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

.2核裂變和核變反應(yīng)堆同步練習(xí)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(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)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(xiàng)的反應(yīng)釋放出電子，屬于」衰變，故A正確；B、B選項(xiàng)屬于重核裂變，故B錯(cuò)誤；C、B選項(xiàng)屬于輕核聚變，故C錯(cuò)誤；D、D選項(xiàng)是發(fā)現(xiàn)中子的反應(yīng)，不是放射性衰變，故D錯(cuò)誤.故選：A有關(guān)下列四幅圖的說(shuō)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(zhì)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(qiáng)，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?zhǔn)椒磻?yīng)屬于輕核聚變【答案】B【解析】解：A、甲圖中，兩球碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，碰撞過(guò)程機(jī)械能不增加，如果兩球質(zhì)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(cuò)誤；B、乙圖中，圖中光的顏色保持不變的情況下，光照越強(qiáng)，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(fù)電，則丙射線由電子組成，故C錯(cuò)誤；D、圖4中鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于重核裂變，故D錯(cuò)誤；故選：B3.下面列出的是一些核反應(yīng)方程其中〔.X是質(zhì)子，Y是中子，Z是正電子B.X是正電子，Y是質(zhì)子，Z是中子C.X是中子，Y是正電子，Z是質(zhì)子D.X是正電子，Y是中子，Z是質(zhì)子【答案】D【解析】解：根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知，X的電荷數(shù)為1,質(zhì)量數(shù)為0,則X為正電子；Y的電荷數(shù)為0,質(zhì)量數(shù)為1,則Y為中子；Z的電荷數(shù)為1,質(zhì)量數(shù)為1,貝yZ是質(zhì)子．故選：D.下列說(shuō)法中不正確的是：.目前已建成的核電站的能量來(lái)自于重核裂變?cè)雍藘?nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)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(shí)，電子的動(dòng)能增加，電勢(shì)能減少，原子總能量減少氡的半衰期為天，4個(gè)氡原子核，經(jīng)「上天后一定剩下1個(gè)原子核【答案】D【解析】解：A、核電站的能量來(lái)自于重核裂變，故A正確.B、」衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子時(shí)所產(chǎn)生的，故B正確；C、根據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合庫(kù)侖力提供向心力，當(dāng)從較高的激發(fā)態(tài)躍遷到較低的激發(fā)態(tài)時(shí)，電子的動(dòng)能增加，電勢(shì)能減小，原子的總能量減小，故C正確；

D、半衰期對(duì)大量的原子核適用，對(duì)少量的原子核不適用.故D錯(cuò)誤;本題選擇錯(cuò)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(yīng)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(yīng)的特點(diǎn)可知，核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)都守恒，根據(jù)各選項(xiàng)中的數(shù)據(jù)可知，A都不守恒，B質(zhì)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(hào)”首席科學(xué)家潘建偉獲得“物質(zhì)科學(xué)獎(jiǎng)”。對(duì)于有關(guān)粒子的研究，下列說(shuō)法正確的是：.在鈾核的裂變中，當(dāng)鈾塊的體積小于“臨界體積”時(shí)，不能發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)鈾元素的半衰期為T，當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，鈾元素的半衰期也發(fā)生變化輕核聚變的過(guò)程質(zhì)量增大，重核裂變的過(guò)程有質(zhì)量虧損比結(jié)合能小的原子核結(jié)合成［或分裂成.比結(jié)合能大的原子核時(shí)一定吸收能量【答案】A【解析】解:A、在鈾核的裂變中，當(dāng)鈾塊的體積小于“臨界體積”時(shí)，不能發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，故A正確。B、半衰期的大小與溫度無(wú)關(guān)，由原子核內(nèi)部因素決定，故B錯(cuò)誤。C、輕核聚變和重核裂變都有質(zhì)量虧損，都向外輻射能量，故C錯(cuò)誤。D、比結(jié)合能小的原子核結(jié)合成或分裂成比結(jié)合能大的原子核時(shí)有質(zhì)量虧損，釋放核能，故D錯(cuò)誤。故選：A。國(guó)家大科學(xué)工程一中國(guó)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(lǐng)域的研究和工業(yè)應(yīng)用提供先進(jìn)的研究平臺(tái)。下列核反應(yīng)中放出的粒子為中子的是1.、〔俘獲一個(gè)｛「粒子，產(chǎn)生亍7并放出一個(gè)粒子訂二俘獲一個(gè)￡粒子，產(chǎn)生F并放出一個(gè)粒子廠三俘獲一個(gè)質(zhì)子，產(chǎn)生三三并放出一個(gè)粒子二:俘獲一個(gè)質(zhì)子，產(chǎn)生丄I并放出一個(gè)粒子【答案】B【解析】解：A、「二俘獲一個(gè)二粒子，產(chǎn)生；七后，新粒子的質(zhì)量數(shù)為--■=1，電荷數(shù)為：「-1-：21,所以粒子為質(zhì)子。故A錯(cuò)誤；B、［二俘獲一個(gè)二粒子，產(chǎn)生寧后，粒子的質(zhì)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(gè)質(zhì)子，產(chǎn)生二湄，粒子的質(zhì)量數(shù)為二-1-匕二=，電荷數(shù)為：:-，所以粒子為&粒子。故C錯(cuò)誤；D、二:俘獲一個(gè)質(zhì)子，產(chǎn)生［士后，粒子的質(zhì)量數(shù)為F==-，電荷數(shù)為：:-—一，所以粒子為二粒子。故D錯(cuò)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(xì)胞基因，增加患癌的風(fēng)險(xiǎn)?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(shuō)法中正確的是：.衰變發(fā)出的丁射線是波長(zhǎng)很短的光子，穿透能力很強(qiáng)上述衰變方程中的X含有143個(gè)中子2398個(gè)經(jīng)過(guò)24100年后一定還剩余4個(gè)衰變過(guò)程中總質(zhì)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(zhǎng)很短的光子，穿透能力很強(qiáng)，故A正確．B、根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知，X的電荷數(shù)為92,質(zhì)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(jì)規(guī)律，對(duì)大量的原子核適用，對(duì)少數(shù)的原子核不適用，故C錯(cuò)誤.D、衰變的過(guò)程中有能量放出，可知有質(zhì)量虧損，故D錯(cuò)誤.故選：AB.一個(gè)原子核二?進(jìn)行一次二衰變后成為原子核］丁，然后又進(jìn)行一次一:衰變，成為原子核：二丁一二一二，它們的質(zhì)量數(shù)a,c,f及電荷數(shù)b,d,g之間應(yīng)有的關(guān)系是〔.二°-rB.「二'--C.二--D.■■=；--【答案】ACD【解析】解：江進(jìn)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(zhì)量數(shù)守恒知，:二二-二，I二；*--,又進(jìn)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(zhì)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(cuò)誤。故選：ACD?？茖W(xué)家使用核反應(yīng)獲取氚，再利用氘和氚的核反應(yīng)獲得能量，核反應(yīng)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(zhì)子數(shù)是3,中子數(shù)是6C.兩個(gè)核反應(yīng)都沒(méi)有質(zhì)量虧損D.氘和氚的核反應(yīng)是核聚變反應(yīng)【答案】AD【解析解:A、根據(jù)核反應(yīng)方程：二-二一：X的質(zhì)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(yīng)方程：匸-丁一\士-丄,X是中子，所以Y的質(zhì)量數(shù):=--3-1=■:,核電荷數(shù)：二二-匚二爲(wèi)所以Y的質(zhì)子數(shù)是3，中子數(shù)是二故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)兩個(gè)核反應(yīng)方程可知，都有大量的能量釋放出來(lái)，所以一定都有質(zhì)量虧損。故C錯(cuò)誤；D、氘和氚的核反應(yīng)過(guò)程中是質(zhì)量比較小的核生成質(zhì)量比較大的新核，所以是核聚變反應(yīng)。故D正確。故選：AD。已知氘核的平均結(jié)合能是質(zhì)量為：，氚核的平均結(jié)合能是質(zhì)量為:,，氦核的平均結(jié)合能是，質(zhì)量為:；，中子的質(zhì)量為在某次核反應(yīng)中，1個(gè)氘核和1個(gè)氚核結(jié)合生成1個(gè)氦核，則下列說(shuō)法中正確的是：..這個(gè)核反應(yīng)質(zhì)量虧損為_(kāi)心二：-=-：二核反應(yīng)方程為亠-二一二八：：，核反應(yīng)過(guò)程中釋放的核能是MeV目前核電站都采用上述核反應(yīng)發(fā)電【答案】BC【解析】解：A、根據(jù)質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)守恒知同時(shí)有一個(gè)中子生成，反應(yīng)方程為丄-:--總-：:'，依據(jù)質(zhì)量虧損定義，則有：—x二：-匸-；-=二，故A錯(cuò)誤；B、1個(gè)氘核和1個(gè)氚核結(jié)合生成1個(gè)氮核，根據(jù)質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)守恒知同時(shí)有一個(gè)中子生成，反應(yīng)方程為寧一歲—耳-J?故B正確；C、氘核的比結(jié)合能是汀，氚核的比結(jié)合能是二飛氦核的比結(jié)合能是m根據(jù)能量守恒定律可知，核反應(yīng)過(guò)程中釋放的核能是：+X7.03—2X1.09—3X2.78=17.EMeV.故C正確.D、1個(gè)氘核和1個(gè)氚核結(jié)合生成1個(gè)氮核及一個(gè)中子，這是聚變反應(yīng)，而目前核電站都采用核裂變發(fā)電-故D錯(cuò)誤；故選：BC.下列關(guān)于核反應(yīng)的說(shuō)法中正確的是〔.目前已建成的核電站的能量都來(lái)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(zhì)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(yīng)釋放核能的,核聚變反應(yīng)目前還沒(méi)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(zhì)量虧損，但核子數(shù)不變，故B錯(cuò)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(cuò)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(jì)算題原來(lái)靜止的原子核口?，發(fā)生二衰變后放出一個(gè)動(dòng)能為的二粒子，求：二.生成的新核動(dòng)能是多少？［二如果衰變釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為二粒子及新核的動(dòng)能，釋放的核能-三是多少?匸.虧損的質(zhì)量—:二是多少？【答案】解：―衰變方程為：二―:::'在衰變過(guò)程中動(dòng)量守恒：二:"<<?，二和生成核的動(dòng)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(zhì)能關(guān)系_0二一v解得—心二.二:.4答：?生成的新核動(dòng)能是多少二二:-，如果衰變釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為二粒子及新核的動(dòng)能，釋放的核能—三是三'E虧損的質(zhì)量-是一二:【解析】門;首先要書(shū)寫衰變方程?在衰變過(guò)程中，遵守動(dòng)量守恒，根據(jù)動(dòng)量守恒定律和動(dòng)量與動(dòng)能的關(guān)系，列式求解動(dòng)能.上，根據(jù)能量守恒定律求解釋放的核能—三.飛由質(zhì)能關(guān)系—==，求解虧損的質(zhì)量—衰變過(guò)程類比于爆炸，滿足動(dòng)量守恒和能量守恒，同時(shí)注意動(dòng)量與動(dòng)能的關(guān)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(duì)論效應(yīng)。工試寫出該衰變的核反應(yīng)方程；二求釷核的速度大小?！敬鸢浮拷猓汗べ|(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒得方程：孑丁一汀:-'士二設(shè)釷核的質(zhì)量為M,反沖速度為v由動(dòng)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(yīng)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(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒即可寫出衰變方程，根據(jù)動(dòng)量守恒定律列方程求解釷核的速度大小。本題明確核反應(yīng)中的兩個(gè)守恒；關(guān)鍵根據(jù)動(dòng)量守恒定律求解反應(yīng)后新核的速度。1919年，盧瑟福用廠「粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子■科學(xué)研究表明其核反應(yīng)過(guò)程是：二粒子轟擊靜止的氮核'后形成了不穩(wěn)定的復(fù)核，復(fù)核發(fā)生衰變放出質(zhì)子，變成氧核?設(shè)二粒子質(zhì)量為，初速度為,，氮核質(zhì)量為:,，質(zhì)子質(zhì)量為:,，氧核的質(zhì)量為「.寫出盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程一:二.粒子轟擊氮核形成不穩(wěn)定復(fù)核的瞬間，復(fù)核的速度為多大？匸.求此過(guò)程中釋放的核能.【答案】m-廠-二【解析】解：口;根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得二粒子轟擊氮核方程為:［二