2016-2017学年高中物理 全一册粤教版选修3-5_7

1 第四章 原子核 第六节 核能利用 第七节 小粒子与大宇宙 A 级 抓基础 1在核反应堆外修建很厚的水泥层是为了防止( ) A核爆炸 B放射线外泄 C核燃料外泄 D慢中子外泄 解析：核反应堆的核燃料一般是铀 235，它具有很强的放射性，其衰变时放出的射线 能对人体造成极大的伤害，在其外修建很厚的水泥层就是为了防止放射线外泄，则 B 正 确 答案：B 2(多选)为应对能源危机和优化能源结构，提高清洁能源的比重，我国制定了优先选 择核能，其次加快发展风电和再生能源的政策，在核电中长期发展规划中要求 2020 年 核电运行装机总容量达到 4 000 万千瓦的水平，请根据所学物理知识，判断下列说法中正 确的是( ) A核能发电对环境的 污染比火力发电要小 B 核能发电对环境的污染比火力发电要大 C目前所有核电站都只利用重核裂变释放大量的原子能 D目前既有重核裂变，又有轻核聚变释放大量的原子能 解析：目前核电站都用核裂变，其原料是铀，且核裂变在核反应堆中应用的是比较清 洁的 能源，故 A、C 正确，B、D 错误 答案：AC 32020 年以前我国将新增投产 2 300 万千瓦的核电站，核电站与火电站相比较，下 列说法错误的是( ) A核燃料释放的能量远大于相等质量的煤放出的能量 B就可采储量来说，地球上核燃料资源远大于煤炭 C在经济效益方面，核电与火电不相上下 D核反应堆用过的核废料具有很强的辐射性，要做特殊处理 解析：核燃料释放的能量远大于相等质量的煤放出的能量，A 项正确；就可采储量所 提供 的能量来说，核燃料远大于煤炭所能提供的能量，而不是采储量，B 项错误；在经济 效益方 面，核电与火电不相上下，C 项正确；核电站是有污染的，核反应堆用过的核废料 具有很强的辐射性，要做特殊处理，D 正确 2 答案：B 4(多选)秦山核电站第三期工程的两个 6105 kW 发电机组已实现并网发电. 发电站 的核能来源于 U 的裂变，下列说 法正确的是( )23592 A反应堆中核反应速度通常是采用调节 U 的体积来控制的23592 B. U 的一种可能的裂变是 U n Xe Sr2 n23592 23592 10 13954 9538 10 C. U 是天然放射性元素，升高温度后它的半衰期会缩短23592 D核电站放出的污染物比火电站放出的污染物要少得多 解析：反应堆中核反应速度由控制棒(镉棒)吸收中子的多少来控制，A 错；裂变有多 种可能性，这是其中常见的一种，B 对；放射性元素的半衰期由原子核本身决定，与温度 压强等外界条件无关，C 错，D 对 答案：BD B 级 提能力 5科学家发现在月球上含有丰富的 He(氦 3)，它是一种高效、清洁、安全的核聚变32 燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为 He He2 H He，关于 He 聚变下列表述32 32 1 42 32 正确的是( ) A聚变反应不会释 放能量 B聚变反应产生了新的原子核 C聚变反应没有质量亏损 D目前核电站都采用 He 聚变反应发电32 解析：核聚变反应中产生新的原子核，同时由于发生了质量亏损，会有核能的释放， 这是人类利用核能的途径之一目前核电站大多采用重核裂变的方法来释放与利用核能发 电 答案：B 6.K 介子衰变方程为：K 0.其中 K 介子和 介子带负的基元电荷， 0 介子不带电，如图所示一个 K 介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧 AP，衰变后产生的 介子的轨迹为圆弧 PB，两轨迹在 P 点相切，它们半径 RK 与 R 之 比为 21( 0介子的轨迹未画出)由此可知 的动量大小与 0的动量大小之比为( ) A11 B12 C13 D16 3 解析：由 R (K 介子与 介子电荷量相同)和半径 RK 与 R 之比为 21 可知 mvBq K 介子的动量是 介子的 2 倍设 K 介子的动量为 2p，则 介 子的动量为 p，若 0介子的动量为 p0，由动量守恒有 2p p p0，求得 p03 p. 答案：C 7(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，依靠释放中子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，利用其与铀的接触面积的大小控制反应速度 (2)现有的核电站常用的核反应之一是 U n NdZr3 n8 e .23592 10 14360 10 0 1 - 核反应方 程中的 是反中微子，它不带电，质量数为零，试确定生成物锆(Zr)的 - 电荷数与质量数 已知铀核的质量为 235.043 9 u，中子的质量为 1.008 7 u，钕(Nd)核的质量为 142.909 8 u，锆核的质量为 89.904 7 u，1 u1.660 6 1027 kg. 试计算 1 kg 铀 235 裂变释放的能量为多少？ 解析：(1)镉棒并不能释放中子，也不能使中子减速，对铀核裂变也没有阻碍作用，而 是利用对中子吸收能力强的特点，控制中子数量的多少而控制核 反应速度，故 C 正确 (2)锆的电荷数 Z9260840，质量数 A23614690，用符号 Zr 表示904 1 kg 铀 235 中铀核的个数为 N 2.5610 24(个) 1235.043 91.660 610 27 不考虑核反应中生成的电子质量，1 个铀 235 核裂变产生的质量亏损为 m0.212 u