4　核裂變與核聚變課后·訓(xùn)練提升基礎(chǔ)鞏固一、選擇題Ⅰ(每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的)1.目前核電站利用的核反應(yīng)是(　　)A.裂變,核燃料為鈾B.聚變,核燃料為鈾C.裂變,核燃料為氘D.聚變,核燃料為氘答案:A解析:目前的核電站利用的核反應(yīng)為鈾235的核裂變反應(yīng),故選項(xiàng)A正確。2.核電站利用核反應(yīng)堆工作時(shí)釋放出的熱能使水汽化以推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。反應(yīng)堆中的核反應(yīng)方程為U+SrXe+1n,已知鈾核的質(zhì)量mU,中子的質(zhì)量mn,鍶(Sr)核的質(zhì)量mSr,氙(Xe)核的質(zhì)量mXe,光在真空中的傳播速度為c。則(　　)A.Z=38,A=136B.Z=48,A=146C.一個(gè)U裂變時(shí)的質(zhì)量虧損Δm=mU-mSr-mXe-10mnD.一個(gè)U裂變時(shí)釋放的能量為(mU-mSr-mXe-10mn)c2答案:A解析:由質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒得 235+1=90+A+10,92=Z+54,解得Z=38,A=136,故選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;一個(gè)U裂變時(shí)的質(zhì)量虧損Δm=mU-mSr-mXe-9mn,根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程可知,一個(gè)U裂變時(shí)釋放的能量為ΔE=(mU-mSr-mXe-9mn)c2,故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。3.在某恒星內(nèi)發(fā)生著劇烈的核反應(yīng),其中一個(gè)核反應(yīng)是三個(gè)α粒子He)結(jié)合成一個(gè)碳核C),參照比結(jié)合能—質(zhì)量數(shù)圖像,下列說(shuō)法正確的是(　　)A.該反應(yīng)是原子彈爆炸的基本原理B.按照質(zhì)量守恒定律,三個(gè)氦核He)的質(zhì)量之和等于一個(gè)碳核C)的質(zhì)量C.三個(gè)氦核He)的結(jié)合能之和大于一個(gè)碳核C)的結(jié)合能D.碳核C)比氦核He)更穩(wěn)定答案:D解析:原子彈爆炸是裂變反應(yīng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;結(jié)合題圖可知氦核He)的比結(jié)合能比碳核C)的小,所以三個(gè)氦核He)的結(jié)合能之和小于一個(gè)碳核C)的結(jié)合能,在該反應(yīng)過(guò)程中存在質(zhì)量虧損,放出能量,選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤;比結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定,所以碳核C)比氦核He)更穩(wěn)定,選項(xiàng)D正確。二、選擇題Ⅱ(每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目要求的)4.“兩彈一星”精神彰顯了中華民族自強(qiáng)不息的偉大精神。下列核反應(yīng)方程中,屬于研究“兩彈”的基本核反應(yīng)方程的是(　　)A.HeOHBUThHeCHHenDnSrXe+1n答案:CD解析:HeOH是盧瑟福利用α粒子轟擊氦核打出了質(zhì)子實(shí)驗(yàn)的核反應(yīng)方程,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;ThHe是α衰變,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤H+HHe+n是氫彈爆炸聚變反應(yīng)方程,故選項(xiàng)C正確;nSrXe+1n是原子彈爆炸裂變反應(yīng)方程,故選項(xiàng)D正確。5.黃旭華,中國(guó)核潛艇之父,開(kāi)拓了中國(guó)核潛艇的研制領(lǐng)域,為中國(guó)核潛艇事業(yè)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn),2020年1月10日,獲國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)。核潛艇是利用重核裂變作為動(dòng)力,關(guān)于核反應(yīng)方程U+XBaKr+n,下列說(shuō)法正確的是(　　)A.Ba中有88個(gè)中子BU的比結(jié)合能比Kr小C.方程中X是α粒子,具有很強(qiáng)的電離本領(lǐng)D.假設(shè)U質(zhì)量為m1,X質(zhì)量為m2,Ba質(zhì)量為m3Kr質(zhì)量為m4,光速為c,則核反應(yīng)中釋放的能量為(m1-2m2-m3-m4)c2答案:ABD解析:Ba中有144-56=88個(gè)中子,選項(xiàng)A正確;由于反應(yīng)放出核能,生成更加穩(wěn)定的原子核,而比結(jié)合能越大原子核越穩(wěn)定,可知U的比結(jié)合能比Kr小,選項(xiàng)B正確;方程中X是中子,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;假設(shè)U質(zhì)量為m1,X質(zhì)量為m2Ba質(zhì)量為m3Kr質(zhì)量為m4,光速為c,則核反應(yīng)中質(zhì)量虧損Δm=(m1+m2)-(m3+m4+3m2)=m1-2m2-m3-m4,釋放的能量為ΔE=Δmc2=(m1-2m2-m3-m4)c2,選項(xiàng)D正確。6.鈾核在被中子轟擊后分裂成兩塊質(zhì)量差不多的碎塊,這類(lèi)核反應(yīng)定名為核裂變。1947年中國(guó)科學(xué)家錢(qián)三強(qiáng)、何澤慧在實(shí)驗(yàn)中觀察到鈾核也可能分裂為三部分或四部分,其概率大約是分裂為兩部分的概率的千分之三。關(guān)于鈾核的裂變,下列說(shuō)法正確的是(　　)A.裂變的產(chǎn)物不是唯一的B.裂變的同時(shí)能放出2~3個(gè)或更多個(gè)中子C.裂變能夠釋放巨大能量,每個(gè)核子平均釋放的能量在裂變反應(yīng)中比在聚變反應(yīng)中的大D.裂變物質(zhì)達(dá)到一定體積(即臨界體積)時(shí),鏈?zhǔn)椒磻?yīng)才可以持續(xù)下去答案:ABD解析:因鈾核也可能分裂為三部分或四部分,則裂變的產(chǎn)物不是唯一的,選項(xiàng)A正確;因裂變是鏈?zhǔn)椒磻?yīng),則裂變的同時(shí)能放出2~3個(gè)或更多個(gè)中子,再重新轟擊鈾核發(fā)生裂變,選項(xiàng)B正確;一次聚變反應(yīng)釋放的能量不一定比裂變反應(yīng)多,但平均每個(gè)核子在聚變中釋放的能量一定大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;裂變物質(zhì)達(dá)到一定體積(即臨界體積)時(shí),鏈?zhǔn)椒磻?yīng)才可以持續(xù)下去,選項(xiàng)D正確。三、非選擇題7.用中子轟擊鈾核U),其中的一個(gè)可能反應(yīng)是分裂成鋇Ba)和氪Kr)兩部分,放出3個(gè)中子。各個(gè)核和中子的質(zhì)量如下(計(jì)算結(jié)果保留2位小數(shù)):mU=390.313 9×10-27 kg,mn=1.674 9×10-27 kg,mBa=234.001 6×10-27 kg,mKr=152.604 7×10-27 kg。(1)寫(xiě)出核反應(yīng)方程。(2)求出反應(yīng)中釋放的核能。(3)我國(guó)第一座核電站——秦山核電站總裝機(jī)容量達(dá)到650萬(wàn)千瓦,求秦山核電站一年需要消耗多少千克的裂變?cè)稀?/span>答案:(1) nBaKr+n(2)3.22×10-11 J(3)2.48×103 kg解析:(1)核反應(yīng)方程nBaKr+n。(2)一個(gè)鈾核發(fā)生反應(yīng)的質(zhì)量虧損Δm=mU+mn-mBa-mKr-3mn=mU-mBa-mKr-2mn=0.3578×10-27kg一個(gè)鈾核裂變釋放能量為ΔE=Δmc2=0.3578×10-27×(3×108)2J=3.22×10-11J。(3)秦山核電站一年需要消耗的裂變?cè)系馁|(zhì)量m=×390.3139×10-27kg=2.48×103kg。能力提升一、選擇題Ⅰ(每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的)1.下列關(guān)于核反應(yīng)的說(shuō)法,正確的是(　　)A.ThPae是β衰變方程,UThHe是核裂變方程BnBaKr+n是核裂變方程,也是氫彈的核反應(yīng)方程CTh衰變?yōu)?/span>Rn,經(jīng)過(guò)3次α衰變、2次β衰變D.鋁核Al被α粒子擊中后產(chǎn)生的反應(yīng)生成物是磷P,同時(shí)放出一個(gè)質(zhì)子答案:C解析:核反應(yīng)方程ThPae放射出電子,是β衰變方程UThHe是α衰變方程,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤。核反應(yīng)方程nBaKr+n是核裂變方程,不是氫彈的核反應(yīng)方程,是原子彈的核反應(yīng)方程,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤。在α衰變的過(guò)程中,電荷數(shù)少2,質(zhì)量數(shù)少4;在β衰變的過(guò)程中,電荷數(shù)多1,質(zhì)量數(shù)不變。設(shè)經(jīng)過(guò)了m次α衰變,則有4m=234-222=12,解得m=3;設(shè)經(jīng)過(guò)了n次β衰變,則有2m-n=90-86=4,解得n=2,故選項(xiàng)C正確。鋁核Al被α粒子擊中后產(chǎn)生的反應(yīng)生成物是磷P,同時(shí)放出一種粒子,根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知,放出的粒子質(zhì)量數(shù)為1,電荷數(shù)為0,該粒子為中子,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2.太陽(yáng)就是一個(gè)巨大的熱核反應(yīng)堆,氫核聚變成氦核的反應(yīng)不停地進(jìn)行著,不斷地放出能量。太陽(yáng)的總輸出功率約為3.8×1026 W,太陽(yáng)在“核燃燒”的過(guò)程中“體重”不斷減輕。已知光速為3×108 m/s,估算太陽(yáng)每秒失去質(zhì)量的數(shù)量級(jí)為(　　)A.106 kg B.109 kgC.1012 kg D.1015 kg答案:B解析:由愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程ΔE=Δmc2變形得Δm=kg=4.2×109kg,選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤,B正確。3.“人造太陽(yáng)”實(shí)驗(yàn)中的可控?zé)岷朔磻?yīng)的聚變方程是H+HHen,反應(yīng)原料氘H)富存于海水中,氚H)可以用中子轟擊鋰核Li)得到,則關(guān)于中子轟擊鋰核Li)產(chǎn)生一個(gè)氚核H)和一個(gè)新核,下列說(shuō)法正確的是(　　)A.該核反應(yīng)方程為LinHeHB.核反應(yīng)生成物中的α粒子具有很強(qiáng)的電離本領(lǐng),但穿透能力較弱C.在中子轟擊鋰核Li)的核反應(yīng)生成物中有α粒子,故該核反應(yīng)屬于α衰變D.核聚變的條件是要達(dá)到高溫高壓的熱核反應(yīng)狀態(tài),故核聚變過(guò)程不能釋放出核能答案:B解析:根據(jù)題意可知該反應(yīng)的核反應(yīng)方程為Li+HeH,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;核反應(yīng)生成物中的α粒子具有很強(qiáng)的電離本領(lǐng),但穿透能力較弱,故選項(xiàng)B正確;在中子轟擊鋰核Li)的核反應(yīng)生成物中有α粒子,故該核反應(yīng)屬于人工核轉(zhuǎn)變,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;核聚變的條件是要達(dá)到高溫高壓的熱核反應(yīng)狀態(tài),但是核聚變過(guò)程能釋放出核能,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。二、選擇題Ⅱ(每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目要求的)4.原子核聚變有望給人類(lèi)未來(lái)提供豐富的潔凈能源。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)的總效果可以表示為HHe+H+n+E,已知H的質(zhì)量為2.013 6 uH的質(zhì)量為1.007 8 uHe的質(zhì)量為4.002 6 un的質(zhì)量為1.008 7 u,1 u=931 MeV/c2,則有(　　)A.k=1,d=4 B.k=2,d=2C.E=40.4 MeV D.E=404 MeV答案:BC解析:核反應(yīng)的過(guò)程由質(zhì)量數(shù)守恒可得6×2=4k+d+2×1,由核電荷數(shù)守恒可得6×1=2k+d,聯(lián)立可得k=2,d=2,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;質(zhì)量虧損Δm=(6×2.0136-2×4.0026-2×1.0078-2×1.0087)u=0.0434u,根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程得ΔE=Δmc2=0.0434×931MeV=40.4MeV,故選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。5.已知“人造太陽(yáng)”核聚變的反應(yīng)方程為HX+17.6 MeV,關(guān)于此核聚變,以下說(shuō)法正確的是(　　)A.要使輕核發(fā)生聚變,就要利用粒子加速器,使輕核擁有很大的動(dòng)能B.Z=0,M=1C.1 mol氘核和1 mol氚核發(fā)生核聚變,可以放出17.6 MeV的能量D.聚變比裂變更安全、清潔答案:BD解析:“人造太陽(yáng)”是以超導(dǎo)磁場(chǎng)約束,通過(guò)波加熱,讓等離子氣體達(dá)到上億度的高溫而發(fā)生輕核聚變,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒,可以求出X為中子n,即Z=0,M=1,故選項(xiàng)B正確;1個(gè)氘核和1個(gè)氚核發(fā)生核聚變,可以放出17.6MeV的能量,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;輕核聚變產(chǎn)生物為氦核,沒(méi)有輻射和污染,所以聚變比裂變更安全、清潔,故選項(xiàng)D正確。6.一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子聚變結(jié)合成一個(gè)氘核,同時(shí)輻射一個(gè)γ光子。已知質(zhì)子、中子、氘核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3,普朗克常量為h,真空中的光速為c。下列說(shuō)法正確的是(　　)A.核反應(yīng)方程是nH+γB.聚變反應(yīng)中的質(zhì)量虧損Δm=m1+m2-m3C.輻射出的γ光子的能量E=(m3-m1-m2)c2D.γ光子的波長(zhǎng)λ=答案:BD解析:該核反應(yīng)方程質(zhì)量數(shù)不守恒,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;聚變反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為Δm=(m1+m2)-m3,故選項(xiàng)B正確;聚變反應(yīng)中虧損的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量以光子的形式放出,故光子能量為E=(m1+m2-m3)c2,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;根據(jù)E=可得光子的波長(zhǎng)為λ=,故選項(xiàng)D正確。三、非選擇題7.在用鈾235U)做燃料的核反應(yīng)堆中,鈾235核吸收一個(gè)中子后,可發(fā)生裂變反應(yīng)生成鋇Ba)、氪Kr)和x個(gè)中子,并放出能量,其核反應(yīng)方程為nBaKr+n。(1)其中x等于多少?(2)已知中子的質(zhì)量為mU核的質(zhì)量為m1Ba核的質(zhì)量為m2Kr核的質(zhì)量為m3,真空中光速為c,一個(gè)鈾235核發(fā)生上述裂變反應(yīng)釋放的核能為多少?答案:(1)3(2)(m1-m2-m3-2m)c2解析:(1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒有235+1=144+89+x解得x=3。(2)核反應(yīng)的質(zhì)量虧損Δm=m1-m2-m3-2m根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程可得ΔE=Δmc2=(m1-m2-m3-2m)c2。

相關(guān)試卷

人教版 (2019)選擇性必修 第三冊(cè)5 “基本”粒子課堂檢測(cè)：

這是一份人教版 (2019)選擇性必修 第三冊(cè)5 “基本”粒子課堂檢測(cè)，共3頁(yè)。試卷主要包含了選擇題Ⅰ，選擇題Ⅱ，非選擇題等內(nèi)容，歡迎下載使用。

高中物理3 核力與結(jié)合能同步測(cè)試題：

這是一份高中物理3 核力與結(jié)合能同步測(cè)試題，共3頁(yè)。試卷主要包含了選擇題Ⅰ，選擇題Ⅱ，非選擇題等內(nèi)容，歡迎下載使用。

選擇性必修 第三冊(cè)第五章 原子核2 放射性元素的衰變同步達(dá)標(biāo)檢測(cè)題：

這是一份選擇性必修 第三冊(cè)第五章 原子核2 放射性元素的衰變同步達(dá)標(biāo)檢測(cè)題，共5頁(yè)。試卷主要包含了選擇題Ⅰ，選擇題Ⅱ，非選擇題等內(nèi)容，歡迎下載使用。

英語(yǔ)朗讀寶
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
  • 1.電子資料成功下載后不支持退換，如發(fā)現(xiàn)資料有內(nèi)容錯(cuò)誤問(wèn)題請(qǐng)聯(lián)系客服，如若屬實(shí)，我們會(huì)補(bǔ)償您的損失
  • 2.壓縮包下載后請(qǐng)先用軟件解壓，再使用對(duì)應(yīng)軟件打開(kāi)；軟件版本較低時(shí)請(qǐng)及時(shí)更新
  • 3.資料下載成功后可在60天以內(nèi)免費(fèi)重復(fù)下載
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，請(qǐng)掃碼添加我們的相關(guān)工作人員，我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng)，可獲得資源免費(fèi)推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)，申請(qǐng) 精品資源制作， 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第三冊(cè)電子課本

4 核裂變與核聚變

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 選擇性必修 第三冊(cè)

切換課文
  • 同課精品
  • 所屬專(zhuān)輯29份
  • 課件
  • 教案
  • 試卷
  • 學(xué)案
  • 更多
歡迎來(lái)到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬(wàn)優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬(wàn)優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬(wàn)教師選擇，專(zhuān)業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊(cè)
qrcode
二維碼已過(guò)期
刷新

微信掃碼，快速注冊(cè)

手機(jī)號(hào)注冊(cè)
手機(jī)號(hào)碼

手機(jī)號(hào)格式錯(cuò)誤

手機(jī)驗(yàn)證碼 獲取驗(yàn)證碼

手機(jī)驗(yàn)證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個(gè)字符，數(shù)字、字母或符號(hào)

注冊(cè)即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊(cè)協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊(cè)
手機(jī)號(hào)注冊(cè)
微信注冊(cè)

注冊(cè)成功

  • 0

    資料籃

  • 在線客服

    官方
    微信

    添加在線客服

    獲取1對(duì)1服務(wù)

  • 官方微信

    官方
    微信

    關(guān)注“教習(xí)網(wǎng)”公眾號(hào)

    打開(kāi)微信就能找資料

  • 免費(fèi)福利

    免費(fèi)福利
返回
頂部