22.2核能（分層作業(yè)）九年級物理全一冊（人教版）2

22.2核能一、核能1.物理學(xué)家湯姆森發(fā)現(xiàn)了，說明原子是可分的，原子是由和構(gòu)成的，其中帶正電，帶負(fù)電．2.下列關(guān)于原子核的描述：①通常是由中子和電子構(gòu)成；②通常是由質(zhì)子和中子構(gòu)成；③帶正電荷；④不顯電性；⑤不能再分；⑥跟原子比較體積很小，但卻幾乎集中了原子的全部質(zhì)量。其中正確的是（）A.②④⑥B.②③⑥C.①③⑤D.①④⑤3.如圖，用中子轟擊質(zhì)量較大的鈾核，變成兩個質(zhì)量中等的原子核和新的中子，使其發(fā)生___變，同時釋放巨大的_____能。產(chǎn)生的新中子又會轟擊其他的鈾核，于是發(fā)生了______反應(yīng)。如果這種反應(yīng)加以控制，就可以用來發(fā)電，如果不加以控制就可以用來制造原子彈。二、裂變4.如圖是用中子轟擊鈾235原子核產(chǎn)生氪核和鋇核的模型。下列敘述中正確的是（）A．該模型表示的是聚變B．該反應(yīng)產(chǎn)生的中子可繼續(xù)轟擊其他鈾核形成鏈?zhǔn)椒磻?yīng)C．該反應(yīng)不會產(chǎn)生放射性物質(zhì)D．不能用該反應(yīng)獲得能量的方式來發(fā)電5．如圖所示為江蘇省連云港市的田灣核電站發(fā)電流程圖，在核電站的發(fā)電過程中，核能的獲取途徑及能量轉(zhuǎn)化順序正確的是（）A．聚變：核能→內(nèi)能→化學(xué)能→電能B．聚變：核能→內(nèi)能→機(jī)械能→電能C．裂變：核能→內(nèi)能→機(jī)械能→電能D．裂變：核能→內(nèi)能→化學(xué)能→電能6．核能作為一種新型能源正在逐步被人們開發(fā)和利用，它屬于_______（選填“一次”或“二次”）能源。核電站的核心設(shè)備是核反應(yīng)堆，核反應(yīng)堆利用的是核材料發(fā)生______（選填“核裂變”或“核聚變”）提供能量，如圖是核電站的工作流程，其能量轉(zhuǎn)換過程：核能→內(nèi)能→_____→電能。7.如圖所示是核電站原理示意圖，對目前已建成運(yùn)轉(zhuǎn)的核電站來說：（1）核電站的核心是，它是以（鈾/氫）為核燃料的，是利用原子核放出的能量來發(fā)電的；（2）在核電站里，能量的轉(zhuǎn)化過程是：反應(yīng)堆中消耗能轉(zhuǎn)化為高溫蒸汽的能，通過汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為能；（3）核電站使用過的核廢料，它具有性，會對人和其他生物造成傷害，一般深埋在人煙稀少的地方；（4）秦山核電站的功率為3×105kW，如果1g鈾235完全裂變時產(chǎn)生的能量為8.2×1010J，并且假設(shè)所產(chǎn)生的能量都變成了電能，那么每年（按365天計(jì)算）要消耗鈾235的質(zhì)量為kg。三、聚變8.如圖所示是一種核反應(yīng)的過程，這種反應(yīng)的原理可用于制造（）A．原子彈 B．氫彈 C．導(dǎo)彈 D．普通炮彈9．如圖所示，中國“人造太陽”——大型核實(shí)驗(yàn)裝置“東方超環(huán)”（EAST）實(shí)現(xiàn)1.2億攝氏度101秒等離子體運(yùn)行，創(chuàng)造了世界新紀(jì)錄．“東方超環(huán)”的反應(yīng)原理與太陽類似，即通過（選填“裂變”或“聚變”）釋放巨大的核能，原子核能又轉(zhuǎn)化為能，從而獲得上億度的高溫．10.如圖所示，是（選填“核聚變”或“核裂變”）的過程。1g氫的同位素完全核變釋放的能量是3.36×1011J，相當(dāng)于kg航空煤油完全燃燒釋放的能量?？傊貫?00噸的運(yùn)載火箭，為了能順利到達(dá)月球，其自重的90%為航空煤油，如果未來使用氫核變供能，則只需攜帶氫的同位素g。（航空煤油的熱值是11.核能發(fā)電過程如圖，某一段時間，反應(yīng)堆釋放能量為E1，發(fā)電機(jī)輸出電能為E2，則（）

A．E2一定小于E1B．利用核能發(fā)電沒有任何缺點(diǎn)C．核反應(yīng)堆里，鈾發(fā)生聚變反應(yīng)D．汽輪機(jī)是熱機(jī)的一種，它工作時，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能12.（多選題）大亞灣核電站是我國第一座大型的商用核電站，年發(fā)電量約為450億千瓦時，為香港和珠三角地區(qū)的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和環(huán)境保護(hù)作出了巨大的貢獻(xiàn)。如圖所示核電站工作原理圖中，核電站以核反應(yīng)堆來代替火電站的鍋爐，核燃料在核反應(yīng)堆中釋放核能，核能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能來加熱水產(chǎn)生蒸氣，蒸汽通過管路進(jìn)入汽輪機(jī)推動發(fā)電機(jī)發(fā)電。下列說法正確的是（）A．核能是一種清潔能源，所以使用時不需要在何防護(hù)B．水蒸氣推動汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動，水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化汽輪機(jī)的機(jī)械能C．核電站利用核能發(fā)電，核反應(yīng)堆中發(fā)生的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是可控的D．質(zhì)量較大的原子核發(fā)生分裂或者質(zhì)量較小的原子核相互結(jié)合時，都能釋放核能13.如圖是中國自主設(shè)計(jì)、建造的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置東方超環(huán)（簡稱EAST）的原理圖，它在1億度超高溫度下運(yùn)行了近10秒。（1）該裝置被稱為“人造太陽”，其反應(yīng)原理與太陽類似，通過核（選填“聚變”或“裂變”）釋放巨大的核能；（2）該裝置中，用通電線圈產(chǎn)生的磁場將超高溫等離子體約束在磁場中，這是利用了電流的；為了產(chǎn)生強(qiáng)磁場，線圈中需要很大的電流，若線圈有一定電阻，則線圈流過大電流后會產(chǎn)生大量熱量，這是因?yàn)殡娏骶哂校ㄒ陨蟽煽站x填“熱效應(yīng)”或“磁效應(yīng)”）。所以該裝置的線圈使用超導(dǎo)材料繞制，這些線圈工作在零下296攝氏度的超低溫中，從而實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)，處于超導(dǎo)狀態(tài)時的線圈的電阻為Ω；（3）“人造太陽”加熱功率超過1×1012W，若利用“人造太陽”發(fā)電，發(fā)電效率為60%，則每小時發(fā)電量達(dá)14．如圖所示是盧瑟福進(jìn)行的α粒子散射實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后仍沿原方向前進(jìn)，但是有少數(shù)α粒子卻發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)，并且有極少數(shù)的α粒子偏轉(zhuǎn)超過90°，有的甚至幾乎達(dá)到180°，像是被金箔彈了回來。（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，盧瑟福提出：“原子的大部分質(zhì)量集中到了一個很小的結(jié)構(gòu)上”，這個“很小的結(jié)構(gòu)”指的是；（2）1μm金箔包含了3000層金原子，絕大多數(shù)α粒子穿過后方向不變，下列有關(guān)該現(xiàn)象的解釋中合理的是_______。A．原子的質(zhì)量是均勻分布的

B．原子內(nèi)部絕大部分空間是空的（3）由上圖分析可得a粒子帶（選填“正電”或“負(fù)電”）。15．2021年11月15日，國家能源核能供熱商用示范工程二期450萬平方米項(xiàng)目在山東海陽正式投產(chǎn)，依托海陽核電，利用核電余熱供暖，使海陽成為全國首座零碳供暖城市。核能供暖主要是從核電機(jī)組二回路抽取蒸汽作為熱源，通過廠內(nèi)換熱首站、廠外供熱企業(yè)換熱站進(jìn)行多級換熱，最后經(jīng)市政供熱管網(wǎng)將熱量傳遞至最終用戶。（1）圖甲所示的海陽核電站獲得核能利用的是可控制的核（選填“裂變”或“聚變”）。（2）傳統(tǒng)核電站的大體組成如圖乙所示，核反應(yīng)過程中放出大量的熱量，這些熱量在熱交換器中加熱水，使水成高溫高壓的蒸汽進(jìn)入蒸汽輪機(jī)。經(jīng)過蒸汽輪機(jī)的蒸汽之后進(jìn)入冷凝器成水；（均填物態(tài)變化名稱）（3）核能供暖主要是從核電機(jī)組二回路抽取蒸汽作為熱源，在熱交換器中加熱供熱水，將其傳遞至用戶進(jìn)行供暖。每個供暖季可節(jié)約原煤10萬噸，這些原煤完全燃燒放出的熱量為J，如果這些熱量的42%被水吸收，可以將kg的水從20℃加熱至80℃。[水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)，原煤的熱值q=3×107J/kg]16．（2020·廣東·統(tǒng)考中考真題）若把原子、原子核、電子看成球體，原子半徑的數(shù)量級為1010m，原子核半徑的數(shù)量級為1015m，電子半徑的數(shù)量級小于109nm。按尺度從大到小的排序是（

）A．原子、原子核、電子B．電子、原子、原子核C．原子核、原子、電子D．原子、電子、原子核17．（2022·貴州貴陽·統(tǒng)考中考真題）如圖所示，中國環(huán)流器二號M裝置在可控核聚變（人造太陽）上取得重大突破。核聚變過程中產(chǎn)生的能量是（）A．核能 B．動能 C．機(jī)械能 D．重力勢能18．（2022·湖南益陽·統(tǒng)考中考真題）中國成功研發(fā)出了先進(jìn)核裂變能——釷基熔鹽堆的第4代核反應(yīng)堆發(fā)電技術(shù)，于2021年9月底在甘肅武威啟動試運(yùn)行，創(chuàng)造了又一項(xiàng)奇跡，其技術(shù)應(yīng)用屬于世界首次。釷基熔鹽堆具有產(chǎn)生的核廢料非常少、使用氟化鹽作為冷卻劑無需耗費(fèi)大量水資源和熱轉(zhuǎn)換效率高等顯著優(yōu)點(diǎn)。下列有關(guān)釷基熔鹽堆的說法正確的是（）A．釷基熔鹽堆不產(chǎn)生核廢料B．釷基熔鹽堆需要大量水作冷卻劑，因此不可以建在內(nèi)陸C．釷基熔鹽堆的熱轉(zhuǎn)換效率比傳統(tǒng)的核反應(yīng)堆還要低D．釷基熔鹽堆是利用核裂變放出的能量19.（2021·湖南益陽·統(tǒng)考中考真題）我國的核電技術(shù)已進(jìn)入世界先進(jìn)行列。2021年5月19日下午，國家主席習(xí)近平在北京通過視頻連線，同俄羅斯總統(tǒng)普京共同見證兩國核能合作項(xiàng)目——田灣核電站和徐大堡核電站開工儀式。下列關(guān)于田灣核電站和徐大堡核電站的說法正確的是（）A．可以利用各種原子核發(fā)電B．利用核聚變發(fā)電C．發(fā)電后產(chǎn)生的核廢料仍然具有放射性D．核能能夠全部轉(zhuǎn)化為電能而沒有損失20．（2023·廣東惠州·統(tǒng)考一模）閱讀短文，回答問題：核能的利用在常規(guī)化石能源非常緊缺的今天，核能受到越來越高度的重視，如今美國電力需求的21%來自核電，核電站的大體組成如圖所示，核材料在原子反應(yīng)堆中發(fā)生核反應(yīng)產(chǎn)生大量的熱能，冷卻劑將這些熱能帶到熱交換器將水變成水蒸氣，水蒸氣推動蒸汽輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，最終實(shí)現(xiàn)了核能到電能的轉(zhuǎn)換。請?jiān)谙旅娴目崭裰刑钌线m當(dāng)?shù)膬?nèi)容：（1）從能源的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移來看，蒸汽輪機(jī)中發(fā)生能量轉(zhuǎn)化形式是能轉(zhuǎn)化為能；（2）發(fā)電機(jī)發(fā)電時是讓線圈在中