22.2核能（分层作业）九年级物理全一册（人教版）2

22.2核能一、核能1.物理学家汤姆森发现了，说明原子是可分的，原子是由和构成的，其中带正电，带负电．2.下列关于原子核的描述：①通常是由中子和电子构成；②通常是由质子和中子构成；③带正电荷；④不显电性；⑤不能再分；⑥跟原子比较体积很小，但却几乎集中了原子的全部质量。其中正确的是（）A.②④⑥B.②③⑥C.①③⑤D.①④⑤3.如图，用中子轰击质量较大的铀核，变成两个质量中等的原子核和新的中子，使其发生___变，同时释放巨大的_____能。产生的新中子又会轰击其他的铀核，于是发生了______反应。如果这种反应加以控制，就可以用来发电，如果不加以控制就可以用来制造原子弹。二、裂变4.如图是用中子轰击铀235原子核产生氪核和钡核的模型。下列叙述中正确的是（）A．该模型表示的是聚变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5．如图所示为江苏省连云港市的田湾核电站发电流程图，在核电站的发电过程中，核能的获取途径及能量转化顺序正确的是（）A．聚变：核能→内能→化学能→电能B．聚变：核能→内能→机械能→电能C．裂变：核能→内能→机械能→电能D．裂变：核能→内能→化学能→电能6．核能作为一种新型能源正在逐步被人们开发和利用，它属于_______（选填“一次”或“二次”）能源。核电站的核心设备是核反应堆，核反应堆利用的是核材料发生______（选填“核裂变”或“核聚变”）提供能量，如图是核电站的工作流程，其能量转换过程：核能→内能→_____→电能。7.如图所示是核电站原理示意图，对目前已建成运转的核电站来说：（1）核电站的核心是，它是以（铀/氢）为核燃料的，是利用原子核放出的能量来发电的；（2）在核电站里，能量的转化过程是：反应堆中消耗能转化为高温蒸汽的能，通过汽轮发电机转化为能；（3）核电站使用过的核废料，它具有性，会对人和其他生物造成伤害，一般深埋在人烟稀少的地方；（4）秦山核电站的功率为3×105kW，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。三、聚变8.如图所示是一种核反应的过程，这种反应的原理可用于制造（）A．原子弹 B．氢弹 C．导弹 D．普通炮弹9．如图所示，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．“东方超环”的反应原理与太阳类似，即通过（选填“裂变”或“聚变”）释放巨大的核能，原子核能又转化为能，从而获得上亿度的高温．10.如图所示，是（选填“核聚变”或“核裂变”）的过程。1g氢的同位素完全核变释放的能量是3.36×1011J，相当于kg航空煤油完全燃烧释放的能量。总重为500吨的运载火箭，为了能顺利到达月球，其自重的90%为航空煤油，如果未来使用氢核变供能，则只需携带氢的同位素g。（航空煤油的热值是11.核能发电过程如图，某一段时间，反应堆释放能量为E1，发电机输出电能为E2，则（）

A．E2一定小于E1B．利用核能发电没有任何缺点C．核反应堆里，铀发生聚变反应D．汽轮机是热机的一种，它工作时，将机械能转化为内能12.（多选题）大亚湾核电站是我国第一座大型的商用核电站，年发电量约为450亿千瓦时，为香港和珠三角地区的经济社会发展和环境保护作出了巨大的贡献。如图所示核电站工作原理图中，核电站以核反应堆来代替火电站的锅炉，核燃料在核反应堆中释放核能，核能转变为内能来加热水产生蒸气，蒸汽通过管路进入汽轮机推动发电机发电。下列说法正确的是（）A．核能是一种清洁能源，所以使用时不需要在何防护B．水蒸气推动汽轮机转动，水蒸气的内能转化汽轮机的机械能C．核电站利用核能发电，核反应堆中发生的链式反应是可控的D．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，都能释放核能13.如图是中国自主设计、建造的全超导托卡马克核聚变实验装置东方超环（简称EAST）的原理图，它在1亿度超高温度下运行了近10秒。（1）该装置被称为“人造太阳”，其反应原理与太阳类似，通过核（选填“聚变”或“裂变”）释放巨大的核能；（2）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；为了产生强磁场，线圈中需要很大的电流，若线圈有一定电阻，则线圈流过大电流后会产生大量热量，这是因为电流具有（以上两空均选填“热效应”或“磁效应”）。所以该装置的线圈使用超导材料绕制，这些线圈工作在零下296摄氏度的超低温中，从而实现超导，处于超导状态时的线圈的电阻为Ω；（3）“人造太阳”加热功率超过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14．如图所示是卢瑟福进行的α粒子散射实验，结果发现，绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，但是有少数α粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数的α粒子偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°，像是被金箔弹了回来。（1）根据实验现象，卢瑟福提出：“原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”，这个“很小的结构”指的是；（2）1μm金箔包含了3000层金原子，绝大多数α粒子穿过后方向不变，下列有关该现象的解释中合理的是_______。A．原子的质量是均匀分布的

B．原子内部绝大部分空间是空的（3）由上图分析可得a粒子带（选填“正电”或“负电”）。15．2021年11月15日，国家能源核能供热商用示范工程二期450万平方米项目在山东海阳正式投产，依托海阳核电，利用核电余热供暖，使海阳成为全国首座零碳供暖城市。核能供暖主要是从核电机组二回路抽取蒸汽作为热源，通过厂内换热首站、厂外供热企业换热站进行多级换热，最后经市政供热管网将热量传递至最终用户。（1）图甲所示的海阳核电站获得核能利用的是可控制的核（选填“裂变”或“聚变”）。（2）传统核电站的大体组成如图乙所示，核反应过程中放出大量的热量，这些热量在热交换器中加热水，使水成高温高压的蒸汽进入蒸汽轮机。经过蒸汽轮机的蒸汽之后进入冷凝器成水；（均填物态变化名称）（3）核能供暖主要是从核电机组二回路抽取蒸汽作为热源，在热交换器中加热供热水，将其传递至用户进行供暖。每个供暖季可节约原煤10万吨，这些原煤完全燃烧放出的热量为J，如果这些热量的42%被水吸收，可以将kg的水从20℃加热至80℃。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，原煤的热值q=3×107J/kg]16．（2020·广东·统考中考真题）若把原子、原子核、电子看成球体，原子半径的数量级为1010m，原子核半径的数量级为1015m，电子半径的数量级小于109nm。按尺度从大到小的排序是（

）A．原子、原子核、电子B．电子、原子、原子核C．原子核、原子、电子D．原子、电子、原子核17．（2022·贵州贵阳·统考中考真题）如图所示，中国环流器二号M装置在可控核聚变（人造太阳）上取得重大突破。核聚变过程中产生的能量是（）A．核能 B．动能 C．机械能 D．重力势能18．（2022·湖南益阳·统考中考真题）中国成功研发出了先进核裂变能——钍基熔盐堆的第4代核反应堆发电技术，于2021年9月底在甘肃武威启动试运行，创造了又一项奇迹，其技术应用属于世界首次。钍基熔盐堆具有产生的核废料非常少、使用氟化盐作为冷却剂无需耗费大量水资源和热转换效率高等显著优点。下列有关钍基熔盐堆的说法正确的是（）A．钍基熔盐堆不产生核废料B．钍基熔盐堆需要大量水作冷却剂，因此不可以建在内陆C．钍基熔盐堆的热转换效率比传统的核反应堆还要低D．钍基熔盐堆是利用核裂变放出的能量19.（2021·湖南益阳·统考中考真题）我国的核电技术已进入世界先进行列。2021年5月19日下午，国家主席习近平在北京通过视频连线，同俄罗斯总统普京共同见证两国核能合作项目——田湾核电站和徐大堡核电站开工仪式。下列关于田湾核电站和徐大堡核电站的说法正确的是（）A．可以利用各种原子核发电B．利用核聚变发电C．发电后产生的核废料仍然具有放射性D．核能能够全部转化为电能而没有损失20．（2023·广东惠州·统考一模）阅读短文，回答问题：核能的利用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，如今美国电力需求的21%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气，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）从能源的转化和转移来看，蒸汽轮机中发生能量转化形式是能转化为能；（2）发电机发电时是让线圈在中