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《第4节核裂变和核聚变》同步训练(答案在后面)
一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)
1、核裂变反应中,重核分裂成两个较小的核,并释放出能量。以下关于核裂变的说法中,错误的是:
A、核裂变是一种重核分裂成两个中等质量的核的过程
B、核裂变会释放出大量的能量
C、核裂变过程中,产生的新核质量大于原核质量
D、核裂变是可控的,是目前核电站发电的主要原理
2、在核聚变过程中,轻核通过高温高压条件结合成较重的核,并释放出大量的能量。以下关于核聚变的说法中,正确的是:
A、核聚变过程只能在极高温度下实现
B、核聚变过程不受恒星内部的高温高压条件限制
C、核聚变释放的能量主要来自于原子核的结合能
D、目前核聚变已经在地球上实现了商业化应用
3、下列关于核裂变的描述,正确的是:
A、核裂变是指重核在中子的轰击下分裂成两个质量相近的轻核的过程。
B、核裂变过程中释放出的能量主要来自原子核的质能转换。
C、核裂变产生的中子可以进一步引发更多的核裂变,这种反应称为链式反应。
D、核裂变过程会导致原子核的稳定性增加。
4、关于太阳内部的核聚变反应,以下说法正确的是:
A、太阳内部的核聚变反应释放的能量主要来自于氢原子核的聚变。
B、太阳内部的核聚变反应需要极高的温度和压力,以克服原子核之间的库仑斥力。
C、太阳内部的核聚变反应产生的氦原子核质量小于反应前的氢原子核质量,因此释放出能量。
D、太阳内部的核聚变反应会导致太阳的质量逐渐减小。
5、氢弹的能源基础是下列哪种过程?
A、核裂变
B、核聚变
C、化学燃烧
D、电磁感应
6、下列元素中,可用于核裂变反应中的燃料材料是?
A、氢
B、氦
C、镭
D、铀
7、在下列关于核裂变和核聚变的描述中,正确的是()
A、核裂变是重核裂变成较轻的核,并释放出能量
B、核聚变是轻核聚合成重核,并吸收能量
C、核裂变的临界体积由裂变材料的性质和外界条件决定
D、核聚变需要的外部条件比核裂变更简单易实现
二、多项选择题(本大题有3小题,每小题6分,共18分)
1、下列关于核裂变和核聚变的说法中,正确的是()
A、核裂变是重核分裂成两个中等质量的核,同时释放出大量的能量
B、核聚变是轻核在极高的温度和压力下结合成更重的核,同时释放出大量的能量
C、核裂变和核聚变都能产生链式反应,但是链式反应的条件不同
D、核裂变和核聚变都可以用于核电站发电
2、以下哪些是核裂变和核聚变共同的特点()
A、都能产生中子
B、都会产生放射性废物
C、都需要在特定的条件下进行
D、都能产生大量的能量
3、关于核裂变和核聚变,下列说法正确的是()
A、核裂变过程中释放能量,核聚变过程中也释放能量
B、核裂变和核聚变都是核反应,但裂变反应物的原子质量大于反应产物,而聚变反应物的原子质量小于反应产物
C、核裂变和核聚变过程中都伴随着核子重新排列组合
D、目前人类核电站主要是利用核聚变反应
三、非选择题(前4题每题10分,最后一题14分,总分54分)
第一题
题目:
某一轻核A发生核裂变反应,其裂变产物B和C分别具有以下质量数和原子序数:
B:质量数A1,原子序数Z1C:质量数A2,原子序数Z2
已知裂变过程中释放了3个中子以及△E的能量,其中△E为核能释放。若假设核子结合能E1为A+B+C的总结合能与A结合能之差,请推导核能释放△E的表达式,并验证下列结论:
(1)当裂变产物的质量数越接近时,△E越大;
(2)当裂变产物的原子序数越接近时,△E越大。
第二题
已知一个铀-235原子核(质量数235,原子序数92)在吸收一个慢中子后发生裂变,产生了两个中等质量的原子核和若干个中子。假设裂变后产生的两个中等质量的原子核质量数分别为A1和A2,原子序数分别为Z1和Z2,且A1+A2=235,Z1+Z2=92。若A1=140,Z1=56,求A2和Z2的值。
第三题
题目
自然界中的某些元素,在经过一系列的核反应后,可以生成不同的核素。假设一个中子轰击铀-235,发生核裂变反应,生成两个中等质量的原子核,同时放出大量的能量和中子。这个过程中会发出一个快中子到一个慢中子的变化过程。假设在一次核裂变反应中,生成了两个快中子,其中一个是快中子,另一个经过减速机制变为慢中子。已知快中子的速度约为1×10^7m/s,慢中子的速度约为100m/s。如果使用的减速机制使得快中子的速度均匀减少到慢中子的速度,则求出平均速度,并简要说明减速机制可能是什么。
第四题
某核反应堆中,铀-235核与一个中子发生裂变,产生两个中等质量的核和若干中子,以及大量能量。假设该裂变过程中没有质量亏损,各粒子的质量数为A,中子的质量数为a,试求:
(1)该核裂变反应方程;
(2)该核裂变反应中释放的能量E;
(3)若要使每次裂
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