人教版物理高二选修1-2 3.4裂变和聚变同步训练B卷

人教版物理高二选修1-2 3.4裂变和聚变同步训练B卷
姓名:________ 班级:________ 成绩:________
一、选择题 (共15题；共30分)
1. （2分）在下列四个核反应方程中，符号“X”表示中子的是（）
A . A+ n→ Mg+X
B . Na→ Mg+X
C . Be+ He→ C+X
D . U→ Np+X
2. （2分） 2011年3月11日下午，日本东部海域发生里氏9.0级大地震，并引发海啸，受此影响，日本福岛第一核电站发生放射性物质泄漏事故，对人的安全及环境产生一定的危害作用．下列关于核反应及核衰变的一些说法中正确的是（）
A . 福岛核电站是依靠核聚变反应放出的核能来发电的
B . 核裂变过程质量亏损，核聚变过程质量增大
C . 放射性物质半衰期越短，污染环境时间也越短
D . β射线与γ射线一样是电磁波，但穿透本领远比γ射线小
3. （2分）关于原子物理的相关知识，下列说法正确的是（）
A . 太阳辐射能量主要来自太阳内部的核聚变反应
B . 一束单色光照射到某种金属表面不能发生光电效应，是因为该光的波长太短
C . 发生光电效应时，入射光的频率越高，逸出的光电子的最大初动能就越小
D . 大量的氢原子从n=3能级向低能级跃迁时，只能辐射两种不同频率的光
4. （2分） (2017高二下·黑龙江期中) 北京奥组委接受专家建议，为成功举办一届“绿色奥运”，场馆周
围80%～90%的路灯将利用太阳能发电技术，奥运会90%的洗浴热水将采用全玻璃真空太阳能集热技术，太阳能是由太阳内部热核聚变反应形成的，其核反应主要是（）
A . H+ H→ He+ n
B . N+ He→ O+ H
C . U+ n→ Xe+ Sr+10 n
D . U→ Th+ He
5. （2分）(2017·西宁模拟) 下列说法中正确的是（）
A . 光电效应现象揭示了光具有波动性
B . 电子的衍射现象说明实物粒子也具有波动性
C . 重核裂变时平均每个核子释放能量要比轻核聚变时多
D . 天然放射现象使人们认识到原子具有复杂结构
6. （2分） (2017高二下·盘锦期中) 下列说法正确的是（）
A . 光电效应说明光具有粒子性
B . α粒子散射说明原子核具有复杂结构
C . 天然放射现象说明原子具有核式结构
D . 原子核中所有的核子之间都具有核力
7. （2分）如图所示，印度第一艘自主研发的核潜艇于2009年7月26日正式下水，成为世界第六个拥有核潜艇的国家．核动力潜艇是潜艇中的一种类型，指以核反应堆为动力来源设计的潜艇．在核反应中有一种是一个
U原子核在中子的轰击下发生的一种可能的裂变反应，其裂变方程为 U+ n→X+ Sr+10 n，则下列叙述正确的是（）
A . X原子核中含有54个质子
B . X原子核中含有53个中子
C . 裂变时释放能量是因为亏损的质量变成了能量
D . 裂变时释放能量，出现质量亏损，质量数不守恒
8. （2分）核反应堆中的燃料棒被控制棒分散隔开着，而控制棒的作用是（）
A . 吸收中子
B . 防止放射线向外辐射
C . 作为冷却剂
D . 作为减速剂
9. （2分）下列说法正确的是（）
A . H+ H→ He+ n是核聚变反应
B . 比结合能越大，原子核中核子结合的越不牢固，原子核越不稳定
C . α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流
D . 从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出光子的频率大
10. （2分）已知氘核的平均结合能是 1.09MeV ，氚核的平均结合能是 2.78MeV ，氦核的平均结合能是7.03MeV ．在某次核反应中，1个氘核和1个氚核结合生成1个氦核并放出17.6MeV的能量，下列说法正确的是（）
A . 这是一个裂变反应
B . 核反应方程式为 H+ H→ He+ n
C . 目前核电站都采用上述核反应发电
D . 该核反应不会有质量亏损
11. （2分）下列说法正确的是（）
A . 原子核发生α衰变时，新核与α粒子的总质量等于原来的原子核的质量
B . 在原子核中，比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固
C . 按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，原子的总能量不变
D . 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应．
12. （2分） (2017高二下·辽宁期末) 下列核反应中属于核聚变的是（）
A . 12H+13H→24He+01n
B . 90234Th→91234Pa+﹣10e
C . 92235U+01n→54139Xe+3895Sr+201n
D . 49Be+24He→612C+01n
13. （2分）下列说法正确的是（）
A . TH核发生一次α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了4
B . 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应
C . 若使放射性物质的温度升高，其半衰期可能变小
D . β射线是由原子核外的电子电离产生
14. （2分）某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为＋→ ＋Q1 ＋→ ＋X＋Q2 ．方程式中Q1、Q2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：
原子核
质量/u1．00783．01604．002612．000013．005715．0001以下推断正确的是（）
A . X是，Q2>Q1
B . X是，Q2>Q1
C . X是，Q2<Q1
D . X是，Q2<Q1
15. （2分）一个原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为
+,则下列叙述正确的是（）
A . X原子核中含有86个中子
B . X原子核中含有141个核子
C . 因为裂变时释放能量，根据E=mc2 ，所以裂变后的总质量数增加
D . 因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少
二、填空题 (共4题；共7分)
16. （2分）(2016·江苏模拟) 核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电，是常用的核燃料，受一个中子轰击后裂变成和两部分，并产生________个中子。

要使链式反应发生，裂变物质的体积要________（选填“大于”或者“小于”）它的临界体积。

17. （2分）如图所示实验装置可实现原子核的人工转变，当装置的容器内通入气体B时，荧光屏上观察到闪光．图中气体B是________，使荧光屏出现闪光的粒子是________．
18. （1分）用动能为Ek1的中子轰击静止的锂核（36Li），发生核反应，产生动能为Ek2的氚核和一个α粒子，并放出能量，写出核反应方程式________．
19. （2分）两个中子和一个质子能结合成一个氚核，该核反应方程式为：________；已知中子的质量是m1 ，质子的质量是m2 ，氚核的质量是m3 ，光在真空的速度为c ，氚核的比结合能的表达式为 ________．
三、解答题 (共5题；共55分)
20. （10分）铀核裂变的一种方式是： U+n→ Nd+ ZR+3 n+8X ，该反应的质量亏损是0.2U ， 1U 相当于931.5MeV的能量．
（1）
核反应方程中的X是什么？
（2）
该反应放出的能量是多少J？（结果保留3位有效数字）
21. （5分）一个氘核和一个氚核发生聚变，放出一个中子和17.6MeV的能量．计算2克氘和3克氚聚变放出的能量，并写出核反应方程．
22. （10分）利用反应堆工作时释放出的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电，这就是核电站．核电站消耗的“燃料”很少，但功率却很大，目前，核能发电技术已经成熟，我国已经具备了发展核电的基本条件．
（1）核反应堆中的“燃料”是，完成下面的核反应方程式＋―→ ＋＋10 ；
（2）一座100万千瓦的核电站，每年需要多少浓缩铀？已知铀核的质量为235.043 9 u，氙核质量为135.907 2 u，锶核质量为89.907 7 u．1 u＝1.66×10－27 kg，浓缩铀中铀235的含量占2%.
23. （15分）静止在匀强磁场中的锂核 Li俘获一个速度为7.7×104m/s的中子而发生核反应，反应中放
出α粒子及一个新核，已知α粒子的速度大小为2×104m/s，方向与反应前的中子速度方向相同，如图所示，设质子质量与中子质量相等．
（1）
写出核反应方程式；
（2）
求新生核的速度；
（3）
当α粒子旋转6周时，新生核旋转几周．
24. （15分）“人造太阳”并不是像太阳一样悬挂在天空，而是建造在地球上的受控热核聚变反应堆或核聚变电站，它能像太阳一样通过核聚变反应放出能量，进而发电，在合肥科学岛，我国最新一代核聚变实验装置“EAST”首次成功获得电流超过200 kA ．时间近3 s的高温等离子放电，人造太阳能来自下面的反应：4个质子(氢核)聚变成1个a粒子，同时发射2个正电子和2个没有静止质量的中微子，“人造太阳”的总功率为P，质子、氢核、正电的质分别为，真空中的光速为c ．
（1）
写出核反应方程；
（2）
求核反应所释放的能量△E
（3）
求在时间内参与上述热核反应的质子数目。

参考答案一、选择题 (共15题；共30分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
9-1、
10-1、
11-1、
12-1、
13-1、
14-1、
15-1、
二、填空题 (共4题；共7分) 16-1、
17-1、
18-1、
19-1、
三、解答题 (共5题；共55分) 20-1、
20-2、
21-1、
22-1、
22-2、23-1、
23-2、
23-3、24-1、24-2、24-3、。