高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册4 核裂变与核聚变当堂检测题

5.4核裂变与核聚变同步练习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．碳原子质量的叫作原子质量单位，用u表示，.已知下列粒子的静止质量分别为:氘核质量为2.0141u，氚核质量为3.0160u，中子质量为1.0087u，氦核质量为4.0026u.1u=931MeV/c2.一个氘核和一个氚核在超高温下聚合成氦核时，放出一个中子.该聚变释放的核能约为

A．1.46MeV B．17.50MeV C．956.60MeV D．79.72MeV

2．核反应方程：①②③；下列判断正确的是（　　）

A．方程①属于α衰变 B．方程②属于人工转变

C．方程③属于重核裂变 D．方程③是查德威克发现中子的核反应

3．1934年，约里奥—居里夫妇用粒子轰击，发现了放射性磷和另一种粒子，并因这一伟大发现而获得诺贝尔物理学奖．关于该反应下列说法中正确的是

A．该反应的方程式为

B．反应物具有很强的穿透能力，但电离本领较弱

C．该反应能放出大量的热，核电站常利用该反应来发电

D．生成的和自然界天然的一样，可作示踪原子

4．太阳的能量来自于热核反应，其中一种核反应是四个质子聚变成一个α粒子，同时放出两个正电子和两个没有静止质量的中微子。已知α粒子的质量为mα，质子的质量为mp，电子的质量为me，c为光在真空中的传播速度，N为阿伏伽德罗常数。在这种核反应中1000g的氢核聚变所放出的能量为（　　）

A．1000（4mp+mα+2me）Nc2

B．1000（mα＋2me－4mp）Nc 2

C．250（mα＋2me－4mp）Nc 2

D．250（4mp－mα－2me）Nc 2

5．关于近代物理，下列说法正确的是（　　）

A．α射线是高速运动的氦原子

B．核聚变反应方程H＋H→He＋n中，n表示质子

C．从金属表面逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

D．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征

6．太阳产生的能量主要来自三种核反应，这些反应的最终结果是氢转变成氦，其中一种核反应的方程为，太阳每秒钟因为核反应失去的质量大约为400万吨。已知光速c=3×108m/s，则（　　）

A．太阳的总输出功率大约为3.6×1026W

B．的比结合能小于的比结合能

C．的核子平均质量大于的核子平均质量

D．和聚变成的过程中只有核力做功

7．下列说法正确的是________（填选项前的字母）

A．汤姆孙发现电子，提出原子的核式结构模型

B．金属的逸出功随入射光的频率增大而增大

C．核力存在于原子核内所有核子之间

D．宁德核电站是利用重核裂变反应所释放的核能转化为电能

8．关于原子、原子核的相关知识，下列说法正确的是（　　）

A．当发生光电效应时，光电子的最大初动能随着入射光强度的增大而增大

B．当氢原子从n=3的能级跃迁到n=5的能级时，辐射出光子

C．核反应方程中的X是中子

D．轻核聚变的过程质量增大，重核裂变的过程质量亏损

9．下列说法正确的是（　　）

A．重核裂变和轻核聚变过程质量守恒

B．比结合能大的原子核分解成比结合能小的原子核时吸收能量

C．氡的半衰期为3.8天，若有4个氡原子核，则经过3.8天后就一定只剩下2个氡原子核

D．β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的

10．以下说法中正确的是

A．伽利略利用斜面“冲淡”时间，巧妙地研究自由落体规律

B．法拉第首先用电场线形象地描述电场

C．光电效应中，光电子的最大初动能与入射光频率成正比

D．太阳内发生的核反应方程是

11．下列说法正确的是（　　）

A．能量耗散现象不满足能量守恒定律

B．核电站是利用可控的核聚变来发电的

C．来源于太阳能的水能、风能、潮汐能等属于可再生能源

D．能量是守恒的，不会凭空消失，所以不会发生能源危机

12．一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个光子。已知质子、中子、氘核的质量分别为，普朗克常量为，真空中的光速为。下列说法正确的是（　　）

A．核反应方程是

B．聚变反应中的质量亏损

C．辐射出的光子的能量

D．光子的波长

13．2020年12月17日，携带“月壤”的嫦娥五号返回器成功着陆。“月壤”中的氦-3是目前为止最理想的核聚变清洁能源。下列核反应方程中属于核聚变的是（　　）

A． B．

C． D．

14．核潜艇作为国之重器，其战略价值极大。我国核潜艇是以核反应炉为动力来源的潜艇。其核反应堆中可能的一个核反应方程为。下列说法正确的是（　　）

A．该核反应属于原子核的衰变

B．该核反应遵循质量守恒

C．该核反应需要持续不断地由外界提供中子

D．该核反应方程式中

15．根据所学物理知识，判断下列四个“一定”说法中正确的是（　　）

A．物体的速度为零时，其加速度就一定为零

B．合外力对物体做功为零时，物体的机械能就一定守恒

C．核燃料的一种裂变可能为，其中X一定是质子

D．物体所受合外力冲量的方向与物体动量变化量的方向一定相同

二、填空题（共4题）

16．太阳能量来源与太阳内部氢核的聚变。1个()和1个()结合成1个氦核()该核反应的方程式为：_______，已知()的质量为m1，的质量为m2，氦核的质量为m3，中子的质量为m4，真空中光速为c。该反应释放的核能为_____。

17．完成下列核反应方程，并指出核反应的类型．

①He+_____→He+ 2H，是_____变．

②Na→Mg+_____，是_____变．

③F+_____→Ne+H，是_____变．

④U+n→Ba+Kr+3_____，是_____变．

18．产生裂变的条件是用具有一定能量的________轰击重核，裂变过程中会放出________并释放大量________．

19．原子弹爆炸是________（选填“可控”或“不可控”）的链式反应．为了保证原子弹在适当的时候爆炸，需要把铀块分开为两块，每一块的体积都________临界体积，但加起来却________临界体积．（后两空均选填“大于”或“小于”）

三、综合题（共4题）

20．有人判断：“相同质量不同的核反应释放的能量是相等的”。这种判断是否正确？

21．在微观领域，动量守恒定律和能量守恒定律依然适用。在轻核聚变的核反应中，两个氘核（H）以相同的动能 EK0=0.35 MeV 做对心碰撞，假设该反应中释放的核能全部转化为氦核（He ）和中子（ n ）的动能。已知氘核的质量 mD=2.014 1u，中子的质量 mn=1.008 7u，氦核的质量 mHe=3.016 0u，其中 1u 相当于 931 MeV：

(1)在上述轻核聚变的核反应中释放的核能为多少 MeV？（结果保留2 位有效数字）

(2)生成的氦核和中子的动能各是多少 MeV？（结果保留 1 位有效数字）

22．两个氘核结合成一个氦核，已知氘核质量为，氦核质量为。求出氘完全结合成氦时可以释放出的能量。阿伏加德罗常数为，为，相当于的能量。

23．皮埃尔·居里在1903年说：“人类从未来的发现所得到的好处将比坏处更多。”卢瑟福在1915年说：“我希望人们在学会和平相处之前，不要释放镭的内部能量。”两位科学家的意见是互为对照的。结合本节内容，请说说你的看法。

参考答案：

1．B

2．B

3．A

4．D

5．D

6．A

7．D

8．C

9．B

10．B

11．C

12．C

13．A

14．D

15．D

16．         

17．     He     聚          衰     He     人工转          裂

18．     中子     中子     能量

19．     不可控     小于     大于

20．这种判断是错误的。

21．（1）；（2），

22．

23．

我们通过搜集大量的信息资料，从科学、技术、社会、政治、军事、医疗等多方面理解核技术利用带给人类的“双刃剑”，感受科技发展与人类社会发展间的相互作用；树立健康、正确的人生观和科学的发展观。