2019年高中物理 3.4 裂變和聚變課后知能檢測(cè) 新人教版選修1-2.doc

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2019年高中物理 3.4 裂變和聚變課后知能檢測(cè) 新人教版選修1-2 1．下列核反應(yīng)中，表示核裂變的是(　　) A.U―→Th＋He B.U＋n―→Ba＋Kr＋3n C.P―→Si＋e D.N＋He―→O＋H 【解析】　A和C表示的是核衰變，B表示的是核裂變，D表示的是人工轉(zhuǎn)變． 【答案】　B 2．下列核反應(yīng)方程式中，表示核聚變過程的是(　　) A.P―→Si＋e　 　　B.H＋H―→He＋n C.C―→N＋　e D．U―→Th＋He 【解析】　輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核叫聚變，故正確答案為B. 【答案】　B 3．當(dāng)一個(gè)重核裂變時(shí)，它所產(chǎn)生的兩個(gè)核(　　) A．是穩(wěn)定的 B．含有的中子數(shù)較裂變前重核的中子數(shù)少 C．裂變時(shí)釋放的能量等于俘獲中子時(shí)得到的能量 D．可以是多種形式的兩個(gè)核的組合 【解析】　重核裂變?yōu)閮蓚€(gè)中等質(zhì)量的核時(shí)平均要放出2～3個(gè)中子，故中子數(shù)會(huì)減少，重核裂變的產(chǎn)物是多種多樣的，選項(xiàng)B、D正確． 【答案】　BD 4．下列說法正確的是(　　) A.H＋H→He＋n是聚變 B.U＋n→Xe＋Sr＋2n是裂變 C.Ra→Rn＋He是α衰變 D.Na→Mg＋e是裂變 【解析】　逐項(xiàng)分析如下： 選項(xiàng) 診斷 結(jié)論 A 兩個(gè)輕核反應(yīng)生成質(zhì)量較大的核是輕核的聚變 √ B 較重的核俘獲中子后分裂成兩個(gè)中等質(zhì)量的核是裂變 √ C 放射性原子核自發(fā)地放出He的過程是α衰變 √ D 放射性原子核自發(fā)地放出電子的過程是β衰變 【答案】　ABC 5．1964～1967年，我國第一顆原子彈和第一顆氫彈相繼試驗(yàn)成功.1999年9月18日，中共中央、國務(wù)院、中央軍委隆重表彰為研制“兩彈一星”作出杰出貢獻(xiàn)的科學(xué)家．下列核反應(yīng)方程中屬于“原子彈”的基本反應(yīng)方程式是(　　) A.6C＋H―→7N B.Li＋n―→H＋He C.H＋H―→He＋n D.U＋n―→Sr＋Xe＋10n 【解析】　原子彈內(nèi)部發(fā)生的是裂變反應(yīng)，D選項(xiàng)正確． 【答案】　D 6．鈾核裂變時(shí)，對(duì)于產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的重要因素，下列說法中正確的是(　　) A．鈾塊的質(zhì)量是重要因素，與體積無關(guān) B．裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是直接利用裂變時(shí)產(chǎn)生的中子 C．若鈾235的體積超過它的臨界體積，裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)就能夠發(fā)生 D．以上說法都不對(duì) 【答案】　BC 7．關(guān)于重核的裂變，以下說法正確的是(　　) A．核裂變釋放的能量等于它俘獲中子時(shí)得到的能量 B．中子從鈾塊中通過時(shí)，一定發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng) C．重核裂變時(shí)釋放出大量能量，產(chǎn)生明顯的質(zhì)量虧損，所以核子數(shù)要減少 D．由于重核的核子平均質(zhì)量大于中等質(zhì)量核的核子平均質(zhì)量，所以重核裂變?yōu)橹械荣|(zhì)量的核時(shí)，要發(fā)生質(zhì)量虧損，放出核能 【解析】　裂變時(shí)因鈾核俘獲中子即發(fā)生核反應(yīng)，是核能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程．其釋放的能量遠(yuǎn)大于其俘獲中子時(shí)吸收的能量，A錯(cuò)．鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是有條件的，即鈾塊的體積必須大于其臨界體積．如果體積小，中子從鈾塊中穿過時(shí)，碰不到原子核，則鏈?zhǔn)椒磻?yīng)就不會(huì)發(fā)生，B錯(cuò)；在裂變反應(yīng)中核子數(shù)是不會(huì)減少的．重核裂變?yōu)橹械荣|(zhì)量的原子核時(shí)，平均質(zhì)量減少，發(fā)生質(zhì)量虧損，從而釋放出核能．C錯(cuò)，D正確． 【答案】　D 8．一個(gè)U原子核在中子的轟擊下發(fā)生一種可能的裂變反應(yīng)，其裂變方程為U＋n―→X＋Sr＋2n，則下列敘述正確的是(　　) A．X原子核中含有86個(gè)中子 B．X原子核中含有141個(gè)核子 C．因?yàn)榱炎儠r(shí)釋放能量，根據(jù)E＝mc2，所以裂變后的總質(zhì)量數(shù)增加 D．因?yàn)榱炎儠r(shí)釋放能量，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，所以生成物的總質(zhì)量數(shù)減少 【解析】　X原子核中的核子數(shù)為(235＋1)－(94＋2)＝140(個(gè))，B錯(cuò)誤．中子數(shù)為140－(92－38)＝86(個(gè))，A正確．裂變時(shí)釋放能量，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，但是其總質(zhì)量數(shù)是不變的，CD錯(cuò)． 【答案】　A 9．為什么不用天然放射性元素原子核的衰變或原子核的人工轉(zhuǎn)變來取得原子核能？ 【解析】　天然衰變過程也釋放能量，但天然衰變進(jìn)行的非常緩慢，放出的功率很小，實(shí)用價(jià)值不大．雖然原子核人工轉(zhuǎn)變時(shí)也放出能量，但是作為“炮彈”的粒子擊中原子核的機(jī)會(huì)太少，這種做法得不償失．所以，核能的獲取都是通過裂變或聚變的途徑． 【答案】　見解析 10．一個(gè)氘核(H)和一個(gè)氚核(H)結(jié)合成一個(gè)氦核(He)，同時(shí)放出一個(gè)中子，已知氘核質(zhì)量為m1＝2.014 1 u，氘核質(zhì)量為m2＝3.016 0 u，氦核質(zhì)量為m3＝4.002 6 u，中子質(zhì)量為m4＝1.008 7 u，求：(1 u＝1.6610－27 kg，對(duì)應(yīng)931.5 MeV能量) (1)寫出聚變的核反應(yīng)方程； (2)反應(yīng)過程中釋放的能量為多少？平均每個(gè)核子能放出多少核能？ 【解析】　(1)核反應(yīng)方程為H＋H―→He＋n＋ΔE (2)反應(yīng)過程的質(zhì)量虧損為 Δm＝2.014 1 u＋3.016 0 u－4.002 6 u－1.008 7 u＝0.018 8 u ΔE＝Δmc2＝0.018 8931.5 MeV＝17.5 MeV. 平均每個(gè)核子釋放的核能為MeV＝3.5 MeV. 【答案】　(1)見解析　(2)17.5 MeV，3.5 MeV