高中物理人教版 (新课标)选修1五、核能的利用测试题

这是一份高中物理人教版 (新课标)选修1五、核能的利用测试题，共3页。试卷主要包含了以下说法正确的是，007 8 u，266 MeV，9×2-0等内容，欢迎下载使用。




1.利用重核裂变释放核能时选用铀235核,主要原因是( )


A.它裂变放出核能比其他重核裂变多


B.它可能分裂成三部分或四部分


C.它能自动裂变,与体积无关


D.它比较容易形成链式反应


解析:铀235核易于吸收慢中子,容易形成链式反应。


答案:D


2.核反应方程H+H→n,在该核反应中将( )


A.吸收能量 质量增加


B.吸收能量 质量亏损


C.放出能量 质量亏损


D.放出能量 质量增加


解析:聚变反应中质量亏损,释放能量。


答案:C


3.U吸收一个慢中子后,分解成Ba和Kr,并放出( )


A.1个α粒子


B.1个氘核


C.3个中子


D.2个中子


解析:裂变方程为U+n→Ba+Kr+n,放出3个中子。


答案:C


4.以下说法正确的是( )


A.聚变是裂变的逆反应


B.如果裂变释放能量,则聚变必定吸收能量


C.聚变需将反应物加热至数百万度以上高温,显然是吸收能量


D.裂变与聚变均可释放巨大能量


解析:从形式上看,裂变与聚变似乎是互为逆反应,其实不然,因为二者的反应物与生成物全然不同。裂变是重核分裂成中等核,而聚变则是轻核聚合成为次轻核,无直接关联,并非互为逆反应,A错误。既然裂变与聚变不是互为逆反应,则在能量的流向上也不必相反,所以B错。要实现聚变反应,必须使参加反应的轻核充分接近,需要数百万度高温提供能量。但聚变反应一旦实现,所释放的能量远大于所吸收的能量。因此,总的说来,聚变反应还是释放能量,故D正确,C错误。


答案:D


5.在某些恒星内,3个α粒子结合成一个C,C原子的质量是12.000 0 u,He原子的质量是4.002 6 u,已知1 u=1.66×10-27 kg,则(1 u相当于931.5 MeV的能量)( )


A.反应过程中的质量亏损是Δm=0.007 8 u


B.反应过程中的质量亏损是Δm=1.29×10-29 kg


C.反应过程中放出的能量是7.266 MeV


D.反应过程中放出的能量是1.16×10-19 J


解析:其反应方程是HeC。其质量亏损Δm=3×4.002 6 u-12.000 0 u=0.007 8 u,A项对;Δm=0.007 8×1.66×10-27 kg=1.29×10-29 kg,B项对;ΔE=0.007 8×931.5 MeV=7.266 MeV,C项对;ΔE=Δmc2=1.29×10-29 kg×(3.0×108 m/s)2=1.16×10-12 J,D项错。


答案:ABC


6.我国秦山核电站第三期工程中有两个60万千瓦的发电机组,发电站的核能来源于U的裂变,现有四种说法:


①U原子核中有92个质子,有143个中子


U的一种可能裂变是变成两个中等质量的原子核,核反应方程式为XeSr+n


U是天然放射性元素,常温下它的半衰期约为45亿年,升高温度半衰期变短


以上说法中完全正确的有( )


A.①②③


B.②③


C.①③


D.①②


解析:由U的质量数和电荷数关系易知①正确。由核反应方程中电荷数守恒和质量数守恒知②正确;半衰期不受外界因素干扰,故③错误。故答案为D。


答案:D


7.历史上利用加速器实现的核反应,是用加速后动能为0.5 MeV的质子p轰击静止的X,生成两个动能均为8.9 MeV的He。(1 MeV=1.6×10-13 J)


(1)上述核反应方程为 。


(2)质量亏损为 kg。


解析:(1)核反应方程为pHeHe


或pLiHeHe。


(2)释放的核能ΔE=(8.9×2-0.5)×1.6×10-13 J


=2.768×10-12 J。


由ΔE=Δmc2得Δm= kg


≈3.1×10-29 kg。


答案:(1)pHeHe(或pLiHeHe) (2)3.1×10-29


8.一个质子和两个中子聚变为一个氚核,已知质子质量mH=1.007 3 u,中子质量mn=1.008 7 u,氚核质量m=3.018 u。


(1)写出聚变方程。


(2)释放出的核能有多大?


(3)平均每个核子释放的能量有多大?


解析:(1)聚变方程为H+H。(2)质量亏损Δm=mH+2mn-m=(1.007 3+2×1.008 7-3.018) u=0.006 7 u。释放的核能ΔE=Δmc2=0.006 7×931.5 MeV≈6.24 MeV。(3)平均每个核子释放的能量为 MeV=2.08 MeV。


答案:(1H+H (2)6.24 MeV (3)2.08 MeV