鲁科版 (2019)选择性必修 第三册第5节 核能的利用与环境保护同步达标检测题

5.5核能的利用与环境保护同步练习2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．2020年12月4日14时02分，新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置（HL-2M）在成都建成并实现首次放电，标志着中国自主掌握了大型先进托卡马克装置的设计、建造和运行技术，其发生的可控核聚变方程为：   +→ +X（X表示某种粒子），则下列说法正确的是（　　）

A．X为质子

B．核能不属于清洁能源

C．该核反应是我国秦山核电站利用核能的方式

D．原子核比原子核稳定

2．2020年11月27日0时41分，华龙一号核电5号机组首次并网成功，标志着我国正式进入核电技术先进国家行列。华龙一号发电机利用的是铀核裂变释b的核能，其裂变方程为U+n→X+Sr+2n，则下列叙述正确的是（　　）

A．裂变后粒子的总核子数减少

B．X原子核中含有85个中子

C．裂变过程中释放核能是因为新核的结合能小

D．裂变过程中释放核能是因为新核的比结合能小

3．1933年至1934年间，约里奥－居里夫妇用α粒子轰击铝箔时，发生的核反应方程为＋→＋，反应生成物像天然放射性元素一样衰变，放出正电子e，且伴随产生中微子ν，核反应方程为→＋＋。则下列说法正确的是(　　)

A．当温度、压强等条件变化时，放射性元素的半衰期随之变化

B．中微子的质量数A＝0，电荷数Z＝0

C．正电子产生的原因可能是核外电子转变成的

D．两个质子和两个中子结合成一个α粒子，则质子与中子的质量之和一定等于α粒子的质量

4．下列说法正确的是

A．增大压强，可以缩短放射性物质的半衰期

B．结合能越大，原子核越稳定

C．光的强度越大，照射金属时越容易发生光电效应

D．镉棒插入深度大一些，核反应堆的链式反应速度将会变慢

5．据报道，2020年1月到11月，我国运行核电机组共49台（不含台湾地区核电信息）核能发电量约为3309.7亿千瓦时，约占全国累计发电量的5%，为我国绎济建设提供了重要的能源保障。关于核电发电，下列说法正确的是（　　）

A．核反应方程可能是∶

B．核反应过程中质量和质量数均减少

C．现有核电站核反应的类型包含核聚变和核裂变两种类型

D．低于临界体积的铀块无法发生链式反应

6．下列说法正确的是（　　）

A．核力是短程力，作用范围在1.5×10-15m之内

B．镉棒可使核反应堆中的快中子变成慢中子

C．随着温度的升高，黑体热辐射强度的极大值向波长较长的方向移动

D．各种原子的发射光谱都是连续谱，可以用原子的特征谱线来鉴别物质

7．我国新一代可控核聚变研究装置“中国环流器二号M”（又被称为“人造太阳”）将在2020年投入运行。其所发生的可控核聚变方程是，已知、、和X的质量分别为m1、m2、m3和m4，真空中的光速为c。下列说法正确的是（　　）

A．X是质子

B．大亚湾核电站利用核聚变发电

C．该核反应所释放的核能为∆E =(m1 +m2−m3−m4)c2

D．和的比结合能之和大于的比结合能

8．2020年11月27日，“华龙一号”发电机组首次并网成功，其内核是如图所示的核反应堆，关于核反应下列说法中正确的是（　　）

A．图示装置的核反应类型是核聚变 B．要使核反应速度减慢，可以将铀棒插入得更深

C．裂变反应的燃料是铀，反应过程质量不守恒 D．石墨起到降低反应温度的作用

9．下列说法正确的是（　　）

A．关于原子核内部信息，最早来自人工放射性现象

B．结合能越大的原子核越稳定

C．目前核电站中主要利用的是轻核聚变产生的核能来发电

D．在核反应堆中常用的“慢化剂”有石墨、重水和普通水

10．下列说法正确的是

A．氢原子光谱是一些分立的明线光谱，这很好地说明了原子中存在原子核，电子绕核高速运动

B．用波长为λ的光照射某金属表面能发生光电效应，则用波长为2λ的光照射该金属表面，逸出的光电子的最大初动能将更大

C．利用β射线的穿透能力较强的特点，可以用来检查几厘米厚的钢板中是否存在缺陷

D．在核反应堆中，为了使快中子减速，可以在铀棒周围用普通水作为减速剂

11．下列说法正确的是（　　）

A．，是电子

B．经过4次衰变，2次衰变，新核与原来的原子核相比，中子数少了10个

C．射线是原子核外的电子产生的

D．核电站是利用核聚变的原理来工作的

12．下列图中有四幅图片，涉及有关物理学发展历史的四个重大发现，有关说法正确的是（　　）

A．甲图片中的电磁波是人们利用X射线管来产生的，它的波长比紫外线更长

B．乙图片所反映的现象是居里夫妇最先发现的，后来他们又深入研究发现了两种新元素“钋”和“镭”

C．丙图片是法拉第研究阴极射线并发现电子的装置

D．丁图片所涉及的物理现象属于核裂变，由德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼在实验中发现

13．2021年4月13日，日本政府宣布决定将福岛第一核电站核污水排入大海，这一消息在国内外引起强烈抗议，为维护国际公共利益和中国人民健康安全，我国已通过外交渠道向日方表明严重关切，要求日方切实以负责任的态度审慎对待福岛核电站核废水处置问题。以下关于核力发电的说法中正确的是（　　）

A．核力发电利用的是轻核聚变释放出来的核能

B．核裂变过程满足电荷数守恒和质量数守恒

C．核裂变过程中释放核能是因为新核的比结合能小

D．裂变物质的体积小于临界体积时才能发生链式反应

14．关于原子物理知识的叙述，下列说法正确的是（　　）

A．在核反应堆中，为了使快中子的速度减慢，可用重水作为慢化剂

B．在光电效应实验中，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子最大初动能越大，则这种金属的逸出功越大

C．平均结合能大的原子核转变为平均结合能小的原子核时，释放的核能等于结合能的减少

D．氢原子吸收一个光子后能量增大，核外电子的加速度增大

15．核反应堆中的燃料棒被控制棒分散隔开着，而控制棒的作用是（）

A．吸收中子                    B．防止放射线向外辐射                   

C．作为冷却剂                    D．作为减速剂

二、填空题（共4题）

16．核电站由核岛（主要包括________和________）、常规岛(主要包括________和________)及配套设施组成．核电站与其他发电厂的不同点，主要在________部分．

17．潮汐能属于无污染能源，但能量的转化率较低，相比之下，核能是一种高效的能源．

(1)在核电站中，为了防止放射性物质泄漏，核反应堆有三道防护屏障：燃料包壳、压力壳和安全壳，如图a．结合图b可知，安全壳应当选用的材料是________．

(2)核反应堆中的核废料具有很强的放射性，目前常用的处理方法是将其装入特制的容器中，然后________．

A．沉入海底                      B．放至沙漠               C．运到月球                  D．深埋地下

18．为了核电站的安全,防止核放射性物质和辐射的泄漏,核电站设置了四道屏障：第一道是______________________________，能______________________________，第二道是______________________________，把_______________；第三道是______________________________；第四道是______________________________。

19．核电站：利用核能发电，它的核心设施是________，它主要由以下几部分组成：

（1）燃料：________。

（2）慢化剂：________、________和普通水（也叫轻水）。

（3）控制棒：为了调节中子数目以控制反应速度，还需要在铀棒之间插进一些镉棒，它吸收________的能力很强，当反应过于激烈时，将镉棒插入________一些，让它多吸收一些________，链式反应的速度就会慢一些，这种镉棒叫作________。

三、综合题（共4题）

20．通过查找资料、观看科普录像，了解核能开发的社会效益及所带来的安全利用核能等问题。

21．查阅相关资料，了解我国目前已建成并运转的核电站，它们都是利用什么反应产生的能量来发电的。

22．核电站的核心部件是原子核反应堆。现有一座原子核反应堆的功率为，1h消耗燃料为8.75g。已知每个铀235裂变时放出的核能为，求燃料中铀235所占的百分率。

23．为了防止铀核裂变产物放出的各种射线对人体的危害和对环境的污染，需采取哪些措施？

参考答案：

1．D

2．B

3．B

4．D

5．D

6．A

7．C

8．C

9．D

10．D

11．B

12．D

13．B

14．A

15．A

16．     反应堆     蒸汽发生器     汽轮机     发电机     核岛

17．     混凝土     D

18．     作为核燃料的二氧化铀陶瓷芯块     将绝大部分的裂变产物留在芯块内     性能相当好的错合金燃料包壳     芯块密封在壳内     压力壳     防辐射泄漏的安全壳

19．     反应堆     铀棒     石墨     重水     中子     深     中子     控制棒

20．

核能开发的社会效益有可以优化能源结构、保障能源安全、减少环境污染、符合世界能源利用的趋势；其问题在于核能技术及安全要求高。

21．核裂变

22．5%

23．

核反应堆外面需要修建很厚的水泥保护层，用来屏蔽射线；对放射性废料，要装入特制的容器，埋入地层深处进行处理。