人教版物理高二选修2-3 6.1核反应和核能同步训练

试卷更新日期：2015-12-29 类型：同步测试

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一、选择题

1.
太阳内部持续不断地发生着4个质子（）聚变为1个氦核（ $_{2}^{4} H e$ ）的热核反应，核反应方程是，这个核反应释放出大量核能。已知质子、氦核、X的质量分别为、、 $m_{3}$ ，真空中的光速为c.下列说法中正确的是( )

A、方程中的X表示中子（） B、方程中的X表示正电子（） C、这个核反应中质量亏损 $Δ m = 4 m_{1} - m_{2}$ D、这个核反应中释放的核能 $Δ E = (4 m_{1} - m_{2} - m_{3}) c^{2}$

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2. 下列表示重核裂变的方程是（）

A、 B、 C、 $_{7}^{14} N +_{2}^{4} H e \to_{8}^{17} O +_{1}^{1} H$ D、

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3. 下列说法正确的是（）

A、天然放射现象说明原子具有核式结构 B、20个原子核经过一个半衰期后，还有10个未发生衰变 C、一群处于能级的氢原子向低能级跃迁，最多可释放出3种频率的光子 D、是核裂变反应方程

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4.
核反应方程式 + → + +k X ，式子中（）

A、X为质子，k=3 B、X为质子，k=4 C、X为中子，k =3 D、X为中子，k =4

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5.
在核反应方程： +x中，x表示（）

A、质子 B、中子 C、电子 D、正电子

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6.
2011年3月11日，日本发生里氏9.0级大地震，造成福岛核电站的核泄漏事故。在泄露的污染物中含有和两种放射性元素，它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射，其中的衰变方程为，其半衰期为8天。下列说法不正确的是()

A、该核反应是 $α$ 衰变 B、原子核中含有78个中子 C、经过16天，75％的原子核发生了衰变 D、虽然该反应出现质量亏损，但核反应前后的原子核总质量数不变

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7. 下列说法正确的是 ( )

A、是 $α$ 衰变 B、是原子核的人工转变 C、是核裂变 D、是原子核的人工转变

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8.
一个氘核和一个氚核聚变成一个氦核，其核反应方程是，以下说法正确的是( )

A、X是质子，反应过程中有质量亏损 B、X是中子，反应过程中有质量亏损 C、X是质子，反应过程中没有质量亏损 D、X是中子，反应过程中没有质量亏损

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9. 以下说法正确的是（）

A、 $α$ 粒子散射实验说明原子具有复杂结构 B、具有放射性的物体发出的射线对人体都是有害的 C、氢原子能吸收任意频率光子并跃迁到高能态 D、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应

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10. 下列说法中正确的是（）

A、重核裂变需要吸收能量 B、原子核经过6次 $α$ 衰变和4次衰变后成为原子核 C、用升温、加压或发生化学反应的方法可以改变放射性元素的半衰期 D、射线比射线的穿透能力更强

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11. 下列关于原子和原子核的说法不正确的是（）

A、衰变现象说明电子是原予核的组成部分 B、波尔理论的假设之一是原子能量的量子化 C、放射性元素的半衰期与温度的变化无关 D、比结合能越小表示原子核中的核子结合得越不牢固

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12.
如图所示为α粒子穿过充满氮气的云室时拍摄的照片，在许多α粒子的径迹中有一条发生了分叉，分叉后有一条细而长的径迹和一条粗而短的径迹，则( )

A、细而长的是α粒子的径迹 B、粗而短的是氧核的径迹 C、细而长的是氧核的径迹 D、粗而短的是质子的径迹

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13. 以下几个原子核反应中，X代表α粒子的反应式是 ( )

A、 He+ Be→ C+X B、 Th→ Pa+X C、 H+ H→ $\frac{1}{2} m v_{C}^{2} = \frac{1}{2} m v_{B}^{2} + m g R (1 + \cos α)$ n+X D、 P→ Si+X

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14.
某核反应方程为。已知的质量为2.0136 $u$ ，的质量为3.018 $u$ ， $_{2}^{4} H e$ 的质量为，X的质量为1.0087 $u$ 。则下列说法中正确的是（）

A、X是质子，该反应释放能量 B、X是中子，该反应释放能量 C、X是质子，该反应吸收能量 D、X是中子，该反应吸收能量

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15. 以下说法中正确的是（）

A、原子的核式结构学说，是卢瑟福根据天然放射实验提出来的 B、核反应方程： $\begin{array}{l} 9 \\ 4 \end{array}$ Be＋ He―→ C＋X中的X为质子 C、 C的半衰期为5730年，若测得一古生物遗骸中的 C含量只有活体中的 $\frac{1}{8}$ ，则此遗骸距今约有17 190年 D、一群氢原子处在n＝4的能级，跃迁到较低能级时，辐射的光谱线条数为4条

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二、填空题

16.
天然放射性元素 Pu经过次α衰变和次β衰变，最后变成铅的同位素。（填入铅的三种同位素 Pb、 $\begin{array}{r} 207 \\ 82 \end{array}$ Pb、 Pb中的一种）

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17.
原子核经过次 $α$ 衰变，次衰变，变为原子核 .

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18.
历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后的质子 H轰击静止的 X ，生成两个 He。上述核反应方程中的 X核的质子数为，中子数为。

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19.
请将下列两个核反应方程补充完整。
① $_{2}^{4} H e$ ＋＋；② ＋＋＋；

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20.
U经过m次α衰变和n次β衰变，变成 $\begin{array}{r} 207 \\ 82 \end{array}$ Pb，则m＝， n＝ .

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三、计算题

21. “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。

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22.
一个静止的铀核（原子质量为232.0372u）放出一个α粒子（原子质量为4.0026u）后衰变成钍核（原子质量为228.0287u）。（已知：原子质量单位1u=1.67×10—27kg，1u相当于931MeV）。

(1)、写出核衰变反应方程并算出该核衰变反应中释放出的核能；

(2)、假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和α粒子的动能，则钍核获得的动能有多大？

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23.
静止的氮核被速度为v₀的中子击中生成碳核和另一种原子核甲，已知与甲核的速度方向和碰撞前中子的速度方向一致，碰后碳核与甲核的动量之比为l：1．

(1)、写出核反应方程式．

(2)、
求与甲核的速度各是多大?

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24.
静止在匀强磁场中的原子核，俘获一个速度为7.7×10⁴m/s 的中子而发生核反应放出α粒子后变成一个新原子核，已知中子速度方向与磁场方向垂直，测得α粒子速度为：2×10⁴m/s，方向与中子速度方向相同，求：

(1)、生成的新核是什么？写出核反应方程式。

(2)、生成的新核的速度大小和方向。

(3)、若α粒子与新核间相互作用不计，则二者在磁场中运动轨道半径之比及周期之比各为多少？

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