四、裂变和聚变.doc

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、选择题（题型注释）
1.我国广东大亚湾核电站是我国首座大型商用核电站，年发电量近150亿千瓦时。核电站是利用核裂变化产生的核能来发电的。下列四个核反应方程属于核裂变反应的是

A． B．[来源:学|科|网]
C． D．

2.一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个光子。已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3,普朗克常量为h,真空中的光速为c。下列说法正确的是
A. 核反应方程是H+nH+
B、聚变反应中的质量亏损 △m=m1+m2-m3
C\、辐射出光子的能量E=(m3-m1-m2)c2
D. 光子的波长

3.下列核反应中产生的X不代表中子的是（ ）
A． B．
C． D．

4.重核裂变和轻核聚变是人们利用原子能的两种主要途径，下列关于它们的说法中正确的是：
A．裂变过程质量增大，聚变过程质量亏损
B．聚变过程质量增大，裂变过程质量亏损
C．聚变和裂变过程都有质量亏损
D．聚变和裂变过程都有质量增加

5.太阳辐射能量主要来自太阳内部的：
A．化学反应 B．放射性衰变
C．裂变反应 D．热核反应

6.关于聚变，以下说法正确的是：
A．两个轻核聚合为中等质量的原子核放出的能量比裂变物质的一个原子核裂变时放出的能量大好多倍
B．同样质量的聚变物质发生聚变时放出的能量比同样质量的裂变物质裂变时释放的能量大好多倍
C．聚变反应的条件是聚变物质的体积要大于临界体积
D．发生裂变反应时原子核必须有足够大的动能

7.（08年上海卷）在下列4个核反应方程中，x表示质子的是
（A）                          （B）
（C）               （D）

8.（06年天津卷）一个原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为，则下列说法正确的是
A．X是原子核中含有86个中子
B．X是原子核中含有141个核子
C．因为裂变释放能量，根据E＝mc2，所以裂变后的总质量数增加
D．因为裂变释放能量，出现质量亏损，所以裂变后的总质量数减少

9.（06年北京卷）目前核电站利用的核反应是
 A.裂变，核燃料为铀             B.聚变，核燃料为铀
 C.裂变，核燃料为氘             D.聚变，核燃料为氘

10.（06年广东卷）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
 B．“人造太阳”的核反应方程是
 C．“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是
 D．“人造太阳”核能大小的计算公式是

11.（05年江苏理综）下列四个方程中，表示重核裂变的是
        A．　　　　　　　　　 B．
 C．　　　　D．

12.（01年粤豫理综）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.

  C.　　　 D.
[来源:Zxxk.Com]
13.   （09年深圳市一调）已建成的广东大亚湾核电站利用的是
A．放射性元素发生α衰变放出的能量       B．放射性元素发生β衰变放出的能量
C．重核裂变放出的能量                   D．热核反应放出的能量

14.原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源。当氖等离子体被加热到适当高温时，氖核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量。这几种反应的总效果可以表示为，由平衡条件可知
A．k=1, d=4 B．k=2, d=2 C．k=1, d=6 D．k=2, d=3

15.科学家发现在月球上含有丰富的（氦3）。它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为。关于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．聚变反应没有质量亏损 D．目前核电站都采用聚变反应发电

二、填空题（题型注释）
16.（6分）有效大量释放核能的途径：一是 核的 变；另一是 核的 变。核电站是利用 核的 变。

17.（3分）平衡核反应方程。反应堆中石墨起 的作用.镉棒起 的作用。

18.（4分） 是利用链式反应制造的一种大规模杀伤武器，原理属于 ； 是利用热核反应制造的一种大规模杀伤武器，原理属于 。

19.（12分）完成下列核反应方程，并说明其应类型
（1） ,属
（2） , 属

三、实验题（题型注释）

四、计算题（题型注释）
20.（10分）有一课外兴趣小组在研究嫦娥一号的相关报道后得知，绕月卫星在完成其绕月的伟大历史使命后，最终将通过月球表面完成最后的多项科学使命，对此同学们做了相关的研究并提出了相应的问题：
(1)嫦娥一号探月卫星执行的一项重要任务就是评估月壤中“氮—3”的分布和储量，两个氘核聚变生成一个“氦——3”的核反应方程是： ，请在横线上写出相应的粒子符号；
(2)若嫦娥一号以速率v竖直撞击月球后，可弹回到距月球表面大约为h的高度处，设撞击过程动能损失了50％，则由此可推算出月球表面的重力加速度为多大?
(3)设月球的半径约为地球半径的1/4，月球的质量约为地球质量的1／81，若不考虑月球自转的影响，在月球上要发射一颗环月卫星，则最小发射速度为多大?(地表处的重力加速度g取10m／s2，地球的半径为6400km，计算结果保留两位有效数字)

21.（18分）核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源。近年来，受控核聚变的科学可行性已得到验证，目前正在突破关键技术，最终将建成商用核聚变电站。一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘（又叫重氢）和氚（又叫超重氢）聚合成氦，并释放一个中子。若已知氘原子的质量为2.0141u，氚原子的质量为3.0160u，氦原子的质量为4.0026u，中子的质量为1.0087u，1u＝1.66×10-27kg。
（1）写出氘和氚聚合的反应方程。[来源:Zxxk.Com]
（2）试计算这个核反应释放出来的能量。
（3）若建一座功率为3.0×105kw的核聚变电站，假设聚变所产生的能量有一半变成了电能，每年要消耗多少氘的质量？（一年按3.2×107s计算，光速c＝3.00×108m/s，结果取二位有效数字）

22.2011年3月11日，日本发生了9．0级地震后爆发海啸，导致福岛核电站核泄漏，核安全问题引起世界关注。福岛核电站属于轻水反应堆，即反应堆使用普通水作为减速剂，使快中子减速变成慢中子，便于被俘获，发生可控制核裂变的链式反应。
⑴若铀核俘获一个慢中子，发生核裂变后产生了 和 ，试写出核裂变方程；
⑵若快中子的减速过程可视为快中子与普通水中的核发生对心正碰后减速，碰撞过程可简化为弹性碰撞。假定碰撞前核静止，快中子速度为v0=3.2×107m/s。求碰撞后中子的速度。（已知中子质量mn为氢核质量mH的1.16倍）

五、简答题（题型注释）

六、作图题（题型注释）

七、辨析题（题型注释）

八、估算题（题型注释）

九、判断题（题型注释）

十、证明题（题型注释）

试卷答案
1.（ B ）

2.B

3.B

4.C
[来源:Z。xx。k.Com]
5.D

6.B

7.答案：C
解析：由核反应方程的质量数和电荷数守恒，可得各个选项中的x分别为正电子、α粒子、质子、中子。

8.答案：A
解析：由质量数守恒和电荷数守恒知：235＋1＝a＋94＋2×1，92＝b＋38，解得：a =140, b =54，其中a是X的质量数，b为X的电荷数，X核中的中子数为：a－b＝140－54＝86，由此可知A选项对，B选项错；裂变释放能量，由质能关系可知，其总质量减小，但质量数守恒，故C、D均错。

9.答案：A
解析：目前核电站使用的裂变材料是铀，铀在地壳中的含量很高，铀发生裂变反应产生大量的热量，推动气轮机发电。

10.答案：AC
解析：释放的能量大小用爱因斯坦的质能方程计算。

11.答案：C

12.答案：D

13.答案：C

14.B
解析：由质量数守恒和电荷数守恒，分别有，，解得 k=2，d=2。正确选项为B。

15.B
解析：聚变反应时将质量较小的轻核聚变成质量较大的核，聚变过程会有质量亏损，要放出大量的能量。但目前核电站都采用采用铀核的裂变反应。因此B正确。

16.重、裂、轻、聚、重、裂

17.，使快中子减速；吸收中子控制核反应速度

18.原子弹，重核的裂变，氢弹，轻核的聚变

19.（1），裂变；（2），聚变

20.解析：

21.解析：

（3）设每年需核能为E总，发电量为E
则E＝Pt

每年消耗氘：

22.见解析
⑴+→++3（3分）
⑵快中子与核发生弹性对心正碰，由动量守恒定律得mn v0 + 0 = mn vn + mH vH （2分）
由机械能守恒定律得：（2分）
代入数据解得： vn = 2.4×106 m/s（2分）

附件1：律师事务所反盗版维权声明

附件2：独家资源交换签约学校名录（放大查看）[来源:Z§xx§k.Com]
学校名录参见：

[来源:Z。xx。k.Com][来源:学科网ZXXK]