第五章第4節(jié)核裂變與核聚變第5節(jié)“基本”粒子能力提升練

試卷第=page44頁，共=sectionpages44頁試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁第五章第4節(jié)核裂變與核聚變第5節(jié)“基本”粒子能力提升練一、單選題1．有一種典型的鈾核裂變，生成鋇和氪，同時放出3個中子，其核反應(yīng)方程可表示為，已知部分原子核的比結(jié)合能與核子數(shù)的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是（）A．核反應(yīng)方程中，X粒子是正電子B．核反應(yīng)方程中，X粒子是質(zhì)子C．、和相比，核的比結(jié)合能最大，所以最穩(wěn)定D．裂變產(chǎn)物的結(jié)合能之和大于反應(yīng)前鈾核的結(jié)合能2．下列說法正確的是A．β射線是由于原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的B．光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)都揭示了光具有波動性C．一個氘核的質(zhì)量等于一個質(zhì)子和一個中子的質(zhì)量之和D．鈷60的半衰期為5.27年，則2個鈷60原子核經(jīng)過5.27年將一定有1個發(fā)生衰變3．太陽內(nèi)部進行著劇烈的核反應(yīng)的主要模式之一是質(zhì)子—質(zhì)子循環(huán)，循環(huán)的結(jié)果可表示為，已知和的質(zhì)量分別為和，1u=931MeV/c2，c為光速。在4個轉(zhuǎn)變成1個的過程中，下列說法正確的是（）A．此反應(yīng)是裂變反應(yīng) B．中本身就存在C．釋放的能量約為26MeV D．釋放的能量約為52MeV4．2018年6月5日，是第47個世界環(huán)境日，“綠水青山就是金山銀山”，中國向世界發(fā)出“綠色治理”的鏗鏘之音，中國承諾到2020年碳排放量下降40%～45%；為了實現(xiàn)負(fù)責(zé)任大國的承諾,我國將新建核電站項目．目前關(guān)于核電站獲取核能的基本核反應(yīng)方程可能是()A． B．C． D．5．下列核反應(yīng)方程正確的是（）A．輕核聚變反應(yīng)方程中，x表示電子B．鈾核裂變的一種核反應(yīng)方程C．核反應(yīng)方程為輕核聚變D．放射性元素發(fā)生的α衰變方程為6．在一個反應(yīng)堆中用石墨做慢化劑使快中子減速。碳原子核的質(zhì)量是中子的12倍，假設(shè)中子與碳原子核的每次碰撞都是彈性正碰，而且認(rèn)為碰撞前碳核都是靜止的。微觀粒子之間的碰撞均遵循碰撞的一般規(guī)律。關(guān)于原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，有以下知識可供參考：①一個原子的直徑大約是10-10m，極小極??；②原子由質(zhì)子與中子組成，這兩種粒子的的質(zhì)量幾乎相同，約為電子質(zhì)量的2000倍；③原子核只占據(jù)的原子內(nèi)部極小的空間（大約為原子整個體積的10-15），卻集中了幾乎所有原子的質(zhì)量；④小小的電子們（直徑大約為10-15m）在原子內(nèi)部、原子核之外的“廣袤”的空間中“游蕩”著。中子的動能小于E0×10-6時，才能被引入反應(yīng)堆。為了計算中子需要碰撞的次數(shù)，下面做一番簡單的推導(dǎo)。假設(shè)碰前中子的動能是E0，經(jīng)過一次碰撞，中子的動能失去了ηE0（η<1），那么再碰撞一次，中子的動能將變?yōu)樵鹊模ǎ〢．（1-η）2 B．η2 C．1-2η D．η（1-η）7．下列說法中正確的是（）A．釷的半衰期為24天．1g釷90234Th經(jīng)過120天后還剩0.2g釷B．一單色光照到某金屬表面時，有光電子從金屬表面逸出，延長入射光照射時間，光電子的最大初動能不會變化C．放射性同位素90234Th經(jīng)α、β衰變會生成86222Rn，其中經(jīng)過了2次α衰變和3次β衰變D．大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時，最多可產(chǎn)生4種不同頻率的光子8．目前，在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝飾材料，這些巖石都不同程度地含有放射性元素，下列有關(guān)放射性知識的說法中正確的是（

）A．β射線與γ射線一樣是電磁波，但穿透本領(lǐng)遠(yuǎn)比γ射線弱B．放射性元素發(fā)生β衰變時所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時產(chǎn)生的C．氡的半衰期為3.8天，4個氡原子核經(jīng)過7.6天后就一定只剩下1個氡原子核D．某放射性原子核經(jīng)過2次α衰變和一次β衰變，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)減少4個9．下列說法中正確的是（）A．一定質(zhì)量的放射性物質(zhì)發(fā)生衰變時，每經(jīng)一個半衰期，物質(zhì)總質(zhì)量將減為原質(zhì)量的B．只要照射金屬板的光強足夠大，就一定可以發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象C．核子結(jié)合成原子核時，比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定D．核裂變反應(yīng)放熱，核聚變反應(yīng)吸熱二、多選題10．下列有關(guān)核反應(yīng)的方程中,表述正確的是（）A．是核聚變反應(yīng)B．是衰變C．是核裂變反應(yīng)D．是核裂變反應(yīng)三、解答題11．钚的放射性同位素靜止時衰變?yōu)殁櫤思ぐl(fā)態(tài)和粒子，而鈾核激發(fā)態(tài)立即衰變?yōu)殁櫤耍⒎懦瞿芰繛?.097MeV的光子．衰變放出的光子的動量可忽略.已知：、和粒子的質(zhì)量分別為=239.0521u、=235.0439u和="4.0026u"，1u相當(dāng)于931.5MeV①寫出的衰變方程②求鈾核和粒子剛產(chǎn)生時動能大小之比③求粒子的動能(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)12．太陽中含有大量的氘核，因氘核不斷發(fā)生核反應(yīng)釋放大量的核能，以光和熱的形式向外輻射。若已知兩個氘核聚變產(chǎn)生一個中子和一個氦核。已知氘核質(zhì)量為2.0136u，氦核質(zhì)量為3.0150u，中子質(zhì)量為1.0087u，lu的質(zhì)量相當(dāng)于931.5MeV的能量。則：（1）寫出核反應(yīng)方程；（2）求核反應(yīng)中釋放的核能；（3）在兩氘核以相等的動能0.35MeV進行對心碰撞，并且核能全部轉(zhuǎn)化為機械能的情況下，求反應(yīng)中產(chǎn)生的中子和氫核的動能。13．在某些恒星內(nèi)部，3個α粒子結(jié)合成一個核，的質(zhì)量是12.000000u，的質(zhì)量是4.001509u。（已知質(zhì)量虧損1u相當(dāng)于釋放931.5Mev的能量）(1)寫出這個核反應(yīng)方程；(2)計算這個反應(yīng)中釋放的能量。答案第=page88頁，共=sectionpages88頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁參考答案：1．D【解析】【詳解】AB．根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知，X的電荷數(shù)為0，質(zhì)量數(shù)為1，X為中子，故AB錯誤。C．由圖可知，在Fe26附近原子核的比結(jié)合能最大，然后隨核子數(shù)的增大，比結(jié)合能減小，、和相比，核的比結(jié)合能最大，所以最穩(wěn)定，選項C錯誤；D．因裂變放出能量，則裂變產(chǎn)物的結(jié)合能之和大于反應(yīng)前鈾核的結(jié)合能，故D正確。故選D。2．A【解析】【詳解】A、原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為一個電子和一個質(zhì)子產(chǎn)生了β射線，A對；B、光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)都揭示了光具有粒子性，B錯；C、根據(jù)質(zhì)能方程知道在核反應(yīng)中存在著質(zhì)量虧損，所以一個氘核的質(zhì)量不等于一個質(zhì)子和一個中子的質(zhì)量之和，C錯；D、半衰期是統(tǒng)計規(guī)律，對單個或者少數(shù)是不成立的，D錯故本題答案選：A3．C【解析】【分析】【詳解】A．裂變反應(yīng)是指一個重核分裂為兩個或更多較輕原子核、并釋放巨大能量的過程，故A錯誤；B．正電子是核反應(yīng)的產(chǎn)物，中不存在正電子，故B錯誤；CD．由質(zhì)能方程可得釋放的能量為故C正確、D錯誤。故選C。4．B【解析】【詳解】現(xiàn)在的核電站用的是裂變反應(yīng)獲取能量，A是α衰變，故A錯誤；B是裂變反應(yīng)，故B正確；C是衰變，故C錯誤；D是發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的反應(yīng)．故選B．【點睛】本題考查了重核的裂變，要記住一些特殊的核反應(yīng)方程，知道屬于裂變反應(yīng)還是聚變反應(yīng)．5．D【解析】【詳解】A．據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得，輕核聚變反應(yīng)方程為即x表示中子，故A項錯誤；B．鈾核需要俘獲一個慢中子才能發(fā)生裂變，其中鈾核裂變的一種核反應(yīng)方程為故B項錯誤；C．核反應(yīng)方程為人工轉(zhuǎn)變，故C項錯誤；D．據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得，放射性元素發(fā)生的α衰變方程為故D項正確。6．A【解析】【詳解】碰前中子的動能是E0，經(jīng)過一次碰撞，中子的動能失去了ηE0，則此時中子的動能為E0(1-η)，則再碰撞一次，中子的動能將變?yōu)镋0(1-η)2，即中子的動能將變?yōu)樵鹊?1-η)2。故A正確，BCD錯誤。故選A。7．B【解析】【詳解】釷的半衰期為24天，1g釷經(jīng)過120天后，發(fā)生5個半衰期，1g釷經(jīng)過120天后還剩0.03125g．故A錯誤；根據(jù)得知，光電子的最大初動能隨入射光頻率的增大而增大，與光照射時間無關(guān)，故B正確；C、設(shè)釷衰變成氡，經(jīng)過次α衰變，經(jīng)過次β衰變，由質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒列示得：，，解得：，．故C錯誤．D、大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時，最多可產(chǎn)生=6種不同頻率的光子．故D錯誤．故本題選B.【點睛】本題需要熟記半衰期公式；利用質(zhì)量數(shù)守恒和核電核數(shù)守恒，列方程求解衰變次數(shù)；知道愛因斯坦光電效應(yīng)方程；8．B【解析】【分析】β射線的實質(zhì)是電子流，γ射線的實質(zhì)是電磁波；半衰期具有統(tǒng)計規(guī)律，對大量的原子核適用；β衰變的電子來自原子核中的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時產(chǎn)生的．根據(jù)兩種衰變的特點判斷出質(zhì)子數(shù)的變化．【詳解】β衰變時，原子核中的一個中子，轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€質(zhì)子和一個電子，電子釋放出來，β射線的實質(zhì)是電子流，γ射線的實質(zhì)是電磁波，γ射線的穿透本領(lǐng)比較強．故A錯誤，B正確．半衰期是統(tǒng)計規(guī)律，對少數(shù)原子核不適用，C錯誤；某放射性原子核經(jīng)過2次α衰變，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)減少4個，再經(jīng)過一次β衰變后，質(zhì)子數(shù)又增加1個，所以核內(nèi)質(zhì)子數(shù)共減少3個．故D錯誤．故選B．9．C【解析】【分析】【詳解】A．一定質(zhì)量的放射性物質(zhì)發(fā)生衰變時，每經(jīng)一個半衰期，發(fā)生衰變的原子數(shù)將減為原來的。故A錯誤；B．只有照射金屬板的光的頻率高于該金屬板的極限頻率，，才可以發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象。故B錯誤；C．核子結(jié)合成原子核時，比結(jié)合能越大，說明分開這些核子所耗費的能量越多，原子核越穩(wěn)定。故C正確；D．核裂變反應(yīng)放熱，核聚變反應(yīng)先吸熱再放熱。故D錯誤。故選C。10．AD【解析】【詳解】A反應(yīng)是輕核聚變反應(yīng)，選項A正確，B錯誤；核裂變是重核在中子轟擊下分裂成中等核，并放出大量核能的反應(yīng)，則C反應(yīng)不是核裂變反應(yīng)，D反應(yīng)是重核裂變反應(yīng)，選項C錯誤，D正確；故選AD.11．①（2分）②③【解析】【詳解】試題分析：①注意粒子是，而且衰變前后的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒．②因為靜止的發(fā)生衰變時，根據(jù)動量守恒有和的動量大小相等，方向相反：所以動能之比：（2分）③質(zhì)量虧損--="239.0521-235.0439-"4.0026=0.0056u（1分）釋放能量（1分）粒子的動能