人教版高中物理選修2-3 第六章 核能與反應(yīng)堆 單元檢測(cè)

人教版高中物理選修2-3第六章核能與反應(yīng)堆單元測(cè)人版中理修2-3第章能反堆單檢一、單選核作為一種新能源在現(xiàn)代社會(huì)中已不可缺，我國(guó)在完善核電安全基礎(chǔ)上將加大核電站建設(shè)．核泄漏中的钚）是一種具有放射性的超鈾元素，它可破壞細(xì)胞基因，高罹患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)．已知钚的一種同位素

Pu半衰期為24100年其衰變程為

PuHe+，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A.X原核中含有個(gè)子B.100個(gè)

Pu經(jīng)過(guò)24100年后一定還剩余50個(gè)由衰變時(shí)釋放巨大能量，根據(jù)E=mc2，衰變過(guò)程總質(zhì)量增加衰發(fā)出的γ放射線是波長(zhǎng)很短的光子，具有很強(qiáng)的穿透能力二世紀(jì)初，為了研究物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，物學(xué)家做了大量的實(shí)驗(yàn)，揭示了原子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)了電子、中子和質(zhì)子，如圖中M是微鏡，是光屏，窗口處有箔，氮?dú)鈴拈y門(mén)T充，是射源．則該裝置是（）A.盧福的粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置湯生發(fā)現(xiàn)電子的實(shí)驗(yàn)裝置

B.盧福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的實(shí)驗(yàn)裝置查威克發(fā)現(xiàn)中子的實(shí)驗(yàn)裝置已氘核的平均結(jié)合能是1.09MeV，氚的平均結(jié)合能是2.78MeV，核的平均結(jié)合能是7.03MeV．在次核反應(yīng)中1個(gè)核和個(gè)核結(jié)合生成1個(gè)氦核并放出17.6MeV的量，下列說(shuō)法正確的是（）A.這一個(gè)裂變反應(yīng)

B.核反應(yīng)方程式為

H+H→He+n目核電站都采用上述核反應(yīng)發(fā)電

該反應(yīng)不會(huì)有質(zhì)量虧損原核聚變可望給人類(lèi)未來(lái)提供豐富的潔凈源．當(dāng)氘等離子體被加熱到適當(dāng)高溫時(shí)，氘核參與的幾種聚變反應(yīng)可能發(fā)生，放出能量．這幾種反應(yīng)總的效果可以表示為6→kHe+dH+2n+43.15MeV由衡條件可知（）A.k=1，B.k=2，C.，D.，下說(shuō)法正確的是（）A.原核發(fā)生衰時(shí)，新核與α粒的總質(zhì)量等于原來(lái)的原子核的質(zhì)量B.在原子核中，比結(jié)合能越小表示原子中的核子結(jié)合得越牢固按玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)，電子的動(dòng)能減小，電勢(shì)能增大，原子的總能量不變太輻射的能量主要來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部的熱核反應(yīng)．關(guān)聚變，以下說(shuō)法正確的是（）A.兩輕原子核聚變?yōu)閭€(gè)質(zhì)量較大的原子核放出的能量比一個(gè)重核分裂成兩個(gè)中等質(zhì)量的原子核放出的能量大很多倍B.一定質(zhì)量的聚變物質(zhì)聚變時(shí)放出的能比相同質(zhì)量的裂變物質(zhì)裂變時(shí)釋放的能量小很多17

6227*人教版高中物理選修2-3第六章核能與反應(yīng)堆單元測(cè)6227*聚發(fā)生的條件是聚變物質(zhì)的體積大于臨界體積發(fā)聚變反應(yīng)時(shí)，原子核必須有足夠大的動(dòng)能在學(xué)技術(shù)研究中，關(guān)于原子定態(tài)，原子核化的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.采物理或化學(xué)方法以有效地改變放射性元素的半衰期B.U衰變成

Pb

要經(jīng)過(guò)次衰和次β衰變從空對(duì)地面進(jìn)行遙感攝影是利用紫外線良好的穿透能力原核所含核子單獨(dú)存在時(shí)的總質(zhì)量小于該原子核的質(zhì)量下說(shuō)法正確的是（）A.鏈反應(yīng)在任何條件都能發(fā)生B.放射性元素的半衰期隨環(huán)境溫度的升而縮短中核的比結(jié)合能最大，因此這些核是最穩(wěn)定的根可，物體所具有的能量和它的質(zhì)量之間存在著簡(jiǎn)單的正比關(guān)系下敘述正確的是（）A.兩質(zhì)子之間，不管離如何，核力總是大于庫(kù)侖力B.由愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程可知，質(zhì)量可以轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰抠|(zhì)與中子的質(zhì)量不等，但質(zhì)量數(shù)相等天放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核內(nèi)部有電子10.2011年3月11日午，日本東部海域發(fā)生里氏9.0級(jí)地震，并引發(fā)海，受此影響，日本福島第一核電站發(fā)生放射性物質(zhì)泄漏事故，對(duì)人的安全及環(huán)境產(chǎn)生一定的危害作用．下列關(guān)于核反應(yīng)及衰變的一些說(shuō)法中正確的是（）A.福核電站是依靠核變反應(yīng)放出的核能來(lái)發(fā)電的B.核裂變過(guò)程質(zhì)量虧損，核聚變過(guò)程質(zhì)增大放性物質(zhì)半衰期越短，污染環(huán)境時(shí)間也越短β射線與γ射線一樣是電磁，但穿透本領(lǐng)遠(yuǎn)比γ射線小二、多選題11.靜止的鐳原子核經(jīng)一α衰后變成一個(gè)新核Rn，下列說(shuō)正確的是（）A.該變方程為

Ra→Rn+HeB.若該元素的半衰期為，經(jīng)過(guò)2的間2kg的若元素的半衰期為，經(jīng)過(guò)τ的時(shí)間4個(gè)隨該元素樣品的不斷衰變，剩下未衰變的原子核

中有1.5kg已經(jīng)發(fā)生了衰變?cè)雍酥杏?個(gè)已經(jīng)發(fā)生了衰變?cè)絹?lái)越少，其半衰期也變短E.若把該元素放到密閉的容器中或者升高溫度，則可以減慢它的衰變速度12.釷

Th具放射性，它能放出一個(gè)新的粒子而變?yōu)殓h

Pa，同時(shí)伴隨有射線產(chǎn)生，其方程為T(mén)h→

Pa+x釷的半衰期為天則下列說(shuō)法中正確的是（）A.x為質(zhì)子

B.x是釷核中的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的γ射線是鏷原子核放出的

1g釷

Th經(jīng)120天還剩0.2g釷13.一靜止的鋁原子核列說(shuō)法正確的是（）

Al俘一速度為1.0×10m/s的質(zhì)子p后變?yōu)樘幱诩ぐl(fā)態(tài)的硅原子

Si．下27

人教版高中物理選修2-3第六章核能與反應(yīng)堆單元測(cè)A.核應(yīng)方程為p+Al→

Si

*B.核反應(yīng)過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒核應(yīng)過(guò)程中系統(tǒng)能量不守恒核應(yīng)前后核子數(shù)相等，所以生成物的質(zhì)量等于反應(yīng)物的質(zhì)量之和14.下列物理現(xiàn)象正確的是（）A.電的衍射現(xiàn)象說(shuō)明物粒子也具有波動(dòng)性能越大的光子波長(zhǎng)越長(zhǎng)

B.鏈反應(yīng)屬于重核的聚變核力是強(qiáng)相互作用三、填題15.科學(xué)家用質(zhì)子轟擊鋰核的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方”，已知質(zhì)子轟擊鋰核Li能生兩個(gè)粒子，m=7.016u，=1.0078um，相于，則此核反的方程式________此LiHHe核反應(yīng)釋放的核能為_(kāi)______MeV（保留3位有效數(shù)字）．16.在下列描述的核過(guò)程的方程中，屬于衰的________，于β衰變的________，于裂變的是________，于聚變的是_______．填正確答案的標(biāo)號(hào)）A.B.

C→P

S+

ee

U

Th+E.

Hen

O+Xe+Sr+2nH+→He+．17.用中子轟擊鋰核（Li發(fā)生核反應(yīng)，生成氚核和粒子，并釋放出4.8Mev的量，請(qǐng)寫(xiě)出核反應(yīng)方程．四、計(jì)題18.（北京）磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)靜止的放射性原子核發(fā)生一次α衰．放射出α粒子（）在與磁場(chǎng)垂直的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為．以、分表粒的質(zhì)量和電荷量．（）射性原核用

表示，新核的元素符號(hào)用Y表示，寫(xiě)出該衰的核反應(yīng)方程．（）粒子的圓周運(yùn)動(dòng)可以等效成一個(gè)環(huán)形電流求圓周運(yùn)動(dòng)的周期和環(huán)形電流大?。ǎ┰撍プ兂提尫诺暮四芏嫁D(zhuǎn)為為粒子和新核的動(dòng)能，新核的質(zhì)量為M求衰變過(guò)程的質(zhì)量虧損m．五、解題19.1926年國(guó)波士頓的內(nèi)科醫(yī)生盧姆加特等首次應(yīng)用放射性氡研究人體動(dòng)、靜脈血床之間的循環(huán)時(shí)間，被譽(yù)為臨核醫(yī)學(xué)之父．的放射性同位素有27種，其中最常用的是衰變和次β衰后變成穩(wěn)定的P．1u=931.5MeV）①求、y的值；

Rn，

Rn經(jīng)次α②一靜止的氡核（

Rn）出一個(gè)粒后變成釙核（

Po）已知質(zhì)量虧eq\o\ac(△,)m=0.0002u，釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為釙核和粒的動(dòng)能，試寫(xiě)出該衰變方程，并求出α粒的動(dòng)能．六、綜題37

人教版高中物理選修2-3第六章核能與反應(yīng)堆單元測(cè)20.兩個(gè)氘核聚變產(chǎn)生一個(gè)中子和氦核（氦的同位素）．已知氘核的質(zhì)量m，氦核的質(zhì)量Dm，中子的質(zhì)量．Hen（）出聚變程；（）算釋放核能；（）反應(yīng)前個(gè)氘核的動(dòng)能為0.35MeV，們正面對(duì)撞發(fā)生聚變，且反應(yīng)后釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，分別求產(chǎn)生的氦核和中子兩者的動(dòng)能；1原質(zhì)量單位相于931.5MeV的量）21.一個(gè)靜止的鈾核（原子質(zhì)量為）出一個(gè)α粒子（原子質(zhì)量為）衰變成釷核（原子質(zhì)量為）（已知：原子質(zhì)單位1u=1.67×1027kg，相于）（）出核衰反應(yīng)方程并算出該核衰變反應(yīng)中釋放出的核能；（）設(shè)反應(yīng)釋放出的核能全部轉(zhuǎn)化為釷核和粒的能，則釷核獲得的動(dòng)能有多大？47

人教版高中物理選修2-3第六章核能與反應(yīng)堆單元測(cè)答案解析部分一、單選題【案D【案B【案B【案B【案D【案D【案B【案C【案C10.【答案】二、多選題11.【答案】12.【答案】13.【答案】14.【答案】三、填空題15.【答案】Li+H→2；16.【答案】；；；17.【答案】Li+﹣+He四、計(jì)算題18.【答案】（1）由質(zhì)量數(shù)及電荷數(shù)守恒可得該α衰變的核反應(yīng)方程為

→+

；答：放射性原子核用；

表示，新核的元素符號(hào)用Y表，則該衰的核反應(yīng)方程為

→+（）粒子做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，圓周運(yùn)動(dòng)的速率為v，有：則圓周運(yùn)動(dòng)的周期；

，那么相當(dāng)于環(huán)形電流在周期T內(nèi)過(guò)的電量為，則等效環(huán)形電流大小答：α粒的圓周動(dòng)可以等效成一個(gè)環(huán)形電流，則圓周運(yùn)動(dòng)的周期為

；，環(huán)形電流大小為；（）為衰變間極短，且衰變時(shí)內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力，故認(rèn)為在衰變過(guò)程中外力忽略，則有動(dòng)量守恒，設(shè)新核的速度為v′，則有：；由（）得，以，，衰變過(guò)程使兩粒子獲得動(dòng)能57

=

222人教版高中物理選修2-3第六章核能與反應(yīng)堆單元測(cè)222；由于衰變過(guò)程，質(zhì)量虧損產(chǎn)生的核能全部轉(zhuǎn)化為粒子的動(dòng)能，故衰變過(guò)程的質(zhì)量虧損；答：設(shè)該衰變過(guò)程釋放的核能都轉(zhuǎn)為為粒和新核的動(dòng)能，新核的質(zhì)量為M，衰變過(guò)程的質(zhì)量虧損m為

．五、解答題19.【答案】解：核應(yīng)過(guò)程量數(shù)與核電荷數(shù)守恒，由題意可得：4x=222﹣，得：x=486=82+2x﹣得：y=4②根質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒可知，衰變方程為：

RnPo+He；質(zhì)量虧eq\o\ac(△,)m=0.0002u，以產(chǎn)生的能量eq\o\ac(△,)E=0.0002u×931.5MeV/u=0.1863MeV=2.9808×10J核反應(yīng)過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以粒的速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得：mv﹣v=0ααPoPo又：E=α粒子的動(dòng)能Po核動(dòng)能：由題可知α粒與Po核的質(zhì)量數(shù)之比為218：代入數(shù)據(jù)解得：答：，y=4②衰方程為：六、綜合題

J；RnPo+He，粒子的動(dòng)能是2.927×10J；20.【答案】（1）解：聚變的核反應(yīng)方程2答：聚變方程：

→+

；（）：核反過(guò)程中的質(zhì)量虧損eq\o\ac(△,)﹣﹣；DHen釋放的核能eq\o\ac(△,)eq\o\ac(△,)=0.0035×931.5≈3.26．答：釋放的核能3.26；（）：對(duì)撞程動(dòng)量守恒，由于反應(yīng)前兩氘核動(dòng)能相同，其動(dòng)量等值反向，因反應(yīng)前后系統(tǒng)的動(dòng)量為零，即：0