第7节 核能（分层作业）科学浙教版九年级上册

第7节 核能（分层作业） 目录 【A 夯基础】 1 一、核裂变与核聚变 1 二、核电站 2 三、放射性的应用与防护 2 【B 提能力】 .3 【C 链中考】 .4 一、核裂变与核聚变 1. 2023年12月6日，位于荣成市的全球首座第四代核电站——华能石岛湾高温气冷堆核电站示范工程商运投产。核电站利用核反应堆内发生核反应产生大量的热将水加热成为高温高压水蒸气，驱动汽轮机运转，汽轮机带动发电机发电。下列说法正确的是（　　） A．核原料是可再生能源 B．核反应堆内发生核聚变 C．核反应堆内发生链式反应 D．核能是二次能源 2. 2023年8月25日，新一代“人造太阳”——“中国环流三号”取得重大科研进展，是我国核聚变能量开发进程中的重要里程碑。下列关于核聚变的说法错误的是（ ） A．目前我国的核电站是利用核聚变来发电的 B．核聚变的发生需要极高的温度，所以核聚变也叫热核反应 C．核聚变的原料是相对原子质量较小的原子，比如氘、氚等 D．氢弹是根据核聚变原理制造的，它的威力比原子弹大得多 3. 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、核电站 4. 如图是核能发电原理图，下列说法正确的是（　　） A．核能是可再生能源，核电站是利用重核裂变来释放核能， B．能量转换：核能→机械能→热能→电能 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率 D．核电站使用的核燃料是石油或天然气 5. 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 6. 日本从2023年8月起陆续排放福岛核电站核污水，我国一直坚定地反对，并始终强调海洋是全人类共同的财富。福岛核电站获得核能的途径是（ ） A．轻核裂变 B．轻核聚变 C．重核聚变 D．重核裂变 三、放射性的应用与防护 7. 下列可利用放射线完成的是（  ） A．杀菌保鲜 B．使种子变异，培育优良品种 C．胸透检查 D．上述三种都是 8. 位于浙江省嘉兴市海盐县的秦山核电站是我国自行设计、建造和运营管理的第一座30万千瓦压水堆核电站。关于核电站，下列说法正确的是（　　） A．核电站实现了核能→内能→机械能→电能的能量转化 B．秦山核电站利用了核聚变为电站提供能量 C．核电站周围核辐射严重，所以核电站要远离城市 D．核辐射主要有α射线，β射线和γ射线，其中α射线穿透能力最强 9. 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 10. 核电站利用了 （选填“可控”或不可控”）的核裂变。我国自主设计、建造的“东方超环”核反应装置用于研究如图所示的核反应，这种反应叫做核 （选填“裂”或“聚”）变。 11. 截至2019年6月，我国已建成核电站19座，投入使用18座，核电站主要分布在我国东南沿海地区。 （1）目前的核电站是通过 （选填“重核裂变”或“轻核聚变”）获得能量的。 （2）核电站需要防止核泄漏，避免对周边人群和生物造成核辐射。下列标志中属于核辐射标志的是 。 A．   B．   C．    D． 12. 《中国核能发展报告2024》蓝皮书显示，2023年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 。 13. （2025·浙江金华·三模）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? 14. （2025·浙江·一模）黄旭华院士是中国核潜艇总设计师，他带领团队攻克了核潜艇反应堆小型化、隐蔽性等关键技术。某核潜艇采用铀-235核反应堆提供动力，潜艇水下排水量为8000吨，最大下潜深度为300米。结合所学知识，回答下列问题： （1）铀-235的原子核中有92个质子和143个中子，则其核外电子数为 ； （2）核潜艇获得核能的途径是 ； （3）核潜艇在水下航行时受到的浮力 牛。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第7节 核能（分层作业） 目录 【A 夯基础】 1 一、核裂变与核聚变 1 二、核电站 2 三、放射性的应用与防护 4 【B 提能力】 .5 【C 链中考】 .6 一、核裂变与核聚变 1. 2023年12月6日，位于荣成市的全球首座第四代核电站——华能石岛湾高温气冷堆核电站示范工程商运投产。核电站利用核反应堆内发生核反应产生大量的热将水加热成为高温高压水蒸气，驱动汽轮机运转，汽轮机带动发电机发电。下列说法正确的是（　　） A．核原料是可再生能源 B．核反应堆内发生核聚变 C．核反应堆内发生链式反应 D．核能是二次能源 【答案】C 【详解】A．核原料是矿产资源，属于不可再生能源，故A错误； B．目前核电站是利用可控核裂变释放的核能来发电的，故B错误； C．核电站通过可控链式反应（中子轰击重核引发持续裂变）释放巨大能量，这是核裂变反应堆的核心原理，故C正确； D．核能是从铀矿等天然资源中直接获取的，属于一次能源，二次能源是由一次能源转换得到的（如电能），故D错误。 故选C。 2. 2023年8月25日，新一代“人造太阳”——“中国环流三号”取得重大科研进展，是我国核聚变能量开发进程中的重要里程碑。下列关于核聚变的说法错误的是（ ） A．目前我国的核电站是利用核聚变来发电的 B．核聚变的发生需要极高的温度，所以核聚变也叫热核反应 C．核聚变的原料是相对原子质量较小的原子，比如氘、氚等 D．氢弹是根据核聚变原理制造的，它的威力比原子弹大得多 【答案】A 【详解】A．核电站的主要设备是核反应堆，目前我国的核反应堆是利用核裂变来发电的，故A错误，符合题意； B．核聚变需要极高的温度下才会发生，因此核聚变也叫热核反应，故B正确，不符合题意； C．核聚变是相对原子质量较小的原子核聚变成质量较大的原子核，同时释放出巨大的能量，比如氘、氚等聚变，故C正确，不符合题意； D．氢弹是根据核聚变原理制造的，原子弹是核裂变原理制造的，氢弹的威力比原子弹大得多，故D正确，不符合题意。 故选A。 3. 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 【详解】在现阶段，核聚变使用的材料为氢（H），利用氢核聚变。故A符合题意， BCD不符合题意。 故选A。 二、核电站 4. 如图是核能发电原理图，下列说法正确的是（　　） A．核能是可再生能源，核电站是利用重核裂变来释放核能， B．能量转换：核能→机械能→热能→电能 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率 D．核电站使用的核燃料是石油或天然气 【答案】C 【详解】A．核能是不可再生能源，核电站是利用可控的重核裂变来释放核能的，故A错误； B．核电站是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的，能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能，故B错误； C．在核电站的核反应堆中，利用的是可控的核裂变，而原子弹同样是核裂变的链式反应，但却是不加控制的，故C正确； D．核电站使用的就是核燃料，而不是石油或天然气，故D错误。 故选C。 5. 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 【详解】A．目前人类还没有实现完全可控的核聚变，所以目前核电站是利用核裂变反应发电的，故A正确，不符合题意； B．原子弹是利用核裂变的链式反应原理制成的，“人造太阳”是核聚变原理，所以“人造太阳”的原理与原子弹的原理不相同，故B错误，符合题意； C．核聚变反应过程需通过高温克服原子核间的作用力，所以超高温是核聚变反应需要满足的条件之一，故C正确，不符合题意； D．核电站发电的能量转化过程是原子核发生裂变释放出核能，核能转化为水的内能，水汽化成水蒸气，水蒸气推动汽轮机转动，将内能转化为机械能，汽轮机带动发电机发电，将机械能转化为电能，所以是核能→内能→机械能→电能，故D正确，不符合题意； 故选B。 6. 日本从2023年8月起陆续排放福岛核电站核污水，我国一直坚定地反对，并始终强调海洋是全人类共同的财富。福岛核电站获得核能的途径是（ ） A．轻核裂变 B．轻核聚变 C．重核聚变 D．重核裂变 【答案】D 【详解】轻核聚变是指两个或多个质量较小的原子核在一定条件下聚合成质量较大的原子核，同时释放出巨大的能量；氢弹爆炸、太阳内部的核反应都是轻核聚变；重核裂变是指质量较大的原子核在一定条件下分裂成两个或多个质量较小的原子核，同时释放出巨大的能量；核电站是通过可控重核裂变获得核能的，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 三、放射性的应用与防护 7. 下列可利用放射线完成的是（  ） A．杀菌保鲜 B．使种子变异，培育优良品种 C．胸透检查 D．上述三种都是 【答案】D 【详解】杀菌保鲜、使种子变异，培育优良品种、胸透检查，都是利用放射线完成的。 故选D。 8. 位于浙江省嘉兴市海盐县的秦山核电站是我国自行设计、建造和运营管理的第一座30万千瓦压水堆核电站。关于核电站，下列说法正确的是（　　） A．核电站实现了核能→内能→机械能→电能的能量转化 B．秦山核电站利用了核聚变为电站提供能量 C．核电站周围核辐射严重，所以核电站要远离城市 D．核辐射主要有α射线，β射线和γ射线，其中α射线穿透能力最强 【答案】A 【详解】A．核能发电时，利用核能来加热水，用水产生的高温、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，所以能量转化为核能→内能→机械能→电能，故A正确； B．目前人类掌握了可控核裂变技术，所以秦山核电站利用了核裂变为电站提供能量，故B错误； C．虽然核裂变产生的核废料具有放射性，但是核电站的各种设施阻止了核辐射泄露，所以周围核辐射很低，故核电站不需要远离城市，故C错误； D．核辐射主要有α射线，β射线和γ射线，其中γ射线的波长最短，频率最高，穿透能力最强，故D错误。 故选A。 9. 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）CD 【详解】（1）核能主要包括核裂变与核聚变，由于核聚变的反应目前还不可控，目前，核电站获取核能的途径为重核裂变； （2）A、核能发电存在着核泄漏的安全隐患，该观点反对发展核电，不符合题意； B、放射性废料处理不当，会导致环境污染，该观点反对发展核电，不符合题意； C、核能发电的原料体积小，能量大，运输方便，该观点支持发展核电，符合题意； D、与传统燃煤发电相比，核能发电产生的二氧化碳更少，该观点支持发展核电，符合题意。 故选CD。 10. 核电站利用了 （选填“可控”或不可控”）的核裂变。我国自主设计、建造的“东方超环”核反应装置用于研究如图所示的核反应，这种反应叫做核 （选填“裂”或“聚”）变。 【答案】 可控 聚 【详解】[1]核电站利用可控的核裂变来产生能量。核裂变是指一个重原子核分裂成两个或多个较轻的原子核，同时释放出大量的能量。在核电站中，这种裂变过程是可控的，以确保安全和稳定的能量输出。 [2]“东方超环”核反应装置用于研究核聚变，核聚变是指两个轻原子核结合成一个较重的原子核，同时释放出大量的能量；如图所示，氘核和氚核发生反应形成氦核，同时释放出中子和巨大的能量，这种反应叫做核聚变。 11. 截至2019年6月，我国已建成核电站19座，投入使用18座，核电站主要分布在我国东南沿海地区。 （1）目前的核电站是通过 （选填“重核裂变”或“轻核聚变”）获得能量的。 （2）核电站需要防止核泄漏，避免对周边人群和生物造成核辐射。下列标志中属于核辐射标志的是 。 A．   B．   C．    D． 【答案】 重核裂变 D 【详解】（1）[1]核电站的主要设备是核反应堆，目前的核反应堆是通过核裂变获得能量的。 （2）[2]A．属于当心爆炸标志，故A不符合题意； B．注意安全标志，故B不符合题意； C．当心中毒标志，故C不符合题意； D．当心核辐射标志，故D符合题意。 故选D。 12. 《中国核能发展报告2024》蓝皮书显示，2023年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 【详解】（1）甲图中的符号表示的是辐射标志，提醒小心辐射。 （2）核电站是利用原子核发生裂变时放出的能量，图乙就表示核裂变的过程，图丙中氚核和氘核聚合成氦核时，释放出一个中子的同时伴随能量的释放，描述的是核聚变时放出能量。 13. （2025·浙江金华·三模）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）4.8×105 【详解】（1）核电站是利用可控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．电阻是导体的属相，与到两端电压和通过的电流无关，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。 故选D。 （3）一天24小时共输出的电能为 14. （2025·浙江·一模）黄旭华院士是中国核潜艇总设计师，他带领团队攻克了核潜艇反应堆小型化、隐蔽性等关键技术。某核潜艇采用铀-235核反应堆提供动力，潜艇水下排水量为8000吨，最大下潜深度为300米。结合所学知识，回答下列问题： （1）铀-235的原子核中有92个质子和143个中子，则其核外电子数为 ； （2）核潜艇获得核能的途径是 ； （3）核潜艇在水下航行时受到的浮力 牛。 【答案】（1）92 （2）核裂变 （3） 【详解】（1）在原子中，核外电子数和质子数相同，铀-235的原子核中有92个质子，所以其核外电子数为92。 （2）核反应堆是利用可控的链式反应释放的核能，核潜艇中反应堆的核能是通过核裂变获得的。 （3）核潜艇在水下航行时受到的浮力F浮=G排=m排g=8000×103kg×10N/kg=8×107N 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $