(暑假一日一練)2020年物理6.2核裂變和核變反應堆同步練習新人教版選修2-3

.2核裂變和核變反應堆同步練習一、單選題貝克勒爾在120年前首先發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，如今原子核的放射性在眾多領域中有著廣泛應用-下列屬于放射性衰變的是〔一A.B.A.B.二一丄一[□一：:，.D.-：：?-=:【答案】A【解析】解：A、A選項的反應釋放出電子，屬于」衰變，故A正確；B、B選項屬于重核裂變，故B錯誤；C、B選項屬于輕核聚變，故C錯誤；D、D選項是發(fā)現(xiàn)中子的反應，不是放射性衰變，故D錯誤.故選：A有關下列四幅圖的說法正確的是：.AAA

誕Mt

鋪前?AAA

誕Mt

鋪前?wBWKK甲圖中，球匸?以速度v碰撞靜止球若兩球質量相等，碰后的速度一定為v乙圖中，在光顏色保持不變的情況下，入射光越強，飽和光電流越大丙圖中，射線甲由[粒子組成，射線乙為：一射線，射線丙由心粒子組成丁圖中，鏈式反應屬于輕核聚變【答案】B【解析】解：A、甲圖中，兩球碰撞過程動量守恒，碰撞過程機械能不增加，如果兩球質量相等，則碰撞后:【：的速度不大于v,但不是一定等于v,故A錯誤；B、乙圖中，圖中光的顏色保持不變的情況下，光照越強，光電子數(shù)目越多，則飽和光電流越大，故B正確;C、丙圖中，由左手定則可知，甲帶正電，則甲射線由粒子組成，乙不帶電，射線乙是■■-射線，丙射線粒子帶負電，則丙射線由電子組成，故C錯誤；D、圖4中鏈式反應屬于重核裂變，故D錯誤；故選：B3.下面列出的是一些核反應方程其中〔.X是質子，Y是中子，Z是正電子B.X是正電子，Y是質子，Z是中子C.X是中子，Y是正電子，Z是質子D.X是正電子，Y是中子，Z是質子【答案】D【解析】解：根據(jù)電荷數(shù)守恒、質量數(shù)守恒知，X的電荷數(shù)為1,質量數(shù)為0,則X為正電子；Y的電荷數(shù)為0,質量數(shù)為1,則Y為中子；Z的電荷數(shù)為1,質量數(shù)為1,貝yZ是質子．故選：D.下列說法中不正確的是：.目前已建成的核電站的能量來自于重核裂變原子核內的中子轉化成質子和電子，產(chǎn)生的電子發(fā)射到核外就是［射線氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時，電子的動能增加，電勢能減少，原子總能量減少氡的半衰期為天，4個氡原子核，經(jīng)「上天后一定剩下1個原子核【答案】D【解析】解：A、核電站的能量來自于重核裂變，故A正確.B、」衰變所釋放的電子是原子核內的中子轉化成質子時所產(chǎn)生的，故B正確；C、根據(jù)牛頓第二定律，結合庫侖力提供向心力，當從較高的激發(fā)態(tài)躍遷到較低的激發(fā)態(tài)時，電子的動能增加，電勢能減小，原子的總能量減小，故C正確；

D、半衰期對大量的原子核適用，對少量的原子核不適用.故D錯誤;本題選擇錯誤的，故選：D.鈾是常用的一種核燃料，若它的原子核發(fā)生了如下的裂變反應23511馳一'可能是［.140那140那A.14192B.C.14193D.【答案】D【解析】解：根據(jù)核反應的特點可知，核反應前后質量數(shù)和電荷數(shù)都守恒，根據(jù)各選項中的數(shù)據(jù)可知，A都不守恒，B質量數(shù)不守恒，C電荷數(shù)不守恒，D正確.故選：D2017年量子通信衛(wèi)星“墨子號”首席科學家潘建偉獲得“物質科學獎”。對于有關粒子的研究，下列說法正確的是：.在鈾核的裂變中，當鈾塊的體積小于“臨界體積”時，不能發(fā)生鏈式反應鈾元素的半衰期為T，當溫度發(fā)生變化時，鈾元素的半衰期也發(fā)生變化輕核聚變的過程質量增大，重核裂變的過程有質量虧損比結合能小的原子核結合成［或分裂成.比結合能大的原子核時一定吸收能量【答案】A【解析】解:A、在鈾核的裂變中，當鈾塊的體積小于“臨界體積”時，不能發(fā)生鏈式反應，故A正確。B、半衰期的大小與溫度無關，由原子核內部因素決定，故B錯誤。C、輕核聚變和重核裂變都有質量虧損，都向外輻射能量，故C錯誤。D、比結合能小的原子核結合成或分裂成比結合能大的原子核時有質量虧損，釋放核能，故D錯誤。故選：A。國家大科學工程一中國散裂中子源匸匸了于2017年8月28日首次打靶成功，獲得中子束流，可以為諸多領域的研究和工業(yè)應用提供先進的研究平臺。下列核反應中放出的粒子為中子的是1.、〔俘獲一個｛「粒子，產(chǎn)生亍7并放出一個粒子訂二俘獲一個￡粒子，產(chǎn)生F并放出一個粒子廠三俘獲一個質子，產(chǎn)生三三并放出一個粒子二:俘獲一個質子，產(chǎn)生丄I并放出一個粒子【答案】B【解析】解：A、「二俘獲一個二粒子，產(chǎn)生；七后，新粒子的質量數(shù)為--■=1，電荷數(shù)為：「-1-：21,所以粒子為質子。故A錯誤；B、［二俘獲一個二粒子，產(chǎn)生寧后，粒子的質量數(shù)為：=：=-，電荷數(shù)為：一―上二】，所以粒子為中子。故B正確；C、二俘獲一個質子，產(chǎn)生二湄，粒子的質量數(shù)為二-1-匕二=，電荷數(shù)為：:-，所以粒子為&粒子。故C錯誤；D、二:俘獲一個質子，產(chǎn)生［士后，粒子的質量數(shù)為F==-，電荷數(shù)為：:-—一，所以粒子為二粒子。故D錯誤故選：Bo二、多選題&核泄漏中的穌,??是一種具有放射性的超鈾元素，它可破壞細胞基因，增加患癌的風險?已知钚的一種同位素匸F丄的半衰期為24100年，其衰變方程為2394一，則下列說法中正確的是：.衰變發(fā)出的丁射線是波長很短的光子，穿透能力很強上述衰變方程中的X含有143個中子2398個經(jīng)過24100年后一定還剩余4個衰變過程中總質量不變【答案】AB【解析】解：A、衰變發(fā)出的:-射線是電磁波，是波長很短的光子，穿透能力很強，故A正確．B、根據(jù)電荷數(shù)守恒、質量數(shù)守恒知，X的電荷數(shù)為92,質量數(shù)為235,則中子數(shù)為143,故B正確．C、半衰期具有統(tǒng)計規(guī)律，對大量的原子核適用，對少數(shù)的原子核不適用，故C錯誤.D、衰變的過程中有能量放出，可知有質量虧損，故D錯誤.故選：AB.一個原子核二?進行一次二衰變后成為原子核］丁，然后又進行一次一:衰變，成為原子核：二丁一二一二，它們的質量數(shù)a,c,f及電荷數(shù)b,d,g之間應有的關系是〔.二°-rB.「二'--C.二--D.■■=；--【答案】ACD【解析】解：江進行一次二衰變后成為原子核二，方程式為：二一三-［士，根據(jù)電荷數(shù)守恒、質量數(shù)守恒知，:二二-二，I二；*--,又進行一次「衰變，成為原子核二，方程式為:訂—二-：，根據(jù)電荷數(shù)守恒、質量數(shù)守恒知，「二’，再二匸-1,可知:二：_=,［二二__,］二［—-,故A、C、D正確，B錯誤。故選：ACD?？茖W家使用核反應獲取氚，再利用氘和氚的核反應獲得能量，核反應方程分別為：-丁-耳-丄-=加「和二-上一三蘭--1m下列表述正確的有:.一X是中子B.Y的質子數(shù)是3,中子數(shù)是6C.兩個核反應都沒有質量虧損D.氘和氚的核反應是核聚變反應【答案】AD【解析解:A、根據(jù)核反應方程：二-二一：X的質量數(shù)：：二=二1,核電荷數(shù)：二二一-一-1二■:，所以X是中子。故A正確;B、根據(jù)核反應方程：匸-丁一\士-丄,X是中子，所以Y的質量數(shù):=--3-1=■:,核電荷數(shù)：二二-匚二爲所以Y的質子數(shù)是3，中子數(shù)是二故B錯誤；C、根據(jù)兩個核反應方程可知，都有大量的能量釋放出來，所以一定都有質量虧損。故C錯誤；D、氘和氚的核反應過程中是質量比較小的核生成質量比較大的新核，所以是核聚變反應。故D正確。故選：AD。已知氘核的平均結合能是質量為：，氚核的平均結合能是質量為:,，氦核的平均結合能是，質量為:；，中子的質量為在某次核反應中，1個氘核和1個氚核結合生成1個氦核，則下列說法中正確的是：..這個核反應質量虧損為_心二：-=-：二核反應方程為亠-二一二八：：，核反應過程中釋放的核能是MeV目前核電站都采用上述核反應發(fā)電【答案】BC【解析】解：A、根據(jù)質量數(shù)與質子數(shù)守恒知同時有一個中子生成，反應方程為丄-:--總-：:'，依據(jù)質量虧損定義，則有：—x二：-匸-；-=二，故A錯誤；B、1個氘核和1個氚核結合生成1個氮核，根據(jù)質量數(shù)與質子數(shù)守恒知同時有一個中子生成，反應方程為寧一歲—耳-J?故B正確；C、氘核的比結合能是汀，氚核的比結合能是二飛氦核的比結合能是m根據(jù)能量守恒定律可知，核反應過程中釋放的核能是：+X7.03—2X1.09—3X2.78=17.EMeV.故C正確.D、1個氘核和1個氚核結合生成1個氮核及一個中子，這是聚變反應，而目前核電站都采用核裂變發(fā)電-故D錯誤；故選：BC.下列關于核反應的說法中正確的是〔.目前已建成的核電站的能量都來自于重核裂變重核裂變釋放出大量的能量，產(chǎn)生明顯的質量虧損，所以核子數(shù)減少由圖可知，原子D和E聚變成原子核F要吸收能量由圖可知，原子核A裂變成原子核B和C要放出核能【答案】AD【解析】解：A、目前世界上正在工作的核電站都是利用原子核的裂變反應釋放核能的,核聚變反應目前還沒有能很好的控制，故A正確；B、重核裂變釋放出大量的能量，產(chǎn)生明顯的質量虧損，但核子數(shù)不變，故B錯誤；C、由圖可知，原子D和E聚變成原子核F,是輕核聚變，要放出能量，故C錯誤；D、由圖可知，原子核A裂變成原子核B和C是重核裂變，要放出能量，故D正確；故選：AD三、計算題原來靜止的原子核口?，發(fā)生二衰變后放出一個動能為的二粒子，求：二.生成的新核動能是多少？［二如果衰變釋放的能量全部轉化為二粒子及新核的動能，釋放的核能-三是多少?匸.虧損的質量—:二是多少？【答案】解：―衰變方程為：二―:::'在衰變過程中動量守恒：二:"<<?，二和生成核的動量P相等，所以解得：-——^7-:匸，由能量守恒，釋放的核能：“E=Eg+E冏'3由質能關系_0二一v解得—心二.二:.4答：?生成的新核動能是多少二二:-，如果衰變釋放的能量全部轉化為二粒子及新核的動能，釋放的核能—三是三'E虧損的質量-是一二:【解析】門;首先要書寫衰變方程?在衰變過程中，遵守動量守恒，根據(jù)動量守恒定律和動量與動能的關系，列式求解動能.上，根據(jù)能量守恒定律求解釋放的核能—三.飛由質能關系—==，求解虧損的質量—衰變過程類比于爆炸，滿足動量守恒和能量守恒，同時注意動量與動能的關系式.一靜止的鈾核:■■發(fā)生&衰變后變?yōu)殁Q核Th,放出的&粒子速度為匚二(是光在真空中的速度，不考慮相對論效應。工試寫出該衰變的核反應方程；二求釷核的速度大小?！敬鸢浮拷猓汗べ|量數(shù)與電荷數(shù)守恒得方程：孑丁一汀:-'士二設釷核的質量為M,反沖速度為v由動量守恒定律0=m(0,It)—Afu其中二^土，得：2莎'答：工衰變的核反應方程為寧二一i：^■-圧二釷核的速度大小為了詁:【解析】根據(jù)質量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒即可寫出衰變方程，根據(jù)動量守恒定律列方程求解釷核的速度大小。本題明確核反應中的兩個守恒；關鍵根據(jù)動量守恒定律求解反應后新核的速度。1919年，盧瑟福用廠「粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質子■科學研究表明其核反應過程是：二粒子轟擊靜止的氮核'后形成了不穩(wěn)定的復核，復核發(fā)生衰變放出質子，變成氧核?設二粒子質量為，初速度為,，氮核質量為:,，質子質量為:,，氧核的質量為「.寫出盧瑟福發(fā)現(xiàn)質子的核反應方程一:二.粒子轟擊氮核形成不穩(wěn)定復核的瞬間，復核的速度為多大？匸.求此過程中釋放的核能.【答案】m-廠-二【解析】解：口;根據(jù)質量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得二粒子轟擊氮核方程為:［二