2019-2020学年高中物理 第4章 原子核 第6节 核能利用 第7节 小粒子与大宇宙课后提能训练 粤教版选修3-5

1 第第 6 6 节节 核能利用核能利用 第第 7 7 节节 小粒子与大宇宙小粒子与大宇宙 基础达标 1 2019 年潍坊期中 麻省理工学院要建人类史上第一个可控核聚变发电站 该发电 站的核反应方程可能是 a h h he n 2 13 14 21 0 b u th he 23892234904 2 c u n kr ba 3 n 235921 08936144561 0 d n he o h 14 74 217 81 1 答案 a 解析 a 为轻核聚变的反应方程 b 为 衰变 不是核聚变反应 c 为重核裂变 不是核聚变反应 d 为 粒子轰击氮核得到质子的核反应 不是核聚变反应 2 一个铀 235 吸收一个中子后发生的反应方程式是u n xe sr 10 n 235921 01365490381 0 放出的能量为e 铀 235 核的质量为m 中子的质量为m 氙 136 核的质量为m1 锶 90 核 的质量为m2 真空中光速为c 则释放的能量e等于 a m m1 m2 c2 b m m m1 m2 c2 c m m1 m2 9m c2 d m1 m2 9m m c2 答案 c 解析 铀 235 裂变时的质量亏损 m m m m1 m2 10m m m1 m2 9m 由质能方程可得 e mc2 m m1 m2 9m c2 3 2019 年上海名校月考 核反应堆是人工控制链式反应速度 并获得核能的装 置 它是由以下几个主要部件构成 1 铀棒 2 控制棒 3 减速剂 4 冷却剂 关于 控制棒的主要作用 下面说法正确的是 a 使中子减速 维持链式反应的进行 b 吸收中子 控制链式反应的速度 c 冷却降温 控制核反应堆的温度不要持续升高 d 控制铀的体积不要超过临界体积 答案 b 解析 控制棒是用含有金属铪 铟 银 镉等材料做成的 可以有效吸收反应堆中 的中子 中子越多 核反应越剧烈 故核反应堆就像一堆火一样 要想让核燃料的 火势 2 减弱或加强 可通过调整控制棒在核反应堆里的高度来实现 插入得越深 吃 掉的中子 越多 拔出得越高 产生的中子越多 要想关闭核反应堆 只需把足够量的控制棒插入到 核反应堆里即可 4 雷蒙德 戴维斯因研究来自太阳的电子中微子 e 而获得了 2002 年度诺贝尔物理 学奖 他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满 615 t 四氯乙烯 c2cl4 溶液的巨 桶 中微子可以将一个氯核转变为一个氩核和一个电子 其核反应方程式为 e cl 3717 ar e 已知cl 核的质量为 36 956 58 u ar 核的质量为 36 956 91 u e 的 37180 1371737180 1 质量为 0 000 55 u 1 u 质量对应的能量为 931 5 mev 根据以上数据 可以判断参与上述 反应的电子中微子的最小能量为 a 0 82 mev b 0 31 mev c 1 33 mev d 0 51 mev 答案 a 解析 核反应过程中 反应前的能量应大于或等于反应后的能量 质量关系为 m e mcl mar me 得m e 0 000 88 u 则电子中微子的最小能量应为 0 000 88 u 931 5 mev u 0 82 mev 故 a 正确 5 多选 下列所述正确的是 a 原子是组成物质的不可再分的最小微粒 b 原子是最大的微粒 c 原子由原子核和核外电子构成 质子和中子组成了原子核 d 质子 中子本身也是复合粒子 它们也有着自己复杂的结构 答案 cd 6 多选 2005 年被联合国定为 世界物理年 以表彰爱因斯坦对科学的贡献 爱因 斯坦对物理学的贡献有 a 创立 相对论 b 发现 x 射线 c 提出 光子说 d 建立 原子核式模型 答案 ac 解析 爱因斯坦提出了 光子说 解释了光电效应现象 创立了相对论 7 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 3 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 所有核电站都只利用重核裂变释放大量的原子能 d 既有重核裂变 又有轻核聚变释放大量的原子能 答案 ac 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 能力提升 8 多选 中国国际核聚变能源计划执行中心通过与有关国家广泛合作 未来 30 年到 50 年将可能建成民用电站 下列有关核聚变的说法中正确是 a 核聚变的反应方程式可以是 h h he n 2 13 14 21 0 b 聚变反应不必在很高的温度下进行 c 聚变时所释放的核能大小的计算公式是e mv2 1 2 d 在消耗相同质量的核燃料时 聚变反应释放的能量比裂变反应大得多 答案 ad 解析 核聚变反应是用氘和氚作为原料 在高温下进行的 故 a 选项正确 核能大 小的计算公式应是 e mc2 故 c 选项错误 在聚变反应中 平均每个核子放出的能量 比裂变反应中平均每个核子放出的能量要大 3 4 倍 故在消耗相同质量的核燃料时 聚变 反应释放的能量比裂变反应大得多 d 选项正确 9 多选 已知 介子 介子都是由一个夸克 夸克 u 或夸克 d 和一个反夸克 反 夸克 或反夸克 组成的 它们的带电荷量如下表所示 表中e为元电荷 ud 粒子 udud 带电荷量 e e e 2 3 e 1 3 e 2 3 e 1 3 下列说法正确的是 a 由 u 和 组成 d b 由 d 和 组成 u c 由 u 和 组成 d d 由 d 和 组成 u 答案 ad 10 原子反应堆的功率为 104 kw 1 h 消耗核燃料为 8 75 g 已知每个铀 235 裂变时 放出 200 mev 的核能 则该燃料中铀 235 所占的百分比是 答案 5 4 解析 反应堆每小时耗能e pt 3 6 1010 j 每个铀