题目列表(包括答案和解析)
29、[03天津理综8]人类探测月球发现,在月球的土壤中含有较丰富的质量数为3的氦,它可以作为未来核聚变的重要原料之一.氦的该种同位素应表示为( ).
A.He B.He C.He D.He
答:B.
解析:氮的分子式为He,同位素为电荷数相同而质量数不同的元素.故选B.
28、7.原子反应堆是实现可控制的重核裂变链式反应的一种装置,它主要有哪四部分组成?( A )
A.原子燃料、减速剂、冷却系统和控制调节系统 B.原子燃料、减速剂、冷热系统和传热系统
C.原子燃料,调速剂、碰撞系统和传热系统 D.原子燃料,中子源、原子能聚存系统和输送系统
轻核聚变、可控热核反应A
27、6.关于原子反应堆,下面哪种说法是错误的 ( )
A.铀棒是核燃料,裂变时释放核能 B.镉棒的作用是控制反应堆的功率
C.石墨的作用是吸收中子 D.冷却剂的作用是控制反应堆的温度和输出内能
答C 点拨:石墨的作用是使中子减速.
26、关于我国已建成的秦山和大亚湾两座核电站,下面说法中正确的是 ( )
A.它们都是利用核聚变释放原子能的 B.它们都是利用核裂变释放原子能的
C.两者的核燃烧都是纯铀235 D.一座是利用核裂变一座是利用核聚变释放原子能
[解析] 目前核能利用的均是核裂变,核聚变的和平利用还处在探索阶段.[答案] B [点拨]核电站的核燃料是浓缩铀,其中铀235占3%-4%。
25、[02江苏大综22]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+X
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,为X的个数,则X为 ,= ,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∆E=
(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中放出的核能∆E=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.
答:(1)n,3,(mU-mBa-mKr-2mn)c2;(2)1.10×103k
解析:(1)链式反应中会放出中子n,所以x为n
由质量数和电荷数守恒得=3.
由质能方程得
∆E=(mU-mBa-mKr-2mn)c2。
(2)每年提供的总能量为E总=P/η设一年消耗质量为M总
则=1.01×103k
24、[01广东理综20]原子核反应有广泛的应用,如用于核电站等.在下列核反应中,属于核裂变反应的是( ).
A.B+n→Li+He B.→+He C.N+He→O+H D.U+n→Ba+Kr+3n
答:D.
解析:由链式反应特点知:反应过程中由一个中子引发裂变,放出2-3个中子促成链式反应,故D正确.
23、关于质能方程,下列哪种说法是正确的 ( )
A.质量减少,能量就会增加,在一定条件下质量转化为能量B.物体获得一定的能量,它的质量也相应地增加
C.某一定量的质量总是与一定量的能量相联系
D.物体一定有质量,但不一定有能量,所以质能方程仅是某种特殊条件下的数量关系
[解析] 根据爱因斯坦质能方程可知,物体具有的能量与质量有简单的正比关系。物体的质量增大,能量也增大,认为能量与质量转化的观点是错误的.所以A错B对.物体具有一定的质量,即对应一定的能量,是无条件的.故C对D错.[答案] BC [点拨] 质能方程中反映的是能量与质量的对应关系,但不能理解为能量转化为质量,也不能认为质量转化为能量.
重核裂变、链式反应、核反应堆A
22、 [03江苏9]原子从-个能级跃迁到一个较低的能级时,有可能不发射光子,例如在某种条件下,铬原子的n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时并不发射光子,而是将相应的能量转交给n=4能级上的电子,使之能脱离原子,这一现象叫做俄歇效应,以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子,已知铬原子的能级公式可简化表示为En=-A/n2,式中n=1,2,3,……表示不同能级,且是正的已知常数,上述俄歇电子的动能是( ).
A.3/16A B.7/16A C,11/16A D.13/16A
答:C
解析:根据题意n=1时,E1=-A;n=2时,E2=-A;n=4时,E4=-A·.
铬原子从n=2能级跃迁到n=1能级时放出能量为
∆E=E2- E1=A ∴俄歇电子动能为E= E4+∆E=A
235.0439 1.0087 138.9178 93.9154
反应方程下方的数字是中子及有关原子的静止质量(以原子质量单位u为单位).已知lu的质量对应的能量为9.3×102MeV,此裂变反应释放出的能量是 MeV.
答:1.82 ×102MeV.
解析:裂变过程中质量亏损为∆m=(235.0439+1.0087-138.9178-93.9154)u=3.2194u
由质能方程∆E=mc2,又1u相当于9.3×102MeV,则∆E=∆m×9.3×102=1.82×102MeV.
21、[00全国11]裂变反应是目前核能利用中常用的反应.以原子核U为燃料的反应堆中,当U俘获-个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式,其中一种可表示为
U + n →Xe + Sr + 3n
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