1、A组素养达标1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，它的主要组成部分是()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、发热系统和传热系统C原子燃料、调速剂、碰撞系统和热系统D原子燃料、中子源、原子能聚存和输送系统解析：核反应堆的主要部分包括燃料，即浓缩铀235；减速剂，采用石墨、重水或普通水；控制调节系统，用控制棒控制链式反应的速度；冷却系统，水或液态金属钠等流体在反应堆内外循环流动，把反应堆的热量传输出去，用于发电，故A正确，B、C、D错误答案：A2当一个重核裂变时，它所产生的两个核()A含有的总质子数比裂变前重核的质子数少B含有的总中子数比裂变前重核的中子数
2、多C裂变时释放的能量等于俘获中子时得到的能量D可能是多种形式的两个核的组合解析：一个重核裂变时，在产生两个核的同时，也放出中子，所以新产生的两个核的总中子数比裂变前重核的中子数要少，两个核的总质子数与裂变前重核的质子数相等，选项A、B错误；裂变时放出的能量主要是反应前后质量亏损而产生的能量，要远大于俘获中子时得到的能量，C项错误；重核裂变的产物是多种多样的，D项正确答案：D31938年哈恩用中子轰击铀核，发现产物中有原子核钡(Ba)、氪(Kr)、中子和一些射线下列关于这个实验的说法中正确的是()A这个实验的核反应方程是UnBaKrnB这是一个核裂变过程，反应后粒子质量之和大于反应前粒子质量之和
3、C这个反应中释放出的能量不可以用爱因斯坦的质能方程来计算D实验中产生的射线穿透能力极强解析：根据质量数守恒、电荷数守恒，铀核裂变的核反应方程应为：UnBaKr3n，选项A错误；铀核裂变过程中产生射线，放出能量，发生质量亏损，释放的能量可根据爱因斯坦的质能方程计算，选项B、C错误；核反应中产生的射线，穿透能力极强，选项D正确答案：D4贫铀炸弹是一种杀伤力很强的武器，贫铀是提炼铀235以后的副产品，其主要成分为铀238，贫铀炸弹不仅有很强的穿甲能力，而且铀238具有放射性，残留物可长期对环境起破坏作用而造成污染人长期生活在该环境中会受到核辐射而患上皮肤癌和白血病下列叙述错误的是()A铀238的衰变
4、方程式为UThHeB.U和U互为同位素C人患皮肤癌和白血病是因为核辐射导致了基因突变D贫铀弹的穿甲能力很强，也是因为它的放射性解析：铀238具有放射性，放出一个粒子，变成钍234，A正确铀238和铀235质子数相同，互为同位素，B正确核辐射能导致基因突变，是皮肤癌和白血病的诱因之一，C正确贫铀弹的穿甲能力很强，是因为它的弹芯是由高密度、高强度、高韧性的铀合金组成，袭击目标时产生高温化学反应，所以其爆炸力、穿透力远远超过一般炸弹，D错误答案：D5铀核裂变时，对于产生链式反应的重要因素，下列说法中正确的是()A铀块的质量是重要因素，与体积无关B为了使裂变的链式反应容易发生，最好直接利用裂变时产生的
5、中子C若铀235的体积超过它的临界体积，裂变的链式反应就能够发生D能否发生链式反应与铀块的质量无关解析：要使铀核裂变产生链式反应，铀块的体积必须大于临界体积或铀块的质量大于临界质量，只要组成铀块的体积小于临界体积或质量小于临界质量就不会产生链式反应，裂变反应中产生的中子为快中子，这些快中子不能直接引发新的裂变，如果铀块的质量大，则其体积大，若超过临界体积则发生链式反应，由此知A、B、D错误，C正确答案：C6(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HHHen
6、B“人造太阳”的核反应方程是UnBaKr3nC根据公式Emc2可知，核燃料的质量相同时，聚变反应释放的能量比裂变反应大得多D根据公式Emc2可知，核燃料的质量相同时，聚变反应释放的能量与裂变反应相同解析：HHHen是轻核聚变方程，故选项A正确；根据轻核聚变特点，相同质量的核燃料，轻核聚变释放的能量比裂变反应大得多，故选项C正确答案：AC7一个U原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应的裂变方程为UnXSr2n，则下列叙述正确的是()AX原子核中含有86个中子BX原子核中含有141个核子C因为裂变时释放能量，根据Emc2，所以裂变后的总质量数增加D因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的
7、总质量数减少解析：X原子核中的核子数为(2351)(942)140个，B错误；中子数为140(9238)86个，A正确；裂变时释放能量，出现质量亏损，但是其总质量数是不变的，C、D错误答案：A8一个铀235吸收一个中子发生核反应时大约放出196 MeV的能量，则1 g纯U完全发生核反应时放出的能量为(NA为阿伏伽德罗常量)()ANA196 MeVB235NA196 MeVC235196 MeV D.196 MeV解析：由于1 mol的铀核质量为235 g,1 g铀235为 mol，因此1 g纯U完全发生核反应时释放的能量E196 MeV，故D正确答案：D9两个氘核聚变产生一个中子和一个氦核，已
8、知氘核质量mD2.013 6 u，氦核质量mHe3.015 0 u，中子质量mn1.008 7 u(1 u931.5 MeV/c2)(1)计算释放出的核能；(2)若反应前两氘核的动能均为Ek00.35 MeV，它们正碰发生聚变，且反应后释放的核能全部转变为动能，则反应产生的氦核和中子的动能各为多大？解析：(1)核反应方程为：2HHen反应质量亏损m2mDmHemn0.003 5 u.由质能方程得释放的核能Em931.5 MeV0.003 5931.5 MeV3.26 MeV.(2)将两氘核作为一个系统，由动量守恒有0mHevHemnvn由能量守恒有mHevmnvE2Ek0由代入数据可得EkHe
9、0.99 MeV，Ekn2.97 MeV.答案：(1)3.26 MeV(2)0.99 MeV2.97 MeVB组素养提升10某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为HCNQ1HNCXQ2方程中Q1、Q2表示释放的能量，相关的原子核质量如表：原子核HHHeCNN质量/u1.007 83.016 64.002 612.000 013.005 715.000 1以下推断正确的是()AX是He，Q2Q1 BX是He，Q2Q1CX是He，Q2Q1 DX是He，Q2m1.根据质能方程Emc2可求得Q2Q1，故选B.答案：B11(多选)核电站的核能来源于U核的裂变，下列说法中正确的是
10、()A反应后的核废料已不具有放射性，不需要进一步处理B.U的一种可能的裂变是变成两个中等质量的原子核，如Xe和Sr，反应方程式为UnXeSr2nC.U原子核中有92个质子、143个中子D若一个U核裂变的质量亏损为m0.215 5 u，则释放的核能约201 MeV解析：反应后的核废料仍然具有放射性，需要进一步处理，故A错误；发生核反应的过程满足电荷数守恒和质量数守恒，可判断B正确；92为U元素的质子数，中子数为23592143，故C正确；根据质能方程可知，裂变时释放的能量是E0.215 5931.5 MeV201 MeV，故D正确答案：BCD12铀核(U)裂变成钡(Ba)和氪(Kr)已知U、Ba
11、、Kr以及中子的质量分别是235.043 9 u、140.913 9 u、91.897 3 u和1.008 7 u(已知1 u相当于931.5 MeV的能量)(1)试写出铀核裂变反应方程，并计算1个U核裂变时放出的核能；(2)我国秦山核电站的装机容量为3.0105 kW，假如全部U都能够发生这样的裂变，释放核能的1.2%可转化为电能，试由此估算电站1年要消耗多少U?解析：(1)核反应方程为UnBaKr3n，核反应中的质量亏损为m235.043 9 u140.913 9 u91.897 3 u21.008 7 u0.215 3 u则一个U核裂变所释放的能量为E0.215 3931.5 MeV20
12、0.6 MeV.(2)核电站1年所产生的电能为EPt，t365243 600 s.每摩尔U全部裂变所释放的能量为NAE，NA为阿伏伽德罗常量，而U的摩尔质量为MU0.235 kg/mol，所以电站1年要消耗的U的质量mMU，其中E200.6 MeV3.21011 J代入数据得m9.6103 kg.答案：(1)UnBaKr3n200.6 MeV(2)9.6103 kgC组学霸冲刺13在可控核反应堆中需要使快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作减速剂中子在重水中可与H核碰撞减速，在石墨中与C核碰撞减速上述碰撞可简化为弹性碰撞模型某反应堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰，通过计算说明，仅从一次碰撞考虑，用重水和石墨作减速剂，哪种减速效果更好？解析：设中子质量为Mn，靶核质量为M，由动量守恒定律得Mnv0Mnv1Mv2MnvMnvMv解得v1v0在重水中靶核质量MH2Mn，v1Hv0v0在石墨中靶核质量MC12Mn，v1Cv0v0与重水靶核碰后中子速度较小，故重水减速效果更好答案：用重水作减速剂减速效果更好