2019-2020年高中物理第十九章原子核6重核的裂變檢測(cè)新

1、2019-2020年高中物理第十九章原子核6 重核的裂變檢測(cè)新人教版1 原子反應(yīng)堆是實(shí)現(xiàn)可控制的重核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的一種裝置，它主要由哪四部分組成 （ ）A. 原子燃料、減速劑、冷卻系統(tǒng)和控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)B. 原子燃料、減速劑、發(fā)熱系統(tǒng)和傳熱系統(tǒng)C. 原子燃料、減速劑、碰撞系統(tǒng)和傳熱系統(tǒng)D. 原子燃料、中子源、原子能存聚系統(tǒng)和輸送系統(tǒng)解析：原子反應(yīng)堆主要由四部分組成：原子燃料、減速劑、冷卻系統(tǒng)和控制調(diào)節(jié)系統(tǒng). 故選 A.答案：A2.鈾核裂變時(shí)， 對(duì)于產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的重要因素，下列說(shuō)法中正確的是（）A. 鈾塊的質(zhì)量是重要因素，與體積無(wú)關(guān)B. 為了使裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)容易發(fā)生，最好直接利用裂變時(shí)產(chǎn)生的中子C.

2、 若鈾 235 的體積超過(guò)它的臨界體積，裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)就能夠發(fā)生D. 能否發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)與鈾塊的質(zhì)量無(wú)關(guān)解析：要使鈾核裂變產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，鈾塊的體積必須大于臨界體積.但鈾核的質(zhì)量無(wú)論怎樣，只要組成鈾塊的體積小于臨界體積， 則不會(huì)發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)， 裂變反應(yīng)中產(chǎn)生的中子為 快中子，這些快中子不能直接引發(fā)新的裂變.如果鈾塊的質(zhì)量大， 則其體積大，若超過(guò)臨界體積則發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng).由此知AB、D 錯(cuò)誤，C 正確.答案：C3.2SU吸收一個(gè)慢中子后，分裂成 Xe 和98sr，還放出（）A. 1 個(gè)a粒子B. 3 個(gè)中子C. 10 個(gè)中子D. 10 個(gè)質(zhì)子守恒.由題意可得235 + 1 = 136 + 90+.,9

3、2 = 54 +38由此判斷該核反應(yīng)放出的一定是中子，且個(gè)數(shù)是10.答案：C4.一個(gè)訊原子核在中子的轟擊下發(fā)生一種可能的裂變反應(yīng)，其裂變方程為0nTX解析：設(shè)放出的粒子的質(zhì)量數(shù)為x，電荷數(shù)為y,核反應(yīng)過(guò)程滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)fJC=10*12019-2020年高中物理第十九章原子核6 重核的裂變檢測(cè)新人教版+9；Sr + 20n，則下列敘述正確的是（）A. X 原子核中含有 86 個(gè)中子B. X 原子核中含有 141 個(gè)核子C.因?yàn)榱炎儠r(shí)釋放能量，根據(jù)E=mC,所以裂變后的總質(zhì)量數(shù)增加D. 因?yàn)榱炎儠r(shí)釋放能量，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，所以生成物的總質(zhì)量數(shù)減少解析：X 原子核中的核子數(shù)為(235 + 1

4、) (94 + 2) = 140(個(gè))，B 錯(cuò)誤中子數(shù)為 140 (92 38)= 86(個(gè))，A 正確裂變時(shí)釋放能量，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，但是其總質(zhì)量數(shù)是不變的， C D 錯(cuò).答案： AA 級(jí) 抓基礎(chǔ)1( 多選) 下列關(guān)于重核裂變的說(shuō)法中,正確的是()A.核裂變反應(yīng)是一個(gè)吸能反應(yīng)B.核裂變反應(yīng)是一個(gè)放能反應(yīng)C.核裂變反應(yīng)的過(guò)程質(zhì)量虧損D 核裂變反應(yīng)的過(guò)程質(zhì)量增加解析： 核裂變反應(yīng)的過(guò)程有質(zhì)量虧損,根據(jù)質(zhì)能方程可知是一個(gè)放能反應(yīng),故選BC.答案： BC2為使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)平穩(wěn)進(jìn)行,可采用下列的辦法()A 鈾塊可制成任何的體積B 鈾核裂變釋放的中子可直接去轟擊另外的鈾核C 通過(guò)慢化劑將產(chǎn)生的中子減速D 用鎘

5、棒可作為慢化劑使中子減速解析：由于使鈾塊發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的體積應(yīng)大于臨界體積，故 A 錯(cuò)誤；鈾核裂變釋放出的為快中子, 不能直接再去轟擊鈾核, 必須用慢化劑減速, 而鎘棒是用于控制中子數(shù)量的,故 C 正確，B D錯(cuò)誤.答案： C3( 多選 ) 山東榮成石島灣核電站總裝機(jī)規(guī)模 400 萬(wàn)千瓦 核電站與火電站相比較,其優(yōu)勢(shì)在于 ()A 核燃料釋放出的能量遠(yuǎn)大于相等質(zhì)量的煤放出的能量B 就可采儲(chǔ)量來(lái)說(shuō),地球上核燃料資源遠(yuǎn)多于煤炭C 核電站造成的污染大于相等發(fā)電能力的火電站D 核電站比火電站更容易建造解析： 核電站與火電站相比,相等質(zhì)量的核燃料放出的能量比煤放出的能量要大很多, 地球上可開(kāi)采核礦石儲(chǔ)量所能

6、提供的能量約為煤、石油的1 5 倍,只要措施得當(dāng),核電站造成的污染很小，核能屬于清潔能源，A、B 均正確，C 錯(cuò)誤；核電站的建造難度較大，D 錯(cuò)誤.答案： AB4我國(guó)秦山核電站第三期工程中有兩個(gè) 60 萬(wàn)千瓦的發(fā)電機(jī)組,發(fā)電站的核能來(lái)源于23592U 的裂變，現(xiàn)有四種說(shuō)法：123592U 原子核中有 92 個(gè)質(zhì)子，143 個(gè)中子；223592U 的一種可能裂變是變成兩個(gè)中等質(zhì)量的原子核，核反應(yīng)方程為23592U+in13954Xe+38Sr + 2on；323592U 是天然放射性元素，常溫下它的半衰期約為45 億年，升高溫度半衰期縮短；4一個(gè)23592U 裂變能放出 200 MeV 的能量，

7、合 3.2X10一11J.以上說(shuō)法中完全正確的是()A. B.C.D.235解析：92U 有核子數(shù) 235 個(gè)，質(zhì)子數(shù) 92 個(gè)，中子數(shù) 235- 92= 143，正確；裂變反 應(yīng)式滿足質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)也守恒，正確；半衰期與溫度無(wú)關(guān)，錯(cuò)；根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì) 能方程知正確，所以D 項(xiàng)正確.答案：DB 級(jí)提能力5.一個(gè)鈾 235 吸收一個(gè)中子后的核反應(yīng)方程是92U+On15?Xe+38sr + 1Oon，放出的能量 為E,鈾 235 核的質(zhì)量為M中子的質(zhì)量為m氙 136 核的質(zhì)量為m,鍶 90 核的質(zhì)量為m, 真空中光速為C,則釋放的能量E等于()2A.(M- m-m 10n)c2B.(M+m- m

8、-m)c2C.( M-m-m- 9m)c2D.(m+m+ 9m- M)c解析：鈾 235 裂變時(shí)的質(zhì)量虧損 m= M+m- m-m- 10m= M- m-m-9m由質(zhì)能方程，2 2可得E=Amc= (M- m-m- 9m)c.答案：C6.個(gè)鈾 235 吸收一個(gè)中子發(fā)生核反應(yīng)時(shí)大約放出196 MeV 的能量，則 1 g 純23592U完全發(fā)生核反應(yīng)時(shí)放出的能量為(M 為阿伏加德羅常數(shù))()A.NAX196 MeVB.235NAX196 MeVNxC. 235X196 MeVD.X196 MeV2351解析：由于 1 mol 的鈾核質(zhì)量為 235 g , 1 g 鈾 235 的摩爾數(shù)為235，因此

9、 1 g 鈾 235NA釋放的能量E=X196 MeV,故 D 正確.235答案：D7.用中子轟擊鈾核(第 U)， 其中的一個(gè)可能反應(yīng)是分裂成鋇(1561Ba)和氟(36Kr)兩部分，放出 3 個(gè)中子各個(gè)核和中子的質(zhì)量如下:nu= 390.313 9 x 10一27kg ,27n=1.674 9x10 kg,27nBa=234.001 6x10 kg,nKr=152.604 7x1027kg.試寫出核反應(yīng)方程，算出反應(yīng)中釋放的核能.解析：根據(jù)反應(yīng)前后的質(zhì)量數(shù)守恒、核電荷數(shù)守恒和反應(yīng)中的能量守恒，就可以寫出核反應(yīng)方程.根據(jù)該反應(yīng)前后的質(zhì)量虧損，用愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程就可算出釋放的核能.此鈾核裂變方

10、程為：1235. 141921n+9256Ba+36Kr + 3on.則核反應(yīng)前后的質(zhì)量虧損為：27 .m= nu+mmanKr3m=0.357 8x10 kg.由愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程可得釋放的核能為：2 27Q 2E= nic=0.357 8x10 x（2.997 9x10 ） J疋3. 215 7x1011J.1235141921答案：0n+92 U 56Ba+36Kr + 3on3. 215 7x1011J2019-2020 年高中物理第十九章原子核7 核聚變 8 粒子和宇宙檢測(cè)新人教版1.關(guān)于太陽(yáng)輻射的主要由來(lái)， 下列說(shuō)法正確的是（）A. 來(lái)自太陽(yáng)中氫元素聚變反應(yīng)釋放的核能B. 來(lái)自太陽(yáng)

11、中碳元素氧化釋放的化學(xué)能C. 來(lái)自太陽(yáng)中重元素裂變反應(yīng)釋放的核能D. 來(lái)自太陽(yáng)中本身儲(chǔ)存的大量?jī)?nèi)能解析：太陽(yáng)輻射的巨大能量主要來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部氫核聚變成氦核時(shí)釋放的能量，只有選項(xiàng)A 正確.答案：A2.（多選）如圖所示，托卡馬克（Tokanak） 是研究受控核聚變的一種裝置，這個(gè)詞是toroidal（ 環(huán)形的）、kamera（真空室）、magnit（磁）的頭兩個(gè)字母以及 katushka（線圈）的第一個(gè)字母組成的縮寫詞根據(jù)以上信息，下述判斷中可能正確的是（）A. 這種裝置的核反應(yīng)原理是輕核的聚變，同時(shí)釋放出大量的能量，和太陽(yáng)發(fā)光的原理 類似B. 線圈的作用是通電產(chǎn)生磁場(chǎng)使帶電粒子在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)而不溢出

12、C. 這種裝置同我國(guó)秦山、大亞灣核電站所使用核裝置的核反應(yīng)原理相同D. 這種裝置可以控制熱核反應(yīng)速度，使聚變能緩慢而穩(wěn)定地進(jìn)行解析：聚變反應(yīng)原料在裝置中發(fā)生聚變，放出能量，故 A 項(xiàng)正確；線圈通電時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng)，帶電粒子在磁場(chǎng)中受洛倫茲力作用不飛出，故 B 項(xiàng)正確；核電站的原理是裂變， 托爾馬克的原理是聚變，故 C 項(xiàng)錯(cuò)誤；該裝置使人們可以在實(shí)驗(yàn)室控制反應(yīng)速度，平穩(wěn)釋放核能，故D項(xiàng)正確答案： ABD（；H）發(fā)生聚變，產(chǎn)生一個(gè)中子和一個(gè)新核，并出現(xiàn)質(zhì)量虧損聚變過(guò)程中（）A. 吸收能量，生成的新核是4HeB. 放出能量，生成的新核是；HeC. 吸收能量，生成的新核是3HeD. 放出能量，生成的新核是3

13、He解析： 聚變反應(yīng)出現(xiàn)質(zhì)量虧損， 一定放出能量，由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知， 生成 的新核是2He,選項(xiàng) B 正確.答案： B4. （ 多選 ）xx 年諾貝爾物理獎(jiǎng)授予佩爾馬特等三位科學(xué)家，他們的獲獎(jiǎng)工作是“通過(guò)觀測(cè)遙遠(yuǎn)的超新星， 發(fā)現(xiàn)宇宙正在加速膨脹” .物理學(xué)家為了解釋這一現(xiàn)象， 提出了“暗能量” 的概念.正是在暗能量的驅(qū)動(dòng)下，宇宙出現(xiàn)了加速膨脹.宇宙中暗能量約占73%、約有 23%是暗物質(zhì)，我們能看到的、接觸到的普通物質(zhì)約占 4%.暗能量和暗物質(zhì)實(shí)質(zhì)至今尚未清楚， 但科學(xué)家找到了暗物質(zhì)存在的間接證據(jù)， 大型星系團(tuán)中的星系具有極高的運(yùn)動(dòng)速度， 星系團(tuán)要束縛住這些星系， 它的質(zhì)量應(yīng)該是我

14、們觀測(cè)到質(zhì)量的 100 倍以上， 大量的觀測(cè)分析證實(shí)了 這一點(diǎn) .關(guān)于上述事實(shí)及理論假說(shuō)，下列結(jié)論你認(rèn)為可能正確的是 （）A. 暗能量力的作用表現(xiàn)為斥力3.個(gè)氘核（1H）與一個(gè)氚核B. 暗物質(zhì)力的作用表現(xiàn)為引力C. 從太陽(yáng)系行星運(yùn)動(dòng)與星系團(tuán)中的星系運(yùn)動(dòng)比較可知，宇宙中暗物質(zhì)分布是均勻的D. 從太陽(yáng)系行星運(yùn)動(dòng)與宇宙正在加速膨脹比較可知，宇宙中暗能量分布是不均勻的解析： 由題意在暗能量的驅(qū)動(dòng)下， 宇宙出現(xiàn)了加速膨脹， 說(shuō)明暗能量力的作用表現(xiàn)為斥力，故 A 正確；星系團(tuán)要束縛住這些星系，說(shuō)明暗物質(zhì)力的作用表現(xiàn)為引力，故B 正確；由題知宇宙中暗能量分布是不均勻的，故C 錯(cuò)誤、D 正確.答案：ABD-課

15、后鞏固 知能提升-A 級(jí)抓基礎(chǔ)1關(guān)于核聚變，以下說(shuō)法不正確的是（）A. 與裂變相比輕核聚變輻射極少，更為安全、清潔B. 世界上已經(jīng)有利用核聚變能來(lái)發(fā)電的核電站C.要使輕核發(fā)生聚變，必須使它們的距離達(dá)到10T5m 以內(nèi)，核力才能起作用D. 地球聚變?nèi)剂系膬?chǔ)量十分豐富，從海水中可以提煉出大量核聚變所需的氘核解析：與裂變相比，核聚變有下面的幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：（1）安全、清潔、輻射少；（2）核燃料儲(chǔ)量多；（3）核廢料易處理但核聚變發(fā)電還沒(méi)有投入實(shí)際運(yùn)行，所以B 項(xiàng)是不正確的.答案：B2.（多選）下列說(shuō)法正確的是（）A.157N+1HR126C+2He 是a衰變方程B.iH+2He+Y是核聚變反應(yīng)方程C. UR

16、234Th+；He 是核裂變反應(yīng)方程D.；He+13AIR15P+On 是原子核的人工轉(zhuǎn)變方程解析：核反應(yīng)類型分四種， 核反應(yīng)方程的特點(diǎn)各有不同, 核，右邊出現(xiàn)a或3粒子.聚變方程的左邊是兩個(gè)輕核反應(yīng),變方程的左邊是重核與中子反應(yīng)，右邊是中等質(zhì)量的原子核.與常見(jiàn)元素的原子核反應(yīng)，右邊也是常見(jiàn)元素的原子核由此可知答案：BD3 .關(guān)于核反應(yīng)方程：1H+ 1HR；He+ X.用c表示光速，則（）A.X 是質(zhì)子，核反應(yīng)放出的能量等于質(zhì)子質(zhì)量乘以c2B.X 是中子，核反應(yīng)放出的能量等于中子質(zhì)量乘以C2C. X 是質(zhì)子，核反應(yīng)放出的能量等于氘核與氚核的質(zhì)量和減去氦核與質(zhì)子的質(zhì)量和， 再乘以C2D. X 是

17、中子，核反應(yīng)放出的能量等于氘核與氚核的質(zhì)量和減去氦核與中子質(zhì)量和，再 乘以c2解析：由質(zhì)量數(shù)守恒及核電荷數(shù)守恒定律，可得X 為：n（中子），再據(jù)質(zhì)能方程可得核反衰變方程的左邊只有一個(gè)原子右邊是中等質(zhì)量的原子核. 裂人工核轉(zhuǎn)變方程的左邊是氦核B、D 兩選項(xiàng)正確.題知宇宙中暗能量分布是不均勻的，故C 錯(cuò)誤、D 正確.應(yīng)放出的能量為反應(yīng)前后質(zhì)量虧損與c2的乘積，故 D 項(xiàng)正確.答案：D4.（多選）雷蒙德戴維斯因研究來(lái)自太陽(yáng)的中微子（Ve）而獲得了 XX 諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).他探測(cè)中微子所用的探測(cè)器的主體是一個(gè)貯滿615 噸四氯乙烯(C2CI4)溶液的巨桶，中微子可以將一個(gè)氯核轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)氬核，其核反應(yīng)方程

18、式為Ve+ %CIT1Ar+-ie.已知?7CI核的質(zhì)量為 36.956 58 u ,wAr核的質(zhì)量為 36.956 91 u ,-ie 的質(zhì)量為 0.000 55 u , 1 u 質(zhì)量對(duì) 應(yīng)的能量為931.5 MeV. 根據(jù)以上信息，可以判斷 ()A. 中微子不帶電B. 中微子就是中子C.?7CI 和37Ar 是同位素D.參與上述反應(yīng)的中微子的最小能量約為 0.82 MeV解析： 在核反應(yīng)中，電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)守恒，可以判斷中微子所帶電荷數(shù)是零，質(zhì)量 數(shù)是零，故 A 項(xiàng)正確；而中子的質(zhì)量數(shù)是1，故 B 項(xiàng)錯(cuò)誤；同位素是電荷數(shù)相等，質(zhì)量數(shù)不等的同種元素，而CI 和37Ar 是兩種不同的元素，故

19、 C 項(xiàng)錯(cuò)誤；由愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程得中微 子的質(zhì)量mt=(0.000 55 + 36.956 91 36.956 58)u = 0.000 88 u，而 1 u 質(zhì)量對(duì)應(yīng)的能量 為 931.5 MeV 所以中微子的最小能量是E= 931.5X0.000 88 MeW 0.82 MeV 故 D 項(xiàng)正確.答案： AD5.(多選)2006 年 9 月 28 日我國(guó)最新一代核聚變裝置“EAST 在安徽合肥首次發(fā)電，顯示了“ EAST 裝置具有良好的整體性能，使等離子體約束時(shí)間達(dá)1 000 s ,溫度超過(guò) 1 億度，標(biāo)志著我國(guó)磁約束核聚變研究進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)水平. 合肥也成為世界上第一個(gè)建成此類全 超導(dǎo)非圓截

20、面核聚實(shí)驗(yàn)裝置并能實(shí)際運(yùn)行的地方. 核聚變的主要原料是氘， 在海水中含量極 其豐富，已知氘核的質(zhì)量為m,中子質(zhì)量為m,2He 的質(zhì)量為m,質(zhì)子的質(zhì)量為m,則下列說(shuō)法中正確的是 ()A. 兩個(gè)氘核聚變成一個(gè)2He 所產(chǎn)生的另一個(gè)粒子是質(zhì)子B. 兩個(gè)氘核聚變成一個(gè)2He 所產(chǎn)生的另一個(gè)粒子是中子32C. 兩個(gè)氘核聚變成一個(gè)2He 所釋放的核能為(2mmm)cD. 與受控核聚變比較，現(xiàn)行的核反應(yīng)堆產(chǎn)生的廢物具有放射性解析：由核反應(yīng)方程知 22H；He+0X, X 應(yīng)為中子，釋放的核能應(yīng)為 E= (2mmm)c2，聚變反應(yīng)的污染非常小而現(xiàn)實(shí)運(yùn)行的裂變反應(yīng)的廢料具有很強(qiáng)的放射性，故A、C錯(cuò)誤，B、D 正

21、確.答案： BDB 級(jí) 提能力6“超導(dǎo)托卡馬克”(英名稱：EAST 俗稱“人造太陽(yáng)”)是我國(guó)自行研制的可控?zé)岷朔?應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置.設(shè)該實(shí)驗(yàn)反應(yīng)前氘核(1H)的質(zhì)量為m,氚核(1H)的質(zhì)量為m,反應(yīng)后氦核(；He)的質(zhì)量為m,中子(站)的質(zhì)量為m，光速為c.下列說(shuō)法中不正確的是()A.這種裝置中發(fā)生的核反應(yīng)方程式是泊+1HT；He+0nB.由核反應(yīng)過(guò)程質(zhì)量守恒可知m+m=m3+mi2C.核反應(yīng)放出的能量等于(mi+m2-m3-m4)cD. 這種裝置與我國(guó)大亞灣核電站所使用核裝置的核反應(yīng)原理不相同解析：可控?zé)岷朔磻?yīng)裝置中發(fā)生的核反應(yīng)方程式是1H+1心4He+：n,故 A 正確；核反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量數(shù)守恒， 但質(zhì)量不守恒，核反應(yīng)過(guò)程中存在質(zhì)量虧損，因此m+m3+m,故 B錯(cuò)誤；核反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量虧損m= m+ m-m-m,釋放的核能 E=AmC= (m+mm-m)c2,故 C 正確；這種裝置的核反應(yīng)是核聚變，我國(guó)大亞灣核電站所使用核裝置是核裂變，它們的核反應(yīng)原理不相同，故D 正確.答案：B7核聚變能是一種具有經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)越、安全可靠、無(wú)環(huán)境