選擇性必修 第三冊(cè)第五節(jié) 裂變和聚變一課一練

這是一份選擇性必修 第三冊(cè)第五節(jié) 裂變和聚變一課一練，共8頁(yè)。試卷主要包含了選擇題，填空題，綜合題等內(nèi)容，歡迎下載使用。
5.5裂變和聚變基礎(chǔ)鞏固2021—2022學(xué)年高中物理粵教版（2019）選擇性必修第三冊(cè)一、選擇題（共15題）1．在超導(dǎo)托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置中，質(zhì)量為的與質(zhì)量為的發(fā)生核聚變反應(yīng)，放出質(zhì)量為的，并生成質(zhì)量為的新核。若已知真空中的光速為，則下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．新核的中子數(shù)為2，且該新核是的同位素B．該過(guò)程屬于衰變C．該反應(yīng)釋放的核能為D．核反應(yīng)前后系統(tǒng)動(dòng)量不守恒2．關(guān)于下面四個(gè)裝置說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．實(shí)驗(yàn)可以說(shuō)明α粒子的貫穿本領(lǐng)很強(qiáng)B．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以用愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程解釋C．是利用α射線來(lái)監(jiān)控金屬板厚度的變化D．進(jìn)行的是核裂變反應(yīng)3．太陽(yáng)能是大自然賦于人類(lèi)的一種取之不盡，用之不竭的能源，在太陽(yáng)的內(nèi)部進(jìn)行著大規(guī)模的（　?。?/span>A．核裂變 B．核聚變 C．鏈?zhǔn)椒磻?yīng) D．核反應(yīng)堆4．如圖所示是原子物理史上幾個(gè)著名的實(shí)驗(yàn)，關(guān)于這些實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是大部分α粒子出現(xiàn)了大角度的散射B．放射線在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，圖中三種射線的穿透能力順序?yàn)椋阂?/span>>甲>丙C．電壓相同時(shí)，光照越強(qiáng)，光電流越大，說(shuō)明遏止電壓和光的強(qiáng)度有關(guān)D．鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中，在核反應(yīng)堆的鈾棒之間插入鎘棒是為了使中子減速5．物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芙沂疚锢硪?guī)律。下列對(duì)四幅圖片和示意圖的描述中正確的是（　?。?/span>A．甲圖中的折線記錄的可能是布朗運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中花粉顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡B．乙圖中描繪的可能是一滴純油酸滴在小淺盤(pán)中水面上形成的單分子油膜的輪廓C．丙圖可能是單色光照射硬幣后在光屏上形成的衍射圖樣D．丁圖可能是重核裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應(yīng)繼續(xù)下去的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)示意圖6．下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證明原子核是由質(zhì)子和中子組成的B．比結(jié)合能越大，原子核中的核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定C．放射性元素的半衰期與外界的溫度有關(guān)D．質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，由2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子結(jié)合成一個(gè)α粒子，釋放的能量是（m1+m2-m3）c27．2021年4月13日，日本政府宣布將核廢水排入大海，遭到包括中國(guó)在內(nèi)的眾多國(guó)家的一致反對(duì)。核廢水中含付大量放射性元素，其中氚的含量最高，其次是碳-14、鈷60等。以下說(shuō)法中正確的是（　　）A．核廢水排入大海，對(duì)海洋生物及環(huán)境的影響是短時(shí)期的B．對(duì)核廢水進(jìn)行高溫高壓處理，可以縮短放射性元素的半衰期C．核廢水中U的比結(jié)合能大于Pb的比結(jié)合能D．要啟動(dòng)氘、氚的聚變反應(yīng)，必須使氘核氚核具有足夠大的動(dòng)能8．下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．重核裂變和輕核聚變過(guò)程質(zhì)量守恒B．比結(jié)合能大的原子核分解成比結(jié)合能小的原子核時(shí)吸收能量C．氡的半衰期為3.8天，若有4個(gè)氡原子核，則經(jīng)過(guò)3.8天后就一定只剩下2個(gè)氡原子核D．β衰變中產(chǎn)生的β射線實(shí)際上是原子的核外電子掙脫原子核的束縛而形成的9．粒子在近代物理實(shí)驗(yàn)中扮演了十分重要的角色?關(guān)于粒子，下列說(shuō)法正確是（　?。?/span>A．19世紀(jì)末，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了粒子，從而認(rèn)識(shí)到：原子是可以分割的，是由更小的微粒組成的B．1911年，盧瑟福通過(guò)對(duì)粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型C．1919年，查德威克用鐳放射出的粒子轟擊氮原子核，從氮核中打出了一種新的粒子——質(zhì)子D．1938年底，德國(guó)物理學(xué)家哈恩和斯特拉斯曼在用粒子轟擊鈾核的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了核裂變10．2020年11月27日0時(shí)41分，華龍一號(hào)核電5號(hào)機(jī)組首次并網(wǎng)成功，標(biāo)志著我國(guó)正式進(jìn)入核電技術(shù)先進(jìn)國(guó)家行列。華龍一號(hào)發(fā)電機(jī)利用的是鈾核裂變釋b的核能，其裂變方程為U+n→X+Sr+2n，則下列敘述正確的是（　?。?/span>A．裂變后粒子的總核子數(shù)減少B．X原子核中含有85個(gè)中子C．裂變過(guò)程中釋放核能是因?yàn)樾潞说慕Y(jié)合能小D．裂變過(guò)程中釋放核能是因?yàn)樾潞说谋冉Y(jié)合能小11．據(jù)報(bào)道，2020年1月到11月，我國(guó)運(yùn)行核電機(jī)組共49臺(tái)（不含臺(tái)灣地區(qū)核電信息）核能發(fā)電量約為3309.7億千瓦時(shí)，約占全國(guó)累計(jì)發(fā)電量的5%，為我國(guó)繹濟(jì)建設(shè)提供了重要的能源保障。關(guān)于核電發(fā)電，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．核反應(yīng)方程可能是∶B．核反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量和質(zhì)量數(shù)均減少C．現(xiàn)有核電站核反應(yīng)的類(lèi)型包含核聚變和核裂變兩種類(lèi)型D．低于臨界體積的鈾塊無(wú)法發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)12．放射性元素釙發(fā)生衰變時(shí)，會(huì)產(chǎn)生和一種未知粒子，并放出射線，其核反應(yīng)方程為，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．的穿透能力比射線強(qiáng)B．C．X核的中子個(gè)數(shù)為124D．這種核反應(yīng)為裂變13．下圖中涉及不同的物理知識(shí)，說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．甲圖中，原子核D和E聚變成原子核F要放出能量B．乙圖中，盧瑟?；?/span>粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出原子核的結(jié)構(gòu)模型C．丙圖中，原來(lái)有100個(gè)氡核，經(jīng)過(guò)兩個(gè)半衰期，還剩下25個(gè)氡核D．丁圖中，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于重核的裂變，氫彈是需人工控制實(shí)現(xiàn)裂變的14．2020年12月4日，新一代“人造太陽(yáng)”裝置在成都建成并實(shí)現(xiàn)首次放電，該裝置是我國(guó)新一代先進(jìn)磁約束核聚變實(shí)驗(yàn)研究裝置，其核反應(yīng)方程是，已知氘核、氚核的比結(jié)合能分別是1.09 MeV、2.78 MeV，，正確的是（　?。?/span>A．核結(jié)合能為13.73 MeVB．氦原子核的比結(jié)合能為7.03 MeVC．氘核結(jié)合能為3.27 MeVD．聚變反應(yīng)中質(zhì)量虧損為0.01u15．下列圖中有四幅圖片，涉及有關(guān)物理學(xué)發(fā)展歷史的四個(gè)重大發(fā)現(xiàn)，有關(guān)說(shuō)法正確的是（　　）A．甲圖片中的電磁波是人們利用X射線管來(lái)產(chǎn)生的，它的波長(zhǎng)比紫外線更長(zhǎng)B．乙圖片所反映的現(xiàn)象是居里夫婦最先發(fā)現(xiàn)的，后來(lái)他們又深入研究發(fā)現(xiàn)了兩種新元素“釙”和“鐳”C．丙圖片是法拉第研究陰極射線并發(fā)現(xiàn)電子的裝置D．丁圖片所涉及的物理現(xiàn)象屬于核裂變，由德國(guó)物理學(xué)家哈恩和他的助手斯特拉斯曼在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)二、填空題（共4題）16．如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)示意圖，請(qǐng)指出：（1）發(fā)電機(jī)的工作原理是：_________________.（2）假設(shè)該系統(tǒng)中的發(fā)電廠是核電站，請(qǐng)?jiān)谙旅娣娇騼?nèi)填寫(xiě)核電站發(fā)電過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化情況。______， ______（3）用核能的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約化石能源，你再舉一例既節(jié)約化石能源又環(huán)保的能源___________。17．氘核（）和氚核（）結(jié)合成氦核（）的核反應(yīng)方程如下：＋17.6MeV(1)這個(gè)核反應(yīng)稱為___________。(2)要發(fā)生這樣的核反應(yīng)，需要將反應(yīng)物質(zhì)的溫度加熱到幾百萬(wàn)開(kāi)爾文。式中17.6MeV是核反應(yīng)中___________（選填“放出”或“吸收”）的能量，核反應(yīng)后生成物的總質(zhì)量比核反應(yīng)前物質(zhì)的總質(zhì)量___________（選填“增加”或“減少”）了___________kg（保留一位有效數(shù)字）。18．鈾核裂變的產(chǎn)物是多樣的，一種典型的鈾核裂變是生成X核和氪核，同時(shí)放出3個(gè)中子，核反應(yīng)方程是。X原子核中含________個(gè)中子，反應(yīng)后核子的比結(jié)合能________（選填“增加”“減小”或“不變”）。19．核能是一種高效的能源．在核電站中，為了防止放射性物質(zhì)泄漏，核反應(yīng)堆有三道防護(hù)屏障：燃料包殼，壓力殼和安全殼（見(jiàn)圖1）．結(jié)合圖2可知，安全殼應(yīng)當(dāng)選用的材料是________．三、綜合題（共4題）20．太陽(yáng)大約在幾十億年后，進(jìn)入紅巨星時(shí)期，其核心溫度會(huì)逐漸升高。當(dāng)溫度升至某一溫度時(shí)，太陽(yáng)內(nèi)部會(huì)發(fā)生氦閃：三個(gè)生成一個(gè)，瞬間釋放大量的核能。已知的質(zhì)量是，的質(zhì)量是，，其中c為光速。根據(jù)以上材料，完成下面問(wèn)題：（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）(1)寫(xiě)出氦閃時(shí)的核反應(yīng)方程式；(2)計(jì)算一次氦閃過(guò)程釋放的能量；(3)求的發(fā)生氦閃時(shí)釋放的能量相當(dāng)于多少千克的標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒釋放的能量？已知的標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒釋放的能量約為，。21．一個(gè)氘核和一個(gè)氚核結(jié)合成一個(gè)氦核，同時(shí)放出一個(gè)中子，已知氘核質(zhì)量為，氚核質(zhì)量為，氦核質(zhì)量為，中子質(zhì)量為，相當(dāng)于的能量，求：（1）寫(xiě)出聚變的核反應(yīng)方程；（2）此反應(yīng)過(guò)程中釋放的能量為多少？結(jié)果保留一位小數(shù)22．（1）從宏觀現(xiàn)象中總結(jié)出來(lái)的經(jīng)典物理學(xué)規(guī)律不一定都能適用于微觀體系．但在某些問(wèn)題中利用經(jīng)典物理學(xué)規(guī)律也能得到與實(shí)際比較相符合的結(jié)論。例如玻爾建立的氫原子模型，仍把電子的運(yùn)動(dòng)看做經(jīng)典力學(xué)描述下的軌道運(yùn)動(dòng)．即氫原子中的電子在庫(kù)侖力的作用下，繞原子核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知電子質(zhì)量為m，元電荷為e，靜電力常量為k，氫原子處于基態(tài)時(shí)電子的軌道半徑為r1。①氫原子處于基態(tài)時(shí)，電子繞原子核運(yùn)動(dòng)，可等效為環(huán)形電流，求此等效電流值。②氫原子的能量等于電子繞原子核運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與電子和原子核系統(tǒng)的電勢(shì)能之和．已知當(dāng)取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零時(shí)，點(diǎn)電荷電場(chǎng)中離場(chǎng)源電荷q為r處的電勢(shì)φ＝．求處于基態(tài)的氫原子的能量。（2）在微觀領(lǐng)域，動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律依然適用。在輕核聚變的核反應(yīng)中，兩個(gè)氘核（）以相同的動(dòng)能E0＝0.35MeV對(duì)心碰撞，假設(shè)該反應(yīng)中釋放的核能也全部轉(zhuǎn)化為氦核（）和中子（）的動(dòng)能．已知氘核的質(zhì)量mD＝2.0141u，中子的質(zhì)量mn＝1.0087u，氦核的質(zhì)量mHe＝3.0160u，其中1u相當(dāng)于931MeV．在上述輕核聚變的核反應(yīng)中生成的氦核和中子的動(dòng)能各是多少MeV（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）。23．兩個(gè)氘核結(jié)合成一個(gè)氦核，已知氘核質(zhì)量為2.014u，氦核質(zhì)量為4.002u。（1）寫(xiě)出相應(yīng)的核反應(yīng)方程；（2）求出1kg氘完全結(jié)合成氦時(shí)可以釋放出的能量。已知∶阿伏加德羅常數(shù)NA為6.0×1023mol-1，氘核的摩爾質(zhì)量為2g/mol，1u相當(dāng)于931.5MeV的能量，（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。
參考答案：1．A2．D3．B4．B5．D6．B7．D8．B9．B10．B11．D12．C13．A14．B15．D16．     電磁感應(yīng)     核能     機(jī)械能     太陽(yáng)能17．     核聚變     放出     減少     3×10-2918．     88     增加19．混凝土20．(1)；(2)；(3)21．（1）；（2）17.5MeV22．（1）①；   ②；（2）EkHe＝1MeV ；Ekn＝3MeV23．（1）（2）