2020年浙江省科学中考复习专题27：核能与能量守恒

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2019年浙江省科学中考复习专题27：核能与能量守恒

一、单项选择题

1．小明对“能源与可持续发展”这一章进行了总结性反思，其中正确的是()

A．能量是守恒的，不会有能源危机

B．能量转化和转移具有方向性

C．核电站不会产生任何污染

D．太阳能只能转化成电能和内能

2．下列说法正确的是()

A．重核裂变时放出能量，而轻核聚变时吸收能量

B．轻核聚变必须在很高的温度下才能进行

C．氢弹是利用轻核聚变制成的，因此它的威力比原子弹小

D．人类制成了原子弹，从而实现了用人工方法控制链式反应的速度，和平利用核能

3．关于核能的获得，下列说法中正确的是()

A．核反应堆是利用原子核裂变时在极短的时间内放出大量核能的装置

B．当原子核内部发生变化时，能释放巨大的能量，核裂变和核聚变是获得核能的两条途径

C．核裂变时发生热核反应，核聚变时发生链式反应

D．氢弹是利用原子核发生可控制的核裂变时能释放巨大核能的武器

4．（2019九上·秀洲期末）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，核电是清洁的、高效的

D．核电站中用到的蒸汽轮机属于热机

5．（2018·慈溪模拟）下图是氢核聚变简图，请据图判断下列说法中正确的是（）

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

6．（2017九上·浙江月考）核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆。下列说法错误的是（）

A．目前核电站是通过聚变来利用核能的

B．核反应堆中发生的链式反应是可以控制的

C．氢弹是核聚变释放核能的

D．太阳内部是核聚变释放核能的

7．（2015九上·江东期末）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，可确认“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

8．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B．核反应堆将核能转化为电能

C．汽轮机将内能转化为机械能D．发电机将电能转化为机械能

9．（2017九上·临海期末）如图所示是三门核电站的建筑图，下列关于核电站的说法正确的是（）

A．核电站发电的能量转化形式是核能→内能→机械能→电能

B．核电站的发电原理与太阳的热核反应相同

C．核反应产生的辐射都是有害的

D．核反应都是可以控制的

10．为缓解电力紧张的状况，正在不断开发利用新能源，我国陆续建成了一些核电站，关于核电站，下列说法正确的是（）

A．核电站使用的核燃料是石油或天然气

B．核反应堆中发生的是不可控制的核裂变

C．核电站发电的能量转化过程是：核能﹣﹣内能﹣﹣机械能﹣﹣电能

D．核电站中使用大量的水是分解出其中的氢元素从而利用核聚变产生能量

11．今年3月，在韩国首尔举行了第二届核安全峰会，核安全峰会是旨在倡导核安全和打击防范核恐怖主义的全球性峰会．下列关于核能的说法正确的是（）

A．核能是一种可再生能源

B．核反应堆将核能转化为化学能

C．核电站是利用核裂变释放的核能

D．开发核能即使有核泄漏也是安全的

12．2015年5月，我国自主三代核电技术“华龙一号”首堆示范工程﹣﹣福清核电站5号机组开工建设，标志着我国核电建设迈进新的时代．下列关于核能发电说法中，正确的是（）

A．目前核电站都是通过核裂变反应来利用核能

B．原子核分裂时能释放出电能

C．核反应堆中发生的链式反应是不可控的

D．核能是一种可再生清洁能源

13．下面有关“新能源、新材料、电磁波”的多种说法中，正确的是（）

A．纳米技术是研究宇宙中的各类天体运行规律的宏观技术

B．利用超导体可以制成发热效率极高的发热管

C．使用无线网卡、3G手机上网都是利用电磁波传递信息的

D．当前的核电站都是利用核聚变来获取核能的

二、填空题

14．（2018·台州模拟）

（1）2017年5月5日，我国自主研发的大飞机C919成功试飞．飞机获取的升力是利用了流体流速大的位置压强的原理。

（2）目前我国的核电技术在世界上处于领先地位，核电站是利用核（填“聚变”或“裂变”）来发电的。

15．核电站将能最终转化为电能．它常建在海边，其原因之一是需要大量的水作为汽轮机的冷却剂，这利用了水的较大．

16．水电站为了更多发电，都建有很高的栏河坝，这是为了提高水的；核电站中核反应堆是利用核（选填“聚变”或“裂变”）反应放出大量能量来发电的；随着各种新能源的开发，科学家发现了“可燃冰”具有巨大的开发使用潜力，同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，这说明“可燃冰”的很大．

17．如图是核电站工作情况的方框图，请在空白方框内填写装置的种类并回答下列问题．

（1）核能是选填“可再生”或“不可再生”）能源．

（2）在汽轮机中，将蒸汽的内能转化为轮片的能．．

18．（2018·余姚模拟）据新华社报道,2017年7月5日中国“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101.2秒稳态长脉冲高约束等离子体运行,创造世界新纪录。

（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

三、解答题

19．如图所示是核电站原理示意图，对目前建成运转的核电站来说：

（1）核电站的核心是，它是以为核燃料的，是利用了原子核裂变的反应产生的能量来发电的．

（2）核电站使用过的核燃料称为，它具有性，会对人和其他生物造成伤害，处理方法：．

（3）秦山核电站的功率为3.0×105kW，如果1g铀235完全裂变时产生的能量为8.2×1010J，并且假设所产生的能量都变成了电能，那么每年（按365天计算）要消耗铀235的质量为kg．（结果保留一位小数）

20．阅读短文，回答问题：

在常规化石能源非常紧缺的今天，核能受到越来越高度的重视，如今美国电力的21%是来自核电．核电站的大体组成如图所示，核材料在原子反应堆中发生核反应产生大量的热能，冷却剂将这些热能带到热交换器将水变成水蒸汽，水蒸气推动蒸汽轮机带动发电机发电，最终实现了核能到电能的转换．

请在下面的空格中填上适当的内容：

（1）从能源的分类来看，核能是属于．（填“一次能源”或“二次能源”）

（2）发电机发电时是让线圈在中旋转而产生电流，这种现象在物理学中称之为现象．

（3）核电站所需的核能是利用原子核（填“裂变”或“聚变”）所产生的．该变化是．（填“可控”或“不可控”）

（4）如果核电站每年需要50t的核燃料，而同等规模火电站每年需要6×106t的煤炭．则6×106t的煤炭完全燃烧放出的热量是J（煤炭的热值为3×107J/kg）．

（5）核电站的核废料具有性，对环境会造成相当大的危害，因此要将核废料深埋到人迹稀少的沙漠地带，同时如何在开发新能源，又注意环境的保护，是人类面临的一大课题．

答案解析部分

1．【答案】B

【考点】能量的相互转化和转移；核电站及其工作原理

【解析】【分析】并不是任何能量都能被人类开发利用，因此能量的转化和转移有方向性，即人类的可用能量会越来越少；核电站在工作过程中释放的核辐射会对周围环境造成污染；太阳能可以转化为电能、内能和光能等，据此解答。

【解答】A.能量是守恒的，但并不是任何能量都能被利用，因此应节约使用能源，故A错误；

B.能量的转化和转移有方向性，故B正确；

C.核电站一旦泄露，核辐射会对周围环境造成不可逆转的污染，故C错误；

D.太阳能既可以转化为电能和内能，也可以转化为光能，故D错误。

故选B。

2．【答案】B

【考点】核裂变与核聚变

【解析】【分析】人类利用核能的两种方式：核裂变和核聚变，它们都向外释放巨大的能量；氢弹利用的是核聚变，需要原子弹引燃，因此它需要很高的温度；核聚变释放的能量比核裂变释放的能量多得多；原子弹利用的是不可控的核裂变，据此判断即可。

【解答】A.无论核裂变还是核聚变，都向外释放大量能量，故A错误；

B.轻核聚变必须在很高的温度下进行，故B正确；

C.氢弹的威力远远大于原子弹，故C错误；

D.原子弹利用的是不可控链式反应，故D错误。

故选B。

3．【答案】B

【考点】核裂变与核聚变

【解析】【分析】核能利用的两种方式：核裂变和核聚变。核电站利用可控核裂变发电，原子弹利用不可控核裂变制造武器；核聚变叫热核反应，核裂变叫链式反应，据此回答。

【解答】A.核反应堆利用的是可控的核裂变进行发电，因此它的反应比较缓慢，故A错误；

B.当原子核内部发生变化时，能释放巨大的能量，核裂变和核聚变是获得核能的两条途径，故B正确；

C.核聚变叫热核反应，核裂变叫链式反应，故C错误；

D.氢弹是利用核聚变时释放巨大核能的武器，故D错误。

故选B。

4．【答案】B

【考点】核裂变与核聚变；核电站及其工作原理

【解析】【分析】在核电站中，核反应堆利用核裂变，将核能转化为内能，并且人们能够很好的控制核反应的速度。

【解答】A、核反应堆将核能转化为内能，故A正确，但不符合题意；

B、核电站是利用核裂变产生的能量发电，故B错误，但符合题意；

C、核反应是可以控制的，核电不产生灰尘、二氧化碳等废物，因此，核电是清洁的、高效的，故C正确，但不符合题意；

D、核电站先将核能转化为内能，然后利用蒸汽轮将内能转化为机械能，再发电，故D正确，但不符合题意；

故选B。

5．【答案】A

【考点】核裂变与核聚变

【解析】【分析】图示核聚变模型反映了，有一个质子和中子的氢原子a与有一个质子和两个中子的氢原子b，聚合在一起形成了一个有两个质子和两个中子的氦原子，有一个中子跑出。据此可确定选项。

【解答】A、图中b核和c核内的质子数不同，b有一个质子，c有两个质子，A说法正确；

B、氢核聚变过程中元素种类不会改变，氢核取变后出现了氦，元素种类发生了变化，B说法错误；

C、图中a和b分别代表不同种元素的原子核，a和b的质子数相同表示同一种元素，C说法错误；

D、原子弹主要是利用了核聚变释放出来的能量，原子弹利用的是裂变释放出来的能量，D说法错误。

故选A

6．【答案】A

【考点】核裂变与核聚变；核电站及其工作原理

【解析】【分析】A、核电站利用核能的原理是核裂变；B、核电站的核反应堆是利用可控的核裂变反应释放核能的设备；C、氢弹的原理是核聚变反应；D、太阳内部发生的反应是核聚变。

【解答】A、核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的，故A错误；

B、核反应堆的链式反应可以进行控制，故B正确；

C、氢弹是通过核聚变反应制造而成的，故C正确；

D、太阳内部核能是由核聚变反应是放出来的，故D正确。

故选：A

7．【答案】B

【考点】核裂变与核聚变；核电站及其工作原理

【解析】【分析】A、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；

B、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；

C、核电站是可利用核裂变产生的巨大能量来发电的；

D、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】解：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．

故选B

8．【答案】C

【考点】核电站及其工作原理

【解析】【分析】核电站中能量转化过程是：通过核反应堆把核能转化为内能，得到高温的水蒸气，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．

【解答】解：核电站发电过程中能量转化顺序为：核能→内能→机械能→电能．

A．核能是不可再生能源，此项不符合题意；

B．核反应堆将核能转化为内能，此项不符合题意；

C．汽轮机将内能转化为机械能，此项符合题意；

D．发电机将机械能转化为电能，此项不符合题意；

故选C．

9．【答案】A

【考点】核裂变与核聚变；核电站及其工作原理

【解析】【分析】核反应有两种：核裂变、核聚变，核电站发电利用的是核裂变，核裂变是可控的，其能量的转化为核能→内能→机械能→电能。

【解答】解：A、核电站发电的能量转化形式是核能→内能→机械能→电能，A正确；

B、核电站的发电原理是核裂变，太阳的热核反应是核聚变，B错；

C、核反应产生的辐射的辐射量达到一定的程度才是有害的，C错；

D、核裂变是可控的，核聚变是不可控的，D错。

故选A。

10．【答案】C

【考点】核电站及其工作原理

【解析】【分析】核能是最重要的新型能源之一，是利用可控的核反应，将核能最终转化为电能为人类所使用，核能的安全性也是人们研究的一个重要课题．全面了解核能利用的原理、过程及特点，是解决此题用到的主要知识．同时，通过此题我们也应对核安全引起一定的重视．

【解答】解：

A、核电站使用的是核原料，也称核燃料，而不是石油或天然气等，故A说法错误；

B、核反应堆中发生的是可控的核裂变，故B说法错误；

C、核电站中将核能先转化为介质的内能，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，这一说法是正确的；

D、核电站中使用大量的水，是因为水比热容较大，用水作为冷却剂为了能带走更多的热量，故D说法错误．

故选C．

11．【答案】C

【考点】核电站及其工作原理

【解析】【分析】核聚变和裂变都能释放能量，但聚变不容易控制，所以核电站是利用核裂变来发电，核能是一种新型能源，也是不可再生能源．核反应堆工作时会放出能量，也会产生射线，会对人和其他生物造成伤害．核能直接取自于地壳中的核物质，是不可再生能源．本题主要考查学生对：核能的理解和掌握，理解核电站的工作方式和核能的来源是解决该题的关键．

【解答】解：A、核能和化石能源一样，短时间得不到补充，因此是不可再生能源，故该选项说法不正确；

B、核能发电的能量传递和转化过程是：核能→水的内能→机械能→电能，故该选项说法不正确；

C、核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的，故该选项说法正确；

D、核反应堆工作时会放出能量，也会产生射线，会对人和其他生物造成伤害，核能发生核泄漏是非常危险的，故该选项说法不正确．

故选C．

12．【答案】A

【考点】核电站及其工作原理

【解析】【分析】核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的．虽然核能发电有很多优点，但是核废料因具有放射线，故必须慎重处理．本题考查了核电站在利用核能时的原理、能量转化、以及核能的特点等，属基础知识的考查．

【解答】解：A、目前核电站都是通过核裂变反应来利用核能的，故A正确；

B、原子核分裂时能释放出核能，再通过能量的转化，最终获得电能，故B错误；

C、核反应堆中发生的链式反应是可控的，故C错误；

D、核能不能从自然界重复获得，核能发电所产生的核废料具有放射线，所以核能不是可再生清洁能源，故D错误．

故选A．

13．【答案】C

【考点】核裂变与核聚变；材料的利用与发展

【解析】【分析】①纳米技术是纳米尺度内的科学技术，纳米材料具有某些特殊性能；②超导体主要应用在高压输电线上，不能应用在利用电流热效应工作的电器中；③电磁波可以在真空中传播，但是超声波或次声波，其都不能在真空中传播，且其传播速度远小于电磁波的传播速度，故现代的移动电话都是利用电磁波来传递信息的；④核电站中进行的核反应是原子核裂变的受控链式反应．

【解答】解：

A、纳米技术是纳米尺度内的科学技术，尺度比较小，只能研究微观的内容．此选项错误；

B、超导体是零电阻，所有利用电流热效应工作的电器设备都不能用超导材料制作，所以超导体不能应用在电饭锅、热水器上．此选项错误；

C、无线网卡、3G手机上网也属于移动电话，所以它传递信息是通过电磁波来实现的．此选项正确；

D、核电站是利用原子核裂变发生链式反应时释放的大量能量来发电的，这一过程是可以人为控制的．此选项错误．

故选C．

14．【答案】（1）小

（2）裂变

【考点】流体压强与流速的关系；核裂变与核聚变；核电站及其工作原理

【解析】【分析】1、流体在流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。2、核能：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作核能。获得核能的途径有裂变和聚变两种。

2、裂变应用: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。

③应用:氢弹是根据聚变的原理制造的,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。

【解答】（1）根据机翼的形状，相同时间内，空气流经机翼上侧的路程比下侧的路程大，使得机翼上侧的空气流速大于下侧空气流速。空气流速越大，压强越小，所以机翼上侧向下的压强小于机翼下侧向上的压强，形成了升力。

（2）核电站的原理:目前的核电站是利用原子核裂变时产生的大量能量,使水变成蒸汽,高温高压的蒸汽推动汽轮机运转,再带动发电机发电。

故答案为：（1）小；（2）裂变

15．【答案】核；比热容

【考点】核电站及其工作原理

【解析】【分析】①核能是最重要的新型能源之一，是利用可控的核反应，将核能最终转化为电能为人类所使用．②水的比热容较大，在同等情况下可以吸收更多的热量，所以常用来做冷却剂．

【解答】解：①核电站主要是依靠可控的核裂变，将核能最终转化为电能的；②用水作为汽轮机的冷却剂，是利用了水的比热容较大，在相同情况下，可以吸收更多的热量，冷却效果更好．

故答案为：核；比热容．

16．【答案】重力势能；聚变；热值

【考点】势能的影响因素；燃料的热值；核裂变与核聚变

【解析】【分析】（1）重力势能的大小与物体的质量、高度有关；（2）核能发电是利用铀原子核裂变时放出核能；（3）据课本知识可知，可燃冰的热值非常大；

【解答】解：水电站为了更多发电，都建有很高的栏河坝，这里提高了水的高度，即这是为了提高水的重力势能；

核电站中核反应堆是利用核裂变反应放出大量能量来发电的；

随着各种新能源的开发，科学家发现了“可燃冰”具有巨大的开发使用潜力，这是因为，同等条件下，“可燃冰”的热值很大；

故答案为：重力势能；聚变；热值；

17．【答案】（1）不可再生

（2）机械

【考点】核电站及其工作原理

【解析】【解答】解：（1）核能一旦被耗用后，不可能在短期内再生，属于不可再生能源．

（2）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．

故答案为：（1）不可再生；（2）机械

【分析】（1）能源分可再生能源和不可再生能源，可再生能源：泛指多种取之不竭的能源，严格来说，是人类历史时期内都不会耗尽的能源．不可再生能源：泛指人类开发利用后，在现阶段不可能再生的能源资源，根据定义判断核能属于什么能源．

（2）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．

18．【答案】（1）磁场

（2）核聚变

（3）热能和光能

【考点】通电直导线周围的磁场；核裂变与核聚变；核电站及其工作原理

【解析】【分析】电生磁就是用一条直的金属导线通过电流，那么在导线周围的空间将产生圆形磁场。导线中流过的电流越大，产生的磁场越强。磁场成圆形，围绕导线周围。核能（或称原子能）是通过核反应从原子核释放的能量，符合阿尔伯特·爱因斯坦的质能方程E=mc，其中E=能量，m=质量，c=光速。核能可通过三种核反应之一释放：1、核裂变，较重的原子核分裂释放结合能。2、核聚变，较轻的原子核聚合在一起释放结合能。3、核衰变，原子核自发衰变过程中释放能量。

【解答】（1）物质呈现等离子态,它们可以被磁场约束；而通电导体周围存在磁场；故答案为：磁场；

（2）由题干信息可知东方超环采用的是核聚变的方式产生核能；故答案为：核聚变；

（3）太阳能是核能转化为光能和热能；而人造太阳是把原子核能转化为光能和热能；故答案为：光能和热能；

故答案为：（1）磁场；（2）核聚变；（3）光能和热能。

19．【答案】（1）核反应堆；铀；链式

（2）核废料；放射；深埋在荒无人烟的地下

（3）1153.7

【考点】核电站及其工作原理

【解析】【分析】（1）核电站是利用核能发电，它的核心设备是核反应堆．核电站的核反应堆是利用可控的重金属铀核裂变反应释放核能的设备．即通过链式反应加以控制．（2）虽然核能发电有很多优点，但是核废料因具有放射线，故必须慎重处理．（3）据发核电站的功率和时间可计算出发电量，结合1克铀235完全裂变时产生的能量为8.2×1010焦计算即可；

【解答】解：（1）据课本知识可知，）核电站是利用核能发电，它的核心设备是核反应堆，它是以铀为核燃料的，是利用了原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的．（2）核电站使用过的核燃料称为核废料，核废料具有放射性；会对人和其他生物造成伤害，处理方法：深埋在荒无人烟的地下；（3）一个年发电量是：W=Pt=3×109W×356×24×3600s=9.46×1016J；

1克铀235完全裂变时产生的能量为8.2×1010焦；故9.46×1016J的电能相当于铀裂变的质量为：

m=≈1.1537×106g=1153.7kg；

故答案为：（1）核反应堆；铀；链式；（2）核废料；放射；深埋在荒无人烟的地下；（3）1153.7．

20．【答案】（1）一次能源

（2）磁场；电磁感应

（3）裂变；可控

（4）1.8×1017

（5）放射

【考点】核电站及其工作原理

【解析】【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；（2）发电机都是通过闭合电路的线圈在磁场中做切割磁感线运动而发电的，即都是利用电磁感应现象发电的；（3）核裂变是较重的原子核裂变成较轻的原子核的一种可控核反应，核聚变是较轻的原子核结合成较重的原子核的一种不可控核反应；（4）根据Q=mq进行计算即可；（5）核废料的放射性是其危害环境的主要原因．

【解答】解：（1）核能能够从自然界直接获得，因此属于一次能源；（2）发电机发电时是让线圈在磁场中旋转而切割磁感线运动，从而产生感应电流，这就是电磁感应现象；（3）目前人类利用核能发电是利用可控的核裂变来工作的；（4）6×106t的煤炭完全燃烧放出的热量：Q=mq=6×109kg×3×107J/kg=1.8×1017J；（5）核电站的核废料具有放射性，会对环境造成相当大的危害．

故答案为：（1）一次能源；（2）磁场；电磁感应；（3）裂变；可控；（4）1.8×1017；（5）放射．

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2019年浙江省科学中考复习专题27：核能与能量守恒

一、单项选择题

1．小明对“能源与可持续发展”这一章进行了总结性反思，其中正确的是()

A．能量是守恒的，不会有能源危机

B．能量转化和转移具有方向性

C．核电站不会产生任何污染

D．太阳能只能转化成电能和内能

【答案】B

【考点】能量的相互转化和转移；核电站及其工作原理

【解析】【分析】并不是任何能量都能被人类开发利用，因此能量的转化和转移有方向性，即人类的可用能量会越来越少；核电站在工作过程中释放的核辐射会对周围环境造成污染；太阳能可以转化为电能、内能和光能等，据此解答。

【解答】A.能量是守恒的，但并不是任何能量都能被利用，因此应节约使用能源，故A错误；

B.能量的转化和转移有方向性，故B正确；

C.核电站一旦泄露，核辐射会对周围环境造成不可逆转的污染，故C错误；

D.太阳能既可以转化为电能和内能，也可以转化为光能，故D错误。

故选B。

2．下列说法正确的是()

A．重核裂变时放出能量，而轻核聚变时吸收能量

B．轻核聚变必须在很高的温度下才能进行

C．氢弹是利用轻核聚变制成的，因此它的威力比原子弹小

D．人类制成了原子弹，从而实现了用人工方法控制链式反应的速度，和平利用核能

【答案】B

【考点】核裂变与核聚变

【解析】【分析】人类利用核能的两种方式：核裂变和核聚变，它们都向外释放巨大的能量；氢弹利用的是核聚变，需要原子弹引燃，因此它需要很高的温度；核聚变释放的能量比核裂变释放的能量多得多；原子弹利用的是不可控的核裂变，据此判断即可。

【解答】A.无论核裂变还是核聚变，都向外释放大量能量，故A错误；

B.轻核聚变必须在很高的温度下进行，故B正确；

C.氢弹的威力远远大于原子弹，故C错误；

D.原子弹利用的是不可控链式反应，故D错误。

故选B。

3．关于核能的获得，下列说法中正确的是()

A．核反应堆是利用原子核裂变时在极短的时间内放出大量核能的装置

B．当原子核内部发生变化时，能释放巨大的能量，核裂变和核聚变是获得核能的两条途径

C．核裂变时发生热核反应，核聚变时发生链式反应

D．氢弹是利用原子核发生可控制的核裂变时能释放巨大核能的武器

【答案】B

【考点】核裂变与核聚变

【解析】【分析】核能利用的两种方式：核裂变和核聚变。核电站利用可控核裂变发电，原子弹利用不可控核裂变制造武器；核聚变叫热核反应，核裂变叫链式反应，据此回答。

【解答】A.核反应堆利用的是可控的核裂变进行发电，因此它的反应比较缓慢，故A错误；

B.当原子核内部发生变化时，能释放巨大的能量，核裂变和核聚变是获得核能的两条途径，故B正确；

C.核聚变叫热核反应，核裂变叫链式反应，故C错误；

D.氢弹是利用核聚变时释放巨大核能的武器，故D错误。

故选B。

4．（2019九上·秀洲期末）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，核电是清洁的、高效的

D．核电站中用到的蒸汽轮机属于热机

【答案】B

【考点】核裂变与核聚变；核电站及其工作原理

【解析】【分析】在核电站中，核反应堆利用核裂变，将核能转化为内能，并且人们能够很好的控制核反应的速度。

【解答】A、核反应堆将核能转化为内能，故A正确，但不符合题意；

B、核电站是利用核裂变产生的能量发电，故B错误，但符合题意；

C、核反应是可以控制的，核电不产生灰尘、二氧化碳等废物，因此，核电是清洁的、高效的，故C正确，但不符合题意；

D、核电站先将核能转化为内能，然后利用蒸汽轮将内能转化为机械能，再发电，故D正确，但不符合题意；

故选B。

5．（2018·慈溪模拟）下图是氢核聚变简图，请据图判断下列说法中正确的是（）

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

【考点】核裂变与核聚变

【解析】【分析】图示核聚变模型反映了，有一个质子和中子的氢原子a与有一个质子和两个中子的氢原子b，聚合在一起形成了一个有两个质子和两个中子的氦原子，有一个中子跑出。据此可确定选项。

【解答】A、图中b核和c核内的质子数不同，b有一个质子，c有两个质子，A说法正确；

B、氢核聚变过程中元素种类不会改变，氢核取变后出现了氦，元素种类发生了变化，B说法错误；

C、图中a和b分别代表不同种元素的原子核，a和b的质子数相同表示同一种元素，C说法错误；

D、原子弹主要是利用了核聚变释放出来的能量，原子弹利用的是裂变释放出来的能量，D说法错误。

故选A

6．（2017九上·浙江月考）核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆。下列说法错误的是（）

A．目前核电站是通过聚变来利用核能的

B．核反应堆中发生的链式反应是可以控制的

C．氢弹是核聚变释放核能的

D．太阳内部是核聚变释放核能的

【答案】A

【考点】核裂变与核聚变；核电站及其工作原理

【解析】【分析】A、核电站利用核能的原理是核裂变；B、核电站的核反应堆是利用可控的核裂变反应释放核能的设备；C、氢弹的原理是核聚变反应；D、太阳内部发生的反应是核聚变。

【解答】A、核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的，故A错误；

B、核反应堆的链式反应可以进行控制，故B正确；

C、氢弹是通过核聚变反应制造而成的，故C正确；

D、太阳内部核能是由核聚变反应是放出来的，故D正确。

故选：A

7．（2015九上·江东期末）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，可确认“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

【考点】核裂变与核聚变；核电站及其工作原理

【解析】【分析】A、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；

B、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；

C、核电站是可利用核裂变产生的巨大能量来发电的；

D、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】解：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．

故选B

8．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B．核反应堆将核能转化为电能

C．汽轮机将内能转化为机械能D．发电机将电能转化为机械能

【答案】C

【考点】核电站及其工作原理

【解析】【分析】核电站中能量转化过程是：通过核反应堆把核能转化为内能，得到高温的水蒸气，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．

【解答】解：核电站发电过程中能量转化顺序为：核能→内能→机械能→电能．

A．核能是不可再生能源，此项不符合题意；

B．核反应堆将核能转化为内能，此项不符合题意；

C．汽轮机将内能转化为机械能，此项符合题意；

D．发电机将机械能转化为电能，此项不符合题意；

故选C．

9．（2017九上·临海期末）如图所示是三门核电站的建筑图，下列关于核电站的说法正确的是（）

A．核电站发电的能量转化形式是核能→内能→机械能→电能

B．核电站的发电原理与太阳的热核反应相同

C．核反应产生的辐射都是有害的

D．核反应都是可以控制的

【答案】A

【考点】核裂变与核聚变；核电站及其工作原理

【解析】【分析】核反应有两种：核裂变、核聚变，核电站发电利用的是核裂变，核裂变是可控的，其能量的转化为核能→内能→机械能→电能。

【解答】解：A、核电站发电的能量转化形式是核能→内能→机械能→电能，A正确；

B、核电站的发电原理是核裂变，太阳的热核反应是核聚变，B错；

C、核反应产生的辐射的辐射量达到一定的程度才是有害的，C错；

D、核裂变是可控的，核聚变是不可控的，D错。

故选A。

10．为缓解电力紧张的状况，正在不断开发利用新能源，我国陆续建成了一些核电站，关于核电站，下列说法正确的是（）

A．核电站使用的核燃料是石油或天然气

B．核反应堆中发生的是不可控制的核裂变

C．核电站发电的能量转化过程是：核能﹣﹣内能﹣﹣机械能﹣﹣电能

D．核电站中使用大量的水是分解出其中的氢元素从而利用核聚变产生能量

【答案】C

【考点】核电站及其工作原理

【解析】【分析】核能是最重要的新型能源之一，是利用可控的核反应，将核能最终转化为电能为人类所使用，核能的安全性也是人们研究的一个重要课题．全面了解核能利用的原理、过程及特点，是解决此题用到的主要知识．同时，通过此题我们也应对核安全引起一定的重视．

【解答】解：

A、核电站使用的是核原料，也称核燃料，而不是石油或天然气等，故A说法错误；

B、核反应堆中发生的是可控的核裂变，故B说法错误；

C、核电站中将核能先转化为介质的内能，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，这一说法是正确的；

D、核电站中使用大量的水，是因为水比热容较大，用水作为冷却剂为了能带走更多的热量，故D说法错误．

故选C．

11．今年3月，在韩国首尔举行了第二届核安全峰会，核安全峰会是旨在倡导核安全和打击防范核恐怖主义的全球性峰会．下列关于核能的说法正确的是（）

A．核能是一种可再生能源

B．核反应堆将核能转化为化学能

C．核电站是利用核裂变释放的核能

D．开发核能即使有核泄漏也是安全的

【答案】C

【考点】核电站及其工作原理

【解析】【分析】核聚变和裂变都能释放能量，但聚变不容易控制，所以核电站是利用核裂变来发电，核能是一种新型能源，也是不可再生能源．核反应堆工作时会放出能量，也会产生射线，会对人和其他生物造成伤害．核能直接取自于地壳中的核物质，是不可再生能源．本题主要考查学生对：核能的理解和掌握，理解核电站的工作方式和核能的来源是解决该题的关键．

【解答】解：A、核能和化石能源一样，短时间得不到补充，因此是不可再生能源，故该选项说法不正确；

B、核能发电的能量传递和转化过程是：核能→水的内能→机械能→电能，故该选项说法不正确；

C、核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的，故该选项说法正确；

D、核反应堆工作时会放出能量，也会产生射线，会对人和其他生物造成伤害，核能发生核泄漏是非常危险的，故该选项说法不正确．

故选C．

12．2015年5月，我国自主三代核电技术“华龙一号”首堆示范工程﹣﹣福清核电站5号机组开工建设，标志着我国核电建设迈进新的时代．下列关于核能发电说法中，正确的是（）

A．目前核电站都是通过核裂变反应来利用核能

B．原子核分裂时能释放出电能

C．核反应堆中发生的链式反应是不可控的

D．核能是一种可再生清洁能源

【答案】A

【考点】核电站及其工作原理

【解析】【分析】核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的．虽然核能发电有很多优点，但是核废料因具有放射线，故必须慎重处理．本题考查了核电站在利用核能时的原理、能量转化、以及核能的特点等，属基础知识的考查．

【解答】解：A、目前核电站都是通过核裂变反应来利用核能的，故A正确；

B、原子核分裂时能释放出核能，再通过能量的转化，最终获得电能，故B错误；

C、核反应堆中发生的链式反应是可控的，故C错误；

D、核能不能从自然界重复获得，核能发电所产生的核废料具有放射线，所以核能不是可再生清洁能源，故D错误．

故选A．

13．下面有关“新能源、新材料、电磁波”的多种说法中，正确的是（）

A．纳米技术是研究宇宙中的各类天体运行规律的宏观技术

B．利用超导体可以制成发热效率极高的发热管

C．使用无线网卡、3G手机上网都是利用电磁波传递信息的

D．当前的核电站都是利用核聚变来获取核能的

【答案】C

【考点】核裂变与核聚变；材料的利用与发展

【解析】【分析】①纳米技术是纳米尺度内的科学技术，纳米材料具有某些特殊性能；②超导体主要应用在高压输电线上，不能应用在利用电流热效应工作的电器中；③电磁波可以在真空中传播，但是超声波或次声波，其都不能在真空中传播，且其传播速度远小于电磁波的传播速度，故现代的移动电话都是利用电磁波来传递信息的；④核电站中进行的核反应是原子核裂变的受控链式反应．

【解答】解：

A、纳米技术是纳米尺度内的科学技术，尺度比较小，只能研究微观的内容．此选项错误；

B、超导体是零电阻，所有利用电流热效应工作的电器设备都不能用超导材料制作，所以超导体不能应用在电饭锅、热水器上．此选项错误；

C、无线网卡、3G手机上网也属于移动电话，所以它传递信息是通过电磁波来实现的．此选项正确；

D、核电站是利用原子核裂变发生链式反应时释放的大量能量来发电的，这一过程是可以人为控制的．此选项错误．

故选C．

二、填空题

14．（2018·台州模拟）

（1）2017年5月5日，我国自主研发的大飞机C919成功试飞．飞机获取的升力是利用了流体流速大的位置压强的原理。

（2）目前我国的核电技术在世界上处于领先地位，核电站是利用核（填“聚变”或“裂变”）来发电的。

【答案】（1）小

（2）裂变

【考点】流体压强与流速的关系；核裂变与核聚变；核电站及其工作原理

【解析】【分析】1、流体在流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。2、核能：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作核能。获得核能的途径有裂变和聚变两种。

2、裂变应用: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。

③应用:氢弹是根据聚变的原理制造的,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。

【解答】（1）根据机翼的形状，相同时间内，空气流经机翼上侧的路程比下侧的路程大，使得机翼上侧的空气流速大于下侧空气流速。空气流速越大，压强越小，所以机翼上侧向下的压强小于机翼下侧向上的压强，形成了升力。

（2）核电站的原理:目前的核电站是利用原子核裂变时产生的大量能量,使水变成蒸汽,高温高压的蒸汽推动汽轮机运转,再带动发电机发电。

故答案为：（1）小；（2）裂变

15．核电站将能最终转化为电能．它常建在海边，其原因之一是需要大量的水作为汽轮机的冷却剂，这利用了水的较大．

【答案】核；比热容

【考点】核电站及其工作原理

【解析】【分析】①核能是最重要的新型能源之一，是利用可控的核反应，将核能最终转化为电能为人类所使用．②水的比热容较大，在同等情况下可以吸收更多的热量，所以常用来做冷却剂．

【解答】解：①核电站主要是依靠可控的核裂变，将核能最终转化为电能的；②用水作为汽轮机的冷却剂，是利用了水的比热容较大，在相同情况下，可以吸收更多的热量，冷却效果更好．

故答案为：核；比热容．

16．水电站为了更多发电，都建有很高的栏河坝，这是为了提高水的；核电站中核反应堆是利用核（选填“聚变”或“裂变”）反应放出大量能量来发电的；随着各种新能源的开发，科学家发现了“可燃冰”具有巨大的开发使用潜力，同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，这说明“可燃冰”的很大．

【答案】重力势能；聚变；热值

【考点】势能的影响因素；燃料的热值；核裂变与核聚变

【解析】【分析】（1）重力势能的大小与物体的质量、高度有关；（2）核能发电是利用铀原子核裂变时放出核能；（3）据课本知识可知，可燃冰的热值非常大；

【解答】解：水电站为了更多发电，都建有很高的栏河坝，这里提高了水的高度，即这是为了提高水的重力势能；

核电站中核反应堆是利用核裂变反应放出大量能量来发电的；

随着各种新能源的开发，科学家发现了“可燃冰”具有巨大的开发使用潜力，这是因为，同等条件下，“可燃冰”的热值很大；

故答案为：重力势能；聚变；热值；

17．如图是核电站工作情况的方框图，请在空白方框内填写装置的种类并回答下列问题．

（1）核能是选填“可再生”或“不可再生”）能源．

（2）在汽轮机中，将蒸汽的内能转化为轮片的能．．

【答案】（1）不可再生

（2）机械

【考点】核电站及其工作原理

【解析】【解答】解：（1）核能一旦被耗用后，不可能在短期内再生，属于不可再生能源．

（2）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．

故答案为：（1）不可再生；（2）机械

【分析】（1）能源分可再生能源和不可再生能源，可再生能源：泛指多种取之不竭的能源，严格来说，是人类历史时期内都不会耗尽的能源．不可再生能源：泛指人类开发利用后，在现阶段不可能再生的能源资源，根据定义判断核能属于什么能源．

（2）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．

18．（2018·余姚模拟）据新华社报道,2017年7月5日中国“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101.2秒稳态长脉冲高约束等离子体运行,创造世界新纪录。

（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

【考点】通电直导线周围的磁场；核裂变与核聚变；核电站及其工作原理

【解析】【分析】电生磁就是用一条直的金属导线通过电流，那么在导线周围的空间将产生圆形磁场。导线中流过的电流越大，产生的磁场越强。磁场成圆形，围绕导线周围。核能（或称原子能）是通过核反应从原子核释放的能量，符合阿尔伯特·爱因斯坦的质能方程E=mc，其中E=能量，m=质量，c=光速。核能可通过三种核反应之一释放：1、核裂变，较重的原子核分裂释放结合能。2、核聚变，较轻的原子核聚合在一起释放结合能。3、核衰变，原子核自发衰变过程中释放能量。

【解答】（1）物质呈现等离子态,它们可以被磁场约束；而通电导体周围存在磁场；故答案为：磁场；

（2）由题干