5.1核能来自何方知识点题库

关于人类对原子核的研究，历史上曾用α粒子轰击氮14发现了质子．设α粒子的运动方向为正方向，已知碰撞前氮14静止不动，α粒子速度为v₀=3×10⁷m/s，碰撞后氧核速度为v₁=0.8×10⁷m/s，碰撞过程中各速度始终在同一直线上，请写出这个核反应的方程式，并求碰撞后质子的速度大小．（保留两位有效数字）

下列说法中正确的是（）

A . 康普顿效应表明光子只具有能量，不具有有动量 B . 光子在空间出现的概率可以通过波动的规律确定 C . 设质子、中子、α粒子的质量分别为m₁、m₂、m₃ ，两个质子和两个中子聚合成一个α粒子，释放的能量是（m₁+m₂﹣m₃）c² D . 汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中的偏转实验，发现阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷

关于原子核的结合能和比结合能，下列说法正确的是（）

A . 原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量 B . 自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能 C . 比结合能越大，原子核越稳定 D . 比结合能大的原子核结合或分解成比结合能小的原子核时释放核能

下列关于爱因斯坦质能方程的说法中正确的是（）

A . 只有运动物体才具有能量，静止物体没有能量 B . 一定的质量总是和一定的能量相对应 C . E=mc²中能量E其实就是物体的内能 D . 由△E=△mc²知质量和能量可以互相转化

已知氘核（ $\text{[math]}$ H）质量为2.0141u，中子（ $\text{[math]}$ n）质量为1.0087u，氦核（ $\text{[math]}$ He）质量为3.0160u，1u相当于931.5MeV．

（1）写出两个氘核聚变成 $\text{[math]}$ He的核反应方程；
（2）计算上述核反应中释放的核能（保留三位有效数字）；
（3）若两个氘核以相同的动能0.35MeV做对心碰撞即可发生上述反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应后生成的氦核（ $\text{[math]}$ He）和中子（ $\text{[math]}$ n）的动能各是多少？

铀核（ $\text{[math]}$ U）裂变生成钡（ $\text{[math]}$ Ba）和氪（ $\text{[math]}$ Kr），已知 $\text{[math]}$ U、 $\text{[math]}$ Ba、 $\text{[math]}$ Kr和中子的质量分别是235.0439u，140.9139u，91.8973u和1.0087u．

（1）写出铀裂变反应方程，并计算一个铀235裂变时放出的能量；
（2）我国秦山核电站功率为3×10⁵ kW，假设铀235能够完全裂变，其中一半的核能转化为电能，以上述裂变反应来估算电站一年消耗多少铀235？

已知氘核质量为2.013 6u，中子质量为1.008 7u， $\text{[math]}$ He的质量为3.015 0u．

（1）写出两个氘核聚变成 $\text{[math]}$ He的核反应方程；
（2）计算上述核反应中释放的核能△E=Mev（结果保留三位有效数字）．

利用氦﹣3（He）和氘进行的聚变安全无污染，容易控制．月球上有大量的氦﹣3，每个航天大国都将获得的氦﹣3作为开发月球的重要目标之一．“嫦娥一号”探月卫星执行的一项重要任务就是评估月球中氦﹣3的分布和储量．已知两个氘核（H）聚变生成一个氦﹣3，则该核反应方程为；已知H的质量为m₁ ， He的质量为m₂ ，反应中新产生的粒子的质量为m₃ ，光速为c，则上述核反应中释放的核能为△E=．

中国第三代核电自主化依托项目﹣﹣山东海阳核电站一期工程，已于2009年10月正式开工．在核电站中，核反应堆释放的核能转化为电能．核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能．核反应方程式 $\text{[math]}$ + $\text{[math]}$ → $\text{[math]}$ + $\text{[math]}$ +aX是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，a为X的个数，则X为，a=．以m_u、m_Ba、m_Kr分别表示 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 核的质量，m_n、m_p分别表示中子、质子的质量，c为真空中的光速，则在上述核反应过程中放出的核能△E=．

在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势．在核电站中，核反应堆释放的核能被转化成电能．核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量的核能．

$\text{[math]}$ U+n→ $\text{[math]}$ Ba+ $\text{[math]}$ Kr+αX

以上的核反应方程是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，α为X的个数，则X为，α=．以m₁、m₂、m₃分别表示U、Ba、Kr核的质量，m₄、m₅分别表示中子、质子的质量，c为光在真空中传播的速度，则上述核反应过程中放出的核能△E=．

典型的铀核裂变是生成钡和氪，同时放出x个中子： $\text{[math]}$ ，铀235质量为m₁ ，中子质量为m₂ ，钡144质量为m₃ ，氪89的质量为m₄ ．下列说法正确的是（）

A . 该核反应类型属于人工转变 B . 该反应放出能量 $\text{[math]}$ C . x的值是3 D . 该核反应比聚变反应对环境的污染较少

2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，强震引发了福岛核电站危机．核电中的 $\text{[math]}$ U发生着裂变反应，试完成下列反应方程式 $\text{[math]}$ U+ $\text{[math]}$ n→ $\text{[math]}$ Ba+ $\text{[math]}$ Kr+；已知 $\text{[math]}$ U、 $\text{[math]}$ Ba、 $\text{[math]}$ Kr和中子的质量分别是m_U、m_Ba、m_Kr、m_n ，该反应中一个 $\text{[math]}$ U裂变时放出的能量为．（已知光速为c）

人们发现，不同的原子核，其核子的平均质量（原子核的质量除以核子数）与原子序数有如图所示的关系。下列关于原子结构和核反应的说法正确的是（）

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A . 由图可知，原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损，要吸收能量 B . 由图可知，原子核A裂变成原子核B和C时会有质量亏损，要放出核能 C . 已知原子核A裂变成原子核B和C时放出的γ射线能使某金属板逸出光电子，若增加γ射线强度，则逸出光电子的最大初动能增大。 D . 卢瑟福提出的原子核式结构模型，可以解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征

下列说法正确的是（）

A . 卢瑟福通过α粒子散射实验确定了原子核是由质子和中子组成的 B . γ射线是核反应过程中产生的一种高速运动的粒子流，它的穿透能力很差 C . 铀235能自发的发生裂变反应，但因半衰期不变，所以秦山核电站的发电功率也是固定不变的 D . 爱因斯坦质能方程E=mc²表明，物体具有的能量和它的质量之间有简单的正比关系，但不能说核反应中质量会转化成能量

下列说法正确的是（）

A . 核子结合为原子核时总质量将减小 B . 天然放射现象说明原子具有核式结构 C . γ射线具有很强的电离能力 D . 原子核发生一次β 衰变核内增加一个质子

月球土壤里大量存在着一种叫做“氦3”( $\text{[math]}$ )的化学元素，是核聚变的重要原料之一。科学家初步估计月球上至少有100万吨“氦3”，如果相关技术开发成功，将可为地球带来取之不尽的能源。关于“氦3”与氘核( $\text{[math]}$ )聚变生成“氦4”( $\text{[math]}$ )，下列说法中正确的是（）

A . 该核反应方程式为 $\text{[math]}$ B . 该核反应生成物的质量大于参加反应物的质量 C . 该核反应出现质量亏损，吸收能量 D . 因为“氦3”比“氦4”的比结合能小，所以“氦3”比“氦4”稳定

用中子轰击铀核（ $\text{[math]}$ ），其中的一个可能反应是分裂成钡（ $\text{[math]}$ ）和氪（ $\text{[math]}$ ）两部分，放出3个中子。各个核和中子的质量如下（计算结果在小数点后保留两位小数）：

m_U＝390.313 9×10^－27 kg，m_n＝1.674 9×10^－27 kg；

m_Ba＝234.001 6×10^－27 kg，m_Kr＝152.604 7×10^－27 kg。

（1）试写出核反应方程
（2）求出反应中释放的核能。
（3）我国第一座核电站——秦山核电站总装机容量达到650万千瓦，求秦山核电站一年需要消耗多少千克的裂变原料？

太阳每年辐射到地球上的能量相当于燃烧1813亿吨标准煤所放出的能量，是全世界年需能量总和的5000倍，是地球上最大的能源．太阳内部有多种热核反应，其中的一个反应方程是： $\text{[math]}$ 。若已知 $\text{[math]}$ 的质量为m₁ ， $\text{[math]}$ 的质量为m₂ ， $\text{[math]}$ 的质量为m₃ ， $\text{[math]}$ 的质量为m₄ ，则下列说法中正确的是（　　）

A . $\text{[math]}$ 是中子 B . $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 是两种不同元素的原子核 C . $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 在常温下就能够发生聚变 D . 这个反应释放的核能为ΔE＝(m₁＋m₂－m₃－m₄)c²

关于近代物理研究，下列叙述符合事实的是（）

A . 天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的 B . 同种金属发生光电效应时，入射光的频率越低，光电子的最大初动能越大 C . 原子核的 $\text{[math]}$ 衰变表明，中子由质子和电子组成 D . 玻尔理论表明，氢原子能量越高，氢原子核外电子做圆周运动的动能越小

如图所示，“核反应堆”通过可控的链式反应实现核能的释放，核燃料是铀棒，在铀棒周围放“慢化剂”，石墨是很好的慢化剂，快中子和慢化剂中的原子核碰撞后，中子速度减小变为慢中子，控制棒是用能吸收慢中子的镉制成，以控制链式反应速度，下列说法正确的是（）

A . 将控制棒插入的更深一些，反应堆的链式反应速度将降低 B . 裂变产生的新核的比结合能小于铀核的比结合能 C . 石墨在反应堆中起到降低核反应速度的作用 D . 一个 $\text{[math]}$ 裂变释放的能量是200MeV，则该核反应中质量亏损约为 $\text{[math]}$ kg

5.1核能来自何方 知识点题库

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