《核能》拓展训练
一、填空题（ 本大题共2小题，共40.0分）
1．（20分）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。
2．（20分）在今年年初我国的两会时间，湖南省代表再次提出在我省建立核能发电站，实现兴“湖南梦”。我们国家的核能发电是利用 （填“聚变”“裂变”）释放能量的，核能发电是将 能转化为电能。
二、解答题（ 本大题共3小题，共60.0分）
3．（20分）阅读材料，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气，水蒸气推动蒸汽轮机，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 。（选填“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 （选填“裂变”或“聚变”）所产生的。
（4）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。在开发新能源时，如何保护环境是人类面临的一大课题。
4．（20分）阅读《核电站》，回答问题。
核电站
核电站和都是采用核裂变的方式制造能量的。在中，对这种“链式反应”是不加任何控制的，因此会产生巨大的，破坏性的爆炸，并会产生明显的烟雾及气体组成的蘑菇云。核电站反应堆所用的核燃料，浓度比中的核反应材料低，按程序正规操作一般不会发生核爆炸。
核电站将核燃料棒或核燃料芯块中的能量释放出来，并将它转化为电能。核反应堆的示意图如图2所示，在圆顶状的反应堆中，核燃料棒发生裂变并释放出热能，然后利用这些热能生成蒸汽，蒸汽被引入到一个独立的建筑物中驱动汽轮机进行发电工作。
（1）核电站利用是核 来发电的。（选填“聚变”或“裂变”）
（2）水在蒸汽发生器中，由液态变为气态的过程中需要 热量。（填“吸收”或“放出”）
（3）有人认为核能的使用能够节约正在被耗尽的化石燃料，有人认为继续研究发展核能可能暂时会对我们有所帮助，但是世界上铀的含量是有限的，而且核电站会产生放射性高，持续几千年的废料。面对有关核的争议，请简述你的看法 。
5．（20分）阅读以下材料，回答相关问题。
原子是由带正电的原子核和带负电的电子构成的，带正电的质子和不带电的中子组成了原子核，质子和中子统称为核子。如果把原子比作是一个直径100m的足球场，原子核就相当于一个乒乓球的大小。原子核虽小，却蕴含着巨大的原子核能，核电站正是利用核能来发电的，铀﹣235是一种重要的核燃料，一个铀﹣235原子有92个电子，其原子核由92个质子和143个中子组成，核子总和为235，铀﹣235因此而得名。由爱因斯坦的质能方程式E＝mc2计算可知：1kg铀﹣235中全部发生裂变所释放的能量相当于2500t标准煤完全燃烧放出的热量。一座100万千瓦的火力发电厂，每年要烧掉约330万吨煤，而同样容量的核电站一年只用30吨核燃料。
目前化石燃料在能源消耗中所占的比重仍处于绝对优势，但此种能源不仅燃烧利用率低，而且污染环境，在相同功率的情况下，核电站排放到环境中的有害物质比火电厂要少得多；核电站对周围居民的辐射影响，也远远低于燃煤电厂和天然辐射，对于在日常工作中不接触辐射性物质的一般人来说，每年也要受到空气中存在的放射性气体氡1～2毫希的辐射（毫希是辐射剂量的常用单位），核电站和的反应原理相同，都是利用核燃料在中子的轰击下
产生链式反应放出能量，但会爆炸，核电站不会。核电站中铀﹣235的含量约为3%，而中的铀﹣235含量高达90%以上，正如啤酒和白酒都含有酒精，白酒因酒精含量高可以点燃，而啤酒则因酒精含量低却不能点燃一样。可见，核电是清洁而安全的能源。
今年是中国核工业发展60年，中国核电发展30年。建国初期，一大批爱国科学家放弃了国外优越的工作和舒适的生活，毅然回到当时那个一穷二白的中国，我国核工业正是因为他们的无私和努力，让中国在这个领域拔地而起，、和核潜艇研制取得了圆满成功，大大提高了中国在世界的话语权，加快了我国实现核电自主化、系列化、规模化的发展进程，他们中的邓稼先、钱学森等多位科学家获得了“两弹元勋”的殊荣。能否正确地和平利用核能将成为世界各国正视的现实问题，实现世界无核化应成为各国认真思考的问题，世界和平才是人类的大同。
（1）下列科学家中，获得“两弹元勋”殊荣的是
A．邓稼先 B．爱因斯坦 C．杨振宁 D．牛顿
（2）原子是由 和电子组成的，其中电子带 电；
（3）核电站是利用 来发电的。（选填“化石能”或“核能”）
《核能》拓展训练
参考答案与试题解析
一、填空题（ 本大题共2小题，共40.0分）
1．（20分）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 不可再生 （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 机械 能。
【考点】核能；核电站发电过程中的能量转化．
【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。
【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；发电机
【点评】知道能源的分类及核电站发电过程中 的能量转化是解决该题 的关键。
2．（20分）在今年年初我国的两会时间，湖南省代表再次提出在我省建立核能发电站，实现兴“湖南梦”。我们国家的核能发电是利用 裂变 （填“聚变”“裂变”）释放能量的，核能发电是将 核 能转化为电能。
【考点】核电站发电过程中的能量转化；核聚变．
【分析】（1）核电站是利用原子核发生裂变时释放能量来发电的，核能是不可再生的；
（2）据核能发电的过程分析能量的转化即可。
【解答】解：（1）核电站是利用原子核发生裂变时释放能量来发电的；
（2）核能发电时，在核反应堆中，核能转化为内能，在汽轮机中，内能再转化为机械能，在发电机中，机械能转化为电能，故总体来说，核能发电是将核能转化为电能的过程。
故答案为：裂变；核。
【点评】知道并理解核能的利用是解决该题的关键。
二、解答题（ 本大题共3小题，共60.0分）
3．（20分）阅读材料，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气，水蒸气推动蒸汽轮机，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 一次能源 。（选填“一次能源”或“二次能源”）
（2）发电机发电时是让线圈在 磁场 中旋转而产生电流，这种现象在物理学中称之为 电磁感应 现象。
（3）核电站所需的核能是利用原子核 裂变 （选填“裂变”或“聚变”）所产生的。
（4）核电站的核废料具有 放射 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。在开发新能源时，如何保护环境是人类面临的一大课题。
【考点】电磁感应；核能；核能的优点和可能带来的问题．
【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）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）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；
（4）核废料的放射性是其危害环境的主要原因。
【解答】解：
核电站利用什么发电（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）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）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；
（4）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；（4）放射。
【点评】本题通过核电站考查了核能应用的相关知识，为近几年考查的热点，同学们应熟练掌握。
4．（20分）阅读《核电站》，回答问题。
核电站
核电站和都是采用核裂变的方式制造能量的。在中，对这种“链式反应”是不
加任何控制的，因此会产生巨大的，破坏性的爆炸，并会产生明显的烟雾及气体组成的蘑菇云。核电站反应堆所用的核燃料，浓度比中的核反应材料低，按程序正规操作一般不会发生核爆炸。
核电站将核燃料棒或核燃料芯块中的能量释放出来，并将它转化为电能。核反应堆的示意图如图2所示，在圆顶状的反应堆中，核燃料棒发生裂变并释放出热能，然后利用这些热能生成蒸汽，蒸汽被引入到一个独立的建筑物中驱动汽轮机进行发电工作。
（1）核电站利用是核 裂变 来发电的。（选填“聚变”或“裂变”）
（2）水在蒸汽发生器中，由液态变为气态的过程中需要 吸收 热量。（填“吸收”或“放出”）
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