【物理】2018届一轮复习人教版核能、质能方程学案

【物理】2018届一轮复习人教版核能、质能方程学案

核能、质能方程 高考频度：★☆☆☆☆‎ 难易程度：★☆☆☆☆‎ ‎ ‎ 用中子轰击锂核（），发生的核反应为：，式中n代表中子，X代表核反应产生的新核，同时释放出4.8 MeV的核能（l eV=1.6×l0 J）。则新核中的中子数为_______，核反应过程中的质量亏损为__________kg（计算结果保留两位有效数字）。‎ ‎【参考答案】2 ‎ ‎【试题解析】因为中子，根据质量数及电荷数守恒可知，新核X中的中子数为2；根据质能方程可知，核反应过程中的质量亏损为。‎ ‎【知识补给】‎ 应用质能方程解题的流程图 ‎（1）根据ΔE=Δmc2计算，计算时Δm的单位是“kg”，c的单位是“m/s”，ΔE的单位是“J”。‎ ‎（2）根据ΔE=Δm×931.5 MeV计算。因1原子质量单位（u）相当于931.5 MeV的能量，所以计算时Δm的单位是“u”，ΔE的单位是“MeV”。‎ ‎ ‎ 关于原子核的结合能，下列说法正确的是 A．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量 B．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能 C．铯原子核（）的结合能小于铅原子核（）的结合能 D．比结合能越大，原子核越不稳定 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。已知的质量为2.013 6 u，的质量为3.015 0 u，的质量为1.008 7 u，1 u=931 MeV/c2。氘核聚变反应中释放的核能约为 A．3.7 MeV B．3.3 MeV C．2.7 MeV D．0.93 MeV 原子核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线，下列判断中正确的有 ‎ ‎ A．核的结合能约为14 MeV B．核比核更稳定 C．两个核结合成核时释放能量 D．核中核子的平均结合能比核中的大 一静止的铝原子核俘获一速度为m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核，下列说法正确的是 A．核反应方程为 B．核反应方程过程中系统动量守恒 C．核反应过程中系统能量不守恒 D．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和 E．硅原子核速度的数量级为m/s，方向与质子初速度方向一致 当前，发电站温室气体排放问题引起了越来越多的关注，相比煤炭等传统能源，核电能够大幅降低二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和粉尘等物质的排放，已成为世界快速发展的电力工业。经广大科技工作者的不懈努力，我国的核电技术已进入世界的先进行列，世界各地现在正在兴建的核电反应堆达到57座，我国以20座名列第一。核电站的最核心部分是核反应堆，核反应堆中的燃料产生裂变，在短时间内释放出大量的核能可供人类利用。核反应堆中的镉棒起________作用，核反应方程应为。若其质量分别为mU=390.313 9×10–27 kg，mn=1.674 9×10–27 kg，mBa=234.001 6×10–27 kg，mKr=152.604 7×10–27 kg，核反应中释放的能量为ΔE=________J。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎【参考答案】‎ ABC 由原子核的结合能定义可知，原子核分解成自由核子时所需的最小能量为原子核的结合能，选项A正确；重原子核的核子平均质量大于轻原子核的平均质量，因此原子核衰变产物的结合能之和一定大于衰变前的结合能，选项B正确；铯原子核的核子数少，因此其结合能小，选项C正确；比结合能越大的原子核越稳定，选项D错误。‎ ‎2.B ‎ ABE 根据质量数和电荷数守恒可得核反应方程，A正确；过程中释放的核力远远大于外力，故系统动量守恒，B正确；核反应过程中系统能量守恒，C错误；由于反应过程中，要释放大量的能量，即伴随着质量亏损，所以生成物的质量小于反应物的质量之和，D错误；由动量守恒可知，，解得，故数量级约为105 m/s，故E正确。‎ 吸收中子控制核反应速度 3.22×10–11‎ 控制中子数可以控制反应速度；Δm=mU+mn–mBa–mKr–3mn=0.357 8×10－27 kg，ΔE=Δmc2=3.22×10–11 J。‎ ‎ ‎