吉林省人教版物理高二选修1-2 3.4裂变和聚变同步训练

1、吉林省人民教育出版社物理高二选修1-2 3.4裂变与聚变同步训练名字：班级：成就：一、选择题(共15道题；共30分)1.(2)如图所示，印度第一艘自主研发的核潜艇于2009年7月26日正式下水，成为世界上第六个拥有核潜艇的国家。核潜艇是一种潜艇，是指以核反应堆为动力源的潜艇。其中一个核反应是铀核在中子轰击下可能发生的裂变反应，它的裂变方程是铀-氮铀-锶-10。下面的说法是正确的()A.x的原子核包含54个质子B.x的原子核包含53个中子C.能量在裂变过程中被释放，因为失去的质量变成了能量D.能量在裂变过程中释放，质量缺陷出现，质量和数量不守恒2.(2)核电厂使用核能发电。它的核心设备是一个反应

2、堆。以下陈述是正确的()A.反应堆是使用手动方法来控制链式反应速度和获取核能的装置b核电厂目前通过聚变反应使用核能。控制棒被用来减缓中子的速度，从而控制链式反应的速度D.引入反应堆的水起到冷却和吸收中子的作用3.(2)裂变反应是目前核能利用中的常见反应。在核燃料反应堆中，俘获慢中子后的裂变反应有多种形式，其中一种可以表示为：反应方程式下面的数字是中子和相关原子核的剩余质量(在这个裂变反应中，以原子质量单位U表示，相当于1u质量的能量是9.3102兆电子伏)A.释放的能量是30102兆电子伏，x是中子B.释放的能量是30 MeV，x是质子。C.释放的能量是1.8102 MeV，x是中子。D.释放

3、的能量是1.8102 MeV，x是质子。4.(2分)以下陈述不正确()太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应自然辐射现象的发现揭示了原子核的复杂结构单色光束照射在金属表面时不会产生光电效应，因为光束的波长太短当光电效应发生时，入射光的强度是恒定的，频率越高，逃逸光电子的最大初始动能越大。5.(2分)(2017年高2低莆田期)如图所示，用绿光照射光电池可以产生光电效应。为了增加光电子从阴极逃逸时的初始动能，应该是()A.切换到红灯B.切换到紫光增加光电池上的加速电压D.增加绿光的强度6.(2分)(2017年高二包头时期)在下面的核反应方程式中，表示核聚变过程的是()a。P Si eb .氢氢

4、c .C N ed。U Th和7.(2分)(2017年高三宝安年底)以下说法是正确的()A.当原子核衰变时，必须遵守电荷守恒和质量守恒定律根据爱因斯坦的“光子理论”，光的波长越大，光子的能量就越小从玻尔理论可知，氢原子从基态跃迁到激发态时会发射光子当光电效应发生时，光电子的动能只与入射光的强度有关8.(2分)原子核反应堆由铀棒、镉棒、慢化剂、冷却剂和水泥保护层组成。关于它们的功能，以下陈述是不正确的()铀棒是核反应堆的燃料镉棒是中子吸收材料慢化剂(如石墨、重水等。)采取行动减缓核反应冷却剂从反应堆传递热量，同时冷却反应堆9.(2分)四个质子(h)融合成一个氦核(He)的热核反应在太阳中连续发生

5、。核反应方程为4h he2x。众所周知，质子、氦核和x的质量分别是m1、m2和m3，真空中的光速是c。下面的陈述是正确的()A.方程式中的x代表中子B.方程式中的x代表一个电子C.该核反应中的质量缺陷 m=4m1-m2D.核能 e=(4m1-m2-2m3) C2从这个核反应中释放出来10.(2)据英国广播公司报道，英国政府前辐射顾问巴斯比博士表示，日本核电站的问题极其严重，尤其是福岛核电站的3号反应堆。他说，反应堆现在有麻烦了，因为它使用了不同的燃料：它不是铀，而是铀和钚的混合燃料，钚极其危险，所以如果这种材料泄漏出去，将会使海啸灾难更加严重。钚是世界上第二大有毒物质(钋是世界上最有毒的物质)

6、。一片钚足以杀死2亿人，5克钚足以杀死所有人。钚的毒性是砷的4.86亿奥地利倍。一旦它泄漏到太平洋，全人类都将完蛋！239浦，半衰期24390年。关于对钚的危害的理解，你认为什么是错误的()钚具有高度放射性钚是一种重金属。进入人体会破坏细胞基因并导致癌症。钚的半衰期比铀长得多D.钚核裂变反应可以释放巨大的能量11.(2分)以下陈述是正确的()A.氢氦是核聚变反应。比结合能越大，核中的核结合越弱，核越不稳定射线、射线和射线都是高速运动的带电粒子流D.从n=4能级到n=3能级的跃迁比从n=3能级到n=2能级的跃迁更频繁以辐射光子12.(2)关于我国已建成的秦山和大亚湾核电站，以下陈述是正确的()他

7、们都使用核聚变来释放原子能他们都使用核裂变来释放原子能两者的核燃料都是纯铀235一种是通过核裂变释放原子能，另一种是通过核聚变释放原子能13.(2分)(2018年驻马店二期)核电池又称“放射性同位素电池”。它将衰变过程中同位素不断释放的核能转化为电能。核能电池已经成功地用作宇宙飞船的电源。基于此，推测航天器核电池可能采用的核反应方程为()a。b .c .d。14.(2点)质子和中子融合形成一个氘，同时放射出一个伽马光子。众所周知，质子、中子和氘的质量分别是m1、m2和m3，普朗克常数是H，光速在真空中是c。下面的陈述是正确的()A.核反应方程为 B.聚变反应中的质量缺陷M=M1M2-M3C.发

8、射的光子的能量e=(m3-m1-m2) cD.波长=15.(2分)恒星向外辐射的能量来自内部发生的各种热核反应。核反应方程为氦铍。以下陈述是正确的()A.核反应是裂变反应B.热核反应存在质量缺陷，会释放出巨大的能量。C.由于核反应中质量和数量的守恒，质量也是守恒的。任何原子核中质子和中子的数量总是相等的。二、填空(共4题；共8分)16.(1)核电厂是人类和平利用核能的典范。目前，核电站使用由_ _ _ _ _ _释放的核能(核裂变或核聚变是可选的)17.(1分)氦3是一种非常清洁和安全的能源。开发月球土壤中丰富的氦3资源对未来人类社会的可持续发展具有深远的意义。研究发现，两个氘在太阳内部可以凝

9、聚成氦3，两个氘凝聚成氦核的核反应方程为_ _ _ _ _ _。18.(3)用一定速度的中子轰击静止的锂核(李)，核反应后产生氚核和粒子，则核反应方程为_ _ _ _ _ _；产生的氚核的速度方向与中子的初始速度方向相反。粒子的速度是V，氚核与粒子的速度之比为7: 8。假设质子和中子的质量为M，光速为C，核反应过程中释放的所有能量转化为氚核和粒子的动能，中子的初速度为V 0=_ _ _ _ _ _ _，该反应过程中的质量缺陷为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _。19.(3)核能是一种高效能源：(1)在核电厂中，为了防止放射性物质泄漏，核反应堆有三个保护屏障：燃料包壳、压力包壳和安全壳(见图

10、A)。结合图B，可以看出用于密封的材料应该是_ _ _ _ _ _。(2)图C是用于监测工作人员辐射暴露的徽章。工作人员的辐射暴露量可以通过照相底片暴露于辐射的区域来判断。当1毫米铝片和徽章上3毫米铝片下的照相底片暴露在光下，而铅片下的照相底片不暴露在光下时，分析人员暴露在_ _ _ _ _ _辐射下。当所有的摄影底片都暴露在光线下时，工作人员就暴露在_ _ _ _ _ _射线下。三、回答问题(共5个问题；46分)20.(3)假设两个氘在一条直线上碰撞产生氦同位素和中子，已知氘质量为2.0136，中子质量为1.0087，氦同位素质量为3.0150(1)聚变的核反应方程为_ _ _ _ _ _，

11、聚变核反应释放的能量为_ _ _ _ _ _兆电子伏。(保留两个有效数字)(2)如果氚核和氦核融合形成锂核，反应方程式为氦锂。众所周知，每个原子核的比结合能分别为EH=1.112MeV电子伏、何鄂=7.075电子伏和ELi=5.603MeV电子伏。在这个核反应过程中释放的核能计算如下。21.(5分)一个氘和一个氚核融合，释放一个中子和17.6兆电子伏的能量。计算2 g氘和3 g氚聚变释放的能量，并写出核反应方程。22.(15分)(2017高2低包头端)众所周知，氘的质量为2.0136u，中子的质量为1.0087u，氦的质量为3.0150u。两个速度相同的氘在中心相互碰撞，形成氦并释放出一个中子

12、，所有释放的核能都转化为机械能。(当质量缺陷为1u时，释放的能量为931.5电子伏.除了计算质量缺陷外，氦的质量可以认为是中子的3倍。)(1)编写核反应的反应方程；(2)核反应释放的核能是什么？(3)如果测量反应后产生的中子动能为3.12电子伏，反应前每个氘的动能是多少？23.(15分)(2018高2低沂南期)一个质子和两个中子融合成一个氚核，已知质子质量=1.0073 u，u为原子质量单位，中子质量=1.0087 u，氚核质量m=3.018 ou。众所周知，1u相当于931.5兆电子伏(1)写融合方程；(2)释放了多少核能？(结果保留三个有效数字)(3)每个原子核释放的平均能量是多少？(结果保留三个有效数字)24.(8分)物理选修模块3-5(1)已知金属钙的功函数为2.7电子伏，氢原子的能级图如图所示。一组氢原子处于量子数n=4的状态，那么氢原子可以辐射6种频率的光子氢原子可以辐射五种频率的光子三种频率的辐射光子可以使钙产生光电效应4个频率的辐射光子能使钙产生光电效应(2)云室处于磁感应强度为b的均匀磁场中。质量为M的静止核在云室中经历衰变。粒子的质量是M，电荷量是q。它的运动轨迹在垂直于磁场的平面上。阿尔法粒子的轨道半径现在测量为r。试着找出衰变过程中的质量缺陷。(注：当涉及动量问题时，质量损失可以忽略不计