正确率40.0%下列说法正确的是()
D
A.光电效应表明光子具有波动性
B.在核反应过程中,系统的动量守恒,能量不守恒
C.在$$\mathrm{^{1 4}_{7} N+_{2}^{4} H e \to_{8}^{1 7} O+x}$$核反应中,$${{x}}$$是质子,这个反应过程叫衰变
D.处于$${{n}{=}{3}}$$能级上的一群氢原子向低能级跃迁,最多能够产生$${{3}}$$条谱线
2、['电能的输送', '核能的利用', '质能方程的理解']正确率80.0%核电站一般分为两部分,一是利用原子核裂变生产蒸汽的核岛$${{(}}$$包括核反应堆和回路系统$${{)}}$$,二是利用蒸汽驱动汽轮发电的常规岛$${{(}}$$包括汽轮机发电系统$${{)}}$$。某核电站装机容量是$${{3}{0}{0}}$$万千瓦,核能转化为电能的效率是$${{3}{5}{%}}$$。下列说法正确的是$${{(}{)}}$$
B
A.反应堆中用水做慢化剂,可以起到减缓链式反应的作用
B.从核能到电能,中间能量还转化成了内能和机械能两种形式
C.若一直满负荷运行,参与核裂变的铀棒每年减少的质量约为$$3. 0 k g$$
D.若产生的电能通过同一线路进行远距离输电,相同电压下采用直流输电和交流输电输电线上损耗的电能相同
3、['结合能与比结合能', '核力与结合能', '质能方程的理解']正确率80.0%太阳的巨大能量是核聚变产生的,其中一种核反应方程为:$$^2_{1} H+_{1}^{3} H \to_{2}^{4} H e+X$$。已知$${^{2}_{1}{H}}$$的比结合能为$${{E}_{1}}$$,$${^{3}_{1}{H}}$$的比结合能为$${{E}_{2}}$$,$${^{4}_{2}{H}{e}}$$的比结合能为$${{E}_{3}}$$,则$${{(}{)}}$$
A.$${{X}}$$表示质子
B.$${^{2}_{1}{H}}$$核比$${^{4}_{2}{H}{e}}$$核更稳定
C.核反应过程中的质量亏损可以表示为$$\frac{4 E_{3}-2 E_{1}-3 E_{2}} {c^{2}}$$
D.一个$${{H}^{2}_{1}{H}}$$核与一个$${^{3}_{1}{H}}$$核的结合能之和等于一个$${^{4}_{2}{H}{e}}$$核的结合能
4、['质能方程的理解', '质量亏损', '聚变的理解及计算']正确率80.0%中国继$${{2}{0}{1}{8}}$$年“东方超环”实现一亿度运行之后,更先进的“中国环流$${{2}}$$号”于$${{2}{0}{2}{0}}$$年$${{1}{2}}$$月$${{4}}$$日首次放电成功,我国的托卡马克技术又有了新的突破,正在引领全世界走向能源的圣杯——可控核聚变。核聚变中,一种常见的核反应方程为:$$^3_{1} H+_{1}^{2} H \to_{2}^{4} H e+X+E ($$式中$${{E}}$$为能量$${{)}}$$,则$${{(}{)}}$$
B
A.$${{X}}$$是质子,反应后总质量减少$$\frac{E} {c^{2}}$$
B.$${{X}}$$是中子,反应后总质量减少$$\frac{E} {c^{2}}$$
C.$${{X}}$$是中子,反应后总质量增加$$\frac{E} {c^{2}}$$
D.$${{X}}$$是质子,反应后总质量增加$$\frac{E} {c^{2}}$$
5、['结合能与比结合能', '质能方程的理解']正确率60.0%下列有关原子核和质能方程的说法,正确的是()
A
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.爱因斯坦质能方程表明,在一定条件下质量可以转化为能量
C.放射性元素发生$${{β}}$$衰变时放出的是核外电子
D.两个质子之间,不论距离如何,核力总是大于库仑力
6、['光电效应方程的基本计算', '光电效应方程与图象', '光电效应的实验规律的理解', '质能方程的理解']正确率60.0%关于光电效应,下列说法正确的是
B
A.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
B.光的频率一定时,入射光越强,饱和电流越大
C.光的频率一定时,入射光越强,遏止电压越大
D.光子能量与光的速度成正比
7、['裂变反应', '光的波粒二象性', '光电效应的实验规律的理解', '质能方程的理解']正确率40.0%下列说法正确的是()
B
A.光的波粒二象性是综合了牛顿的微粒说和惠更斯的波动说得出来的
B.$$2 3 5_{9 2} U+_{0}^{1} n \to_{3 8}^{9 0} S r+_{5 4}^{1 3 6} X e+x_{0}^{1} n$$是核裂变方程,其中$${{x}{=}{{1}{0}}}$$
C.发生光电效应时,入射光越强,光子的能力就越大,光电子的最大初动能就越大
D.爱因斯坦的质能方程$${{E}{=}{m}{{c}^{2}}}$$中,$${{E}}$$是物体以光速$${{c}}$$运动的动能
8、['结合能与比结合能', '核力与结合能', '质能方程的理解']正确率80.0%我国成功研制的环流器二号$${{M}}$$装置,是一款通过可控热核聚变方式,提供清洁能源的装置。氘、氚的核聚变反应方程为:$$2_{1} H+_{1}^{3} H \to_{2}^{4}_{2} H e+X+1 7. 6 M e V$$。已知氘核、氚核的比结合能分别是$$1. 0 9 \, M e V$$、$$2. 7 8 M e V$$,$$\l u=9 3 1. 5 M e V / c^{2}$$,正确的是$${{(}{)}}$$
C
A.$${{X}}$$核结合能为$$1 3. 7 3 M e V$$
B.氘核结合能为$$3. 2 7 M e V$$
C.氦原子核的比结合能为$$7. 0 3 M e V$$
D.聚变反应中质量亏损为$$0. 0 1 u$$
9、['结合能与比结合能', '原子核的衰变', '核力与结合能', '质能方程的理解']正确率80.0%关于核反应方程$$~_{9 0}^{2 3 4} T h \to_{9 1}^{2 3 4} P a+X+\triangle E ( \triangle E )$$为释放出的核能,$${{X}}$$为新生成粒子$${{)}}$$,已知$$2 3 4_{9 0} T h$$的半衰期为$${{T}}$$,则下列说法正确的是$${{(}{)}}$$
C
A.$$\bigoplus_{9 1}^{2 3 4} P a$$没有放射性
B.$$2 3 4_{9 0} T h$$的比结合能为$$\frac{\triangle E} {2 3 4}$$
C.$${{N}_{0}}$$个$$2 3 4_{9 0} T h$$经$${{2}{T}}$$时间因发生上述核反应而放出的核能为$${\frac{3} {4}} N_{0} \triangle E ( N_{0}$$数值很大$${{)}}$$
D.$$\bigoplus_{9 1}^{2 3 4} P a$$比$$2 3 4_{9 0} T h$$多$${{1}}$$个中子,$${{X}}$$粒子是从原子核中射出的,此核反应为$${{a}}$$衰变
10、['结合能与比结合能', '原子核的衰变', '原子的核式结构模型', '质能方程的理解']正确率80.0%下列说法正确的是$${{(}{)}}$$
A.卢瑟福的核式结构模型认为原子核集中了原子的全部质量和正电荷
B.原子核发生$${{β}}$$衰变时放出电子说明原子核内有电子
C.光的偏振现象说明光是一种纵波
D.由爱因斯坦的质能方程可知,原子核的比结合能越大,则原子核的核子平均质量越小
第一题解析:
选项A错误,光电效应表明光子具有粒子性,而非波动性。
选项B错误,核反应过程中系统的动量和能量都守恒。
选项C错误,核反应$$^{14}_7N + ^4_2He \to ^{17}_8O + x$$中,$$x$$是质子($$^1_1H$$),但此过程是人工核反应,不是衰变。
选项D正确,$$n=3$$能级的氢原子向低能级跃迁时,可能的路径为3→2、3→1和2→1,共3条谱线。
正确答案:D
第二题解析:
选项A错误,水作为慢化剂用于减缓中子速度,但不会减缓链式反应。
选项B正确,核能先转化为内能(蒸汽),再转化为机械能(汽轮机),最后转化为电能。
选项C计算如下:核电站功率$$P=300 \times 10^7 W$$,效率35%,则核功率$$P_{\text{核}}=\frac{P}{0.35}$$。一年能量$$E=P_{\text{核}} \times t$$,由质能方程$$E=\Delta m c^2$$,得$$\Delta m \approx 3.0 kg$$。
选项D错误,交流输电存在趋肤效应和相位变化,损耗通常高于直流输电。
正确答案:B、C
第三题解析:
选项A错误,核反应$$^2_1H + ^3_1H \to ^4_2He + X$$中,$$X$$是中子($$^1_0n$$)。
选项B错误,比结合能越大核越稳定,$$^4_2He$$的比结合能$$E_3$$大于$$^2_1H$$的$$E_1$$。
选项C正确,质量亏损对应能量$$\Delta E = 4E_3 - (2E_1 + 3E_2)$$,由$$\Delta m = \frac{\Delta E}{c^2}$$可得表达式。
选项D错误,结合能是自由核子结合成原子核释放的能量,而非单个核子结合能之和。
正确答案:C
第四题解析:
核反应$$^3_1H + ^2_1H \to ^4_2He + X + E$$中,根据质量数和电荷数守恒,$$X$$为中子($$^1_0n$$)。反应释放能量$$E$$,对应质量亏损$$\Delta m = \frac{E}{c^2}$$,总质量减少。
正确答案:B
第五题解析:
选项A正确,结合能是分解原子核所需的最小能量。
选项B错误,质能方程表明质量与能量等价,而非转化。
选项C错误,$$β$$衰变放出的是核内中子转化的电子。
选项D错误,核力是短程力,仅在极短距离内显著。
正确答案:A
第六题解析:
选项A错误,最大初动能$$E_k = h\nu - W_0$$,与频率成线性关系但非正比。
选项B正确,饱和电流与光强成正比。
选项C错误,遏止电压与光强无关,仅取决于频率。
选项D错误,光子能量$$E=h\nu$$,与频率而非速度相关。
正确答案:B
第七题解析:
选项A错误,波粒二象性由量子理论提出,非牛顿与惠更斯理论的综合。
选项B正确,核裂变方程中$$x=10$$满足质量数守恒。
选项C错误,光电子的最大初动能仅与入射光频率有关。
选项D错误,$$E=mc^2$$是静能,非动能。
正确答案:B
第八题解析:
核反应$$^2_1H + ^3_1H \to ^4_2He + X + 17.6 MeV$$中:
选项A错误,$$X$$为中子,无结合能概念。
选项B错误,氘核结合能$$E=2 \times 1.09 = 2.18 MeV$$。
选项C正确,氦核比结合能$$E_3 = \frac{4E_3 - 2E_1 - 3E_2}{4} = 7.03 MeV$$。
选项D正确,质量亏损$$\Delta m = \frac{17.6}{931.5} \approx 0.01 u$$。
正确答案:C、D
第九题解析:
核反应$$^{234}_{90}Th \to ^{234}_{91}Pa + X + \Delta E$$为$$β^-$$衰变:
选项A错误,$$^{234}_{91}Pa$$可能具有放射性。
选项B错误,比结合能需用结合能除以核子数,但$$\Delta E$$仅为衰变能。
选项C正确,经$$2T$$后剩余核数为$$\frac{N_0}{4}$$,衰变核数$$\frac{3N_0}{4}$$,释放能量$$\frac{3}{4}N_0 \Delta E$$。
选项D错误,$$X$$为电子,中子数不变,质子数增加1。
正确答案:C
第十题解析:
选项A错误,原子核仅集中大部分质量和全部正电荷。
选项B错误,$$β$$衰变的电子由中子转化而来,非核内固有。
选项C错误,偏振说明光是横波。
选项D正确,比结合能越大,核子平均质量越小。
正确答案:D