题目列表(包括答案和解析)
连接体的拟题在高考命题中由来已久,考查考生综合分析能力,起初是多以平衡态下的连接体的题呈现在卷面上,随着高考对能力要求的不断提高,近几年加强了对非平衡态下连接体的考查力度.
6.(★★★★★)在其他能源中,核能具有能量大、地区适应性强的优势.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.
(1)核反应方程式U+n→Ba+Kr+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mu、mBa、mKr分别表示U、Ba、Kr核的质量,mn 、mp分别表示中子、质子的质量,c为光在真空中传播的速度,则在上述核反应过程中放出的核能ΔE=________.
(2)有一座发电能力为P=1.00×106kW的核电站,核能转化为电能的效率η=40%.假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应,已知每次核反应过程放出的核能ΔE=2.78×10-11J, U核的质量Mu=390×10-27kg.求每年(1年=3.15×107s)消耗的U的质量.
5.(★★★★★)太阳现正处于主序星演化阶段,它主要是由电子和H、He等原子核组成.维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应,核反应方程是2e+4H→He+释放的能量,这些核能最后转化为辐射能.根据目前关于恒星演化的理论,若由于聚变反应而使太阳中的H核数目从现有数减少10%,太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段.为了简化,假定目前太阳全部由电子和H核组成.
(1)为了研究太阳演化进程,需知道目前太阳的质量m1.已知地球半径R=6.4×106 m.地球质量m2=6.0×1024 kg,日地中心的距离r=1.5×1011 m,地球表面处的重力加速度g= 10 m/s2,1年约为3.2×107 s.试估算目前太阳的质量m1.
(2)已知质子质量mp=1.6726×10-27kg,He质量mα=6.6458×10-27kg,电子质量me=0.9×10-30kg,光速c=3×108m/s.求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能.
(3)已知地球上与太阳光垂直的每平方米截面上,每秒通过的太阳辐射能ω=1.35×103W/m2.试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命.
4.(★★★★)两个氘核的质量为2.0136 u,氦3的质量为3.0150 u,中子的质量为 1.0087 u.
(1)写出核反应方程.
(2)计算两个氘核聚变释放的能量.
(3)计算1 kg氘完全聚变为氦3所释放的能量,这能量相当于多少煤完全燃烧放出的热能?(煤的燃烧值q=3.344×107 J/kg)
3.(★★★★)处于静止状态的X原子核,经历一次α衰变后变成质量为M的Y原子核.放出的α粒子垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场,测得其做圆周运动的半径为r.已知α粒子的质量为m,电量为q,求此衰变过程亏损的质量.
2.(★★★)两个中子和两个质子结合成一个α粒子时,可放出28.30 MeV的能量,三个α粒子结合成一个碳核时,可放出7.26 MeV的能量,由此可以推断:6个中子和6个质子结合成一个碳核时,可释放出能量为________MeV.
1.(★★★)氘核(H)和氚核(H)聚合成氦核(He)的反应方程如下:
H+H→He+n.
设氘核质量为m1,氚核质量为m2,氦核质量为m3,中子质量为m4,则反应过程中释放的能量为
A.(m1+m2-m3)c2
B.(m1+m2-m4)c2
C.(m1+m2-m3-m4)c2
D.(m3+m4-m1-m2)c2
3.在无光子辐射的情况下,核反应中释放的核能转化为生成新核和新粒子的动能.在此情况下可依据力学规律--动量守恒和能量守恒来计算核能及其分配关系.
●歼灭难点训练
1.爱因斯坦质能方程E=mc2,是核能计算的依据.在核反应中,反应前后若有质量亏损Δm,则可放出ΔE=Δmc2的核能.
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高考对核能知识点作为B级要求.其命题常集中于:核反应中核能释放与质能方程、动量守恒、能的转化与守恒的综合命题考查、或以核反应中核能转化为线索进行物理、化学、生物多学科的综合命题考查.在能源危机日益严重的今天,核能的利用是人们关注的社会热点,也是理科综合测试命题的重点.
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