2019高中物理 第四章 原子核 第六节 核能利用 第七节 小粒子与大宇宙分层训练 粤教版选修3-5.doc

1第六节第六节 核能利用核能利用第七节 小粒子与大宇宙A 级 抓基础1在核反应堆中，为了使快中子的速度减慢，可选用作为中子减速剂的物质是( )A氢 B镉 C氧 D水解析：在可控核反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作减速剂，D正确答案：D2(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目前所有核电站都只利用重核裂变释放大量的原子能D目前既有重核裂变，又有轻核聚变释放大量的原子能解析：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 错误答案：AC3正电子是电子的反粒子，它跟普通电子的电量相等，而电性相反，科学家设想在宇宙的某些部分可能存在完全由反粒子构成的物质反物质.1997 年初和年底，欧洲和美国的科学研究机构先后宣布：他们分别制造出 9 个和 7 个反氢原子，这是人类探索反物质的一大进步你推测反氢原子的结构是( )A由一个带正电荷的质子与一个带负电荷的电子构成B由一个带负电荷的质子与一个带正电荷的电子构成C由一个不带电的中子与一个带负电荷的电子构成D由一个带负电荷的质子与一个带负电荷的电子构成解析：反氢原子的结构应该是反质子与反电子组成，即一个带负电荷的质子与一个带正电荷的电子构成，故 B 正确答案：B4新华社合肥 2006 年 9 月 28 日电，世界领先水平的我国新一代“人造太阳”实验装置 EAST28 日在安徽合肥首次放电成功，这意味着人类在核聚变能研究利用领域又迈出了新的一步关于核聚变，以下说法不正确的是( )2A与裂变相比轻核聚变辐射极少，更为安全、清洁B世界上已经有利用核聚变能来发电的核电站C要使轻核发生聚变，必须使它们的距离达到 1015 m 以内，核力才能起作用D地球上聚变燃料的储量十分丰富，从海水中可以提炼出大量核聚变所需的氘核解析：与裂变相比轻核聚变辐射极少，更为安全、清洁，故 A 正确；世界上已经有利用核裂变能来发电的核电站，故 B 错误；要使轻核发生聚变，必须使它们的距离达到1015 m 以内，核力才能起作用，故 C 正确；地球上聚变燃料的储量十分丰富，从海水中可以提炼出大量核聚变所需的氘核，故 D 正确答案：BB 级 提能力5科学家发现在月球上含有丰富的 He(氦 3)，它是一种高效、清洁、安全的核聚变3 2燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为 He He2 H He，关于 He 聚变下列表述3 23 21 14 23 2正确的是( )A聚变反应不会释放能量B聚变反应产生了新的原子核C聚变反应没有质量亏损D目前核电站都采用 He 聚变反应发电3 2解析：核聚变反应中产生新的原子核，同时由于发生了质量亏损，会有核能的释放，这是人类利用核能的途径之一目前核电站大多采用重核裂变的方法来释放与利用核能发电答案：B6.K介子衰变方程为：K0.其中 K介子和 介子带负的基元电荷，0介子不带电，如图所示一个 K介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧AP，衰变后产生的 介子的轨迹为圆弧PB，两轨迹在P点相切，它们半径RK与R之比为 21(0介子的轨迹未画出)由此可知 的动量大小与 0的动量大小之比为( )A11 B12 C13 D16解析：由R(K介子与 介子电荷量相同)和半径RK与R之比为 21 可知mv BqK介子的动量是 介子的 2 倍设 K介子的动量为 2p，则 介子的动量为p，若30介子的动量为p0，由动量守恒有 2ppp0，求得p03p.答案：C7假设某航空母舰的动力来自核反应堆，其中主要的核反应方程式是( )U nBaKr( ) n.235921 01415692361 0(1)在括号内填写 n 前的系数；1 0(2)用m1、m2、m3分别表示U、Ba、Kr 核的质量，m表示中子的质量，则上述23592141569236反应过程中一个铀 235 核发生裂变产生的核能 E是多少？(3)假设核反应堆的功率P6.0×105 kW，若一个铀 235 核裂变产生的能量为2.8×1011 J，则该航空母舰在海上航行一个月需要消耗多少 kg 铀 235?(铀 235 的摩尔质量M0.235 kg/mol，一个月约为t2.6×106 s，阿伏加德罗常数NA6.0×1023 mol1，计算结果保留两位有效数字)解析：(1)由质量数与核电荷数守恒可知，产生的中子数为 3；(2)由题意知，质量亏损为 mm1m2m32m，由质能方程可知，释放的核能为：Emc2(m1m2m32m)c2(3)一个月内核反应产生的总能量为：EPt同时 ENAE即PtNAEm Mm M解得： mPtM NAE代入数据得：m kg22 kg6.0 × 108 × 2.6 × 106 × 0.235 6.0 × 1023 × 2.8 × 1011答案：(1)3 (2)(m1m2m32m)c2 (3)22 kg