使其裂变为较轻原子核的一种核反应。 2．链式反应：如果裂变时放出的中子再引起其他重核裂变，就可使裂变反应不断地进行下去，这种反应叫做链式反应。 3．核反应堆中的链式反应是可控的，原子弹的链式反应是不可控的。 4．核电站利用核能发电，目前核电站中进行的都是核裂变反应。 【典例1】（2023秋•宝山区校级期末）中国四代核电霞浦快堆核电站将在2023年建成，核电站利用核反应堆中铀核 　（填“裂变”或“聚变”）时产生的内能，通过汽轮机带动发电机发电。 【答案】裂变。 【分析】获取核能的方式：核裂变和核聚变。 【解答】解：核电站是利用原子核裂变发生可控链式反应时释放的大量能量来发电的。 故答案为：裂变。 【典例2】（2023•德州）1988年，中国“核潜艇之父”黄旭华设计的第一代核潜艇成功下潜至水下300m处，此处的液体压强是　 　Pa，核潜艇是利用　　 （选填“核裂变”或“核聚变”）提供动力的。（g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3） 【答案】3×106；核裂变 【分析】（1）知道核潜艇下潜的深度，根据p＝ρgh求出受到的压强； （2）核裂变和核聚变都能释放能量，但是又有区别，核裂变是可控的，核聚变过程是不可控的。 【解答】解：（1）潜艇下潜到300m深度时受到的压强： p＝ρ水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×300m＝3×106Pa； （2）核裂变是可控的，故核潜艇是利用核裂变反应产生的能量来提供动力的。【点评】本题考查了核能的利用和液体压强公式的应用，属于基本内容，比较简单。 【典例3】（2024•陕西）“玲珑一号”是我国研发的新一代小型核电机组，它利用如图所示的核反应释放的能量来发电。下列说法正确的是（　　） A．该核反应是核裂变 B．太阳内部发生的也是这种核反应 C．核能属于可再生能源 D．原子核是由中子和电子组成的 【答案】A 【分析】（1）核能主要有两种：核裂变和核聚变，核裂变是指用中子轰击较大的原子核，使其变成两个中等大小的原子核，核聚变是指两质量较轻的核变成一个质量中等的核； （2）可以在自然界里源源不断的得到补充，所以它们属于可再生能源；可以从自然界直接获取的能源叫一次能源； （3）原子核是由中子和质子组成的。 【解答】解：A、由题图知用中子轰击质量比较大的原子核，使其发生裂变，因此该核反应是核裂变，故A正确； B、太阳内部时刻发生核聚变，故B错误； C、核能在短时间内不能源源不断地获取，属于不可再生能源，故C错误； D、原子核是由中子和质子组成的，故D错误。 故选：A。 【点评】本题考查核能应用的方式及核聚变的内容以及能源的分类，要求学生应熟记相关内容。　 ■重点03 聚变 攻克重点 1．聚变：使较轻原子核结合成为较重的原子核（新原子核）的一种核反应。 2．聚变发生的条件：超高温，因此也叫热核反应。 3．氘核、氚核都属于氢核的一种。大量氢核的聚变，可以在瞬间释放出惊人的能量。氢弹利用的就是聚变在瞬间释放的能量。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。海水中蕴藏着丰富的、可以实现聚变的氘核。科学家预言，通过可控聚变来利用核能，有望彻底解决人类能源问题。 4．优点： （1）燃料丰富且价格低廉，核聚变的燃料之一—氘在海水中大量存在，足以供全世界使用百亿年； （2）不污染环境，是一种真正的清洁能源。 【典例1】下列关于原子核聚变的说法不正确的是（　　） A．任何两个原子核都可以发生聚变 B．原子核在超高温下就能发生氢核的聚变 C．目前人类还不能有效地控制原子核聚变 D．聚变也称为热核反应，聚变时会释放出巨大的核能 【答案】A 【分析】（1）核聚变，即氢原子核（氘和氚）结合成较重的原子核（氢）时放出巨大的能量。 （2）在超高温条件下氢的原子核发生了聚变。 （3）人们现在还不能进行受控核聚变，这主要是因为进行核聚变需要的条件非常苛刻。 （4）核聚变也称为热核反应，原子核在聚变时释放出巨大的能量。 【解答】解：A、自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素﹣氘与氚的聚变。不是任意的原子核就能发生核聚变，故A错误； B、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，发生聚变，故B正确； C、发生核聚变需要在1亿度的高温下才能进行，因此又叫热核反应。可以想象，没有什么材料能经受得起1亿度的高温，故C正确； D、核聚变也称为热核反应，核聚变时会释放出巨大的核能，故D正确。 故选：A。 【点评】此题考查了有关核聚变的知识，要认识核能、利用核能。 【典例2】（2023•连山区一模）20年12月17日，嫦娥五号返回器成功携带1731g珍贵月壤返回地球。从月球到达地球这份“无价之土”的质量将 　（填“变大”、“变小”或“不变”），科学家发现月壤中含有的氦3，是未来有可能通过发生热核反应获得核能的重要原材料。这种反应与 　（填“原子弹”或“氢弹”）的反应原理相同。 【答案】不变；氢弹 【分析】（1）物体所含物质的多少叫质量，质量是物体本身的一种性质，与位置、形状、温度和状态无关。 （2）氢弹是利用核聚变所释放的巨大核能。 【解答】解：嫦娥五号返回器成功携带1731g珍贵月壤返回地球。从月球到达地球这份“无价之土”的质量将不随位置的变化而变化，质量不变； 科学家发现月壤中含有的氦3，是未来有可能通过发生热核反应获得核能的重要原材料。这种反应与氢弹的反应原理相同。 故答案为：不变；氢弹。 【点评】本题重点考查了质量和核聚变的知识，理解质量是物质的一种属性是解决本题的关键。本题属于基础性题目。 【典例3】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　 　。 【答案】（1）磁场；（2）核聚变；（3）热能和光能。 【分析】（1）根据磁场的作用分析； （2）核能的利用有两种：核裂变和核聚变； （3）根据能量的转化可知。 【解答】解：（1）磁场是指传递实物间磁力作用的场，是看不见、摸不着的，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）由图乙知：核聚变是指由质量小的原子，在一定条件下，发生原子核互相聚合作用，生成中子和氦，并产生巨大的能量； （3）东方超环是将原子核能转化为热能和光能。 故答案为：（1）磁场；（2）核聚变；（3）热能和光能。 【点评】本题通过“人造太阳”考查了有关的核能知识，难度不大。 ■难点 核电站和核污染 突破难点 1．核能的和平利用――核电站。如果使原子核的裂变和聚变在可控制的条件下缓慢进行，释放的核能就可有效地利用。 2．核电站就是利用核反应堆所产生的热能来发电或发电兼供热的动力设施。核电站的核心设备是核反应堆。核反应堆是原子核发生链式反应的场所。 3．核反应堆核裂变产生的大量的核能使水汽化变成水蒸气，水蒸气带动汽轮机工作，汽轮机推动发电机发电，实现了核能向电能的转化。 4．核电站的能量转化：核能→内能→机械能→电能。 5．核能的优缺点： （1）优点：核能是一种清洁的能源，利用核能发电不会加重地球的温室效应；核燃料体积小，运输与储存方便；核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低。 （2）缺点：核能电厂会产生放射性废料；核能发电厂热效率较低，热污染严重；核能电厂投资成本较大；核电厂如果在事故中处理不当，放射性废料会对生态及民众造成伤害。 【典例1】（2024•枣庄）近年来，我国科技创新突飞猛进，各种新技术、新能源、新材料等科技成果不断涌现。有关说法中正确的是（　　） A．固态可燃冰属于二次能源 B．水能、风能、太阳能属于可再生能源 C．核聚变获得核能的方式与普通核电站一致 D．LED屏幕主要是由超导材料制成的 【答案】B 【分析】（1）一次能源：是指可以从自然界直接获取的能源，例：煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能、生物质能、核能； 二次能源：是指无法从自然界直接获取，必须经过一次能源的消耗才能得到的能源，例：电能、乙醇汽油、氢能、沼气； （2）可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源； （3）普通核电站是利用核裂变来获得能量； （4）LED屏幕，主要是由半导体材料制成的 【解答】解：A、可燃冰属于化石能源，是一次能源，故A错误； B、水能、风能、太阳能可以从自然界中源源不断地得到的能源，属于可再生能源，故B正确； C、普通核电站获得核能的方式是核裂变，故C错误； D、LED屏幕是由发光二极管构成，二极管具有单向导电性，主要是由半导体材料制成的，故D错误。 故选：B。 【点评】目前的试题中，有很多与社会热点相关的试题，我们要多加关注并进行收集。 【典例2】（2024•烟台）核能是一种 　 　（选填“可再生”或“不可再生”）能源。我国在核能利用方面取得了巨大成就，其中具有完全自主知识产权的“华龙一号”核电站是通过　 　（选填“核裂变”或“核聚变”）发电；中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”是通过　 　（选填“核裂变”或“核聚变”）释放巨大的能量。 【答案】不可再生；核裂变；核聚变。 【分析】（1）能源从是否可再生角度划分： 可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源。例：水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能。 不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源。例：化石能源（煤炭、石油、天然气）、核能。 （2）目前人类获取核能的方式有两种：核聚变和核裂变。 【解答】解：核能是一种不可再生能源。具有完全自主知识产权的“华龙一号”核电站是通过核裂变发电；中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”是通过核聚变释放巨大的能量。 故答案为：不可再生；核裂变；核聚变。 【点评】本题考查的是能源的分类；知道核能的应用。 【典例3】 2023年8月底，日本福岛第一核电站启动核污染水排海，此行为遭到了国际社会的强烈谴责，这是对人类权益的极大危害，下列说法正确的是（　　） A．核能是一次能源，且可再生 B．福岛核电站主要是以核聚变的方式来进行发电 C．核电站的能量转化情况是：核能→内能→机械能→电能 D．核电站的发电原理与太阳的热核反应相同 【答案】C 【分析】（1）核能直接取自于地壳中的核物质，是一次能源；能够源源不断地从自然界中获取或可重复利用的能源是可再生能源； （2）核电站利用的是核裂变释放的能量； （3）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； （4）太阳内部发生的是核聚变。 【解答】解：A、核能直接取自于地壳中的核物质，属于一次能源，核能在使用后不能从自然界中源源不断地获得，是不可再生能源，故A错误； B、核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的，故B错误； C、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C正确； D、太阳内部发生的是核聚变，核电站与太阳热核反应的原理不同，故D错误。 故选：C。 【点评】此题考查了有关能源的分类、能量转化、以及核能的利用等知识，是一道基础题。 学科网（北京）股份有限公司 $$ ►第二十二章　能源与可持续发展 22.2 核能 一、选择题（共6小题） 1．（2024•渭南二模）随着人们对原子核结构认识的不断深入，核能的开发和利用备受关注，有关原子核与核能的认识正确的是（　　） A．原子核带负电 B．核能是可再生的清洁能源 C．核能发电是利用原子核裂变释放的核能 D．原子核是由电子和质子构成的 2．（2024•遂平县三模）近年来，我国在科技领域取得了许多成就，下列有关说法正确的是（　　） A．“华龙一号”核电站是通过核聚变来获得核能的 B．我国生产的手机芯片主要材料是半导体 C．北斗导航系统利用的电磁波传播速度大于光速 D．我国空间站到地球的距离比月亮到地球的距离更远 3．（2024春•烟台期中）和平利用核能，提高清洁能源比重，是我国能源发展战略的重要内容，关于核能，下列说法正确的是（　　） A．核电站是利用原子核聚变所释放的能量来发电的 B．核能是一次能源 C．在核反应堆中，核能转化为化学能 D．任何两个原子核都可以发生聚变 4．（2024•通山县二模）如图石岛湾核电站是全球首座、并具有中国自主知识产权的球床模块式高温气冷堆核电站示范工程，也是中国“十二五”获批的第一个核电项目，更是具有第四代核能安全性特征的先进堆型，下列关于核能发电说法中，正确的是（　　） A．该高温气冷堆核电站是通过核聚变反应来利用核能 B．原子核分裂时将核能转化为电能 C．核反应堆中发生的链式反应是可控的 D．这种核能是一种可再生清洁能源 5．（2023秋•济阳区期末）2023年8月24日，日本政府启动核污染排海计划，引起国际国内的强烈反对。这一行动被称为“公地悲剧”。对于核能的认识下列正确的是（　　） A．核能是可再生能源 B．核电站是利用原子核裂变释放核能来发电的 C．原子弹爆炸时释放的能量来源于核能，氢弹不是 D．核能不是新能源 6．（2024•隆昌市校级二模）下列关于核能及其利用，说法正确的是（　　） A．任何两个原子核都可以发生聚变 B．目前人类已建立核电站，利用核聚变发电 C．在核电站中，发生的是可以控制的链式反应 D．在核电站中，厚重的保护层，是为了避免核燃料从内部逸出 二、填空题（共4小题） 7．（2024秋•郑州期末）核电站主要利用核燃料在反应堆中通过核　 　（填“裂变”或“聚变”）产生的热量，使水通过蒸汽发生器变为蒸汽，蒸汽通过管路进入汽轮机，推动汽轮发电机发电，使汽轮发电机的　 　转化为电能，最终发出的电通过电网送至千家万户。 8．（2024•姑苏区模拟）我国第三代核电技术“华龙一号”已成为继高铁之后的又一张中国名片．核能属于　 　次能源．核电站利用核反应堆中铀核　 　（填“裂变”或“聚变”）时产生的内能。 9．（2024•汕尾模拟）核电站利用反应堆产生的内能，通过汽轮机做功，带动发电机发电，以下是核电站工作过程中能量转化情况方框图，其中①是　 　能，②是　 　能，③是　 　能。 10．（2024•迎江区校级二模）“新质生产力”是一种以科技创新为主导的生产力形式，其中人类在能源方面的创新发展尤为重要。如图是托卡马克（Tokamak）装置，通过约束电磁波驱动，创造氘、氚实现　 　（选填“核裂变”或“核聚变”）的环境和超高温。因此该装置常被称作“人造太阳”。 三、简答、解答题（共3小题） 11．核能的合理开发和利用缓解了能源危机，但核废料处理不当会对环境造成极大污染。某国政府不顾民众反对，决定向海洋排放核废水，请你写出此行为将对海洋生态环境造成哪些危害。（写出两条即可） 12．请根据下述材料，回答下列问题： 核电站的工作原理 你知道吗，核电站的工作原理并不复杂，核心组件主要就是核燃料、控制棒、减速剂和冷却剂。 核电站里的铀﹣235会被制成直径1cm左右的二氧化铀，像纽扣电池一样一颗一颗地放入“燃料棒”中。十几根“燃料棒”和几十根“控制棒”组成一捆，称为“核燃料组件”。这些棒之间有孔隙，“冷却剂”在孔隙间流动，把核反应产生出来的热量带走，这些热量用来发电。 核反应堆反应时，每个铀﹣235原子裂捕获一个中子发生裂变时要释放2～3个中子，所释放的中子又能够引起其他的铀﹣235原子核发生裂变。如果不控制核反应的剧烈程度，核反应产生的热量就要失控。想要控制核反应的剧烈程度，可以通过吸收一部分核反应产生的中子来实现，这个吸收中子的装置叫“控制棒”。“控制棒”在“核燃料组件”中的体积越大，吸收的中子数就会越多。 除了“控制棒”，还要有“减速剂”。因为在裂变反应中，射出的中子有快有慢，只有能量比较低、速度比较慢的那些中子才能有效地被其他的铀﹣235原子核捕获，从而发生裂变反应。某时刻捕获到中子的铀﹣235原子核越多，裂变反应就越剧烈。“减速剂”就是用一些质量轻的原子，反复和高速的中子碰撞，几次碰撞之后，中子的速度就会慢慢降下来，以便于铀﹣235原子核捕获。 铀﹣235原子核裂变后产生的热量会被“冷却剂”﹣﹣水带走。水吸收热量后汽化成水蒸气，这样水蒸气就能推动汽轮机从而带动发电机发电啦。 （1）核电站中的核反应属于　 　；（选填“核裂变”或“核聚变”） （2）如果反应堆中的核反应过于剧烈，应该采取的措施是　 　。 A．将“控制棒”插入“核燃料组件” B．从“核燃料组件”中拔出“控制棒” （3）关于“减速剂”的作用，下列说法正确的是　 　。 A．可以加剧裂变反应 B．可以减缓裂变反应 C．可以增加核反应放出的中子 （4）核电站发电的全过程中，涉及到的主要能量转化有 　。 13．（2023•陕西模拟）核聚变能量被称为人类理想的永久能源。近年来，有“人造太阳”之称的中国全超导托卡马克核聚变实验装置不断创造新的记录，使我国人工可控核聚变的研究处于世界领先水平，为加快实现人工可控核聚变贡献了中国智慧。核聚变的主要原料是氘，它可以从海水中提取，1L海水中含有3.4×10⁻3kg的氘。在完全核聚变反应中，1L海水中的氘释放出的能量相当于300L汽油完全燃烧所释放的能量。请完成下列问题。 （1）当前运行的核电站是利用核　 　变的原理工作的，核能属于 　（选填“可再生”或“不可再生”）能源。 （2）1L海水中所含有的氘完全核聚变反应所释放的能量是多少？可以供一盏“220V，0.5A”的电灯正常工作多长时间？（ρ汽油＝0.71×103kg/m3，q汽油＝4.6×107J/kg）（计算结果保留两位（小数） （3）未来实现人工可控核聚变后，若一座核聚变发电站每年消耗340kg的氘，理论上可释放的能量是多少？ 参考答案 1．【答案】C 【分析】原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子组成的，原子核是由质子和中子组成的。 由可再生能源与不可再生能源的分类要求来看，可以从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源；一旦消耗就很难再生的能源称之为不可再生能源。 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。 【解答】解：AD．原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子组成的，原子核是由质子和中子组成的，故AD错误； B．核能越用越少，短时间内不可再生，所以核能是不可再生资源，故B错误； C．目前的核能发电是利用可控的核裂变释放的核能，故C正确。 故选：C。 2．【答案】B 【分析】（1）核电站的原理是通过核裂变释放能量来发电的； （2）半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间； （3）电磁波和光波在真空中的传播速度相同； （4）我国空间站是绕地球飞行的，比月球到地球的距离小得多。 【解答】解：A、“华龙一号”核电站是利用核裂变来释放能量的，不是利用核聚变，故A错误； B、制作手机芯片的主要材料是半导体，故B正确； C、5G技术发射的电磁波在真空中的传播速度等于光速，故C错误； D、我国的天宫空间站轨道高度大约为400至450千米，月亮距地球的距离约38万千米，因此我国空间站到地球的距离比月亮到地球的距离更近，故D错误。 故选：B。 3．【答案】B 【分析】目前人类获得核能的方式有两种：核聚变和核裂变。 核电站是利用核裂变释放的核能来发电的。 核能是一次能源。 【解答】解：A、核电站是利用原子核裂变所释放的能量来发电的，故A错误； B、核能是一次能源，故B正确； C、在核反应堆中，核能转化为内能，故C错误； D、不是所有的原子核都可以发生裂变，故D错误。 故选：B。 4．【答案】C 【分析】（1）核反应堆是利用核裂变来工作的。 （2）原子核分裂或聚合时会释放惊人的核能。 （3）核反应堆中发生的链式反应是可控的。 （4）核能属于不可再生能源。 【解答】解：A．该高温气冷堆核电站是通过核裂变反应来利用核能，故A错误； B．原子核分裂时将核能转化为内能，故B错误； C．核反应堆中发生的链式反应是可控的，是安全的，故C正确； D．核能的主要材料是铀、氘、氚等，这些物质在自然界中的储量有限，核能是一种不可再生能源，故D错误。 故选：C。 5．【答案】B 【分析】根据核能的产生和特点及应用进行解答。 【解答】解：AB．核能发电站是通过核燃料发生核裂变的方式，将核能转化为电能，由于核燃料是有限的，所以核能属于不可再生能源，故A错误，B正确； C．核能是原子核裂变或者聚变释放出的能量，原子弹、氢弹爆炸释放的能量属于核能，故C错误； D．新能源指新发现的或发现时间虽久但因技术经济条件限制而未得到广泛使用的能源。核能是属于新能源，故D错误。 故选：B。 6．【答案】C 【分析】（1）不是任意的两个原子核就能发生核聚变； （2）目前已建成的核电站的能量来自于重核的裂变； （3）核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的； （4）核废料是对环境污染很严重的。 【解答】解：A、自然界中最容易实现的核聚变是氢的同位素—氚与氚的聚变，不是任意的原子核就能发生核聚变，故A错误； B、目前已建成的核电站的能量来自于重核的裂变，而不是核聚变，故B错误； C、核电站是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的，是可控链式反应，故C正确； D、核废料是对环境污染很严重的，厚重的保护层，是为了避免核辐射，故D错误。 故选：C。 7．【答案】裂变；机械。 【分析】核裂变和核聚变都能释放能量，对于核裂变是可控的，如核电站的核反应堆就是通过核裂变提供能量的；蒸气发生器中的水被加热后变成水蒸气，加热过程水的内能增加，这是通过热传递的方式改变物体的内能。这些水蒸气推动汽轮机带动发电机发电，将机械能转化为电能。 【解答】解：由于核裂变是可控的，在反应堆中，核燃料发生裂变释放出大量的内能。 核电站发电是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。 故答案为：裂变；机械。 8．【答案】一；裂变。 【分析】（1）可以从自然界直接获取的能源叫一次能源，不能从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源叫二次能源。所以从能源的分类来看，核能是属于一次能源； （2）核电站是利用原子核裂变发生可控链式反应时释放的大量能量来发电的，通过汽轮机做功，带动发电机发电。 【解答】解：（1）从能源的分类来看，核能是直接从自然界获取的，所以属于一次能源； （2）核电站是利用原子核裂变发生可控链式反应时释放的大量能量来发电的，通过汽轮机做功，以蒸汽轮带动发电机发电。 故答案为：一；裂变。 9．【答案】内；机械；电。 【分析】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。 【解答】解：核电站利用核反应堆中铀核裂变时产生内能，再通过汽轮机做功将内能转化为机械能，带动发电机将机械能转化为电能。 故答案为：内；机械；电。 10．【答案】核聚变。 【分析】目前人类获取核能的方式有两种：核裂变和核聚变。 【解答】解：托卡马克（Tokamak）装置，通过约束电磁波驱动，创造氘、氚实现核聚变的环境和超高温。因此该装置常被称作“人造太阳”。 故答案为：核聚变。 11．【答案】（1）核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的．核废料具有放射线，向海洋排放核废水，对海洋生物会造成极大的伤害，最大的影响是破坏鱼类的繁殖能力； （2）核辐射会造成很多海洋动物的不良变异，一些动物还会把变异遗传给下一代，影响海洋生物长期生存的能力。 【分析】根据核辐射对生物可能造成的影响进行分析答题。 【解答】答：（1）核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的．核废料具有放射线，向海洋排放核废水，对海洋生物会造成极大的伤害，最大的影响是破坏鱼类的繁殖能力； （2）核辐射会造成很多海洋动物的不良变异，一些动物还会把变异遗传给下一代，影响海洋生物长期生存的能力。 12．【答案】（1）核裂变；（2）A；（3）A；（4）核能转化为内能，内能转化为机械能，机械能转化为电能。 【分析】（1）阅读下列文字，得出答案。核反应堆反应时，每个铀﹣235原子裂捕获一个中子发生裂变时要释放2～3个中子，所释放的中子又能够引起其他的铀﹣235原子核发生裂变。 （2）阅读下列文字，得出答案。想要控制核反应的剧烈程度，可以通过吸收一部分核反应产生的中子来实现，这个吸收中子的装置叫“控制棒”。“控制棒”在“核燃料组件”中的体积越大，吸收的中子数就会越多。 （3）阅读下列文字，得出答案。某时刻捕获到中子的铀﹣235原子核越多，裂变反应就越剧烈。“减速剂”就是用一些质量轻的原子，反复和高速的中子碰撞，几次碰撞之后，中子的速度就会慢慢降下来，以便于铀﹣235原子核捕获。 （4）阅读下列文字，得出答案。铀﹣235原子核裂变后产生的热量会被“冷却剂”﹣﹣水带走。水吸收热量后汽化成水蒸气，这样水蒸气就能推动汽轮机从而带动发电机发电啦。 【解答】解：（1）核电站中的核反应属于核裂变。 （2）如果反应堆中的核反应过于剧烈，可使用“控制棒”。 （3）“减速剂”使中子减速，便于以便于铀﹣235原子核捕获，使反映剧烈。 （4）阅读文字可知，发电过程涉及到的主要能量转化又有，核能转化为内能，内能转化为机械能，机械能转化为电能。 故答案为：（1）核裂变；（2）A；（3）A；（4）核能转化为内能，内能转化为机械能，机械能转化为电能。 13．【答案】（1）裂；不可再生； （2）1L海水中所含有的氘完全核聚变反应所释放的能量是9.798×109J；可以供一盏“220V 0.5A”的电灯正常工作时间8.91×107s； （3）理论上可释放的能量是9.798×1014J。 【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；煤、石油、天然气、核能等是短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源；水能和风能可以从自然界源源不断的得到，是可再生能源。 （2）由已知条件，根据密度公式得出300L汽油的质量，根据Q＝mq得出这些汽油完全燃烧放出的热量，即1L的海水中提取的氘参与核聚变能放出的能量； 根据功率公式得出“220V 0.5A“灯的功率；根据功率变形公式得出可以供一盏“220V 0.5A”的电灯正常工作的时间； （3）根据3.4×10﹣3kg的氘完全核聚变，可放出9.798×109J的能量，据此得出340kg的氘完全核聚变可放出的能量。 【解答】解：（1）核电站是利用反应堆发生可控制的核裂变来提供能量发电的； 核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源。 （2）1L海水中的氘释放出的能量相当于300L汽油完全燃烧所释放的能量， V＝300L＝0.3m3； 根据密度公式汽油的质量为： m＝ρV＝0.71×103kg/m3×0.3m3＝213kg； 这些汽油完全燃烧放出的热量为： Q汽油＝mq＝213kg×4.6×107J/kg＝9.798×109J； 即1L的海水中提取的氘参与核聚变能放出的能量为Q核＝9.798×109J； “220V 0.5A“灯的功率为： P＝UI＝220V×0.5A＝110W； 可以供一盏“220V 0.5A”的电灯正常工作时间为： t8.91×107s； （3）因3.4×10﹣3kg的氘完全核聚变，可放出9.798×109J的能量，340kg的氘完全核聚变可放出的能量为： W′9.798×109J＝9.798×1014J。 答：（1）裂；不可再生； （2）1L海水中所含有的氘完全核聚变反应所释放的能量是9.798×109J；可以供一盏“220V 0.5A”的电灯正常工作时间8.91×107s； （3）理论上可释放的能量是9.798×1014J。 学科网（北京）股份有限公司 $$