高中物理鲁科版 (2019)选择性必修 第三册第5节 核能的利用与环境保护课堂检测

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．关于核反应堆中用镉棒控制反应速度的原理，下列说法正确的是（       ）

A．镉棒能释放中子，依靠释放的多少控制反应速度

B．用镉棒插入的多少控制快中子变为慢中子的数量

C．利用镉棒对中子吸收能力强的特点，依靠插入的多少控制中子数量

D．镉棒对铀核裂变有一种阻碍作用，利用其与轴的接触面积的大小控制反应速度

2．下列说法正确的是（　　）

A．这是重核的裂变反应方程

B．这是轻核聚变反应方程

C．所有的核反应过程都会出现质量亏损，因此都会向外释放能量

D．核反应堆产生的能量来自轻核聚变

3．参考以下几个示意图，关于这些实验或者现象，下列说法错误的是

A．核反应堆中控制棒插入，则多吸收中子让反应减弱

B．放射线在磁场中偏转，没有偏转的为γ射线，电离能力最强

C．链式反应属于重核的裂变

D．D图中，原子核D和E聚变成原子核F要放出能量

4．在未来的中国，从沿海的广东、浙江、福建到内陆的湖北、湖南、江西，几十座核电站将拔地而起．发展核电既是中国发展突破能源、交通、环保瓶颈的上策，也符合关于“节能减排”的号召．下列关于核电站的说法中正确的是(       )

A．核反应方程可能是：

B．核反应过程中质量和质量数都发生了亏损

C．在核反应堆中利用石墨吸收中子从而减小中子对环境的影响

D．核电站的能量转换过程是：通过核反应堆将核能转化为热能，再通过汽轮机将内能转化为机械能，最后通过发电机将机械能转化为电能

5．核反应堆中控制链式反应速度的材料是（　　）

A．铀棒 B．镉棒 C．石墨或重水 D．含铅的水泥

6．下列有关说法正确的是（　　）

A．普朗克为了解释黑体辐射的实验规律，首先提出了量子化，并成功解释了光电效应现象

B．利用碳14的半衰期可以估算古生物的年龄

C．爱因斯坦提出了光子说和物质波，并指出一切微观粒子都具有波粒二象性

D．目前人类利用的核能主要来自轻核聚变

7．我国研制的全球首座20万千瓦高温气冷堆核电站于2021年4月装料完毕，年底正式发电。该核反应堆用铀235作核燃料，用石墨作慢化剂，用氦气作冷却剂。则（　　）

A．铀235的核裂变是它自发分裂成两个中等核，同时放出中子

B．裂变产生中等核的比结合能大于铀235核的比结合能

C．石墨在反应堆中的作用是吸收中子，控制反应的速度

D．可用铀238替代铀235作为核燃料

8．下列叙述中正确的是（　　）

A．牛顿提出了万有引力定律，并通过实验测出了万有引力常量

B．奥斯特发现了电流的磁效应，总结出了电磁感应定律

C．放射性元素发生一次β衰变，原子序数增加1

D．目前投入运营的核电站是利用了轻核的聚变

9．2017年11月17日，“中国核潜艇之父”——黄旭华获评全国道德模范，颁奖典礼上，习总书记为他“让座”的场景感人肺腑，下列有关核反应的说法错误的是（　　）

A．目前核潜艇是利用重核裂变提供动力 B．重核裂变反应前后一定有质量亏损

C．＋→＋＋式中d＝2 D．铀核裂变后的新核比铀核的比结合能小

10．2020年3月15日中国散列中子源利（CSNS）利用中子成像技术帮助中国科技大学进行了考古方面的研究。散射中子源是研究中子特性、探测物质微观结构和运动的科研装置。CNSN是我国重点建设的大科学装置，将成为发展中国家拥有的第一台散裂中子源。下列关于中子研究的说法正确的是（     ）

A．α粒子轰击，生成，并产生了中子

B．经过4次α衰变，2次β衰变，新核与原来的原子核相比，中子数少了6个

C．放射性β射线其实质是高速中子流，可用于医学的放射治疗

D．核电站可通过控制中子数目来控制核反应剧烈程度

11．核反应堆不锈钢外壳内除核燃料棒和控制棒以外还通入水，这些水除了起冷却作用外还起了（　　）

A．使中子减速的作用 B．使中子加速的作用

C．吸收放射性物质 D．吸收反应发出的射线

12．在未来的中国，从沿海的广东、浙江、福建到内陆的湖北、湖南、江西，几十座核电站将拔地而起．发展核电既是中国发展突破能源、交通、环保瓶颈的上策，也符合关于“节能减排”的号召．下列关于核电站的说法中正确的是

A．核电站的能量转换过程是：通过核反应堆将核能转化为热能，再通过汽轮机将热能转化为机械能，最后通过发电机将机械能转化为电能

B．核反应过程中质量和质量数都发生了亏损

C．在核反应堆中利用石墨吸收中子从而减少中子对环境的影响

D．为了减少从核电站到用户的电能损失，可以利用变压器降低电压输电

13．2021年1月21日中广核集团在深圳召开2021年度媒体通报会，会议指出，2020年度中广核24台核电机组保持安全稳定运行，世界核运营者协会WANO指标中，72.6%的指标达到世界先进水平，平均能力因子连续三年保持92%以上其中宁德核电2号机组全部WANO指标达到卓越值。以下关于核能的有关说法正确的是（　　）

A．宁德核电2号机组的核能是利用轻核聚变

B．原子核比结合能越大原子核越稳定

C．重核裂变是重核分裂成中等大小的核，核的比结合能减小

D．重核裂变反应中亏损的质量变成了能量

14．关于原子核，下列说法正确的是（　　）

A．原子核能发生β衰变说明原子核内存在电子

B．核反应堆利用镉棒吸收中子控制核反应速度

C．轻核的聚变反应可以在任何温度下进行

D．一切核反应都只释放核能

15．关于我国已建成的秦山和大亚湾核电站，下面说法正确的是（　　）

A．它们都是利用核裂变释放的核能

B．它们都是利用核聚变释放的核能

C．一座利用核裂变释放的核能，一座利用核聚变释放的核能

D．以上说法都不对

二、填空题（共4题）

16．利用________工作时释放出的能量使水汽化形成蒸汽以推动汽轮机组发电，这就是________的工作原理．

17．核电是________、________、________的能源.

18．反应堆主要由________、________、________、________和________等构成．

19．核能是一种高效的能源．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（见图1）．结合图2可知，安全壳应当选用的材料是________．

三、综合题（共4题）

20．虽然能量是守恒的，但我们却要面对“能源危机”，请利用物理术语对此进行解释。为了解决能源危机，我国目前在发展核能发电与水力发电等相关产业，请分别讨论核能发电和水力发电的优缺点。

21．2017年5月25日，“华龙一号”全球首堆示范工程——福清核电5号机组顺利完成穹顶吊装，工程正式由土建阶段进入安装阶段。在核电站中，核反应堆释放的核能转化为电能，核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核轴发生裂变反应，释放出大量核能。已知一个核裂变时能释放200MeV的能量，燃烧1kg煤所放出的能量为，请从数量级上感受铀完全裂变释放的能量与燃烧煤释放的能量的差异。

22．原子弹的构造和工作原理是怎样的？

23．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。

参考答案：

1．C

2．B

3．B

4．D

5．B

6．B

7．B

8．C

9．D

10．D

11．A

12．A

13．B

14．B

15．A

16．     反应堆     核电站

17．     经济     安全     干净

18．     核燃料     减速剂     控制棒     冷却系统     防护层

19．混凝土

20．

能源危机是指因为能源供应短缺或是价格上涨而影响经济。这通常涉及到石油、电力或其他自然资源的短缺。

核能发电

优点：不消耗一次能源；

缺点：核泄漏会造成核辐射；

水力发电

优点：历史悠久，后期成本很低。无污染，水能可再生，水能蕴藏总量大。

缺点：固定资产投资大，对地理环境要求高，比如中国西南部水力资源极其丰富，但自然环境恶劣，建设困难，始终无法加以利用。

21．

22．

原子弹的构造如图所示，主要由铀块、普通弹药、弹壳、中子反射层、引爆装置和稳定器等构成。铀引爆装置在弹壳里装着分开放置的高浓度的铀235，每块的体积稍小于临界体积，因此不会爆炸。铀块外面包着一层能够反射中子的物质（如铍），叫做中子反射层，以减小中子穿透出去的损失。当铀块后面的普通炸药爆炸时，火药气体就把分开放置的钠块压到一起，合在一起的铀块体积大大超过了临界体积，立刻发生链式反应而产生猛烈的爆炸。

这就是原子中子反射层弹壳稳定器弹爆炸的原理。

23．核裂变