1、核能及其優(yōu)點和可能帶來的問題
（1）核能：①原子核是由質子和中子靠強大的核力緊密結合在一起的，一旦原子核分裂或
聚合，就能釋放出巨大的能量，這就是核能。②獲得核能的兩種途徑：核裂變和核聚變。
（2）核能優(yōu)點：
①只需要消耗很少的燃料就可以產生大量的電能；
②核電站可以大大減少燃料的運輸量；
③核能能夠解決能源不平衡分布的問題。
（3）核能缺點：
①核能屬于一次能源，它是不可再生能源．
②核能存在核污染，一旦發(fā)生核泄漏事件，會產生放射性污染，會對地球生物造成傷害；
③核反應堆中會產生核廢料，在治理核廢料過程中，代價較高。
（5）核能的和平利用方式：核電站。非和平利用方式：原子彈。
2、核電站發(fā)電過程中的能量轉化
（1）核電站中能量轉化過程是：通過核反應堆把核能轉化為內能，得到高溫的水蒸氣，水蒸氣推動汽輪機轉動，把內能又轉化為機械能；汽輪機再帶動發(fā)電機發(fā)電，得到電能。
能量轉化順序為：核能→內能→機械能→電能。
3、核聚變
（1）將質量很小的原子核，在超高溫下結合成新的原子核，會釋放出更大的核能，這種反應叫做聚變，也稱為熱核反應；
（2）自然界中最容易實現的聚變反應是氫的同位素氘與氚的聚變。
（3）核裂變與核聚變的比較：
（4）核能是原子核發(fā)生變化時釋放的能量，不是原子核本身具有的內能。
4、核裂變
（1）用中子轟擊較大的原子核，使其變成兩個中等大小的原子核，同時釋放出巨大的能量，這種反應叫做裂變；
（2）原子核裂變時釋放出核能，同時還會產生幾個新的中子，這些中子又會轟擊其他原子核，導致一系列原子核持續(xù)裂變，釋放出大量核能，這就是鏈式應；如圖所示；
【考點1 核能及其優(yōu)點和可能帶來的問題】
【典例1-1】下列說法中，不屬于核能優(yōu)點的是（ ）
A．核電站只需消耗很少的核燃料
B．它屬于不可再生能源
C．核電站不排放煙塵和二氧化碳、二氧化硫等有害氣體
D．核電站運行成本低于火力發(fā)電站
【典例1-2】（2021?鐵鋒區(qū)模擬）核電站的核反應堆中發(fā)生的是核 變；核電在一定程度上解決了能源緊缺的問題，但核電站也存在一定的危害，其危害之一是：
。
【變式1-1】關于核能的優(yōu)點，下列說法中不正確的是（ ）
A．放出的熱量多
B．加工、開采運輸中費用少
C．安全、環(huán)保
D．無任何污染
【變式1-2】（2022?思明區(qū)二模）如圖是中國自主設計的“人造太陽”實驗裝置一一東方超環(huán)，它在1億度超高溫度下運行了近10秒。其反應原理與太陽類似，通過核 變，釋放巨大的核能，從而獲得高溫，因其 等優(yōu)點，被認為是人類未來最有希望的能源之一。
【考點2 核電站發(fā)電過程中的能量轉化】
【典例2-1】（2023?成都模擬）日本發(fā)生的里氏9級大地震引發(fā)了海嘯及核泄漏，這是日本二戰(zhàn)后遭遇的最嚴重震災，日本福島核電站是目前世界上最大的核電站，如圖所示為核電站發(fā)電流程示意圖。下列說法錯誤的是（ ）
A．核電站主要是利用原子核的聚變進行發(fā)電的
B．地震和海嘯的發(fā)生常常都伴有次聲波的產生
C．核能與煤、石油、天然氣都屬于不可再生能源
D．核能發(fā)電中的發(fā)電機是根據電磁感應原理制造
【典例2-2】（2023?海州區(qū)校級三模）核電站是利用核 （選填“聚變”或“裂變”）產生的能量發(fā)電的；在汽車剎車過程中，它的動能轉化為地面、輪胎、空氣的 能，但這些能量無法自動轉化回去，這是因為能量的轉移和轉化是有 的。
【變式2-1】（2023?高新區(qū)校級模擬）近日空間高效斯特林熱電轉換試驗裝置順利完成在軌實驗。其利用斯特林發(fā)動機帶動發(fā)電機實現熱電轉化，斯特林發(fā)動機的簡易結構如圖所示，熱源加熱熱氣缸內的氣體，利用封閉氣體的熱脹冷縮實現發(fā)動機的運轉。核燃料是該裝置的理想熱源，此熱電轉換技術是空間新能源利用的關鍵技術之一。關于此技術說法正確的是（ ）
A．核燃料可利用核裂變產生核能，是可再生資源
B．熱源通過做功的方式改變熱氣缸內氣體內能
C．斯特林發(fā)動機將機械能轉化成內能
D．發(fā)電機的工作原理是電磁感應
【變式2-2】（2023?振興區(qū)校級一模）核電站通過可控 （選填“核裂變”或“核聚變”）反應釋放核能，核電站中的汽輪機帶動發(fā)電機組發(fā)電，將機械能轉化為 能，核能是一種 （選填“可再生”或“不可再生”）能源。
【考點3 核聚變】
【典例3-1】（2023?本溪二模）我國未來的月球基地將利用可控核聚變來提供能量。下列說法正確的是（ ）
A．將核聚變裝置用火箭發(fā)射到月球后質量會變小
B．核能屬于二次能源
C．若成功實現可控核聚變，能量的轉化將不再遵守能量守恒定律
D．月球基地與地球之間可以通過電磁波進行通信
【典例3-2】（2023?濟南二模）2023年4月12日21時，中國“人造太陽”——大型核實驗裝置“東方超環(huán)”（EAST）取得重大突破，實現403秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模式等離子體運行，創(chuàng)造了托卡馬克裝置高約束模式運行新的世器紀錄。如圖所示，“東方超環(huán)”的反應原理與太陽類似，通過 （選填“核裂變”或“核聚變”）釋放巨大的核能，原子核能又轉化為 ，從而獲得上億度的高溫。
【變式3-1】（2023?萊蕪區(qū)二模）如圖所示是氫彈爆炸時的場景，氫彈的原理是（ ）
A．鏈式反應B．核裂變C．電磁感應D．核聚變
【變式3-2】（2023?樂東縣二模）2023年4月12日，我國有“人造太陽”之稱的全超導托卡馬克 （選填“核聚變”或“核裂變”）實驗裝置（EAST）創(chuàng)造了新的世界紀錄，成功實現了穩(wěn)態(tài)高約束模式等離子體運行403秒；太陽能是 （選填“可再生”或“不可再生”）能源。
【考點4 核裂變】
【典例4-1】（2023?碑林區(qū)校級一模）我國鉛基快中子反應堆研發(fā)工作取得重大突破，鉛基反應核心技術實現了自主化，并躋身世界領先水平。沿用此項技術，未來，我國將率先推出只有集裝箱大小的迷你型核電源裝置“核電寶”，以下相關說法中正確的是（ ）
A．“核電寶”裝置將電能轉化為核能
B．核能是可再生能源
C．核反應堆中進行的是核裂變
D．“核電寶”利用核能發(fā)電的整個過程，所有產物不會對人類造成任何危害
【典例4-2】（2023?鼓樓區(qū)校級三模）2022年1月1日，“華龍一號”核電6號機組首次并網成功，該核電站通過可控 （選填“核裂變”或“核聚變”）反應釋放核能，核能是一種 （選填“可再生”或“不可再生”）能源。手機是利用 傳輸信號實現通訊的，相同時間內，5G通訊傳輸的信息量約為4G的10倍，在相同介質中，5G信號的傳播速度 （大于/等于/小于）4G信號的傳播速度。
【變式4-1】（2023?龍崗區(qū)二模）如圖是核電站工作情況的方框圖，以下關于核電站的說法錯誤的是（ ）

A．核能屬于不可再生能源 B．核電站是利用可控的核裂變發(fā)電
C．核電站將核能全部轉化為電能 D．核泄漏會引發(fā)嚴重環(huán)境污染
【變式4-2】（2023?黑山縣模擬）核電站是利用 （選填“聚變”或“裂變”）時釋放的能量來發(fā)電的；電燈可以將電能轉化為光能和內能，能量在轉化的過程中總量 （選填“增大”“不變”或“減小”）。
一、選擇題。
1．（2021?長沙二模）最近，日本國會通過決議“計劃將福島核電站的核廢料通過稀釋后排入大海進行處理”，此決議遭到了國際社會的強烈譴責，是對人類權益的極大危害，下列說法正確的是（ ）
A．核能是一次能源，且可再生
B．福島核電站主要是以核聚變的方式來進行發(fā)電
C．核電站的能量轉化情況是：核能→內能→機械能→電能
D．核電站的發(fā)電原理與太陽的熱核反應相同
2．（2023?越秀區(qū)校級二模）核能發(fā)電過程如圖，某一段時間，反應堆釋放能量為E1，發(fā)電機輸出電能為E2，則（ ）
A．E2一定小于E1
B．利用核能發(fā)電沒有任何缺點
C．核反應堆里，鈾發(fā)生聚變反應
D．汽輪機是熱機的一種，它工作時，將機械能轉化為內能
3．（2023?天河區(qū)二模）核能發(fā)電過程如圖，某次反應堆釋放能量為E1，至發(fā)電機輸出電能為E2，則（ ）
A．核能屬于可再生能源
B．E1可能小于E2
C．用廢氣供熱可提高能源利用率
D．汽輪機工作時，將機械能轉化為內能
4．（2023?濟源二模）近年來，我國科技創(chuàng)新能力日益凸顯：海域“可燃冰”（天然氣水合物）首次開采成功；新一代可控核聚變研究裝置成功運行；“北斗+5G”實現L4級無人駕駛汽車的厘米級定位……關于上述科技成果，下列說法正確的是（ ）
A．可燃冰屬于可再生能源
B．5G信號電磁波在空氣中的傳播速度為340m/s
C．目前運行的核電站是利用核聚變獲得核能的
D．北斗衛(wèi)星與無人駕駛汽車之間通過電磁波傳遞信息
5．（2023?讓胡路區(qū)校級一模）下列說法中正確的是（ ）
A．核電站是利用核裂變來發(fā)電的
B．用毛皮摩擦橡膠棒，毛皮由于得到電子而帶負電
C．在四沖程內燃機中，壓縮沖程是將內能轉化為機械能
D．構成物質的分子之間只存在引力
6．（2023?文圣區(qū)三模）（多選）嫦娥五號帶回的月壤已經成功分發(fā)給十三家科研機構：月壤中含有大量的氮三，可用于核聚變研究。下列說正確的是（ ）
A．月壤從月球帶回地球后，質量將變大
B．核能是不可再生能源
C．若能成功實現核聚變發(fā)電，就可突破能量守恒定律，制造出永動機
D．核能屬于一次能源，電能屬于二次能源
7．（2023?玉溪一模）（多選）中國科技工作者在各個領域一步一個腳印，一次次刷新“中國高度”，實現科技強國。如圖所示是我國近年取得輝煌成就的代表事件，下列有關說法正確的是（ ）

A．如圖甲，“長征五號”遙五重型運載火箭加速上升，動能增大
B．如圖乙，“天問一號”在火星上減速軟著陸時，其運動狀態(tài)不變
C．如圖丙，中國“人造太陽”裝置與太陽內部的核反應方式相同，都是核裂變
D．如圖丁，“潛龍二號”在水下懸停時，機器人所受的浮力等于它的重力
二、填空題。
8．合理使用核能這一新能源，備受大家的關注：利用核能發(fā)電可以造福人類，而核武器卻使人類產生極大的危害。核能發(fā)電是利用了 ；氫彈是利用了 制成的。（選填“核裂變”或“核聚變”）
9．（2022?南海區(qū)二模）2021年4月10日，伊朗總統(tǒng)魯哈尼下令啟動伊朗納坦茲核設施內164臺IR﹣6型離心機，開始生產濃縮鈾，其為核反應堆的重要燃料。核能發(fā)電是人類利用核能的主要形式，它是利用 （選填“核裂變”或“核聚變”）進行工作；與火力發(fā)電相比，核能發(fā)電的優(yōu)點之一是核電站只需消耗很少的核燃料，最后可以產生大量的 能；核電站發(fā)生重大事故時，為降低核電站周圍的溫度，用水對其冷卻，因為水的 較大。
10．（2023?青秀區(qū)校級一模）目前的核電站是利用原子核 （選填“核聚變”或“核裂變”）釋放的能量工作的。核電站發(fā)電時將核能轉化為電能，但不能再由電能轉化為核能，這是因為能量的轉化具有 。
11．（2023?無棣縣二模）北京時間2023年4月2日，以張家港城市命名的天龍二號火箭成功點火起飛，將遙感衛(wèi)星“愛太空科學號”送入太陽同步軌道?！皭厶湛茖W號”是通過
（填“電磁波”、“超聲波”或“紅外線”）向地球傳回遙感成像照片的。4月12日素有“人造太陽”之稱的中科院等離子研究所EAST裝置，實現了403s穩(wěn)態(tài)運行。它有類似太陽核 （填“裂變”或“聚變”）的反應機制，是探索終極能源的利器。
12．（2023?香洲區(qū)校級三模）在煤、石油、電能三種能源中屬于清潔能源的是 ，它是 （選填“一次能源”或“二次能源”）。為核潛艇提供能量的裝置是核反應堆，在核反應堆中發(fā)生的是 （選填“核裂變”或“核聚變”）
13．（2023?裕華區(qū)校級二模）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“不可再生”或“可再生”）能源。核電站的核心設備是核反應堆，核反應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，其能量轉換過程：核能→內能→ →電能。
14．（2023?海州區(qū)校級三模）北京時間2023年4月7日，全國首枚以地級市名字命名的“連云港號”雙曲線一號固體商業(yè)運載火箭在我國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。“連云港號”是通過 （選填“電磁波”、“超聲波”或“紅外線”）向地球傳回遙感成像照片的。4月12日素有“人造太陽”之稱的中科院等離子研究所EAST裝置，實現了403s穩(wěn)態(tài)運行。它有類似太陽核 （填“裂變”或“聚變”）的反應機制，是探索終極能源的利器。目前被人類廣泛運用的核能是 能源（選填“可再生”或“不可再生”）。
三、解答題。
15．（2022?章丘區(qū)二模）（1）2022年3月份的北京冬奧會上，中央廣播電視總臺研發(fā)的一款特種攝像設備“獵豹”4K軌道攝像機系統(tǒng)，被專門用于冬奧會速度滑冰賽事的轉播工作，讓個別國家一貫喜歡作弊犯規(guī)的運動員無所遁形。攝像機是利用 （填“u＞2f”或“2f＞u＞f”）范圍內成縮小像的性質工作的，比賽中由于 運動員到達終點時很難馬上停下來。
（2）2021年10月16日，長征二號運載火箭將神舟十三號載人飛船成功送入太空空間站，火箭發(fā)射時用液體氫作燃料，這是因為液態(tài)氫的 大，返回艙進入大氣層落回地面過程中溫度會升高，這主要是通過 方法使返回艙內能增加。
（3）2022年4月份，面對北約及其盟友的制裁，俄羅斯祭出了自己的能源與核武器兩大法寶來對應。能源武器主要是指作為 （選填“可再生”或“不可再生”）能源的天然氣出口；核武方面，俄羅斯成功試射了一枚“薩爾馬特”洲際彈道導彈，它可以攜帶利用核 （選填“裂變”或“聚變”）原理工作的原子彈。
16．請根據下述材料，回答下列問題：
核電站的工作原理
你知道嗎，核電站的工作原理并不復雜，核心組件主要就是核燃料、控制棒、減速劑和冷卻劑。
核電站里的鈾﹣235會被制成直徑1cm左右的二氧化鈾，像紐扣電池一樣一顆一顆地放入“燃料棒”中。十幾根“燃料棒”和幾十根“控制棒”組成一捆，稱為“核燃料組件”。這些棒之間有孔隙，“冷卻劑”在孔隙間流動，把核反應產生出來的熱量帶走，這些熱量用來發(fā)電。
核反應堆反應時，每個鈾﹣235原子裂捕獲一個中子發(fā)生裂變時要釋放2～3個中子，所釋放的中子又能夠引起其他的鈾﹣235原子核發(fā)生裂變。如果不控制核反應的劇烈程度，核反應產生的熱量就要失控。想要控制核反應的劇烈程度，可以通過吸收一部分核反應產生的中子來實現，這個吸收中子的裝置叫“控制棒”?！翱刂瓢簟痹凇昂巳剂辖M件”中的體積越大，吸收的中子數就會越多。
除了“控制棒”，還要有“減速劑”。因為在裂變反應中，射出的中子有快有慢，只有能量比較低、速度比較慢的那些中子才能有效地被其他的鈾﹣235原子核捕獲，從而發(fā)生裂變反應。某時刻捕獲到中子的鈾﹣235原子核越多，裂變反應就越劇烈。“減速劑”就是用一些質量輕的原子，反復和高速的中子碰撞，幾次碰撞之后，中子的速度就會慢慢降下來，以便于鈾﹣235原子核捕獲。
鈾﹣235原子核裂變后產生的熱量會被“冷卻劑”﹣﹣水帶走。水吸收熱量后汽化成水蒸氣，這樣水蒸氣就能推動汽輪機從而帶動發(fā)電機發(fā)電啦。
（1）核電站中的核反應屬于 ；（選填“核裂變”或“核聚變”）
（2）如果反應堆中的核反應過于劇烈，應該采取的措施是 。
A．將“控制棒”插入“核燃料組件”B.從“核燃料組件”中拔出“控制棒”
（3）關于“減速劑”的作用，下列說法正確的是 。
A．可以加劇裂變反應 B.可以減緩裂變反應 C.可以增加核反應放出的中子
（4）核電站發(fā)電的全過程中，涉及到的主要能量轉化有
。
比較
裂變
聚變
定義
較大原子核分裂為較小原子核的過程
質量很小的原子核結合成較大原子核的過程
發(fā)生條件
中子轟擊較大原子核
超高溫
釋放核能大小
巨大
更加巨大
應用或實例
原子彈、核電站
氫彈、太陽內部爆炸

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