高三物理-核反應(yīng)-核能-裂變-輕核的聚變同步檢測

上教考資源網(wǎng)助您教考無憂版權(quán)所有@中國教育考試資源網(wǎng)高三物理核反應(yīng)核能裂變輕核的聚變同步檢測說明：本試卷分為第Ⅰ、Ⅱ卷兩部分，請將第Ⅰ卷選擇題的答案填入題后括號內(nèi)，第Ⅱ卷可在各題后直接作答.共100分，考試時間90分鐘.第Ⅰ卷（選擇題共40分）一、本題共10小題，每小題4分，共40分.在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分.1.關(guān)于太陽輻射能的主要由來，下列說法中正確的是 （）A.來自太陽中重元素裂變反應(yīng)釋放的核能B.來自太陽中輕元素聚變反應(yīng)釋放的核能C.來自太陽中碳元素氧化釋放的化學(xué)能D.來自太陽中本身貯存的大量內(nèi)能解析本題考查輕核聚變的事例.正確選項為B.答案B2.在原子核的人工轉(zhuǎn)變過程中，科學(xué)家常用中子轟擊原子核，這是因為（）A.中子的質(zhì)量較小B.中子的質(zhì)量較大C.中子的能量較大D.中子是電中性的解析科學(xué)家常用中子轟擊原子核，這是因為中子不帶電，比其他帶電粒子更能充分地接近原子核，故正確選項是D.答案D3.現(xiàn)已建成的核電站利用的是（）A.放射性元素衰變放出的能量B.人工放射性同位素放出的能量C.重核裂變放出的能量D.輕核聚變放出的能量解析本題考查重核裂變的應(yīng)用.現(xiàn)已建成的核電站均是由重核裂變放出的能量.正確選項為C.答案C4.原子彈和氫彈各是根據(jù)什么原理制造的（）A.都是依據(jù)重核的裂變B.都是依據(jù)輕核的聚變C.原子彈是根據(jù)輕核聚變，氫彈是根據(jù)重核裂變D.原子彈是根據(jù)重核裂變，氫彈是根據(jù)輕核聚變解析本題考查原子彈和氫彈的制造原理.原子彈是根據(jù)重核裂變原理制造的，氫彈是根據(jù)輕核聚變原理制造的.故正確選項為D.答案D5.下列核反應(yīng)或核衰變方程中，符號“X”表示中子的是（）A.+→+XB.+→+XC.+→+2+XD.→+X解析由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，A、C選項中的X是中子，B選項中的X是質(zhì)子，D項中的X是電子.答案AC6.關(guān)于鈾核的裂變，下列說法正確的是（）A.鈾核裂變的產(chǎn)物是多種多樣的B.鈾核裂變時能同時釋放2~3個中子C.為了使裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)容易進行，最好用濃縮鈾235D.鈾塊的體積對產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)無影響解析鈾核受到中子的轟擊會引起裂變，裂變的產(chǎn)物是多種多樣的，具有偶然性，裂變成兩塊的情況較多，也可能分裂成多塊，并放出幾個中子.為了使裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)容易進行，最好用濃縮鈾235，并且要使鈾塊的體積超過臨界體積，故A、B、C正確，D錯誤.答案ABC7.關(guān)于熱核反應(yīng)，下列說法正確的是（）A.只要有足量的和混合，就可以發(fā)生熱核反應(yīng)B.熱核反應(yīng)中平均每個核子放出能量比鏈?zhǔn)椒磻?yīng)多C.地球內(nèi)部持續(xù)進行著熱核反應(yīng)D.熱核反應(yīng)需要幾百萬度的高溫解析要使輕核發(fā)生聚變，必須使它們的距離十分接近，達到10-15m答案BD8.一個中子和一個質(zhì)子相結(jié)合生成一個氘核，若它們的質(zhì)量分別是m1、m2、m3，則（）A.由于反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)不變，所以m1+m2=m3B.由于反應(yīng)時釋放出了能量，所以m1+m2＞m3C.由于反應(yīng)在高溫高壓下進行,從而吸收能量，所以m1+m2＜m3D.反應(yīng)時放出了頻率為的光子，式中c是光速，h是普朗克常量解析本題主要考查質(zhì)量虧損.由ΔE=Δmc2=(m1+m2-m3)c2=hv知，v=是放出光子的頻率，故只有BD正確.答案BD9.中微子離開太陽向地球運動的過程中，發(fā)生“中微子振蕩”，轉(zhuǎn)化為μ子和τ子.科學(xué)家通過中微子觀測站的觀察和理論分析，終于弄清了中微子失蹤的比例和機理.若中微子在運動中只轉(zhuǎn)化為τ子和μ子，已知μ子運動方向與中微子方向一致，則τ子的運動方向（）A.一定與中微子方向一致B.一定與中微子方向相反17.(8分)一個中子轟擊鈾核（）可裂變生成鋇（）和氪（）.已知、、和中子的質(zhì)量分別是235.0439u、140.9139u、91.8973u和1.0087u.寫出鈾裂變反應(yīng)方程，并計算一個裂變時放出的能量.解析本題考查核反應(yīng)方程及質(zhì)能方程的應(yīng)用.核反應(yīng)方程為+→++3由質(zhì)能方程得放出的能量為ΔE=Δmc2=200.55MeV=3.2×10-11J.答案+→++3200.55MeV或3.2×10-11J18.（10分）原子反應(yīng)堆的功率為104kW,1h消耗的燃料為8.75g.已知每個235U裂變時放出的核能為2×108eV，求核燃料中所占的百分比.解析本題考查核反應(yīng)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）太陽現(xiàn)在正處于主序星演化階段.它主要是由電子和、等原子核組成的.維持太陽輻射的是它內(nèi)部的核聚變反應(yīng)，核反應(yīng)方程式是2+4→+釋放的核能，這些核能最后轉(zhuǎn)化為輻射能.根據(jù)目前關(guān)于恒星演化的理論，若由于核聚變反應(yīng)而使太陽中的數(shù)目從現(xiàn)有數(shù)目減少10%，太陽將離開主序星階段而轉(zhuǎn)入紅巨星的演化階段.為了簡化，假定目前太陽全部由電子和組成.（1）已知質(zhì)子質(zhì)量mp=1.6726×10-27kg,的質(zhì)量mα=6.6458×10-27kg，電子質(zhì)量me=0.9×10-30kg，光速c=3.0×（2）又知地球上與太陽光垂直的每平方米截面上，每秒通過的太陽輻射能W=1.35×103W/m2，太陽質(zhì)量M=2×1030kg,日地中心距離r=1.5×解析（1）根據(jù)質(zhì)能公式，每發(fā)生一次核聚變反應(yīng)釋放的能量為：ΔE=(4mp+2me-mα)c2=4.2×10-12J. ①（2）根據(jù)題給的假定，在太陽繼續(xù)保持在主序星階段的時間內(nèi)，發(fā)生題中所述的核聚變反應(yīng)的次數(shù)為：N=×10% ②因此太陽總共輻射的總能量為E=N·ΔE ③太陽輻射是