20xx粵教版高中物理選修3-545裂變和聚變一課三練(完整版)
【正文】 再由原子彈爆炸產(chǎn)生的高溫高壓引發(fā)熱核爆炸，故 C 正確．熱核反應(yīng)比較普遍，太陽和許多恒星內(nèi)部都在激烈地進行著熱核反應(yīng)， D 錯誤． ] 4． C [原子核的變化通常包括衰變、人工轉(zhuǎn)變、裂變和聚變．衰變是指原 子核放出 α粒子和 β粒子后，變成新的原子核的變化，像本題中的核反應(yīng) ① ；原子核的人工轉(zhuǎn)變是指原子核在其它粒子的轟擊下變成新的原子核的變化；裂變是重核分裂成質(zhì)量較小的核，像核反應(yīng) ② ；聚變是輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，像核反應(yīng) ③ ；綜上所述， C 項正確． ] 5． BD [一個重核裂變釋放的能量大于 兩個輕核聚變時釋放的能量．如一個鈾 235 核裂變成鍶和氙，釋放 141 MeV 能量，一個氘核和一個氚核聚變成一個氦核，只釋放 MeV能量，但輕核的每個核子平均釋放的能量 ( MeV)大于重核的每個核子平均釋放的能量 ( MeV)．一定質(zhì)量的輕核數(shù)目遠大于同質(zhì)量的重核的數(shù)目．所以一定質(zhì)量的輕核聚變釋放的能量遠大于同質(zhì)量的重核裂變釋放的核能． 只有在幾百萬開爾文高溫下，原子核獲得足夠的動能，才能克服相互間庫侖斥力而互相靠近，當兩原子核距離靠近到小于 2 10－ 15 m 時，就會在核力的作用下聚合成一個 原子核． ] 6． (1) MeV (2) 1026 MeV，相當于燃燒 2 800 t 煤． 解析 (1)裂變反應(yīng)的質(zhì)量虧損為 Δm＝ ( 9＋ 7－ 9－ 3－ 3 7) u＝ 3 u 一個鈾 235 原子核裂變后釋放的能量為 ΔE＝ Δmc2＝ 3 MeV＝ MeV (2)1 kg鈾 235 原子核發(fā)生裂變時釋放的總能量 ΔEN＝ NΔE＝ 1024 MeV＝ 1026 MeV 設(shè) q 為煤的熱值， M為煤的質(zhì)量，有 ΔEN＝ qM， 所以 M＝ ΔENq ＝ 1026 106 10－ 19 107 kg ≈ 2 800 t 方法總結(jié) 因為鈾 235 的摩爾質(zhì)量為 235 g/mol， 1 mol 鈾含有 1023個鈾核，故 1 kg鈾中原子核的個數(shù)也可用 N＝ 1 000235 1023＝ 1024的方法求得． 7． D [由愛因斯坦質(zhì)能方程 ΔE＝ Δmc2 得： Δm＝ ΔEc2 ＝ 4 1026? 108?2 kg≈ 4 109 正確． ] 8． (1)21H＋ 21H→ 42He (2) 1027 MeV 解析 本題可先求出一對氘核結(jié)合成一個氦核時放出的能量，再求出 1 kg氘內(nèi)有多少對氘核，二者的乘積就是 1 kg氘完全結(jié)合成氦時放出的能量． (1)核聚變反應(yīng)的方程為： 21H＋ 21H→ 42He (2)兩個氘核結(jié) 合成一個氦核時的質(zhì)量虧損為： Δm＝ 2 1 u－ 6 u＝ 6 u 則 ΔE＝ Δmc2＝ 6 MeV＝ MeV 又 1 kg 氘 中 含 有 氘 核 的 對 數(shù) ： n ＝ 12 ??? ???1 kgM氘 NA ＝ 12??????1 000 g2 gmol－ 1 1023 mol－ 1 ＝ 1026 1 kg氘完全結(jié)合成氦時可以釋放出的能量 E＝ nΔE＝ 1026 MeV ＝ 1027 MeV 課后鞏固練 1． D [根據(jù)重核發(fā)生裂變的條件和裂變放能的原理分析可知，裂變時因鈾核俘獲中子即發(fā)生核反應(yīng)，是核能轉(zhuǎn)化
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