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文檔簡介
1.(單選)(2010年高考大綱全國卷Ⅱ)原子核eq\o\al(A,Z)X與氘核eq\o\al(2,1)H反應生成一個α粒子和一個質(zhì)子.由此可知()A.A=2,Z=1 B.A=2,Z=2C.A=3,Z=3 D.A=3,Z=2解析:選D.寫出核反應方程:eq\o\al(A,Z)X+eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(4,2)He+eq\o\al(1,1)H,由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒,列方程:A+2=4+1,Z+1=2+1,解得:A=3,Z=2,故答案為D.2.(雙選)下列說法正確的是()A.eq\o\al(15,7)N+eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(12,6)C+eq\o\al(4,2)He是α衰變方程B.eq\o\al(1,1)H+eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(3,2)He+γ是核聚變反應方程C.eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th+eq\o\al(4,2)He是核裂變反應方程D.eq\o\al(4,2)He+eq\o\al(27,13)Al→eq\o\al(30,15)P+eq\o\al(1,0)n是原子核的人工轉變方程解析:選BD.選項A、D為原子核的人工轉變,選項B為輕核聚變,選項C為原子核的衰變,故選項B、D正確.3.(單選)(2010年高考北京卷)太陽因核聚變釋放出巨大的能量,同時其質(zhì)量不斷減少.太陽每秒鐘輻射出的能量約為4×1026J,根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程,太陽每秒鐘減少的質(zhì)量最接近()A.1036kg B.1018kgC.1013kg D.109kg解析:選D.因為ΔE=Δmc2,而太陽每秒鐘輻射的能量為4×1026J,故太陽每秒鐘減少的質(zhì)量為Δm=eq\f(ΔE,c2)≈4.4×109kg,D正確.4.(單選)某科學家提出年輕熱星體中核聚變的一種理論,其中的兩個核反應方程為eq\o\al(1,1)H+eq\o\al(12,6)C→eq\o\al(13,7)N+Q1,eq\o\al(1,1)H+eq\o\al(15,7)N→eq\o\al(12,6)C+X+Q2方程中Q1、Q2表示釋放的能量,相關的原子核質(zhì)量見下表:原子核eq\o\al(1,1)Heq\o\al(3,1)Heeq\o\al(4,2)Heeq\o\al(12,6)Ceq\o\al(13,7)Neq\o\al(15,7)N質(zhì)量/u1.00783.01604.002612.000013.005715.0001以下推斷正確的是()A.X是eq\o\al(3,2)He,Q2>Q1B.X是eq\o\al(4,2)He,Q2>Q1C.X是eq\o\al(3,2)He,Q2<Q1D.X是eq\o\al(4,2)He,Q2<Q1解析:選B.由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒,可判斷X為eq\o\al(4,2)He,根據(jù)質(zhì)能方程可求解Q2>Q1,故選B.5.我國自行設計并研制的“人造太陽”——托卡馬克實驗裝置運行獲得重大進展,這標志著我國已經(jīng)邁入可控熱核反應領域先進國家行列.該反應所進行的聚變過程是eq\o\al(2,1)H+eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He+eq\o\al(1,0)n,反應原料氘(eq\o\al(2,1)H)富存于海水中,而氚(eq\o\al(3,1)H)是放射性元素,自然界中不存在,但可以通過中子轟擊鋰核(eq\o\al(6,3)Li)的人工核轉變得到.(1)請把下列用中子轟擊鋰核(eq\o\al(6,3)Li)產(chǎn)生一個氚核(eq\o\al(3,1)H)和一個新核的人工核轉變方程填寫完整:________+eq\o\al(1,0)n→________+eq\o\al(3,1)H.(2)在(1)中,每產(chǎn)生1g氚的同時有多少個eq\o\al(6,3)Li核實現(xiàn)了核轉變?(阿伏加德羅常數(shù)NA取6.0×1023mol-1)(3)一個氘核和一個氚核發(fā)生核聚變時,平均每個核子釋放的能量為5.6×10-13J,求該核聚變過程中的質(zhì)量虧損.解析:(1)核反應方程為:eq\o\al(6,3)Li+eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(4,2)He+eq\o\al(3,1)H.(2)因為1g氚為eq\f(1,3)mol,根據(jù)核反應方程,實現(xiàn)核轉變的eq\o\al(6,3)Li也為eq\f(1,3)mol,所以有2.0×1023個eq\o\al(6,3)Li實現(xiàn)了核轉變.(3)根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程ΔE=Δmc2,核聚變反應中有5個核子參加了反應,所以質(zhì)量虧損為Δm=3.1×10-29kg.答案:(1)eq\o\al(6,3)Lieq\o\al(4,2)He(2)2.0×1023個(3)3.1×10-29kg一、單項選擇題1.利用重核裂變釋放核能時選鈾235,主要原因是()A.它裂變放出核能比其他重核裂變放出的核能多B.它可能分裂成三部分或四部分C.它能自動裂變,與體積無關D.它比較容易形成鏈式反應解析:選D.鈾235發(fā)生裂變時會生成2~3個中子,中子再去轟擊鈾核發(fā)生鏈式反應,但發(fā)生鏈式反應還必須要使鈾塊體積大于臨界體積,所以選項A、B、C錯誤,選項D正確.2.重核裂變和輕核聚變是人類獲得核能的兩種主要途徑,下列判斷正確的是()A.裂變和聚變過程中都有質(zhì)量虧損B.裂變過程中有質(zhì)量虧損,聚變過程中質(zhì)量有所增加C.裂變過程中質(zhì)量有所增加,聚變過程中有質(zhì)量虧損D.裂變、聚變過程中質(zhì)量都增加解析:選A.根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程進行判斷,人類利用原子能的主要途徑是重核裂變和輕核聚變,在這兩個過程中有原子能釋放,由愛因斯坦的質(zhì)能方程ΔE=Δmc2可知,在獲取能量的同時,質(zhì)量是減少的,也就是發(fā)生質(zhì)量虧損.所以A選項正確.3.下列說法不正確的是()A.eq\o\al(2,1)H+eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He+eq\o\al(1,0)n是聚變B.eq\o\al(235,92)U+eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(140,54)Xe+eq\o\al(94,38)Sr+2eq\o\al(1,0)n是裂變C.eq\o\al(226,98)Ra→eq\o\al(222,96)Rn+eq\o\al(4,2)He是α衰變D.eq\o\al(24,11)Na→eq\o\al(24,12)Mg+eq\o\al(0,-1)e是裂變解析:選D.由于聚變是輕核結合為質(zhì)量較大的原子核的反應,衰變是指放射性核自發(fā)地放射出某種粒子,而裂變是重核分裂為質(zhì)量較小的幾部分,由此可知D是不正確的.4.下列說法正確的是()A.鈾235只要俘獲中子就能進行鏈式反應B.所有的鈾核俘獲中子后都能裂變C.太陽不斷地向外輻射大量能量,太陽質(zhì)量應不斷減小,日地間距離應不斷增大,地球公轉速度應不斷減小D.粒子散射實驗的結果證明原子核是由質(zhì)子和中子組成的解析:選C.要發(fā)生鏈式反應必須同時滿足三個條件:①必須具有足夠純度的鈾235(濃縮鈾);②鈾塊的體積必須大于或等于臨界體積;③要有足夠數(shù)量的慢中子,所以A錯誤;并不是所有的鈾核都能發(fā)生裂變,所以B也是錯誤的;由于太陽在向外輻射能量的過程中,會出現(xiàn)質(zhì)量虧損,由萬有引力定律可知日地間的引力要減小,所以日地間的距離要不斷增大,在向外運動的過程中由于要克服引力做功,故地球的公轉速度要不斷減?。涣W由⑸鋵嶒炞C明了原子是有核式結構的,所以D錯誤.只有C正確.故正確答案為C.5.(2011年惠州高二測試)北京奧組委接受專家建議,為成功舉辦一屆“綠色奧運”,場館周圍80%~90%的路燈將利用太陽能發(fā)電技術,奧運會90%的洗浴熱水將采用全玻璃真空太陽能集熱技術.太陽能是由太陽內(nèi)部熱核聚變反應形成的,其核反應主要是()A.eq\o\al(3,1)H+eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(4,2)He+eq\o\al(1,0)nB.eq\o\al(14,7)N+eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O+eq\o\al(1,1)HC.eq\o\al(235,92)U+eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(136,54)Xe+eq\o\al(90,38)Sr+10eq\o\al(1,0)nD.eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th+eq\o\al(4,2)He解析:選A.太陽內(nèi)部核聚變是氫原子核的聚變,故A正確;B項中為實現(xiàn)原子核人工轉變的反應.C項中為裂變,D項中為衰變,均不屬聚變反應.故B、C、D不正確.6.1個鈾235吸收1個中子發(fā)生核反應時,大約放出196MeV的能量,則1g純鈾235完全發(fā)生核反應放出的能量為(NA為阿伏加德羅常數(shù))()A.NA×196MeV B.235NA×196MeVC.235×196MeV D.eq\f(NA,235)×196MeV解析:選D.1g純235U有eq\f(1,235)×NA個235U.因此1g235U吸收中子完全發(fā)生核反應可以釋放出eq\f(NA,235)×196MeV能量.二、雙項選擇題7.關于聚變,以下說法中正確的是()A.兩個輕核聚變?yōu)橹械荣|(zhì)量的原子核時放出能量B.同樣質(zhì)量的物質(zhì)發(fā)生聚變時放出的能量比同樣質(zhì)量的物質(zhì)裂變時釋放的能量大好多倍C.聚變反應的條件是聚變物質(zhì)的體積達到臨界體積D.發(fā)生聚變反應時的原子核必須有足夠大的動能解析:選BD.兩個輕核聚合為較大質(zhì)量的原子核就可釋放能量但不一定是中等質(zhì)量的核,故A項錯誤.聚變反應放出的能量比同樣質(zhì)量的物質(zhì)裂變時釋放的能量大得多,這點由聚變反應的特點我們就可以知道,故B項正確.裂變反應的條件是裂變物質(zhì)的體積達到臨界體積,而聚變反應的條件是原子核間距達到10-15m,故要求有足夠大的動能才能克服原子核間的斥力做功,故C錯,D正確.8.當一個重核裂變時,它能產(chǎn)生的兩個核()A.一定是穩(wěn)定的B.含有的中子數(shù)較裂變前重核的中子數(shù)少C.裂變時釋放的能量等于俘獲中子時得到的能量D.可以是多種形式的兩個核的組合解析:選BD.重核裂變?yōu)閮蓚€中等質(zhì)量的核時平均要放出2~3個中子,故中子數(shù)會減少,重核裂變的產(chǎn)物是多種多樣的,選項B、D正確.9.2009年10月31日8時6分,中國科學界“兩彈一星”巨星錢學森在北京逝世,享年98歲.人民群眾深刻悼念這位有著“中國航天之父”稱號的偉大科學家.下列核反應方程中屬研究兩彈的基本核反應方程式的是()A.eq\o\al(14,7)N+eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O+eq\o\al(1,1)HB.eq\o\al(235,92)U+eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(90,38)Sr+eq\o\al(136,54)Xe+10eq\o\al(1,0)nC.eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th+eq\o\al(4,2)HeD.eq\o\al(2,1)H+eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He+eq\o\al(1,0)n解析:選BD.“兩彈”指原子彈和氫彈,它們的核反應屬于重核的裂變與輕核的聚變,故應選B、D.10.據(jù)新華社報道,由我國自行設計、研制的世界第一套全超導核聚變實驗裝置(又稱“人造太陽”)已完成了首次工程調(diào)試.下列關于“人造太陽”的說法正確的是()A.“人造太陽”的核反應方程是eq\o\al(2,1)H+eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He+eq\o\al(1,0)nB.“人造太陽”的核反應方程是eq\o\al(235,92)U+eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(141,56)Ba+eq\o\al(92,36)Kr+3eq\o\al(1,0)nC.“人造太陽”釋放的能量大小的計算公式是ΔE=Δmc2D.“人造太陽”核能大小的計算公式是E=eq\f(1,2)mc2解析:選AC.“人造太陽”發(fā)生的是氫核聚變,所以核反應方程式為eq\o\al(2,1)H+eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He+eq\o\al(1,0)n,而B選項中的核反應是核裂變,故錯誤;“人造太陽”釋放的能量大小的計算公式是ΔE=Δmc2,而核能大小的計算公式為E=mc2,D錯誤,故選項A、C正確.三、非選擇題11.四個氫核聚變成一個氦核,同時放出兩個正電子,釋放出2.8×106eV的能量,寫出核反應方程,并計算1g氫核完成這個反應后釋放出多少焦耳的能量.解析:該反應的核反應方程為:4eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(4,2)He+2eq\o\al(0,1)e.由此可知,平均每個氫核反應釋放出的能量為E0=2.8÷4×106eV=7×105eV.1g氫核(即1mol)所包含的氫核的粒子個數(shù)為6.0×1023個,應釋放出的總能量E為
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