高中物理 第4章 第67节 核能利用 小粒子与大宇宙学案 粤教版选修35Word文档下载推荐.docx

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B．它们都是利用核裂变释放原子能的

C．两者的核燃料都是纯铀235

D．一座是利用核裂变释放原子能，一座是利用核聚变释放原子能

解析：

现在我们平时利用的核能只能通过核裂变产生，还没有实现可控热核反应，核燃料是天然铀或浓缩铀．

2．利用重核裂变释放核能时选用铀235核，主要原因是（D）

A．它裂变放出核能比其他重核裂变多

B．它可能分裂成三部分或四部分

C．它能自动裂变，与体积无关

D．它比较容易发生链式反应

铀235俘获任何能量的中子都会发生裂变反应，故D正确．

3．镉棒在核反应中的作用是（D）

A．使快中子变成慢中子

B．使慢中子变成快中子

C．使反应速度加快

D．控制反应速度，调节反应速度的快慢

在核反应堆中石墨起变快中子为慢中子的作用，镉棒起吸收中子，控制反应速度，调节反应速度的快慢．

4．为使链式反应平稳进行，可采用下列的办法（C）

A．铀块可制成任何的体积

B．铀核裂变释放的中子可直接去轰击另外的铀核

C．通过慢化剂将产生的中子减速

D．用镉棒可作为慢化剂使中子减速

由于使铀块发生链式反应的体积应大于临界体积，故A错误，铀核裂变释放出的为快中子，不能直接再去轰击铀核，必须用慢化剂减速，而镉棒是用于控制中子数量的，故C正确，B、D错误．

5．（多选）山东荣成石岛湾核电站总装机规模400万千瓦．核电站与火电站相比较，其优势在于（AB）

A．核燃料释放出的能量远大于相等质量的煤放出的能量

B．就可采储量来说，地球上核燃料资源远多于煤炭

C．核电站造成的污染大于相等发电能力的火电站

D．核电站比火电站更容易建造

核电站与火电站相比，相等质量的核燃料放出的能量比煤放出的能量要大很多，地球上可开采核矿石储量所能提供的能量约为煤、石油的15倍，只要措施得当，核电站造成的污染很小，核能属于清洁能源，A、B均正确，C错误；

核电站的建造难度较大，D错误．

6．我国秦山核电站笫三期工程中有两个60万千瓦的发电机组，发电站的核能来源于的裂变，现有四种说法：

①原子核中有92个质子，有143个中子

②的一种可能裂变是变成两个中等质量的原子核，反应方程式为：

③是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度，半衰期缩短

④一个裂变能放出200MeV的能量，合3.2×

J

以上说法中完全正确的是（D）

A．①②③B．②③④

C．①③④D．①②④

由的质量数和电荷数关系易知①正确；

由核反应方程中电荷数守恒和质量数守恒知②正确；

半衰期不受外界因素干扰．故③错误；

通过计算知④正确．

7．2011年3月11日，日本发生九级大地震，造成福岛第一核电站严重的核泄漏事故．在泄漏的污染物中含有131I和137Cs两种放射性核素，它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射．在下列四个式子中，有两个能分别反映的衰变过程，它们分别是______和______（填入正确选项前的字母）.原子核中的中子数分别是______和________．

衰变的种类有α衰变和β衰变两类，衰变中放出的粒子是氦核或电子而不会是质子或中子，故A、D不会是的衰变．由质量数守恒和电荷数守恒可知X2、X3分别是、，而中子数等于质量数与核电荷数的差值，故他们的中子数分别为78、82.

答案：

B　C　78　82

8．现在科学家们正在设法探寻“反物质”，所谓“反物质”是由“反粒子”构成的，“反粒子”与其对应的正粒子有相同的质量和相同的电荷量，但电荷符号相反．据此，若有反α粒子，它的质量数和电荷数分别为（B）

A．－4，－2　　B．4，－2　

C．－4，2　　D．4，2

因“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量、相同的电荷量，但电荷的符号相反．所以，反α粒子质量数为4，电荷数为－2.故只有B选项正确，其他选项都不符合实际．

9．关于粒子，下列说法正确的是（D）

A．电子、质子和中子是组成物质的不可再分的最基本的粒子

B．强子都是带电的粒子

C．夸克模型是探究三大类粒子结构的理论

D．夸克模型说明电子电荷不再是电荷的最小单元

由于质子、中子是由不同夸克组成的，它们不是最基本的粒子，不同夸克构成的强子，有的强子带电，有的强子不带电，故A、B错误；

夸克模型是研究强子结构的理论，不同夸克带电不同，分别为＋e和－，说明电子电荷不再是电荷的最小单元，故C错误、D正确．

10．一个铀235吸收一个中子后发生的反应方程式是，放出的能量为E，铀235核的质量为M，中子的质量为m，氙136核的质量为m1，锶90核的质量为m2，真空中光速为c，则释放的能量E等于（C）

铀235裂变时的质量亏损：

Δm＝M＋m－m1－m2－10m＝M－m1－m2－9m，

由质能方程可得：

2019-2020年高中物理第5章万有引力定律及其应用第1讲万有引力定律及引力常量的测定学案鲁科版必修2

[目标定位]　1.了解开普勒三定律的内容.2.掌握万有引力定律的内容、表达式及适用条件，并会用其解决简单的问题.3.了解引力常量G，并掌握其测定方法及意义.4.会用万有引力定律计算天体质量，掌握天体质量求解的基本思路．

一、行星运动的规律

1．开普勒第一定律：

所有行星绕太阳运动的轨道都是____，太阳位于____________________．

2．开普勒第二定律：

太阳与任何一个行星的连线（矢径）在相等的时间内打过的______相等．

3．开普勒第三定律：

行星绕太阳运行轨道______________与其______________成正比．公式：

________________.

想一想　开普勒定律只适用于行星绕太阳的运动吗？

二、万有引力定律

1．内容：

自然界中任何两个物体都是相互________的，引力的方向沿______________，引力的大小F与这两个物体______________成正比，与这两个物体间____________成反比．

2．表达式：

F＝________________.

（1）r是________的距离（若为匀质球体，r则是________的距离）．

（2）G为万有引力常量，G＝________________________.

三、引力常量的测定及其意义

1．测定：

在1798年，英国物理学家__________．利用______实验，较准确地测出了引力常量．

2．意义：

（1）使________________能进行定量运算，显示出其真正的实用价值．

（2）知道G的值后，利用万有引力定律可以计算出天体的质量，卡文迪许也因此被称为“____________________”．

3．假设质量为m的某星体A，围绕质量为m′的星体B做圆周运动．A星的运行周期为T，轨道半径为r，由＝m（）2r得B星的质量m′＝.

想一想　任何物体间都存在着引力，为什么当两个人接近时他们不会吸在一起？

我们通常分析物体的受力时是否需要考虑物体间的万有引力？

请你根据实际中的情况，假设合理的数据，通过计算说明以上两个问题．

一、对开普勒三定律的理解

说明了不同行星绕太阳运动时的椭圆轨道虽然不同，但有一个共同的焦点．

行星靠近太阳的过程中都是向心运动，速度增加，在近日点速度最大；

行星远离太阳的时候都是离心运动，速度减小，在远日点速度最小．

（1）开普勒第三定律的表达式：

＝k，其中r是椭圆轨道的半长轴，T是行星绕太阳公转的周期，k是一个常量，与行星无关但与中心天体的质量有关．

（2）开普勒第三定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕地球的运动，此时，k只与地球的质量有关．

（3）椭圆轨道近似看成圆轨道时，r为圆轨道的半径．

例1　火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知（　　）

A．太阳位于木星运行轨道的中心

B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等

C．火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方

D．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积

二、对万有引力定律的理解及应用

1．公式F＝G的适用条件

（1）两个质点间，当两个物体间的距离比物体本身大得多时，可看成质点．

（2）两个质量分布均匀的球体间，r是两个球体球心间的距离．

（3）一个均匀球体与球外一个质点间，r是球心到质点的距离．

2．万有引力的三个特性

（1）普遍性：

万有引力不仅存在于太阳与行星、地球与月球之间，宇宙间任何两个有质量的物体之间都存在着这种相互吸引的力．

（2）相互性：

两个有质量的物体之间的万有引力是一对作用力和反作用力，总是满足牛顿第三定律．

（3）宏观性：

地面上的一般物体之间的万有引力很小，与其他力比较可忽略不计，但在质量巨大的天体之间或天体与其附近的物体之间，万有引力起着决定性作用．

例2　如图1所示，三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上，设地球质量为M，半径为R.下列说法正确的是（　　）

图1

A．地球对一颗卫星的引力大小为

B．一颗卫星对地球的引力大小为

C．两颗卫星之间的引力大小为

D．三颗卫星对地球引力的合力大小为

例3　一名宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地球质量的一半，它的直径也是地球直径的一半，那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是他在地球上所受万有引力大小的（　　）

A．0.25倍B．0.5倍

C．2倍D．4倍

三、万有引力和重力的关系

1．万有引力和重力的关系：

图2

如图2所示，设地球的质量为M，半径为R，A处物体的质量为m，则物体受到地球的吸引力为F，方向指向地心O，由万有引力公式得F＝G.引力F可分解为F1、F2两个分力，其中F1为物体随地球自转做圆周运动的向心力F向，F2就是物体的重力mg.

2．近似关系：

如果忽略地球的自转，则万有引力和重力的关系为：

mg＝，g为地球表面的重力加速度．

3．随高度的变化：

在高空中的物体所受到的万有引力可认为等于它在高空中所受的重力mg′＝G，在地球表面时mg＝G，所以在距地面h处的重力加速度g′＝g.

例4　设地球表面重力加速度为g0，物体在距离地心4R（R是地球的半径）处，由于地球的作用而产生的加速度