鲁教版 (五四制)九年级下册第二十章 能源与可持续发展第二节 核能课时作业

20.2核能同步练习教版（五四制）初中物理九年级下册

一、单选题（本大题共10小题，共20.0分）

1. 2021年4月，日本政府拟定将福岛第一核电站中核废水排入太平洋的计划，消息一出立刻引起了亚太地区乃至世界各国的不安。如图，媒体报道：福岛核电站的废水中含有大量具有放射性的核物质。结合上述材料判断以下说法错误的是

A. 核电站是利用裂变的链式反应发电的
B. 核能可以直接从自然界获得，属于一次能源
C. 核能属于不可再生能源
D. 核能是高风险能源，世界各国应彻底抛弃对核能的利用

2. 下列有关能源、信息和材料的说法正确的是

A. 核电站是利用核聚变来发电的
B. 我国自主建立的北斗卫星定位系统，是用超声波传递信息的
C. 光纤通信是光在光导纤维中多次发生折射来传递信息的
D. 煤、石油和天然气是一次能源，也是不可再生能源

3. 下列说法正确的是

A. 原子由原子核和质子构成 B. 石油是可再生能源
C. 核电站利用核聚变发电 D. 手机利用电磁波交流信息

4. 能源是人们生活和社会发展的基石，信息和材料是社会发展的保障。下列有关能源、信息和材料的说法不正确的是

A. 核电站是利用核裂变来发电的
B. 我国自主建立的北斗卫星定位系统，主要是用电磁波来传递信息的
C. 光纤通信是光在光导纤维中多次发生折射来传递信息的
D. 煤、石油和天然气是一次能源，也是不可再生能源

5. 关于能源，下列说法正确的是

A. 电能、地热能都是一次能源
B. 风能、水能、太阳能都是不可再生能源
C. 核反应堆中发生的链式反应，是可以控制的
D. 大量氢核的裂变，可以在瞬间释放出巨大的核能

6. 能源科技的发展促进了人类文明的进步，下列有关能源的说法错误的是：

A. 目前的核电站是靠原子核的裂变进行发电的
B. 由于能量守恒，所以能源是取之不尽用之不竭的
C. 风力发电机将风能转化为电能
D. 水能、太阳能都是可再生能源

7. 关于信息和能源，下列说法错误的是

A. 我国的北斗卫星定位系统是利用电磁波来传递信号的
B. 可见光与无线电波在真空中的传播速度相同
C. 目前人类已建立的核电站，利用核聚变发电
D. 可再生能源是未来理想能源的一个重要发展方向

8. 关于能源和能量，下列说法正确的是

A. 太阳能、风能、核能都是可再生能源
B. 核电站中发生的是不可控制的核裂变
C. 根据能量守恒定律可知，对能源的利用率可以达到 
D. 能量的转化和转移具有方向性，但能量的总量会不变

9. 关于能源和能量，下列说法正确的是

A. 核电站利用核聚变反应发电
B. 太阳向外辐射的能量，来源于内部原子核发生的核裂变反应
C. 风能、水能、太阳能，都属于一次能源
D. 能量的转化与转移都是有方向的，因此能量守恒定律不成立

10. 近年来，中国有多项让世界惊叹的科技成果，以下说法中正确的是

A. 我国北斗全球卫星导航系统最后一颗组网卫星成功发射：当卫星由近地点向远地点运动时，动能减小，重力势能增大
B. 我国第一个火星探测器“天问一号”成功环绕火星：在太空中，“天问一号”利用超声波将拍摄的火星影像传回地球
C. 我国新一代人造太阳装置建成并首次放电：人造太阳与太阳的发光发热原理类似，都以核裂变释放能源
D. “嫦娥四号”探测器成功在月球背面着陆：展开的太阳能电池板将太阳能转化为电能为“嫦娥四号”提供能量，电能属于一次能源

二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）

11. 人体的安全电压是______V；核电站是利用原子核在______填“裂变”或“聚变”时释放的能量来发电。
12. 2021年1月30日，全球第一台“华龙一号”核电机组--中核集团福建福清核电5号机组投入商业运行。核燃料在核反应堆中发生的是______ 填“裂变”或“聚变“，核能是______ 填“可再生”或“不可再生”能源。核电站输出的电能属于______ 填“一次能源”或“二次能源”。
13. 如图为“移动核电宝”，它由小型核反应堆与船舶组合而成。该“移动核电宝”发电时，反应堆内不停地发生着______填“核聚变”或“核裂变”；核能是______填“可再生”或“不可再生”能源；若船舶的排水量为，其满载时所受浮力大小为______取

14. 汤姆生发现了比原子小得多、且带负电的粒子叫______，这表明原子可以再分。目前的核电站是利用______选填“原子”或“原子核”的裂变释放的能量工作的，核能属于______选填“可再生”或“不可再生”能源。

三、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）

15. 如图1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。
    
    核能是______选填“可再生”或“不可再生”能源。
    在汽轮机中，将蒸气的内能转化为轮片的______能。
    上述过程中，能量的转化______填“能”或“不能”百分之百转化。
    如图2为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度。牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮为______滑轮选填“定”或“动”。气缸内蒸汽体积膨胀，对活塞______，内能______，推动活塞运动，使舰载机获得巨大的动能。
16. 2011年3月11日，多震之国日本遭遇了历史上最强烈地震．级的地震引发最高达10米的大海啸，瞬间扑向几乎日本全境沿海地区．
    
    搜救队员欲使用撬棒把某一石块撬起，如图所示，若救援队员甲在撬棒D点沿DN方向用力撬起石块1，撬棒的支点是______点选填“A”、“B”或“C”；若队员乙在撬棒D点沿DM方向用力撬起石块1，动力臂为______若，则两种方法较为省力的是______选填“甲”或“乙”．
    此次地震导致福岛的一座核电站损毁，引发的核泄漏给世界带来了一场深刻的核危机．如图2为一核电站的结构示意图，在核电站的工作过程中，发生能量的转化为核能______机械能电能．在核变过程中，会向外辐射肉眼无法看见、能量很高的射线，如：射线、射线和射线．大量的放射线会对人畜造成很大的伤害，但谨慎地加以控制、用较小量的射线也可以为人类做许多事，如______举一例说明．

四、计算题（本大题共2小题，共16.0分）

17. 我们国家发射的嫦娥五号于2020年1月2日凌晨四点五十三分在月球上完成了土壤的钻取采样及封装，月球上有丰富的矿藏资源，而其中最有价值的就是氦资源。氮是氮的同位素，含有两个质子和一个中子。在几乎没有大气的月球上，太阳风直接落到月球表面，日积月累在月球表面的沙粒、岩石中，氦3的含量越积越多，成了月球土壤重要的组成部分。氮最吸引人类的就是它作为能源材料的优秀“潜质”，它不仅可用于地面核电站，而且特别适合作为火箭和飞船的燃料，用于宇宙航行。从月球土壤中每提取一吨氦，可得到6300吨氢、70吨氮和1600吨炭。据估算1kg氦便可产生的能量，只需要十吨氦就能满足全国一年的能源需求。
    我国科学家通过______ 选填“电磁波”或“超声波”来控制嫦娥五号月球探测器成功落月并完成土壤的钻取采样及封装。
    氮释放核能的形式与氢弹一样，它是通过核______ 释放出巨大能量。2kg氮可产生______ J的能量，相当于完全燃烧______ kg煤放出的热量。煤的热值是
    
    
    
    
    
    
     
18. 利用氢的同位素氘、氚在可控情况下发生核反应，释放出大量的内能，就像造出一个“人造太阳”研究发现，海水中提取的氢同位素，在核反应中释放出的能量，相当于标准煤完全燃烧所释放的能量．已知标准煤热值是请分析：

氢的同位素氘、氚在可控情况下发生的反应属于核反应中的哪种类型？

要获得的电能，需要从多少升海水中提取氢的同位素才能实现？设内能转化为电能的效率是

煤燃烧会向大气排放大量的，造成大气污染．则含碳量为的标准煤燃烧时会向大气中排放多少千克的？

答案和解析

1.【答案】D
 

【解析】解：核电站是利用原子核裂变的链式反应释放出大量的核能，故A正确；
B.核能可以从自然界中直接获得，是一次能源，故B正确；
C.核能不能短时间从自然界得到补充的，是不可再生能源，故C正确；
D.利用核能虽然存在一定的风险，但要合力开发利用，平衡能源的使用紧缺，故D错误；
故选：D。
核能分为裂变和聚变两种，裂变应用在核能发电中，聚变主要应用在氢弹上；
从自然界直接获得不需要加工的能源是一次能源，对一次能源通过加工转化而获得的能源是二次能源；
能从自然界源源不断获得的能源是可再生能源，短时间内不能从自然界获得的能源是不可再生能源；
人类开发核能的意义是：开发核能可节约化石燃料，实现低碳经济；核燃料释放的能量大；平衡能源的使用紧缺，优化能源的使用率等。
本题考查能源的分类、核裂变，核能的利用，是综合性的题目，但难度不大。
 

2.【答案】D
 

【解析】解：核裂变是可控的，故目前世界上的核电站都是利用原子核分裂时释放出的能量发电的，故A错误；
B.北斗卫星定位系统是利用电磁波来传递信息的，故B错误；
C.光纤通信是利用激光在光导纤维中反射来传递信息的，故C错误；
D.煤、石油和天然气可以直接利用，属于一次能源；在使用后不能源源不断地获得，属于不可再生资源，故D正确。
故选：D。
A.核电站的原理是通过核裂变释放能量来发电的；
B.北斗卫星定位系统是利用电磁波来传递信息的；
C.光纤通信是利用激光从光纤的一端射入，在内壁上多次反射后在另一端放射出来，然后在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息；
D.可以从自然界直接获得的能与为一次能源；从能源是否可再利用的角度可把能源分为可再生能源和不可再生能源，人类开发利用后，在现阶段不可能再生的能源，属于不可再生能源；在自然界中可以不断再生、连续利用的能源，属于可再生能源。
本题考查了电磁波的应用、核能的应用、能源的分类以及光纤通信的原理，知识点较多，难度不大。
 

3.【答案】D
 

【解析】

【分析】
原子由原子核和核外电子构成的；
像水能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源；
核电站是利用核裂变来发电的；
手机就是靠发射和接收电磁波来工作的。
本题考查了原子的结构、核能利用、能源分类、电磁波的应用等，都属于基础的知识点，虽有一定的综合性，但难度不大。
【解答】
A、原子由原子核和核外电子组成的，故A错误；
B、石油是化石能源会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以石油属于不可再生能源，故B错误；
C、目前的核电站都是利用核裂变释放的能量来发电的，故C错误；
D、手机利用电磁波交流信息，故D正确。
故选D。  

4.【答案】C
 

【解析】略
 

5.【答案】C
 

【解析】解：A、电能不能从自然界中直接获取，属于二次能源，故A错误；
B、风能、水能、太阳能可以从自然界源源不断的获得，属于可再生能源，故B错误；
C、核反应堆又称原子反应堆或反应堆，是装配了核燃料以实现大规模可控制裂变链式反应的装置，故C正确；
D、大量氢核聚变可以在瞬间释放出巨大的核能，故D错误。
故选：C。
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；
能够从自然界源源不断获得或可重复利用的能源是可再生能源；不能够从自然界源源不断获得或不可重复利用的能源是不可再生能源；
核反应堆又称原子反应堆或反应堆，是装配了核燃料以实现大规模可控制裂变链式反应的装置；
氢核聚变放出能量。
本题主要考查能源的分类、对核能、可再生能源的利用情况的了解，这些知识点都属于基础知识，要熟练掌握。
 

6.【答案】B
 

【解析】解：A、核电站发电利用的是原子核的裂变，故A正确；
B、能量虽守恒，但可以利用的能源是有限的，不是取之不尽用之不竭的，故B错误；
C、风力发电机将风能转化为电能，故C正确；
D、水能、太阳能可以从自然界源源不断地得到，属可再生能源，故D正确。
故选：B。
核电站发电利用的是原子核的裂变；
能量在转移、转化过程中总是守恒的，但是能量的转化具有方向性，在能源的使用过程中，使能源从便于利用的变成不便于利用的，所以说能量虽守恒但还是要节约能源；
风力发电机主要是将风能转化为电能；
可以从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源；一旦消耗就很难再生的能源称之为不可再生能源核能、太阳能开发潜力巨大，最终有可能成为石油、天然气等的替代能源
本题考查能源的分类、转化、新能源的开发以及节能的知识，是一道基础题，学生易于解答。
 

7.【答案】C
 

【解析】

【分析】

电磁波是移动通信传递信息的介质；
电磁波是一个大家族，无线电波、可见光、红外线、紫外线、微波等都是电磁波．它们在真空中的传播速度与光速是相同的，即都是．
核电站是利用核裂变来发电；
可再生能源清洁、无污染环境，可以保证不会严重影响环境。

本题考查电磁波的传播、核裂变及可再生资源，知识点较多，属于基础题。

【解答】

A.卫星接收和发送信号要靠电磁波传递，我国的北斗卫星定位系统也是利用电磁波来传递信号的，故A叙述正确；
B.电磁波是一个大家族，无线电波、可见光、红外线、紫外线、微波等都是电磁波．它们在真空中的传播速度与光速是相同的，故B叙述正确；
C.目前人类已建立的核电站，利用核裂变发电，故C叙述错误；
D.可再生能源足够清洁、无污染环境，可以保证不会严重影响环境，是未来理想能源的一个重要发展方向，故D叙述正确。
故选C。

8.【答案】D
 

【解析】解：
A、太阳能、风能都是可再生能源，核能属于不可再生能源，故A错误；
B、核反应堆中发生的是可控的核裂变。故B错误；
C、由于存在能量的转移和转化，即利用能量时一定有损失，所以对能源的利用率不可以达到，故C错误；
D、不管是能量在转化还是能量的转移的过程中，都遵守能量守恒定律，故D正确。
故选：D。
可再生能源的特点是可以重复利用，取之不尽用之不竭，例如风能、水能、太阳能等。核能不属于可再生能源；
核电站是在核反应堆中利用可控的核裂变来进行工作，最终将核能转化为电能；
由于存在能量的转移和转化，即利用能量时一定有损失，所以对能源的利用率不可以达到；
不管是能量在转化还是能量的转移的过程中，都遵守能量守恒定律。
此题考查了能量的转移、转化和利用率等知识点，是一道综合题。
 

9.【答案】C
 

【解析】解：A、核电站利用核裂变反应发电，故A错误；
B、太阳向外辐射的能量，来源于内部原子核发生的核聚变反应，故B错误；
C、风能、水能、太阳能，可以直接从自然界获得，都属于一次能源，故C正确；
D、能量的转化与转移都是有方向的，因此能量守恒定律总是成立的，故D错误。
故选：C。
核能的利用包括核裂变和聚变，核电站利用核裂变发电；太阳每时每刻都发生着核聚变。
像化石能源这样可以直接从自然界获得的能源，称为一次能源；必须通过消耗一次能源才能得到的能源叫二次能源，如电能。
能量的转化和转移具有方向性，且遵守能量守恒定律。
知道核能的两种利用方式，区分生活中的能源种类，理解能量守恒定律，可解答此题。
 

10.【答案】A
 

【解析】解：A、当卫星由近地点向远地点运动时，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能，故A正确；
B、在太空中，“天问一号”利用电磁波将拍摄的火星影像传回地球，故B错误；
C、人造太阳与太阳的发光发热原理类似，都以核聚变释放能源，故C错误；
D、电能属于二次能源，故D错误。
故选：A。
机械能包括动能和势能；物体由于运动而具有的能量叫动能；物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。动能的大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高度有关。动能和势能可以相互转化。
电磁波的传播不需要介质，可用于信息的传递。
太阳发光的过程，不断进行着核聚变。
像化石能源这样可以直接从自然界获得的能源，称为一次能源；必须通过消耗一次能源才能得到的能源叫二次能源，如电能。
知道动能和势能间的转化、电磁波的应用、核聚变的实例，区分生活中各类能源，可解答此题。
 

11.【答案】不高于36  裂变
 

【解析】解：经验证明，对人体安全的电压为不高于36V；
核电站是利用可控的核裂变释放能量来发电的。
故答案为：不高于36；裂变。
要记住一些生活中常见的电压值，如：一节干电池的电压是；一节铅蓄电池的电压是2V；家庭电路的电压为220V；动力电压为380V；对人体安全的电压为不高于36V；
核裂变和核聚变都能释放能量，核裂变是可控的，核电站的核反应堆就是通过核裂变提供能量的。
记住常见电压值，明确核电站的发电原理是解答此题的关键。
 

12.【答案】裂变  不可再生  二次能源
 

【解析】解：核燃料在核反应堆中发生的是裂变。核能是不可再生能源。电能属于二次能源。
故答案为：裂变；不可再生；二次能源。
核能的利用包括核裂变和聚变，核电站利用核裂变。
可再生能源的概念：像风能、水能、太阳能等可以在自然界源源不断地得到，把它们称为可再生能源。不可再生能源的概念：化石能源、核能等能源会越用越少，不能在短期内从自然界得到补充，这类能源称为不可再生能源。
像化石能源这样可以直接从自然界获得的能源，称为一次能源；必须通过消耗一次能源才能得到的能源叫二次能源，如电能。
知道核能的利用实例，明确各种能源的真正含义，是解答此题的关键。
 

13.【答案】核裂变  不可再生 
 

【解析】解：
由于核裂变是可控的，故核电站中的核反应堆就是通过核裂变过程中释放核能带动发电机发电的；
核电站所用的核燃料会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；
该舰满载时受到的浮力：
。
故答案为：核裂变；不可再生；。
核裂变和核聚变都能释放能量，但是又有区别，对于核裂变是可控的，如核电站的核反应堆就是通过核裂变提供能量的，对于核聚变过程不可控，如氢弹爆炸就是利用核聚变释放能量；
从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源。化石能源、核能会越用越少，不可能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源；而风能、水能、太阳能、生物质能，可以在自然界里源源不断的得到补充，所以它们属于可再生能源；
航空母舰的排水量是指满载时排开水的质量，根据阿基米德原理求航空母舰满载时受到的浮力。
本题考查能源的分类和浮力的计算，知道不可再生能源的特点和核电站的原理，这些都属于基础知识。
 

14.【答案】电子  原子核  不可再生
 

【解析】解：汤姆生发现了比原子小得多、且带负电的粒子叫电子，这表明原子可以再分；
核电站是利用原子核裂变的链式反应发电；
核能会越用越少，不能在短期内从自然界得到补充，核能是不可再生能源。
故答案为：电子；原子核；不可再生。
原子是由原子核和电子组成的，原子核又是由质子和中子组成的；
原子核能够发生核裂变或核聚变，都可以释放出大量的能量；
能从自然界源源不断获得的能源是可再生能源，不能源源不断从自然界获得的能源是不可再生能源。
此题考查了原子的基本结构和对核能的基本认识，是我们应该了解的基本知识点。
 

15.【答案】不可再生  机械  不能  定  做功  减小
 

【解析】解：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。
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。
能量在转化过程中有损耗，所以上述过程中，能量的转化不能百分之百转化。
定滑轮是轴的位置固定不动的滑轮，由图可知，牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮为定滑轮；
气缸内蒸汽体积膨胀，对活塞做功，内能减小，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力。
故答案为：不可再生；机械；定；做功；减小。
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。
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。
能量在转化过程中有损耗；
知道定滑轮是轴的位置固定不动的滑轮，动滑轮是轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮；物体对外界做功，物体的内能减小，温度降低。
本题考查定滑轮和动滑轮的定义、改变内能的方法、能源的分类等，涉及到的知识点，综合性强，知道核电站发电过程中的能量转化是解决该题的关键。
 

16.【答案】C  AD  乙  内能  治疗肿瘤
 

【解析】解：读图可知，当沿DM方向用力撬石块1时，杠杆围绕A点转动，因此A为这时的支点；同样，当沿DN方向用力撬石块1时，杠杆围绕C点转动，因此C为此时的支点；
当以A为支点时，杠杆的动力臂为AD的长，

当以C为支点时，杠杆的动力臂是从C点到DN的作用线的距离，

显然要比AD要短，因此，沿DM方向即乙方法用力撬石块1更省力．
根据核电站的发电过程可知，核能发电的能量传递和转化过程是：核能水和蒸汽的内能发电机转子的机械能电能；
大量的放射线会对人畜造成很大的伤害，因此应谨慎并加以控制，用较小量的射线也可以为人类做许多事，如治疗肿瘤或使种子变异培育新的优良品种等．
故答案为：；AD；乙；内能；治疗肿瘤．
杠杆的支点是指杠杆围绕转动的固定点，因此，找到在杠杆转动时，那个不动的点尤为重要．要使杠杆更省力，杠杆动力臂就得更长，因此，分析出哪种用法时动力臂更长，就说明此时最省力；
核电站的核心是核反应堆，它以铀为燃粒，在裂变过程中释放出核能，再通过热交换器变为高温高压的蒸汽，然后利用蒸汽去驱动蒸汽轮机，蒸汽轮机的旋转带动发电机发电，用较小量的射线也可以为人类做许多事，如治疗肿瘤或使种子变异培育新的优良品种等．
能够从图中找出杠杆的五个要素，是解决此类问题的关键，同时还要明确一点，就是要想使用最小的力，就必须有最大的力臂；此题考查核电站的工作原理和核电站发电过程中的能量转化．
 

17.【答案】电磁波  聚变   
 

【解析】解：月球上没有空气，是真空，电磁波可以在真空中传播，超声波不能再真空中传播，所以我国科学家通过电磁波来控制嫦娥五号月球探测器成功落月并完成土壤的钻取采样及封装；
氢弹是通过核聚变释放能量，氮释放核能的形式与氢弹一样，它是通过核聚变放出巨大能量；
由题意知1kg氦便可产生的能量，
所以2kg氮产生的能量为：
，
根据知，
燃烧煤的质量为：
。
故答案为：电磁波；聚变；；。
电磁波可以在真空中传播，超声波不能再真空中传播；
氢弹是通过核聚变释放能量；
由1kg氦便可产生的能量算出2kg氮产生的能量，根据算出燃烧煤的质量。
本题为力学和热学的综合计算题，考查了燃料完全燃烧放热公式和电磁波的应用，知识点多、综合性强，但难度不是很大
 

18.【答案】解：通过分析可知，氢的同位素氘、氚在可控情况下发生的反应属于核反应中轻核聚变或聚变；
要得到的电能，需要的热能为：，
1升海水中提取的氢同位素，在核反应中释放出的能量相当于
，
需要海水：
设完全燃烧280kg标准煤产生为m
280kg标准煤中含碳：，
C      
12         44
252kg    m
解得：。
答：轻核聚变或聚变；
要获得 J的电能，需要从海水中提取氢的同位素才能实现；
含碳量为的标准煤燃烧时会向大气中排放924kg的。
 

【解析】本题考查能源、能量的转化和利用效率，是一道综合题。在解此类题时，首先分析题中考查的问题，然后结合核知识和题中所给的知识进行解答。
根据原子核的反应包括核裂变和核聚变进行分析；
根据题中所给的数据，内能转化为电能的效率是进行分析；
根据碳和氧气反应会生成二氧化碳，结合题中所给的数据进行解答。