1、第十九章第7、8节考点对应题号基础训练能力提升1.核裂变1,3,4,5112.核聚变6,7,8 123.粒子与宇宙29,10基础训练1我国科学家研制“两弹”所涉及的基本核反应方程有：(1)UnSrXekn(2)HHHedn下列关于这两个方程的说法正确的是()A方程(1)中k10，方程(2)中d1B方程(1)中k6，方程(2)中d1C方程(1)属于轻核聚变D方程(2)属于衰变A解析根据质量数守恒，方程(1)中箭头左侧的质量数之和为236，箭头右侧应有90136k236，解得k10，根据质量数守恒，方程(2)中应满足234d，解得d1，选项A正确，B错误；方程(1)为重核裂变，方程(2)为轻核聚变
2、，选项C、D错误22002年，美国科学杂志评出的“2001年世界十大科技突破”中，有一个是加拿大萨德伯里中微子观察站的结果，该站揭示了中微子失踪的原因，即观察到的中微子数目比理论值少是因为中微子在运动过程中转化为一个子和一个子在上述研究中有以下说法，正确的是()若发现子和中微子的运动方向一致，则子的运动方向与中微子的运动方向相反若发现子和中微子的运动方向一致，则子的运动方向与中微子的运动方向可能一致若发现子和中微子的运动方向相反，则子的运动方向与中微子的运动方向一致若发现子和中微子的运动方向相反，则子的运动方向与中微子的运动方向可能相反ABCDB解析对微观粒子运用动量守恒定律，关键在于明确动量
3、守恒定律的适用条件，它包括高速运动物体和低速运动物体，包括宏观物体和微观物体，因此可用动量守恒定律判断，选项B正确3一个铀235吸收一个中子后发生的反应式是UnXeSr10n，放出的能量为E，铀235核的质量为M，中子的质量为m，氙136核的质量为m1，锶90核的质量为m2，真空中光速为c，则释放的能量E等于()A(Mm1m2)c2B (Mmm1m2)c2C(Mm1m29m)c2D(m1m29mM)c2C解析铀235裂变时的质量亏损mMmm1m210mMm1m29m，由质能方程可得Emc2(M9mm1m2)c24(多选)关于裂变反应，下列说法正确的是()A用中子轰击铀核发生裂变，其一定分裂为质
4、量差不多的两部分B铀核裂变为中等质量的原子核一定释放能量C铀核发生裂变时可能分裂成二、三或四部分D所有重核元素用中子轰击均能发生裂变反应BC解析用中子轰击U和Pu(钚)等少数几种重核元素才能发生裂变反应，发生裂变的原子核可能分裂为两部分、三部分或四部分，但产生两部分的概率很大，选项B、C正确5(多选)下面是铀核裂变反应中的一个：UnXeSr10n.已知铀235的质量为235.043 9 u，中子的质量为1.008 7 u，锶90的质量为89.907 7 u，氙136的质量为135.907 2 u，则此核反应中()A质量亏损为m235.043 9 u1.008 7 u89.907 7 u135.
5、907 2 uB质量亏损为m(235.043 91.008 789.907 7135.907 2101.008 7)uC释放总能量为E(235.043 91.008 789.907 7135.907 2101.008 7)(3108)2 JD释放总能量为E(235.043 91.008 789.907 7135.907 2101.008 7)931.5 MeVBD解析质量亏损是反应物与生成物之差，差值可用“u”或“kg”作单位，前者直接用1 u的亏损放出931.5 MeV的能量计算，后者核能的单位是焦耳，选项B、D正确6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、安全的核聚变燃
6、料，其参与的一种核聚变反应的方程式为HeHe2HHe.关于He聚变下列表述正确的是()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聚变反应没有质量的亏损D目前核电站都采用He聚变反应发电B解析聚变反应是轻核变为中等质量核的反应，发生质量亏损，释放能量目前核电站采用重核裂变反应7一个氘核和一个氚核经过核反应后生成氦核和中子，同时放出一个光子. 已知氘核、氚核、中子、氦核的质量分别为m1、m2、m3、m4，普朗克常量为h，真空中的光速为c.下列说法正确的是()A这个核反应是裂变反应B这个反应的核反应方程是HHHe2nC辐射出的光子的能量E(m3m4m1m2)c2D辐射出的光子在真空中的波长D
7、解析一个氘核和一个氚核经过核反应后生成一个氦核和一个中子，这是核聚变反应，选项A、B错误核反应的质量亏损mm1m2m3m4，辐射出的光子的能量E(m1m2m3m4)c2，选项C错误光子在真空中的频率，波长，选项D正确8(多选)据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置(又称“人造太阳”)已完成了首次工程调试下列关于“人造太阳”的说法正确的是()A“人造太阳”的核反应方程是HHHenB“人造太阳”的核反应方程是UnBaKr3nC“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是Emc2D“人造太阳”核能大小的计算公式是Emc2AC解析“人造太阳”是全超导核聚变实验装置，核反应是轻核聚
8、变而不是重核裂变，选项A正确，B错误；核能大小的计算根据爱因斯坦的质能方程，选项C正确，D错误能力提升9关于粒子，下列说法正确的是()A电子、质子和中子是组成物质的不可再分的最基本的粒子B强子都是带电的粒子C夸克模型是探究三大类粒子结构的理论D夸克模型说明电子电荷不再是电荷的最小单位D解析质子、中子是由不同夸克组成的，它们不是最基本的粒子；不同夸克构成的强子，有的带电，有的不带电，选项A、B错误；夸克模型是研究强子结构的理论，不同夸克带电不同，为e和e，说明电子电荷不再是电荷的最小单位，选项C错误，D正确10目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成u夸克带电荷量e，d夸
9、克带电荷量为e，e为元电荷，下列论断可能正确的是()A质子由1个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成B质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和2个d夸克组成C质子由1个u夸克和2个d夸克组成，中子由2个u夸克和1个d夸克组成D质子由2个u夸克和1个d夸克组成，中子由1个u夸克和1个d夸克组成B解析由于质子带e的正电荷，则由两个u夸克和一个d夸克组合，其总的电荷量为e；中子不带电，则一个u夸克和两个d夸克的总电荷量为零，选项B正确11在所有能源中核能具有能量密度大、区域适应性强的优势，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
10、生裂变反应，释放出大量核能(1)核反应方程式UnBaKraX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光速，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P1.00106 kW的核电站，核能转化为电能的效率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E2.781011 J，铀核的质量mU3901027 kg，求每年(1年3.15107 s)消耗的U的质量解析(1)由核反应的质量数守恒
11、、核电荷数守恒的规律知，X为中子，a等于3；由质能方程知，核反应过程中放出的核能为E(mUmBamKr2mn)c2(2)一年产生的核能E J78751016 J，一年核反应的次数n2.831027 (次)，一年消耗的 U的质量mnmU28310273901027 kg1 103.7 kg答案(1)n3(mUmBamKr2mn)c2(2)1 103.7 kg12太阳内部的核聚变可以释放出大量的能量，这些能量以电磁辐射的形式向四面八方辐射出去，其总功率达P3.81026 W(1)估算一下太阳每秒钟损失的质量；(2)设太阳上的核反应都是4HHe2e228 MeV这种形式的反应(是中微子，其质量远小于
12、电子质量，是穿透能力极强的中性粒子)，日地距离L1.51011 m，试估算每秒钟太阳垂直照射在地球表面上每平方米有多少中微子到达？(3)假设原始太阳全部由质子和电子组成，并且只有10%的质子可供“燃烧”，试估算太阳的寿命(太阳质量为2.01030 kg，质子质量为1.671027 kg)解析(1)太阳每秒钟放出的能量EPt3.81026J，由质能方程Emc2可得m kg4.2109 kg4.2106 t(2)每秒钟聚变反应的次数n次8.481037次每秒钟产生的中微子数n12n1.6961038个距太阳L1.51011m的球面面积S4L243.14(1.51011)2 m22.8261023 m2地球表面上每平方米中微子数n2个61014个(3)能发生反应的质子总质量为m12.0103010% kg，每次聚变反应用4个质子，每秒钟用的质子数n48.481037个每个质子的质量m01.671027 kg太阳的寿命t s3.531017s112亿年答案(1)4.2106 t(2)61014个(3)112亿年