3.7 核能讲练-2025-2026学年浙教版科学九年级上册

第7节 核能 ( 思维导图 ) 考点一、核能 原子由原子核和核外电子构成，而原子核又由质子和中子构成，质子带正电荷，中子不带电，对于原子来说，质子和中子几乎集中了原子的全部质量，却挤在原子中心非常小的空间内，构成很小的原子核，这使得原子核分裂或重新组合极其困难，但是一旦使原子核分裂或聚合，就可释放出惊人的能量。 （一）核能的概念 原子核是可以转变的，原子核在转变过程中所释放出的能量叫做核能。核裂变和核聚变是获得核能的两种途径。 （二）裂变 (1)含义: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，并释放出巨大能量的现象。如中子轰击铀235，铀核就会分裂成2个新核，并释放出能量，同时产生几个新的中子，1千克铀全部裂变，释放的能量超过2000吨煤完全燃烧释放的能量。 (2)链式反应:每个铀核裂变时会产生几个中子，这些中子又会继续轰击其他铀核，使其他铀核裂变并产生更多的中子，这样就会导致一系列铀核持续裂变，产生链式反应，如图所示。快速的裂变反应可以引起猛烈的爆炸，原子弹就是利用快速裂变制成的，我们]还可以控制链式反应的速度，把核能用于和平建设事业。“核反应堆”就是控制裂变反应的装置。 (3)应用:原子弹、核电站都是根据核裂变的原理制成的。原子弹属于不加控制的链式反应；核电站属于可控制的链式反应。 （三）聚变 (1)含义:2个质量较小的原子核结合成质量较大的新原子核，同时释放出能量的现象。由于核聚变需要极高的温度，所以核聚变也叫热核反应。 如图所示，氘核(1个质子和1个氘核中子)和氚核(1个质子和2个中子)在超高温下聚合成新的原子核一氦核，并释放出1个中子，同时释放巨大的能量。 (2)释放能量情况:质量相同的核燃料，核聚变反应释放的核能比核裂变反应释放的核能要多得多。 (3)应用:氢弹是根据核聚变的原理制造的，它的威力比原子弹大得多。太阳的内部在不停地发生这种核聚变，从而向外释放出巨大的能量。 ( 典例分析 ) 典例1：（2023九上·上城期中）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。 ( 举一反三 ) 变式1：（2023九上·鹿城期末）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） 变式2：（2023九上·长兴期末）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 变式3：（2023九上·柯城期末）核电站是通过核　 　（选填“裂变、聚变”）方式发电，把　 　能转化为电能。核反应堆工作时，会释放能量，也会产生放射线，如果大量放射线泄漏到反应堆外面，　 　（选填“会”或“不会”）对人和其他生物造成伤害。 考点二、核电站 （一）核电站的原理 (1)核反应堆:可控制地进行核反应的装置，称为核反应堆。核反应堆是核电站核心部分，它以铀为核燃料。 (2)核电站原理: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。 反应堆中放出的核能转化为高温蒸汽的内能,通过汽轮机带动发电机发电，内能转化为机械能,再转化为电能。核电站的工作过程:第一回路中的水被泵压人反应堆，在那里被加热，然后进人热交换器，把热量传给第二回路的水，然后又被泵压回到反应堆里；在热交换器内，第二回路的水经加热生成高温高压蒸汽，被送入汽轮机驱动汽轮机做功后温度降低、压强减小，进人冷凝器，最后又由水泵把它压回热交换器。高速旋转的汽轮机带动发电机发电。 (3)核电站的能量转化:核电站并非将核能直接转化为电能。目前人类使用的电能大多数是通过发电机发出的，而发电机是把机械能转化为电能的装置，所以核电站必须把核能通过某些途径转化为机械能，再通过发电机转化为电能。核反应堆以铀235为燃料，反应堆中放出的核能转化为高温蒸汽的内能，通过汽轮机做功，将内能转化为机械能，带动发电机发电，将机械能转化为电能。 （二）核电站的特点 (1)消耗燃料少，废渣也少,产生的能量巨大，可以大大减少燃料的运输量。 (2)特别适合于缺少煤、石油和水力资源的区域。 (3)核电站需防止放射性物质泄漏造成的放射性污染，因此必须采用可靠的保护措施，同时要处理好废渣。 (4)成本低，一些发达国家的核电已占相当大的比例，我国的核电事业发展得也很快。 （三）太阳能 (1)在太阳内部，氢原子核在超高温下发生核聚变。 (2)太阳的巨大能量是内部核聚变产生的。 (3)大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射出去,其中有一部分到达地球表面。 ( 典例分析 ) 典例1：（2024九上·绍兴期末）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．核电站发电和原子弹爆炸时发生的链式反应， ( 举一反三 ) 变式1：（2024九上·余杭期末）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 变式2：（2023九上·安吉月考）关于核电站，小科总结了以下四种说法，其中正确的是（　　） A．核电站是利用氢核的聚变产生的能量来发电的 B．核电站的核心是利用核反应堆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 变式3：（2023九上·绍兴月考）如图1所示，中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”（EAST）取得重大突破，创造世界新纪录，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”的反应原理与太阳类似，通过　 　（填“核裂变”或“核聚变”）释放巨大的核能。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　 　→内能→　 　→电能。 考点三、放射性 （一）放射性 早在100多年前，科学家贝克勒尔、居里夫妇等发现铀、钍、镭等元素能够自发地放出穿透能力很强的射线。居里夫人把元素具有的这种辐射能力叫做放射性。 原子核的裂变和聚变都会产生些放射性物质，这些物质的原子核内部会向外辐射出肉眼看不见的、能量很高的射线，如a射线、β射线和γ射线。 （二）三种主要的放射线 射线 组成 穿透本领 a射线 带正电的高速运动的氦原子核 最弱，在空气中只能前进几厘米 β射线 带负电的高速运动的电子流 较强，很容易穿透黑纸，还能穿透几厘米厚的铝板 γ射线 能量很高的电磁波 很强，能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土 （三）放射性的利与弊 (1)利:少量的放射线可以为人类服务，如r射线可以对机械设备进行探伤；可以使种子变异，培育出新的优良品种；利用放射线可以杀菌。医疗上利用γ射线可以治疗肿瘤等疾病。 (2)弊:过量的高能量的放射线照射对人体和动植物的组织有破坏作用。 ( 典例分析 ) 典例1：下列关于放射现象、原子核和核能的说法中，正确的是 (　　) A．通过对放射现象的研究，物理学家确认，原子核由质子和电子组成 B．放射性有着广泛的应用，但是强剂量或长时间的辐射对人体有害 C．目前的核电站是利用核聚变释放的核能来发电的 D．核聚变的原料"铀"在地球上的储量非常有限 ( 举一反三 ) 变式1：（2021·浙江·九年级专题练习）关于核能的应用，下列说法中不正确的是(　　) 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三种放射线中，γ射线可以治疗癌症 变式2：（2020·浙江·中考真题）图表示用中子轰击铀原子核产生氪核和钡核模型。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 变式3：常见的射线有：α射线、β射线、γ射线。 （1）α射线：一束在电场中偏向________极板的射线，α粒子就是氦原子核。 （2）β射线：是一种带负电的高速运动的________，具有很强的贯穿本领。 （3）γ射线：是一种波长很短的电磁波，其穿透本领最________。主要应用：可用来检测钢板或纸张的厚度，金属内部的砂眼及裂缝；可用来检查和医治恶性肿瘤，照射种子使种子变异，培育优良品种；可用该射线做手术——________。 ( 课后巩固 ) 一、单选题 1．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 2． 图甲和图乙是释放核能的两种方式，下列说法正确的是(　　) A．图甲方式表示的是核裂变 B．目前核电站是利用图乙方式发电的 C．图甲方式目前还不能人为控制 D．两种释放核能的方式都不会产生放射性物质 3．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．该反应不会产生放射性物质 C．不能用该反应获得能量的方式来发电 D．该反应产生的中子可继续轰击其他铀核形成链式反应 4．利用核能发电是人们和平利用核能的重要方向。下面有关核电站的说法正确的是 A．核反应堆是核电站的“心脏”，里面发生的是核聚变 B．核电站反应堆中发生的链式反应是可以控制的 C．核电站反应堆产生的废料对环境没有污染 D．核能发电发生的能量转化：核能→机械能→内能→电能 5．2024年11月，国际热核聚变实验堆某模块产品制造成功。下列有关核能的说法中正确的是(　　) A．目前核电站是通过可控核聚变释放核能 B．氢弹和原子弹都是根据核聚变原理制成的 C．核能有辐射危险，我们应该完全杜绝核能发电 D．核电站发电的能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能 6．关于核电站，下列说法中不正确的是（　　） A．核电站的核心是核反应堆，它可以将核能转化为内能 B．核电站是利用核聚变产生的能量来发电的 C．反应堆中的反应是可控的 D．核电站中用到的蒸汽轮机属于热机 7．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 8．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 9．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 10．下列关于放射现象、原子核和核能的说法中，正确的是 (　　) 　 A．通过对放射现象的研究，物理学家确认，原子核由质子和电子组成 B．放射性有着广泛的应用，但是强剂量或长时间的辐射对人体有害 C．目前的核电站是利用核聚变释放的核能来发电的 D．核聚变的原料"铀"在地球上的储量非常有限 11．继高铁后，“华龙一号”核电装置成为我国另一“国之重器”，目前已和多个国家签订了核能发电项目。如下图是核电站工作流程图，关于流程中各装置的能量转化，正确的是（） A．核反应堆：核能转化为内能 B．蒸汽轮机：化学能转化为动能 C．发电机：电能转化为机械能 D．电取暖器：电能转化为机械能 12．能量转化或转移是自然界的普遍现象，如图所示为核电站示意图、家庭电路部分示意图及电热水壶图，下列相关叙述正确的是 (　　) A．手机充电时电能转化为化学能、电热壶烧水时电能转化为内能，两者本质都是电流做功 B．发电机利用了电流磁效应发电，电热水壶利用了电流热效应烧水 C．汽轮机工作、壶内水升温两过程中，改变水的内能方式相同 D．核反应堆进行可控的核聚变释放核能，直接转化为家庭电路所需的电能 13．如图是核电站工作流程图，关于流程中各装置中发生的能量转化，正确的是（　　） A．核反应堆：核能转化为电能 B．蒸汽轮机：内能转化为机械能 C．发电机：电能转化为机械能 D．电驱动：机械能转化为电能 14．2024年3月27日，华能石岛湾高温气冷堆示范工程核能供暖项目正式并网运行，标志着四代核能供暖系统首次实现向城镇居民供暖，四代核能综合利用取得突破。下列有关核电站的说法正确的是（　　） A．核能属于可再生能源 B．核反应堆中发生化学变化 C．核电站发生的能量转化为：核能→内能→机械能→电能 D．核反应堆内发生轻核聚变 15． 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 16． 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 17． 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 18． 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 19．2023年12月，我国自主研制的核聚变关键装置“中国环流器二号M装置”实现首次放电，标志着我国核聚变发展取得重大突破。下列关于核聚变的说法，正确的是（　　） A．任何两个原子核都可以发生聚变 B．原子核必须在超高温下才能发生聚变 C．原子弹爆炸时释放的巨大能量来自核聚变 D．目前核电站是利用核聚变释放的核能发电的 20．下列有关核能利用的叙述中，正确的是（　　） A．氢弹是根据裂变的原理制成的，原子弹是根据聚变的原理制成的 B．氢弹和原子弹爆炸时能量的转移和转化是有方向性的 C．目前核电站的反应堆中发生的是可控制的核聚变 D．核电站中的能量转化顺序是：核能→化学能→内能→电能 21．2022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） 二、填空题 22．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 23．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 24．2024年6月2日，嫦娥六号探测器成功着陆月球表面预选着陆区，从月球上采样并顺利返回地球。 （1）月壤中含有丰富的理想能源氦—3。利用氦—3获得原子核能的途径是　 　； （2）若上升器飞离月球时，在3×103牛的推力作用下，沿推力方向飞行了1.5×104米，则在该过程中推力做功　 　焦； （3）返回器返回地球常采用“跳跃式返回”和“直接进入返回”两种方式。返回器采用　 　方式着陆时的速度更小、热防护要求更低、落点精度便于控制。 25．《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　 　。 26．如图所示，中国“人造太阳”——大型核试验装置“东方超环”取得重大突破。 （1）“东方超环”的反应原理与太阳类似，通过　 　(选填“裂变”或“聚变”)释放巨大的核能。 （2）核能转化为内能，可获得上亿摄氏度的高温，但内能不会自动地转化为核能，这说明能量的转化和转移具有　 　性。 （3）“人造太阳”加热功率达1×1012W，若利用“人造太阳”发电，发电效率为60%，则每小时发电量达 　 　焦。 27． 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 28．如图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“核裂变”或“核聚变”）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，能量转化过程是：核能内能　 　电能； （3）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　 　。 29．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、月未的两次示数，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（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60℃，则这些水吸收了　 　焦的热量[c水=4.2×103焦/（千克·℃）]。 30． 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． 质量较大的原子核，在中子轰击下分裂成两个新原子核的同时释放出大量能量，这一过程称为　 　(填“核裂变”或“核聚变”) ，如　 　就是根据这一原理制造的。 32．中国“人造太阳”——大型核试验装置“东方超环”取得重大突破。“东方超环”的反应原理与太阳类似，通过　 　（填“裂变”或“聚变”）释放巨大的核能。核能转化为内能，可获得上亿摄氏度的高温，但内能不会自动地转化为核能，说明能量的转化和转移具有　 　性。 33． 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) 人造太阳的加热功率为 ，利用人造太阳发电的效率为60%，则工作10秒时间，发电量为　 　 kW·h。 34． 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。 35． 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)。 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第7节 核能 ( 思维导图 ) 考点一、核能 原子由原子核和核外电子构成，而原子核又由质子和中子构成，质子带正电荷，中子不带电，对于原子来说，质子和中子几乎集中了原子的全部质量，却挤在原子中心非常小的空间内，构成很小的原子核，这使得原子核分裂或重新组合极其困难，但是一旦使原子核分裂或聚合，就可释放出惊人的能量。 （一）核能的概念 原子核是可以转变的，原子核在转变过程中所释放出的能量叫做核能。核裂变和核聚变是获得核能的两种途径。 （二）裂变 (1)含义: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，并释放出巨大能量的现象。如中子轰击铀235，铀核就会分裂成2个新核，并释放出能量，同时产生几个新的中子，1千克铀全部裂变，释放的能量超过2000吨煤完全燃烧释放的能量。 (2)链式反应:每个铀核裂变时会产生几个中子，这些中子又会继续轰击其他铀核，使其他铀核裂变并产生更多的中子，这样就会导致一系列铀核持续裂变，产生链式反应，如图所示。快速的裂变反应可以引起猛烈的爆炸，原子弹就是利用快速裂变制成的，我们]还可以控制链式反应的速度，把核能用于和平建设事业。“核反应堆”就是控制裂变反应的装置。 (3)应用:原子弹、核电站都是根据核裂变的原理制成的。原子弹属于不加控制的链式反应；核电站属于可控制的链式反应。 （三）聚变 (1)含义:2个质量较小的原子核结合成质量较大的新原子核，同时释放出能量的现象。由于核聚变需要极高的温度，所以核聚变也叫热核反应。 如图所示，氘核(1个质子和1个氘核中子)和氚核(1个质子和2个中子)在超高温下聚合成新的原子核一氦核，并释放出1个中子，同时释放巨大的能量。 (2)释放能量情况:质量相同的核燃料，核聚变反应释放的核能比核裂变反应释放的核能要多得多。 (3)应用:氢弹是根据核聚变的原理制造的，它的威力比原子弹大得多。太阳的内部在不停地发生这种核聚变，从而向外释放出巨大的能量。 ( 典例分析 ) 典例1：（2023九上·上城期中）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】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 ( 举一反三 ) 变式1：（2023九上·鹿城期末）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） 【答案】A 【解析】根据核聚变的燃料的知识判断。 【解答】在现阶段，核聚变使用的材料为氢（H），故A正确，而B、C、D错误。故选A。 变式2：（2023九上·长兴期末）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 【答案】A 【解析】人类有核聚变核裂变两种获取核能的方式，而太阳能是通过核聚变的方式产生能量 【解答】太阳的巨大能量主要是由于太阳内部氢原子发生核聚变产生的。故答案为：A 变式3：（2023九上·柯城期末）核电站是通过核　 　（选填“裂变、聚变”）方式发电，把　 　能转化为电能。核反应堆工作时，会释放能量，也会产生放射线，如果大量放射线泄漏到反应堆外面，　 　（选填“会”或“不会”）对人和其他生物造成伤害。 【答案】裂变；核；会 【解析】（1）根据对核电站的工作原理和能量转化的认识解答； （2）根据反射线对人体的影响解答。 【解答】（1）核电站是通过核裂变方式发电，把核能转化为电能。 （2）核反应堆工作时，会释放能量，也会产生放射线，如果大量放射线泄漏到反应堆外面，会对人和其他生物造成伤害。 考点二、核电站 （一）核电站的原理 (1)核反应堆:可控制地进行核反应的装置，称为核反应堆。核反应堆是核电站核心部分，它以铀为核燃料。 (2)核电站原理: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。 反应堆中放出的核能转化为高温蒸汽的内能,通过汽轮机带动发电机发电，内能转化为机械能,再转化为电能。核电站的工作过程:第一回路中的水被泵压人反应堆，在那里被加热，然后进人热交换器，把热量传给第二回路的水，然后又被泵压回到反应堆里；在热交换器内，第二回路的水经加热生成高温高压蒸汽，被送入汽轮机驱动汽轮机做功后温度降低、压强减小，进人冷凝器，最后又由水泵把它压回热交换器。高速旋转的汽轮机带动发电机发电。 (3)核电站的能量转化:核电站并非将核能直接转化为电能。目前人类使用的电能大多数是通过发电机发出的，而发电机是把机械能转化为电能的装置，所以核电站必须把核能通过某些途径转化为机械能，再通过发电机转化为电能。核反应堆以铀235为燃料，反应堆中放出的核能转化为高温蒸汽的内能，通过汽轮机做功，将内能转化为机械能，带动发电机发电，将机械能转化为电能。 （二）核电站的特点 (1)消耗燃料少，废渣也少,产生的能量巨大，可以大大减少燃料的运输量。 (2)特别适合于缺少煤、石油和水力资源的区域。 (3)核电站需防止放射性物质泄漏造成的放射性污染，因此必须采用可靠的保护措施，同时要处理好废渣。 (4)成本低，一些发达国家的核电已占相当大的比例，我国的核电事业发展得也很快。 （三）太阳能 (1)在太阳内部，氢原子核在超高温下发生核聚变。 (2)太阳的巨大能量是内部核聚变产生的。 (3)大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射出去,其中有一部分到达地球表面。 ( 典例分析 ) 典例1：（2024九上·绍兴期末）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．核电站发电和原子弹爆炸时发生的链式反应， 【答案】C 【解析】AD.根据核反应堆的工作原理判断； B.根据热机的能量转化判断； C.根据发电机的能量转化判断。 【解答】A.核反应堆是利用核裂变原理工作的，反应是可控的，而原子弹爆炸是不可靠的核裂变，故A、D错误； B.汽轮机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。故选C。 ( 举一反三 ) 变式1：（2024九上·余杭期末）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】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。 变式2：（2023九上·安吉月考）关于核电站，小科总结了以下四种说法，其中正确的是（　　） A．核电站是利用氢核的聚变产生的能量来发电的 B．核电站的核心是利用核反应堆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 【答案】B 【解析】根据对核电站的认识分析判断。 【解答】A.核电站是利用铀核的列变产生的能量来发电的，故A错误； B.核电站的核心是利用核反应堆控制核能平稳地释放，故B正确； C.核电站的反应堆中放出的核能要先转化为内能，再转化为机械能，最后才能转化为电能，故C错误； D.核电站产生的废料仍然具有放射性，不能排入大海，故D错误。 故选B。 变式3：（2023九上·绍兴月考）如图1所示，中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”（EAST）取得重大突破，创造世界新纪录，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”的反应原理与太阳类似，通过　 　（填“核裂变”或“核聚变”）释放巨大的核能。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　 　→内能→　 　→电能。 【答案】核聚变；核能；机械能 【解析】太阳内部进行着核聚变，由氢原子核聚变成氦原子核，释放出核能；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最终转化为电能。 【解答】“东方超环”的反应原理与太阳类似，太阳获得能量的原理是核聚变，则“东方超环”的原理是核聚变。由图2可知，核电站的能量流程为：核反应堆将核能转化为内能，内能通过汽轮机转化为机械能，再通过发电机转化为电能。 考点三、放射性 （一）放射性 早在100多年前，科学家贝克勒尔、居里夫妇等发现铀、钍、镭等元素能够自发地放出穿透能力很强的射线。居里夫人把元素具有的这种辐射能力叫做放射性。 原子核的裂变和聚变都会产生些放射性物质，这些物质的原子核内部会向外辐射出肉眼看不见的、能量很高的射线，如a射线、β射线和γ射线。 （二）三种主要的放射线 射线 组成 穿透本领 a射线 带正电的高速运动的氦原子核 最弱，在空气中只能前进几厘米 β射线 带负电的高速运动的电子流 较强，很容易穿透黑纸，还能穿透几厘米厚的铝板 γ射线 能量很高的电磁波 很强，能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土 （三）放射性的利与弊 (1)利:少量的放射线可以为人类服务，如r射线可以对机械设备进行探伤；可以使种子变异，培育出新的优良品种；利用放射线可以杀菌。医疗上利用γ射线可以治疗肿瘤等疾病。 (2)弊:过量的高能量的放射线照射对人体和动植物的组织有破坏作用。 ( 典例分析 ) 典例1：下列关于放射现象、原子核和核能的说法中，正确的是 (　　) A．通过对放射现象的研究，物理学家确认，原子核由质子和电子组成 B．放射性有着广泛的应用，但是强剂量或长时间的辐射对人体有害 C．目前的核电站是利用核聚变释放的核能来发电的 D．核聚变的原料"铀"在地球上的储量非常有限 【答案】B 【解析】（1）原子是由原子核和电子组成的，原子核是由质子和中子组成的； （2）在大剂量的照射下，放射性对人体和动物存在着某种损害作用，放射性也能损伤遗传物质，主要在于引起基因突变和染色体畸变，使一代甚至几代受害； （3）核电站是可利用核裂变产生的巨大能量来发电的； （4）地壳中铀的平均含量约为百万分之2.5，即平均每吨地壳物质中约含2.5克铀，这比钨、汞、金、银等元素的含量还高。 【解答】A、原子核是由质子和中子组成的，质子和中子是由更小的微粒夸克组成的，因此该选项错误； B、放射性在治疗肿瘤方面有着重要的应用，但是过量的辐射对人体是有危害的，有时住往需经20年以后，一些症状才会表现出来，因此该选项正确； C、核电站是利用核裂变的链式反应释放的核能来发电的，不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中，因此核能发电不会造成空气污染，该选项错误； D、铀在地壳中的含量很高，比汞、铋、银要多得多，但由于提取铀的难度较大，只有沥青铀矿和钾钒铀矿两种常见的矿床，另外铀是核裂变的原料，不是核聚变，故该选项错误。 故答案为：B ( 举一反三 ) 变式1：（2021·浙江·九年级专题练习）关于核能的应用，下列说法中不正确的是(　　) 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三种放射线中，γ射线可以治疗癌症 【答案】C 【解析】A．人类利用核能的方式由两种，即核裂变和核聚变，故A正确，不符合题意； 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，故B正确，不符合题意； C．原子弹是在不可控的链式反应下进行的核裂变，故C错误，符合题意； D．α、β、γ三种放射线中，γ射线可以治疗癌症，故D正确，不符合题意。 变式2：（2020·浙江·中考真题）图表示用中子轰击铀原子核产生氪核和钡核模型。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 【解析】A、该模型表示的是核裂变，该选项说法不正确； B、该反应产生的中子可继续轰击其他铀核形成链式反应，该选项说法正确； C、过程中产生的氪原子具有放射性，该选项说法不正确； D、可以通过核裂变来发电，例如核电站是利用核裂变发电，该选项说法不正确。 变式3：常见的射线有：α射线、β射线、γ射线。 （1）α射线：一束在电场中偏向________极板的射线，α粒子就是氦原子核。 （2）β射线：是一种带负电的高速运动的________，具有很强的贯穿本领。 （3）γ射线：是一种波长很短的电磁波，其穿透本领最________。主要应用：可用来检测钢板或纸张的厚度，金属内部的砂眼及裂缝；可用来检查和医治恶性肿瘤，照射种子使种子变异，培育优良品种；可用该射线做手术——________。 【答案】（1）负 （2）电子流 （3）强；γ刀治癌 【解析】（1）α射线：一束在电场中偏向负极板的射线，α粒子就是氦原子核。 （2）β射线：是一种带负电的高速运动的电子流，具有很强的贯穿本领。 （3）γ射线：是一种波长很短的电磁波，其穿透本领最强。主要应用：可用来检测钢板或纸张的厚度，金属内部的砂眼及裂缝；可用来检查和医治恶性肿瘤，照射种子使种子变异，培育优良品种；可用该射线做手术——γ刀治癌。 ( 课后巩固 ) 一、单选题 1．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 【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。 2． 图甲和图乙是释放核能的两种方式，下列说法正确的是(　　) A．图甲方式表示的是核裂变 B．目前核电站是利用图乙方式发电的 C．图甲方式目前还不能人为控制 D．两种释放核能的方式都不会产生放射性物质 【答案】A 【解析】【分析】（1）图甲是铀核吸收一个中子以后，分裂成两个质量较小的原子核，同时放出二个中子和很大的能量，释放出的中子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；链式反应是核电站的工作原理； （2）图乙是由质量小的氘原子和氚原子，发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的氦原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。目前核聚变不能人为控制，应用氢弹制造。 【解答】 A、图甲表示核裂变，该说法正确。 B、目前核电站是利用核裂变（图甲）发电的，而不是核聚变（图乙），该说法错误。 C、核聚变（图乙）目前还不能人为很好地控制，而核裂变（图甲）是可以控制的，该说法错误。 D、核裂变和核聚变在反应过程中都会产生放射性物质，该说法错误。 故答案为：A。 3．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．该反应不会产生放射性物质 C．不能用该反应获得能量的方式来发电 D．该反应产生的中子可继续轰击其他铀核形成链式反应 【答案】D 【解析】【分析】根据对核裂变的原理和应用的知识判断。 【解答】 A.该模型表示重核受到撞击分裂为轻核，因此是核裂变，故A错误； B.过程中产生的氪原子具有放射性，故B错误； C.可以通过核裂变来发电，例如核电站是利用核裂变发电，故C错误； D.该反应产生的中子可继续轰击其他铀核形成链式反应，故D正确。 故选D。 4．利用核能发电是人们和平利用核能的重要方向。下面有关核电站的说法正确的是 A．核反应堆是核电站的“心脏”，里面发生的是核聚变 B．核电站反应堆中发生的链式反应是可以控制的 C．核电站反应堆产生的废料对环境没有污染 D．核能发电发生的能量转化：核能→机械能→内能→电能 【答案】B 【解析】【分析】核电站的原理和原子弹一样，是核裂变；氢弹的原理是核聚变。 【解答】AB、核电站的原理是可控的核裂变，故A错误，B正确； C、核电站反应堆产生的废料对环境会造成污染，所以不能随意处理，故C错误； D、核电站发生的能量转化为 核能→内能→机械能→电能，故D错误。 故答案为：B。 5．2024年11月，国际热核聚变实验堆某模块产品制造成功。下列有关核能的说法中正确的是(　　) A．目前核电站是通过可控核聚变释放核能 B．氢弹和原子弹都是根据核聚变原理制成的 C．核能有辐射危险，我们应该完全杜绝核能发电 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】D 【解析】【分析】根据对核电站的工作原理和能量转化过程分析。 【解答】A.目前核电站是通过可控核裂变释放核能，故A错误； B.氢弹为核聚变，原子弹为核裂变，故B错误； C.核能有辐射危险，但是我们要在注意安全的情况下使用，可以大量节约化石能源，故C错误； D.核电站发电的能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能，故D正确。 故选D。 6．关于核电站，下列说法中不正确的是（　　） A．核电站的核心是核反应堆，它可以将核能转化为内能 B．核电站是利用核聚变产生的能量来发电的 C．反应堆中的反应是可控的 D．核电站中用到的蒸汽轮机属于热机 【答案】B 【解析】【分析】核电站和原子弹的原理相同，均为核裂变，太阳内部释放能量的方式与氢弹相同，均为核聚变。【解答】A、核电站中将核能先转化为介质(如水)的内能，再推动发电机的转子转动，转化为机械能，并在发电机中最终转化为电能，故A正确，不符合题意； BC、核电站是利用原子核裂变的链式反应释放出大量的核能，是可控的链式反应，故B错误，符合题意，C正确，不符合题意； D、热机包括汽油机、柴油机、蒸汽轮机等，故D正确，不符合题意。 故答案为：B。 7．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 【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。 8．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 【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。 9．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 【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。 10．下列关于放射现象、原子核和核能的说法中，正确的是 (　　) 　 A．通过对放射现象的研究，物理学家确认，原子核由质子和电子组成 B．放射性有着广泛的应用，但是强剂量或长时间的辐射对人体有害 C．目前的核电站是利用核聚变释放的核能来发电的 D．核聚变的原料"铀"在地球上的储量非常有限 【答案】B 【解析】【分析】（1）原子是由原子核和电子组成的，原子核是由质子和中子组成的； （2）在大剂量的照射下，放射性对人体和动物存在着某种损害作用，放射性也能损伤遗传物质，主要在于引起基因突变和染色体畸变，使一代甚至几代受害； （3）核电站是可利用核裂变产生的巨大能量来发电的； （4）地壳中铀的平均含量约为百万分之2.5，即平均每吨地壳物质中约含2.5克铀，这比钨、汞、金、银等元素的含量还高。 【解答】A、原子核是由质子和中子组成的，质子和中子是由更小的微粒夸克组成的，因此该选项错误； B、放射性在治疗肿瘤方面有着重要的应用，但是过量的辐射对人体是有危害的，有时住往需经20年以后，一些症状才会表现出来，因此该选项正确； C、核电站是利用核裂变的链式反应释放的核能来发电的，不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中，因此核能发电不会造成空气污染，该选项错误； D、铀在地壳中的含量很高，比汞、铋、银要多得多，但由于提取铀的难度较大，只有沥青铀矿和钾钒铀矿两种常见的矿床，另外铀是核裂变的原料，不是核聚变，故该选项错误。 故答案为：B 11．继高铁后，“华龙一号”核电装置成为我国另一“国之重器”，目前已和多个国家签订了核能发电项目。如下图是核电站工作流程图，关于流程中各装置的能量转化，正确的是（） A．核反应堆：核能转化为内能 B．蒸汽轮机：化学能转化为动能 C．发电机：电能转化为机械能 D．电取暖器：电能转化为机械能 【答案】A 【解析】【分析】 核电站发电过程：核能先转化为水的内能，水受热以后温度升高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】 A、核电站在发电过程中，核能先转化为水的内能，使水的温度升高，故A正确； B、水受热以后温度升高，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，故B错误； C、蒸汽轮机带动发电机转动，发电机将机械能转化为电能，故C错误； D、电取暖器工作时，是将电能转化为内能的过程，故D错误。 故答案为：A。 12．能量转化或转移是自然界的普遍现象，如图所示为核电站示意图、家庭电路部分示意图及电热水壶图，下列相关叙述正确的是 (　　) A．手机充电时电能转化为化学能、电热壶烧水时电能转化为内能，两者本质都是电流做功 B．发电机利用了电流磁效应发电，电热水壶利用了电流热效应烧水 C．汽轮机工作、壶内水升温两过程中，改变水的内能方式相同 D．核反应堆进行可控的核聚变释放核能，直接转化为家庭电路所需的电能 【答案】A 【解析】【分析】用电器消耗电能的过程就是电流做功的过程；法拉第发现了电磁感应现象；电流具有热效应；改变内能的方法有两种：做功和热传递；核反应堆利用的核裂变。 【解答】 A、用电器消耗电能的过程就是电流做功的过程，手机充电和电热壶烧水都是消耗电能的过程，两者本质都是电流做功，故A正确； B、发电机利用了电磁感应现象发电，电热水壶利用了电流热效应烧水，故B错误； C、汽轮机工作时是通过做功的方式改变内能的；壶内水升温的过程中，是通过热传递的方式改变内能的，改变水的内能方式不相同，故C错误； D、核反应堆进行的核裂变释放核能，将核能转化为内能，内能再转化为机械能，机械能在转化为电能，故D错误。 故答案为：A。 13．如图是核电站工作流程图，关于流程中各装置中发生的能量转化，正确的是（　　） A．核反应堆：核能转化为电能 B．蒸汽轮机：内能转化为机械能 C．发电机：电能转化为机械能 D．电驱动：机械能转化为电能 【答案】B 【解析】【分析】根据核电站的工作原理和能量转化分析判断。 【解答】根据题意可知，核反应堆是核能转化为水的内能；蒸汽轮机是利用高温高压的水蒸气推动蒸汽轮机转动，将内能转化为机械能；发电机是将机械能转化为电能；电驱动器将电能转化为机械能，故B正确，而A、C、D错误。故选B。 14．2024年3月27日，华能石岛湾高温气冷堆示范工程核能供暖项目正式并网运行，标志着四代核能供暖系统首次实现向城镇居民供暖，四代核能综合利用取得突破。下列有关核电站的说法正确的是（　　） A．核能属于可再生能源 B．核反应堆中发生化学变化 C．核电站发生的能量转化为：核能→内能→机械能→电能 D．核反应堆内发生轻核聚变 【答案】C 【解析】【分析】核电站是在核反应堆中利用可控的核裂变来进行工作，最终将核能转化为电能的，原子弹中发生的是不可控的链式反应。 【解答】A、核能所利用的核燃料在地球上的储量是有限的，消耗后短期内无法再生，属于不可再生能源，故A错误； B、核反应堆中的反应是核裂变，核裂变不属于化学 变化，因为化学变化的最小微粒是原子，而核裂变是原子核发生了变化，故B错误； C、核电站中首先核能转化为内能(通过核反应堆) ，内能使水汽化推动汽轮机转动转化为机械能，汽轮机带动发电机发电转化为电能，能量转化为核能 →内能→机械能→电能，故C正确； D、核电站的核反应堆内发生的是核裂变，而不是轻核聚变，故D错误。 故答案为：C。 15． 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 【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 16． 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 【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 17． 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 【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 18． 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 【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 19．2023年12月，我国自主研制的核聚变关键装置“中国环流器二号M装置”实现首次放电，标志着我国核聚变发展取得重大突破。下列关于核聚变的说法，正确的是（　　） A．任何两个原子核都可以发生聚变 B．原子核必须在超高温下才能发生聚变 C．原子弹爆炸时释放的巨大能量来自核聚变 D．目前核电站是利用核聚变释放的核能发电的 【答案】B 【解析】【分析】 AB.根据核聚变发生的条件判断； C.根据原子弹的工作原理判断； D.根据核电站的工作原理判断。 【解答】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.原子核必须在超高温下才能发生聚变，故B正确； C.原子弹爆炸时释放出的巨大能量来自核裂变，故C错误； D.目前核电站是利用核裂变释放的核能发电的，故D错误。 故选B。 20．下列有关核能利用的叙述中，正确的是（　　） A．氢弹是根据裂变的原理制成的，原子弹是根据聚变的原理制成的 B．氢弹和原子弹爆炸时能量的转移和转化是有方向性的 C．目前核电站的反应堆中发生的是可控制的核聚变 D．核电站中的能量转化顺序是：核能→化学能→内能→电能 【答案】B 【解析】【分析】（1）根据氢弹和原子弹的工作原理分析； （2）根据能量转化和转移的方向性判断； （3）根据核电站的工作原理判断； （4）根据核电站的能量转化判断。 【解答】A.氢弹是根据聚变的原理制成的，原子弹是根据裂变的原理制成的，故A错误； B.氢弹和原子弹爆炸时能量的转移和转化是有方向性的，即核能转化成的能量不能反过来再被人类利用，故B正确； C.目前核电站的反应堆中发生的是可控制的核裂变，故C错误； D.核电站中的能量转化顺序是：核能→内能→机械能→电能，故D错误。 故选B。 21．2022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） 【答案】A 【解析】【分析】根据核聚变的燃料的知识判断。 【解答】在现阶段，核聚变使用的材料为氢（H），故A正确，而B、C、D错误。 故选A。 二、填空题 22．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 【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。 23．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 【解析】【分析】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；水泥防护层可以防止核泄漏；物质由气态变为液态，属于液化现象。 【解答】（1）核电站是利用可控的核裂变来获得能量的；图甲中 A 是核裂变反应，核电站利用的是核裂变释放的能量。核裂变是重原子核分裂成较轻原子核的过程，可控核裂变能稳定地释放能量用于发电。而 B 是核聚变反应，目前核聚变还未达到大规模商业发电的成熟阶段。 （2）A 、冷凝器中是蒸汽遇冷变为液态水，发生的物态变化是液化，不是汽化，所以 A 选项错误。 B 、核反应堆外围的水泥防护层能阻挡放射性物质的泄漏，起到防止核泄漏的作用，保护周围环境和人员安全，B 选项正确。 C 、核电站发电过程中，核能先转化为内能（核反应堆中核裂变产生热量），内能使水变成蒸汽，蒸汽推动汽轮机，将内能转化为机械能，汽轮机带动发电机，将机械能转化为电能，所以能量转化顺序是核能→内能→机械能→电能，C 选项错误 。 故答案为：B。 24．2024年6月2日，嫦娥六号探测器成功着陆月球表面预选着陆区，从月球上采样并顺利返回地球。 （1）月壤中含有丰富的理想能源氦—3。利用氦—3获得原子核能的途径是　 　； （2）若上升器飞离月球时，在3×103牛的推力作用下，沿推力方向飞行了1.5×104米，则在该过程中推力做功　 　焦； （3）返回器返回地球常采用“跳跃式返回”和“直接进入返回”两种方式。返回器采用　 　方式着陆时的速度更小、热防护要求更低、落点精度便于控制。 【答案】（1）核聚变 （2）4.5×107 （3）跳跃式返回 【解析】【分析】（1）核反应有两种轻核聚变和重核裂变。 （2）做功的条件：物体在力的方向上有移动距离，计算公式为：W=Fs。 （3）跳跃式返回多次经过大气层，与大气层产生摩擦，机械能转化为内能，返回器的机械能减小，速度降低。 【解答】（1）月壤中含有丰富的理想能源氦—3，氦—3是一种轻核，在高温高压条件下可以通过核聚变反应释放巨大能量，核聚变反应是利用轻原子核，如氢的同位素、氦—3等，核聚变成较重原子核时释放能量的过程，是获得原子核能的主要途径之一。 （2）飞离月球时，若上升器在3×103N的推力作用下，沿推力方向飞行了1.5×104m，在该过程中，推力做功为W=Fs=3×103N×1.5×104m=4.5×107J （3）由题意知，采用“跳跃式返回”与“直接进入返回”相比，返回器与空气摩擦做功更多，机械能转化为的内能更多，返回器的机械能更小，故返回器着陆时速度更小，所以返回器采用跳跃式返回方式着陆时的速度更小、热防护要求更低、落点精度便于控制。 （1）月壤中含有丰富的理想能源氦—3，氦—3是一种轻核，在高温高压条件下可以通过核聚变反应释放巨大能量，核聚变反应是利用轻原子核，如氢的同位素、氦—3等，核聚变成较重原子核时释放能量的过程，是获得原子核能的主要途径之一。 （2）飞离月球时，若上升器在3×103N的推力作用下，沿推力方向飞行了1.5×104m，在该过程中，推力做功为W=Fs=3×103N×1.5×104m=4.5×107J （3）由题意知，采用“跳跃式返回”与“直接进入返回”相比，返回器与空气摩擦做功更多，机械能转化为的内能更多，返回器的机械能更小，故返回器着陆时速度更小，所以返回器采用跳跃式返回方式着陆时的速度更小、热防护要求更低、落点精度便于控制。 25．《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 【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。 26．如图所示，中国“人造太阳”——大型核试验装置“东方超环”取得重大突破。 （1）“东方超环”的反应原理与太阳类似，通过　 　(选填“裂变”或“聚变”)释放巨大的核能。 （2）核能转化为内能，可获得上亿摄氏度的高温，但内能不会自动地转化为核能，这说明能量的转化和转移具有　 　性。 （3）“人造太阳”加热功率达1×1012W，若利用“人造太阳”发电，发电效率为60%，则每小时发电量达 　 　焦。 【答案】（1）聚变 （2）方向 （3）2.16×1015 【解析】【分析】 （1）太阳的巨大能量就是内部核聚变产生的。在太阳的内部，氢原子核在超高温下发生核聚变，释放出巨大的核能。 （2）根据能力转化和转移的方向性解答； （3）已知加热功率和时间，根据W=Pt求加热需要的热量，再根据发电效率求电能。 【解答】 （1）”东方超环”的反应原理与太阳类似，通过聚变释放巨大的核能。 （2）核能转化为内能，可获得上亿摄氏度的高温，但内能不会自动地转化为核能，这说明能量的转化和转移具有方向性。 （3）加热需要的热量Q=W=Pt=1×1012×10-3kW×1h=1×109kW•h； 发电效率为60%，则发电量为：1×109kW•h×60%=6×108kW•h=2.16×1015J。 27． 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 【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。 28．如图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“核裂变”或“核聚变”）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，能量转化过程是：核能内能　 　电能； （3）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　 　。 【答案】（1）核聚变 （2）机械能 （3）放射性 【解析】【分析】（1）获得核能的两种途径：核裂变和核聚变。太阳内部发生的也是核聚变； （2）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。 （3）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。 【解答】（1）“东方超环”的反应原理与太阳类似，即通过核聚变释放巨大的核能。 （2）由图2知道，核电站发电流程图，即在核电站的发电过程中，能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能。 （3）核污染的主要原因是核燃料或核废料具有放射性。 （1）获得核能的两种途径：核裂变和核聚变。太阳内部发生的也是核聚变；由于“东方超环”的反应原理与太阳类似，即通过核聚变释放巨大的核能。 （2）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。由图2知道，核电站发电流程图，即在核电站的发电过程中，能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能。 （3）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。 29．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、月未的两次示数，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（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60℃，则这些水吸收了　 　焦的热量[c水=4.2×103焦/（千克·℃）]。 【答案】150；B；1.68×107 【解析】【分析】（1）本月消耗的电能等于两次读数的差值，注意最后一位是小数位。 （2）太阳能和氢弹的原理相同，均为核聚变，即图B；核电站和原子弹的原理是核裂变，即图A。 （3）根据计算吸收的热量。【解答】（1）由图甲可知月初电能表示数为5668.3千瓦·时，月末电能表示数为5818.3千瓦·时，则该户本月消耗的电能 5818.3千瓦·时-5668.3千瓦·时=150千瓦·时。 （2）太阳内部的氢原子在发生核聚变，图A是核裂变示意图，图B是核聚变示意图，所以太阳辐射的巨大能量来自图乙中B图。 （3）盛有100千克温度为20℃的水，受阳光的照射水温升高到60℃，则水吸收热量 ​​​​​​​​​​​​​​ 30． 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。 【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． 质量较大的原子核，在中子轰击下分裂成两个新原子核的同时释放出大量能量，这一过程称为　 　(填“核裂变”或“核聚变”) ，如　 　就是根据这一原理制造的。 【答案】核裂变；原子弹 【解析】【分析】根据核裂变的定义和应用解答。 【解答】质量较大的原子核，在中子轰击下分裂成两个新原子核的同时释放出大量能量，这一过程称为核裂变，如原子弹就是根据这一原理制造的。 32．中国“人造太阳”——大型核试验装置“东方超环”取得重大突破。“东方超环”的反应原理与太阳类似，通过　 　（填“裂变”或“聚变”）释放巨大的核能。核能转化为内能，可获得上亿摄氏度的高温，但内能不会自动地转化为核能，说明能量的转化和转移具有　 　性。 【答案】聚变；方向 【解析】【分析】 获取核能的方式：核聚变和核裂变；能量转化具有方向性。 【解答】 “东方超环”的反应原理与太阳类似，通过核聚变释放巨大的核能；内能不会自动地转化为核能，这说明能量的转化和转移具有方向性。 33． 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) 人造太阳的加热功率为 ，利用人造太阳发电的效率为60%，则工作10秒时间，发电量为　 　 kW·h。 【答案】（1）聚变 （2）通电；热效应；2×106 【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）根据奥斯特实验可知通电导线周围存在磁场； 根据焦耳定律可知电流具有热效应； 当在超低温的温度下导体电阻为0Ω的现象称为超导现象，该导体材料较超导材料； （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）根据奥斯特实验可知通电导线周围存在磁场，由此可知该装置中，用通电线圈产生的磁场将超高温等离子体约束在磁场中，这是利用了电流的磁效应； 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。 34． 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 【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 35． 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； 【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、 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 学科网（北京）股份有限公司 $$