1、高考资源网() 您身边的高考专家 A组素养达标1(多选)下列说法中正确的是()A目前还未发现媒介子、轻子和夸克三类粒子的内部结构B自然界存在的能量守恒定律、动量守恒定律及电荷守恒定律,对基本粒子不适用C反粒子与其对应的粒子相遇时,会发生湮灭现象D强子是参与强相互作用的粒子,质子是最早发现的强子解析:媒介子、轻子和夸克在现代实验中还没有发现其内部结构,故A正确反粒子带等量异种电荷,反粒子与其对应的粒子相遇时会发生湮灭现象,故C正确质子是最早发现的强子,故D正确答案:ACD2根据宇宙大爆炸的理论,在宇宙形成之初是“粒子家族”尽显风采的时期,那么在大爆炸之后最早产生的粒子是()A夸克、轻子、胶子等粒
2、子B质子和中子等强子C光子、中微子和电子等轻子D氘核、氚核、氦核等轻核解析:宇宙形成之初产生了夸克、轻子和胶子等粒子,之后又经历了质子和中子等强子时代,再之后是自由光子、中微子、电子大量存在的轻子时代,再之后是中子和质子结合成氘核,并形成氦核的核合成时代,之后电子和质子复合成氢原子,最后形成恒星和星系,因此B、C、D的产生都在A之后,故A正确,B、C、D错误答案:A3重核裂变和轻核聚变是人类获得核能的两种主要途径,下列判断正确的是()A裂变和聚变过程中都有质量亏损B裂变过程中有质量亏损,聚变过程中质量有所增加C裂变过程中质量有所增加,聚变过程中有质量亏损D裂变、聚变过程中质量都增加解析:人类利
3、用原子能的主要途径是重核裂变和轻核聚变,在这两个过程中有原子能释放,由爱因斯坦的质能方程Emc2可知,在获取能量的同时,质量是减少的,也就是发生质量亏损所以A选项正确答案:A4(多选)核聚变的主要原料氘,在海水中含量极其丰富已知氘核的质量为m1,中子的质量为m2,He的质量为m3,质子的质量为m4,则下列说法中正确的是()A两个氘核聚变成一个He所产生的另一个粒子是质子B两个氘核聚变成一个He所产生的另一个粒子是中子C两个氘核聚变成一个He所释放的核能为(m1m3m4)c2D与受控核聚变比较,现行的核反应堆产生的废物具有放射性解析:由核反应方程知2HHeX,X应为中子,释放的核能应为E(2m1
4、m3m2)c2,聚变反应的污染非常小,而现实运行的裂变反应的废料具有很强的放射性,故A、C均错误,B、D正确答案:BD5(多选)如图所示,托卡马克(Tokamak)是研究受控核聚变的一种装置,这个词是toroidal(环形的)、kamera(真空室)、magnit(磁)的头两个字母以及katushka(线圈)的第一个字母组成的缩写词根据以上信息,下述判断中可能正确的是()A这种装置的核反应原理是轻核的聚变,同时释放出大量的能量,和太阳发光的原理类似B线圈的作用是通电产生磁场使带电粒子在磁场中旋转而不溢出C这种装置同我国秦山、大亚湾核电站所使用核装置的核反应原理相同D这种装置可以控制热核反应速度
5、,使聚变能缓慢而稳定地进行解析:聚变反应原料在装置中发生聚变,放出能量,故A正确;线圈通电时产生磁场,带电粒子在磁场中受洛伦兹力作用不飞出,故B正确;核电站的原理是裂变,托卡马克的原理是聚变,故C错误;该装置使人们可以在实验中控制反应速度,平稳释放核能,故D正确答案:ABD6大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电,氘核聚变反应方程是HHHen,已知H的质量为2.013 6 u,He的质量为3.015 0 u,n的质量为1.008 7 u,1 u931 MeV/c2.氘核聚变反应中释放的核能约为()A3.7 MeVB3.3 MeVC2.7 MeV D0.93 MeV解析:氘
6、核聚变反应的质量亏损m2m氘m氦mn0.003 5 u,则该反应释放的核能为Em931 MeV3.3 MeV,选项B正确答案:B7(多选)下列关于聚变的说法中,正确的是()A要使聚变产生,必须克服核力做功B轻核聚变需要几百万摄氏度的高温,因此聚变又叫作热核反应C原子弹爆炸能产生几百万摄氏度的高温,所以氢弹利用原子弹引发热核反应D太阳和许多恒星内部都在激烈地进行着热核反应解析:轻核聚变时,要使轻核之间距离达到1015 m,所以必须克服库仑斥力做功,A错误;原子核必须有足够的动能,才能使它们接近到核力能发生作用的范围,实验证实,原子核必须处在几百万摄氏度的高温下才有这样的能量,这样高的温度通常利用
7、原子弹爆炸获得,故B、C正确;在太阳和其他恒星内部都存在着热核反应,D正确答案:BCD8历史上第一次利用加速器实现的核反应,是用加速后动能为0.5 MeV的质子H轰出静止的X,生成两个动能均为8.9 MeV的He.(1 MeV1.61013 J)(1)上述核反应方程为_(2)质量亏损为_kg.解析:(1)据核电荷数及质量数守恒,可得X为Li,核反应方程为LiH2He.(2)根据能量守恒定律,核反应释放的能量即系统动能的增加量,为E28.9 MeV0.5 MeV17.3 MeV,由爱因斯坦质能方程Emc2,得亏损的质量为m kg3.081029 kg.答案:(1)LiH2He(2)3.08102
8、9B组素养提升9.(多选)2018年12月8日在西昌卫星发射中心成功发射的“嫦娥四号”探测器是世界首颗在月球背面软着陆和巡视探测的航天器,主要任务是更加全面地科学探测月球地质、资源等信息月球的表面长期受到宇宙射线的照射,使得“月壤”中的He含量十分丰富,科学家认为,He是发生核聚变的极好原料,将来He也许是人类重要的能源,所以探测月球意义十分重大关于He,下列说法正确的是()A.He的原子核内有三个中子两个质子B.He的原子核内有一个中子两个质子C.He发生核聚变,放出能量,一定会发生质量亏损D.He原子核内的核子靠万有引力紧密结合在一起解析:He是氦元素的一种同位素,质量数是3,电荷数是2,
9、原子核内有两个质子一个中子,所以A错误,B正确;发生核聚变放出能量就会有质量亏损,C正确;原子核内的核子是靠核力紧密结合在一起的,而不是靠万有引力紧密结合在一起的,D错误答案:BC10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HCNQ1,HNCXQ2,方程中Q1、Q2表示释放的能量,相关的原子核质量见下表,下列判断正确的是()原子核HHeHeCNN质量/u1.007 83.016 04.002 612.000 013.005 715.000 1A.X是He, Q2Q1 BX是He, Q2Q1CX是He, Q2Q1 DX是He, Q2Q1解析:根据质量数守恒和电荷数守恒可得
10、X是He,第一个核反应质量亏损少,根据质能方程得放出的能量少,故B正确答案:B11有一种聚变反应是四个氢核聚变成一个氦核,同时放出两个正电子(已知煤的燃烧值q3.36107 J/kg,氢核质量为1.008 142 u,氦核质量为4.001 509 u,电子的质量为0.000 549 u,1 MeV1.61013 J)求:(1)该聚变反应释放多少能量?(2)若1 g氢完全聚变,能释放多少能量?(3)1 g氢完全聚变,释放的能量相当于多少煤完全燃烧放出的热能?解析:(1)核反应方程为4HHe2e,所以m4mHmHe2me41.008 142 u4.001 509 u20.000 549 u0.02
11、9 961 u,Emc20.029 961931.5 MeV27.91 MeV4.471012 J.(2)1 g氢完全聚变释放的能量为E6.0210234.471012 J6.731011 J.(3)相当于煤完全燃烧的质量为m kg2.00104 kg.答案:(1)4.471012 J(2)6.731011 J(3)2.00104 kgC组学霸冲刺12已知氘核的质量为2.013 6 u,中子的质量为1.008 7 u,He的质量为3.015 0 u.(1)试写出两个氘核聚变生成He的核反应方程;(2)计算上述反应中释放的核能;(3)若两个氘核以相等的动能0.35 MeV做对心碰撞即可发生上述核
12、反应,且释放的核能全部转化为机械能,则反应中生成He核和中子的动能各是多少?解析:(1)HHHen.(2)核反应中质量亏损m2.013 6 u2(3.015 0 u1.008 7 u)0.003 5 u释放的核能Emc20.003 5931.5 MeV3.26 MeV.(3)设He核和中子的质量分别为m1、m2,速度分别为v1、v2,则由动量守恒定律及能量守恒定律得m1v1m2v20Ek1Ek22Ek0E解方程组可得Ek1(2Ek0E)(20.353.26) MeV0.99 MeVEk2(2Ek0E)(20.353.26) MeV2.97 MeV.答案:(1)HHHen(2)3.26 MeV(3)0.99 MeV2.97 MeV- 7 - 版权所有高考资源网