高三物理-核反应-核能-裂变-轻核的聚变同步检测

上教考资源网助您教考无忧版权所有@中国教育考试资源网高三物理核反应核能裂变轻核的聚变同步检测说明：本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分，请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内，第Ⅱ卷可在各题后直接作答.共100分，考试时间90分钟.第Ⅰ卷（选择题共40分）一、本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分.1.关于太阳辐射能的主要由来，下列说法中正确的是 （）A.来自太阳中重元素裂变反应释放的核能B.来自太阳中轻元素聚变反应释放的核能C.来自太阳中碳元素氧化释放的化学能D.来自太阳中本身贮存的大量内能解析本题考查轻核聚变的事例.正确选项为B.答案B2.在原子核的人工转变过程中，科学家常用中子轰击原子核，这是因为（）A.中子的质量较小B.中子的质量较大C.中子的能量较大D.中子是电中性的解析科学家常用中子轰击原子核，这是因为中子不带电，比其他带电粒子更能充分地接近原子核，故正确选项是D.答案D3.现已建成的核电站利用的是（）A.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.轻核聚变放出的能量解析本题考查重核裂变的应用.现已建成的核电站均是由重核裂变放出的能量.正确选项为C.答案C4.原子弹和氢弹各是根据什么原理制造的（）A.都是依据重核的裂变B.都是依据轻核的聚变C.原子弹是根据轻核聚变，氢弹是根据重核裂变D.原子弹是根据重核裂变，氢弹是根据轻核聚变解析本题考查原子弹和氢弹的制造原理.原子弹是根据重核裂变原理制造的，氢弹是根据轻核聚变原理制造的.故正确选项为D.答案D5.下列核反应或核衰变方程中，符号“X”表示中子的是（）A.+→+XB.+→+XC.+→+2+XD.→+X解析由质量数守恒和电荷数守恒可知，A、C选项中的X是中子，B选项中的X是质子，D项中的X是电子.答案AC6.关于铀核的裂变，下列说法正确的是（）A.铀核裂变的产物是多种多样的B.铀核裂变时能同时释放2~3个中子C.为了使裂变的链式反应容易进行，最好用浓缩铀235D.铀块的体积对产生链式反应无影响解析铀核受到中子的轰击会引起裂变，裂变的产物是多种多样的，具有偶然性，裂变成两块的情况较多，也可能分裂成多块，并放出几个中子.为了使裂变的链式反应容易进行，最好用浓缩铀235，并且要使铀块的体积超过临界体积，故A、B、C正确，D错误.答案ABC7.关于热核反应，下列说法正确的是（）A.只要有足量的和混合，就可以发生热核反应B.热核反应中平均每个核子放出能量比链式反应多C.地球内部持续进行着热核反应D.热核反应需要几百万度的高温解析要使轻核发生聚变，必须使它们的距离十分接近，达到10-15m答案BD8.一个中子和一个质子相结合生成一个氘核，若它们的质量分别是m1、m2、m3，则（）A.由于反应前后质量数不变，所以m1+m2=m3B.由于反应时释放出了能量，所以m1+m2＞m3C.由于反应在高温高压下进行,从而吸收能量，所以m1+m2＜m3D.反应时放出了频率为的光子，式中c是光速，h是普朗克常量解析本题主要考查质量亏损.由ΔE=Δmc2=(m1+m2-m3)c2=hv知，v=是放出光子的频率，故只有BD正确.答案BD9.中微子离开太阳向地球运动的过程中，发生“中微子振荡”，转化为μ子和τ子.科学家通过中微子观测站的观察和理论分析，终于弄清了中微子失踪的比例和机理.若中微子在运动中只转化为τ子和μ子，已知μ子运动方向与中微子方向一致，则τ子的运动方向（）A.一定与中微子方向一致B.一定与中微子方向相反17.(8分)一个中子轰击铀核（）可裂变生成钡（）和氪（）.已知、、和中子的质量分别是235.0439u、140.9139u、91.8973u和1.0087u.写出铀裂变反应方程，并计算一个裂变时放出的能量.解析本题考查核反应方程及质能方程的应用.核反应方程为+→++3由质能方程得放出的能量为ΔE=Δmc2=200.55MeV=3.2×10-11J.答案+→++3200.55MeV或3.2×10-11J18.（10分）原子反应堆的功率为104kW,1h消耗的燃料为8.75g.已知每个235U裂变时放出的核能为2×108eV，求核燃料中所占的百分比.解析本题考查核反应堆.W=Pt=107×3600J=3.6×1010JW1=2×108eV=3.2×10-11Jn==1.125×1021m=235nu=235×1.125×1021×1.66×10-27kg=4.39×10-4kg=5%.答案5%19.（15分）太阳现在正处于主序星演化阶段.它主要是由电子和、等原子核组成的.维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程式是2+4→+释放的核能，这些核能最后转化为辐射能.根据目前关于恒星演化的理论，若由于核聚变反应而使太阳中的数目从现有数目减少10%，太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段.为了简化，假定目前太阳全部由电子和组成.（1）已知质子质量mp=1.6726×10-27kg,的质量mα=6.6458×10-27kg，电子质量me=0.9×10-30kg，光速c=3.0×（2）又知地球上与太阳光垂直的每平方米截面上，每秒通过的太阳辐射能W=1.35×103W/m2，太阳质量M=2×1030kg,日地中心距离r=1.5×解析（1）根据质能公式，每发生一次核聚变反应释放的能量为：ΔE=(4mp+2me-mα)c2=4.2×10-12J. ①（2）根据题给的假定，在太阳继续保持在主序星阶段的时间内，发生题中所述的核聚变反应的次数为：N=×10% ②因此太阳总共辐射的总能量为E=N·ΔE ③太阳辐射是