人教版物理高二选修2-3 6.2 核裂变和裂变反应堆同步训练

试卷更新日期：2015-12-28 类型：同步测试

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一、选择题

1.
实验观察到，静止在匀强磁场中A点的原子核发生β衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图．则（）

A、轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向外 B、轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外 C、轨迹1是新核的，磁场方向垂直纸面向里 D、轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里

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2. 原子核_Z^AX与氘核₁²H反应生成一个α粒子和一个质子．由此可知（）

A、A=2，Z=1 B、A=2，Z=2 C、A=3，Z=3 D、A=3，Z=2

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3. 下列说法正确的是（）

A、 U→ $\begin{array}{r} 234 \\ 90 \end{array}$ Th+ He是α衰变方程 B、α、β和γ三种射线中，β射线的穿透能力最强 C、放射性元素的半衰期随温度的升高而变短 D、现已建成的核电站的能量来自于人工放射性同位素放出的能量

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4.
一质子束入射到静止靶核 Al上，产生如下核反应：p+ Al→X+n ， p、n分别为质子和中子，则产生的新核含有质子和中子的数目分别为（）

A、28和15 B、27和14 C、15和13 D、14和13

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5. 下列说法正确的是（）

A、 $T h$ 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、用 $12 e V$ 的光子照射处于基态的氢原子，可使其电离

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6. 下列说法中正确的是（）

A、小于临界体积的铀块可能发生链式反应 B、在核反应方程 $n$ + $\begin{array}{l} 6 \\ 3 \end{array}$ Li→ $H$ + $X$ 中， $X$ 为 $α$ 粒子 C、阴极射线是原子核内的中子转变为质子时产生的高速电子流 D、用频率大于某金属极限频率的单色光照射该金属，若增大入射光的频率，则逸出的光电子数目一定增多

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7. 下列几幅图的有关说法中正确的是（）

A、原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是任意的 B、发现少数 $α$ 粒子发生了较大偏转，因为原子的质量绝大部分集中在很小空间范围 C、光电效应实验和康普顿效应实验说明了光具有粒子性 D、射线甲由 $α$ 粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷

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8. 大量释放核能的过程一定是（）

A、由质量较小的原子核结合成质量较大的原子核 B、由质量较大的原子核分裂成质量较小的原子核 C、由某些重核结合为质量较大的原子核 D、由某些重核分裂为中等质量的原子核

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9. 下列说法正确的是（）

A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应 B、汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，说明原子是有复杂结构的 C、卢瑟福发现了中子、查德威克发现了质子 D、一束光照射到某金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短

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10. 下列说法正确的是（）

A、卢瑟福通过对 $α$ 粒子散射实验现象的分析，发现了原子是可以再分的 B、 $β$ 射线与 $γ$ 射线一样都是电磁波，但穿透本领远比 $γ$ 射线弱 C、原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最大能量 D、裂变时释放能量是因为发生了亏损质量

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11. 下列说法中不正确的是（）

A、β衰变现象说明电子是原子核的组成部分 B、目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变 C、一个氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，能辐射3种不同频率的光子 D、卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型 E、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，原子总能量增大

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12. 在下列叙述中，正确的是（）

A、光电效应现象说明光具有波动性 B、玛丽居里最早发现了天然放射现象 C、若黄光照射某金属能发生光电效应，用紫光照射该金属一定能发生光电效应 D、根据波尔理论，氢原子从高能态跃迁到低能态时，原子向外释放光子，原子电势能和核外电子的动能均减小

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13. 下列说法正确的是（）

A、关于原子核内部信息，最早来自人工放射性现象 B、结合能越大的原子核越稳定 C、目前核电站中主要利用的是轻核聚变产生的核能来发电 D、在核反应堆中常用的“慢化剂”有石墨、重水和普通水

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14. 下列说法正确的是（）

A、结合能越大的原子核，原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定 B、较轻的原子核和较重的原子核的比结合能比中等大小原子核的比结合能要小，在重核裂变反应和轻核聚变反应中都会出现质量亏损的现象 C、核力是强相互作用的一种表现，在原子核的尺度内，核力比库仑力小得多，在原子的尺度内，电磁力比核力要大，核力是短程力 D、目前，人类已经可以做到稳定地输出聚变能，所以人类不再有“能源危机”

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15. 太阳辐射能量主要来自太阳内部的（）

A、化学反应 B、放射性衰变 C、裂变反应 D、热核反应

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二、填空题

16. 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．

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17.
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，该原子核人工转变的核反应方程式是．

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18. 能的转化有方向性，符合能量守恒的过程（选填“一定”或“不一定”）能发生．核电站是利用（选填“重核裂变”或“化学反应”）获得核能并将其转为电能．

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19.
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．

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20.
如图所示为卢瑟福发现质子的实验装置．M是显微镜，S是荧光屏，窗口F处装有银箔，氮气从阀门T充入，A是放射源．写出该实验的核反应方程为：；充入氮气后，调整银箔厚度，使S上（填“能见到”或“见不到”）质子引起的闪烁．

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三、解答题

21.
如图是发现某种粒子的实验，这种新粒子的原子核符号是什么？它是由谁预言了它的存在？并由查德威克通过实验发现的．

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22. 关于人类对原子核的研究，历史上曾用α粒子轰击氮14发现了质子．设α粒子的运动方向为正方向，已知碰撞前氮14静止不动，α粒子速度为v₀=3×10⁷m/s，碰撞后氧核速度为v₁=0.8×10⁷m/s，碰撞过程中各速度始终在同一直线上，请写出这个核反应的方程式，并求碰撞后质子的速度大小．（保留两位有效数字）

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23. 太阳内部四个质子聚变成一个粒子，同时发射两个正电子和两个没有静止质量的中微子（中微子不带电）．若太阳辐射能量的总功率为P ，质子、氦核、正电子的质量分别为m_p、m_He、m_e ，真空中光速为c ．求：

(1)、写出核反应方程；

(2)、时间t内参与核反应的质子数（中微子能量可忽略）．

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24. 太阳向空间辐射太阳能的功率大约为3.8×10²⁶W ，太阳的质量为2.0×10³⁰Kg ．太阳内部不断发生着四个质子聚变为一个氦核的反应，这个核反应释放出的大量能量就是太阳能源．（M_p=1.0073u，M_α=4.0292u，M_e=0.00055u ， 1u=931MeV）．试求：

(1)、写出这个核反应的核反应方程．

(2)、这一核反应释放出多少能量？

(3)、太阳每秒钟减少的质量为多少？

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25.
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．

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