第6節(jié) 核能利用 第7節(jié) 小粒子與大宇宙 基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1(2019年濰坊期中)麻省理工學(xué)院要建人類史上第一個可控核聚變發(fā)電站該發(fā)電站的核反應(yīng)方程可能是()AHHHenBUThHeCUnKrBa3nDNHeOH【答案】A【解析】A為輕核聚變的反應(yīng)方程；B為衰變，不是核聚變反應(yīng)；C為重核裂變，不是核聚變反應(yīng)；D為粒子轟擊氮核得到質(zhì)子的核反應(yīng)，不是核聚變反應(yīng)2一個鈾235吸收一個中子后發(fā)生的反應(yīng)方程式是UnXeSr10n，放出的能量為E，鈾235核的質(zhì)量為M，中子的質(zhì)量為m，氙136核的質(zhì)量為m1，鍶90核的質(zhì)量為m2，真空中光速為c，則釋放的能量E等于()A(Mm1m2)c2B(Mmm1m2)c2C(Mm1m29m)c2D(m1m29mM)c2【答案】C【解析】鈾235裂變時的質(zhì)量虧損mMmm1m210mMm1m29m，由質(zhì)能方程可得Emc2(Mm1m29m)c2.3(2019年上海名校月考)核反應(yīng)堆是人工控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度，并獲得核能的裝置它是由以下幾個主要部件構(gòu)成：(1)鈾棒；(2)控制棒；(3)減速劑；(4)冷卻劑關(guān)于控制棒的主要作用，下面說法正確的是()A使中子減速，維持鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的進(jìn)行B吸收中子，控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度C冷卻降溫，控制核反應(yīng)堆的溫度不要持續(xù)升高D控制鈾的體積不要超過臨界體積【答案】B【解析】控制棒是用含有金屬鉿、銦、銀、鎘等材料做成的，可以有效吸收反應(yīng)堆中的中子中子越多，核反應(yīng)越劇烈，故核反應(yīng)堆就像一堆火一樣，要想讓核燃料的“火勢”減弱或加強(qiáng)，可通過調(diào)整控制棒在核反應(yīng)堆里的高度來實(shí)現(xiàn)，插入得越深，“吃”掉的中子越多，拔出得越高，產(chǎn)生的中子越多要想關(guān)閉核反應(yīng)堆，只需把足夠量的控制棒插入到核反應(yīng)堆里即可4雷蒙德·戴維斯因研究來自太陽的電子中微子(e)而獲得了2002年度諾貝爾物理學(xué)獎他探測中微子所用的探測器的主體是一個貯滿615 t四氯乙烯(C2Cl4)溶液的巨桶中微子可以將一個氯核轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€氬核和一個電子，其核反應(yīng)方程式為eClAre.已知Cl核的質(zhì)量為36.956 58 u，Ar核的質(zhì)量為36.956 91 u，e的質(zhì)量為0.000 55 u,1 u質(zhì)量對應(yīng)的能量為931.5 MeV.根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以判斷參與上述反應(yīng)的電子中微子的最小能量為()A0.82 MeVB0.31 MeVC1.33 MeVD0.51 MeV【答案】A【解析】核反應(yīng)過程中，反應(yīng)前的能量應(yīng)大于或等于反應(yīng)后的能量質(zhì)量關(guān)系為memClmArme，得me0.000 88 u則電子中微子的最小能量應(yīng)為0.000 88 u×931.5 MeV/u0.82 MeV，故A正確5(多選)下列所述正確的是()A原子是組成物質(zhì)的不可再分的最小微粒B原子是最大的微粒C原子由原子核和核外電子構(gòu)成，質(zhì)子和中子組成了原子核D質(zhì)子、中子本身也是復(fù)合粒子，它們也有著自己復(fù)雜的結(jié)構(gòu)【答案】CD6(多選)2005年被聯(lián)合國定為“世界物理年”，以表彰愛因斯坦對科學(xué)的貢獻(xiàn)愛因斯坦對物理學(xué)的貢獻(xiàn)有()A創(chuàng)立“相對論”B發(fā)現(xiàn)“X射線”C提出“光子說”D建立“原子核式模型”【答案】AC【解析】愛因斯坦提出了“光子說”，解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象，創(chuàng)立了相對論7(多選)為應(yīng)對能源危機(jī)和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，提高清潔能源的比重，我國制定了優(yōu)先選擇核能，其次加快發(fā)展風(fēng)電和再生能源的政策，在核電中長期發(fā)展規(guī)劃中要求2020年核電運(yùn)行裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)到4 000萬千瓦的水平，請根據(jù)所學(xué)物理知識，判斷下列說法中正確的是()A核能發(fā)電對環(huán)境的污染比火力發(fā)電要小B核能發(fā)電對環(huán)境的污染比火力發(fā)電要大C所有核電站都只利用重核裂變釋放大量的原子能D既有重核裂變，又有輕核聚變釋放大量的原子能【答案】AC【解析】目前核電站都用核裂變，其原料是鈾，且核裂變在核反應(yīng)堆中應(yīng)用的是比較清潔的能源，故A、C正確，B、D錯能力提升8(多選)中國國際核聚變能源計(jì)劃執(zhí)行中心通過與有關(guān)國家廣泛合作，未來30年到50年將可能建成民用電站下列有關(guān)核聚變的說法中正確是()A核聚變的反應(yīng)方程式可以是HHHenB聚變反應(yīng)不必在很高的溫度下進(jìn)行C聚變時所釋放的核能大小的計(jì)算公式是Emv2D在消耗相同質(zhì)量的核燃料時，聚變反應(yīng)釋放的能量比裂變反應(yīng)大得多【答案】AD【解析】核聚變反應(yīng)是用氘和氚作為原料，在高溫下進(jìn)行的，故A選項(xiàng)正確；核能大小的計(jì)算公式應(yīng)是Emc2，故C選項(xiàng)錯誤；在聚變反應(yīng)中，平均每個核子放出的能量比裂變反應(yīng)中平均每個核子放出的能量要大34倍，故在消耗相同質(zhì)量的核燃料時，聚變反應(yīng)釋放的能量比裂變反應(yīng)大得多，D選項(xiàng)正確9(多選)已知介子、介子都是由一個夸克(夸克u或夸克d)和一個反夸克(反夸克或反夸克)組成的，它們的帶電荷量如下表所示，表中e為元電荷.粒子ud帶電荷量eeeeee下列說法正確的是()A由u和組成B由d和組成C由u和組成D由d和組成【答案】AD10原子反應(yīng)堆的功率為104 kW,1 h消耗核燃料為8.75 g已知每個鈾235裂變時放出200 MeV的核能，則該燃料中鈾235所占的百分比是_【答案】5%【解析】反應(yīng)堆每小時耗能EPt3.6×1010 J，每個鈾核裂變時放能E12×108×1.6×1019 J3.2×1011 J，每小時需鈾235的質(zhì)量為m×235 g0.44 g，而實(shí)際消耗8.75 g，所占比例為×100%5%.4