高二物理（含第三册）优化训练 第22章第七节智能优化训练.doc

2013高二物理（含第三册）优化训练：第22章第七节智能优化训练学生用书 p1561核反应堆中的镉棒的作用是()a减小中子的能量，使快中子变成慢中子b调节中子的数目，控制反应速度c屏蔽射线，以防伤人体d控制反应堆的温度解析：选b.核反应堆中的控制棒用镉做成，是因为镉吸收中子的能力很强可以控制镉棒伸入堆芯中的长度，以调节中子数目，控制反应速度，b正确2关于铀核裂变，下列说法正确的是()a铀核裂变的产物是多种多样的，但只能裂变成两种不同的核b铀核裂变时还能同时释放23个中子c为了使裂变的链式反应容易进行，最好用纯铀235d铀块的体积对产生链式反应无影响解析：选bc.铀核受到中子的轰击，会引起裂变裂变的产物是各种各样的，具有极大的偶然性，但裂变成两块的情况多，也有的分裂成多块，并放出几个中子铀235受中子的轰击时，裂变的概率大，而铀238只有俘获能量在1 mev以上的中子才能发生裂变，且裂变的几率小而要引起链式反应，须使铀块体积超过临界体积故选项b、c正确3下列说法中正确的是()a聚变反应从外界吸收能量b聚变反应向外界放出能量c聚变反应可以无条件进行d聚变反应必须使原子核之间的距离接近1015 m答案：bd4重核裂变和轻核聚变是人类获得核能的两种主要途径下面关于它们的说法正确的是()a裂变和聚变过程中都有质量亏损b裂变过程中有质量亏损，聚变过程中质量有所增加c裂变过程中质量有所增加，聚变过程中有质量亏损d裂变和聚变过程中质量都有增加解析：选a.重核裂变、轻核聚变中都有质量亏损，因而都是释放核能的反应，a正确5(2011年长沙模拟)太阳的能量来源是轻核的聚变，太阳中存在的主要元素是氢，核聚变反应可以看做是4个氢核结合成1个氦核同时放出2个正电子试写出核反应方程，并由表中数据计算出该聚变反应过程中释放的能量(取1 u1026kg)粒子名称质子p粒子电子e中子n质量/u1.00734.00150.000551.0087解析：核反应方程为4hhe2e4个氢核结合成1个氦核时的质量亏损为m(1.007344.001520.00055)u0.0266 u4.431029kg由爱因斯坦质能方程得，聚变反应过程中释放的能量为emc24.431029(3108)2j4.01012j.答案：4hhe2e4.01012j1现有三个核反应：namgeunbakr3nhhhen下列说法正确的是()a是裂变，是衰变，是聚变b是聚变，是裂变，是衰变c是衰变，是裂变，是聚变d是衰变，是聚变，是裂变解析：选c.原子核自发地放出某种粒子成为新的原子核，叫做衰变，为衰变原子序数较大的重核分解成原子序数较小的原子核，叫做重核裂变，为裂变原子序数很小的原子核聚合成原子序数较大的原子核，叫做轻核聚变，为聚变所以c选项正确2.u吸收一个慢中子后，分裂成xe和sr，还放出()a1个粒子b3个中子c10个中子 d10个质子解析：选c.设放出的粒子的质量数为x，电荷数为y，核反应过程满足质量数守恒和电荷数守恒由题意可得解得由此判定该核反应放出的一定是中子，且个数是10，选项c正确3根据爱因斯坦质能方程，可以说明()a任何核反应，只要伴随能量的变化，则反应前后各物质的质量和一定不相等b太阳不断地向外辐射能量，因而太阳的总质量一定不断减少c虽然太阳不断地向外辐射能量，但它的总质量是不改变的d若地球从太阳获得的能量大于地球向外辐射的能量，则地球的质量将不断增大答案：abd4(2010年高考上海卷)现已建成的核电站发电的能量来自于()a天然放射性元素衰变放出的能量b人工放射性同位素放出的能量c重核裂变放出的能量d化学反应放出的能量解析：选c.现在核电站所用原料主要是铀，利用铀裂变放出的核能发电，故c项正确5一个u原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为unxsr2n，则下列叙述正确的是()ax原子核中含有86个中子bx原子核中含有141个核子c因为裂变时释放能量，根据emc2，所以裂变后的总质量数增加d因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少解析：选a.核反应方程必须遵循电荷数和质量数守恒，该核反应方程为：unxsr2n，则x原子核中有140个核子，有1405486个中子，所以a正确，b错误因为裂变时放出能量，由爱因斯坦质能方程emc2，一定有质量的减少，而原子核反应中的质量数仍守恒，所以c、d均错误6一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个光子已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c.下列说法正确的是()a核反应方程是hnhb聚变反应中的质量亏损mm1m2m3c辐射出的光子的能量e(m3m1m2)cd光子的波长解析：选b.此核反应的核反应方程为hnh，a错；由质能方程知，光子的能量为e(m1m2m3)c2，c错；由eh知，波长，d错7美国科研人员正在研制一种新型镍铜长效电池，它是采用半衰期长达100年的放射性同位素镍63(ni)和铜两种金属作为长寿命电池的材料，利用镍63发生衰变时释放电子给铜片，把镍63和铜片作电池两极，外接负载提供电能下面有关该电池的说法中正确的是()a镍63的裂变方程是niecub镍63的裂变方程是niecuc外接负载时镍63的电势比铜片高d该电池内电流方向是从镍到铜片解析：选c.镍失去电子作为正极，故镍片电势高于铜片电势8据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界上第一套全超导核聚变实验装置(又称“人造太阳”)已完成了首次工程调试，下列关于“人造太阳”的说法正确的是()a“人造太阳”的核反应方程是hhhenb“人造太阳”的核反应方程是unbakr3nc“人造太阳”释放的能量大小的计算式是emc2d“人造太阳”核能大小的计算公式是emc2解析：选ac.“人造太阳”是利用海水中的h和h聚变而产生大量热量的，放出的热量可利用爱因斯坦质能方程emc2求出，其中m为质量亏损，所以a、c两项正确而b核反应方程是u的裂变方程，所以b错误爱因斯坦质能方程emc2是计算质量为m的粒子所具有的能量，并不是计算核反应中由于质量亏损而产生的能量所以d错误9核聚变的主要原料是氚，在海水中含量极其丰富已知氚核的质量为m1，中子的质量为m2，he的质量为m3，质子的质量为m4，则下列说法中正确的是()a两个氚核聚变成一个he所产生的另一粒子是质子b两个氚核聚变成一个he所产生的另一粒子是中子c两个氚核聚变成一个he所释放的核能为(2m1m3m4)c2d与受控核聚变比较，现行的核反应堆产生的废物具有放射性解析：选bd.由质能方程知c错根据核反应中质量数守恒和电荷数守恒知，a项错，b项正确聚变的废物中没有放射性，而现行的核反应堆产生的废物具有放射性，故d项正确10中子和质子结合成氘核时，质量亏损为m，相应的能量emc22.2 mev是氘核的结合能下列说法正确的是()a用能量小于2.2 mev的光子照射静止氘核时，氘核不能分解为一个质子和一个中子b用能量等于2.2 mev的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零c用能量大于2.2 mev的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零d用能量大于2.2 mev的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和不为零解析：选ad.根据核的结合能概念，核子结合成核所释放的核能与逆过程所需要的能量相等，a、d正确根据动量守恒定律，用光子照射静止氘核时总动量不为零，ek，故照射后总动能不为零，b错11秦山核电站的功率为3.0105 kw.如果1 g铀235完全裂变时释放的能量为8.21010 j，并且假定所释放的能量完全变成了电能，那么，秦山核电站每年需要消耗多少“核燃料”铀？(一年可按365天计算)解析：一年由铀235裂变产生的总电能为ept3.0108365243600 j9.51015 j1 g铀235裂变释放的能量e8.21010 j所以每年需消耗的铀235的质量为mg1.16105 g116 kg.答案：116 kg12如下一系列核反应是在恒星内部发生的，p6c7n7n6cep6c7n p7n8o8o7ne p7n6c其中p为质子，为粒子，e为正电子，为一种中微子已知质子的质量为mp1.6726481027kg，粒子的质量为m6.6449291027kg，正电子的质量为me9.111031kg，中微子的质量可忽略不计真空中的光速c3.00108 m/s.试计算该系列核反应完成后释放的能量. 解析：为求