2020-2021学年7.4 裂变与聚变课后作业题

7.4裂变与聚变基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．下列说法正确的是（        ）

A．中的X是中子

B．是α衰变

C．是核聚变

D．是核裂变

2．下列说法不正确的是（     ）

A．普朗克提出能量是分立的，能量量子化的观点

B．汤姆孙发现电子，并测出电子的电荷量

C．卢瑟福通过总结粒子散射实验，提出原子的核式结构模型

D．爱因斯坦给出了物体的能量与它的质量的关系：

3．下列说法正确的是

A．+ → + 是a衰变方程

B． →  +是核裂变反应方程

C．2+ →  一定是释放核能的核反应

D．+ →+ 是发现中子的反应

4．利用核聚变能发电是人类开发和利用新能源的不懈追求，目前中、美、俄等多国通力合作联合研制可控核聚变反应堆来解决人类能源危机．关于核聚变下列说法正确的是（     ）

A．表示的核反应是核聚变

B． 表示的核反应不是核聚变

C．原子弹是利用核聚变反应制成的

D．太阳能是核聚变产生的

5．下列说法中错误的是

A．若氢原子从n=6能级向n=1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应

B．核泄漏事故污染物能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为，可以判断x为电子

C．原子核发生一次β衰变，该原子外层就一定失去一个电子

D．质子、中子、α粒子的质量分别是m1、m2、m3，质子和中子结合成一个α粒子，释放的能量是（2m1+2m2-m3）c2

6．下列说法中正确的是（  ）

A．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，释放出一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小

B．普朗克为了解释光电效应的规律，提出了光子说

C．在微观物理学中，能同时准确地质点粒子的位置和动量

D．科学研究发现太阳光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的裂变反应

7．在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。下列说法符合历史事实的是（　　）

A．汤姆逊通过油滴实验测出了基本电荷的数值

B．原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量

C．由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子

D．一个原子核在一次衰变中可同时放出、和三种射线

8．常言道，万物生长靠太阳，追根溯源，地球上消耗的能量绝大部分是来自太阳内部持续不断地发生核反应释放出的核能。在太阳内部发生的某核反应方程是，下列说法正确的是（　　）

A．该核反应属于裂变反应 B．该核反应过程有质量亏损

C．一个中有4个中子 D．方程中的为电子（）

9．现代科学的发展极大地促进了人们对原子、原子核的认识，下列有关原子、原子核的叙述正确的是：

A．卢瑟福α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构

B．轻核聚变反应方程有：   

C．天然放射现象表明原子核内部有电子

D．氢原子从n＝3能级跃迁到n＝1能级和从n＝2能级跃迁到n＝1能级，前者跃迁辐射出的光子波长比后者的长

10．月球储藏大量可控核聚变理想燃料氦－3（），2020年12月1日，我国“嫦娥五号探测器”成功着陆月面后开始“挖土”并成功带回地面供科学研究。可控核聚变可以采用＋→＋x或＋→＋y下列说法正确的是(　　)

A．x是质子

B．y是正电子

C．核聚变过程发生质量亏损，释放核能

D．比的原子核更稳定

11．一个电子和一个正电子对撞发生湮灭而转化为一对光子,设正、负电子的质量均为m,动能均为,光速为c,普朗克常量为h,则光子的频率为

A． B． C． D．

12．以下核反应方程中属于β衰变的是（　　）

A．

B．

C．

D．

13．下列关于原子核的叙述正确的是（       ）

A．阴极射线表明原子核内部有电子

B．轻核聚变反应方程：，其中x表示电子

C．轻核聚变和重核裂变过程中都有质量亏损，都向外界放出热量

D．方程式是重核裂变反应方程

14．下列说法正确的是（　　）

A．比结合能越大的原子核越稳定

B．处于高能级的原子跃迁到低能级会吸收光子

C．太阳上不断进行着核裂变反应

D．微观粒子间相互作用适用能量守恒定律，但不适用动量守恒定律

15．太阳内部的核聚变可以释放出大量的能，这些能以电磁辐射的形式向四面八方辐射出去，其总功率达到。设太阳上的热核反应是4个质子聚合成1个氦核同时放出2个中微子（质量远小于电子质量，穿透能力极强的中性粒子，可用v表示）和另一种带电粒子（用表示），且知每一次这样的核反应质量亏损为，已知真空中的光速，电子的电荷量。则每秒钟太阳产生中微子的个数为（　　）

A．个 B．个 C．个 D．个

二、填空题（共4题）

16．铀核裂变

用中子轰击铀核时，铀核发生裂变，其产物是多种多样的，其中一种典型的反应是U＋n→Ba＋Kr＋________。

17．核电站所需的能量是由铀核裂变提供的，裂变过程中利用______（选填“石墨”或“镉棒”）吸收一定数量的中子，控制反应堆的反应速度．核反应堆产物发生β衰变产生反电子中微子（符号），又观察到反电子中微子（不带电，质量数为零）诱发的反应：+p→n+x，其中x代表______（选填“电子”或“正电子”）．

18．3个α粒子可以结合成一个C核，已知C核的质量为1.99302×10-26kg，α粒子的质量为6.64672×10-27kg，真空中光速c=3×108m/s，这个核反应方程是_______，反应中释放的核能为______ J（结果保留一位有效数字）．

19．2019年4月据中国核工业集团有限公司公布的消息，中国“人造太阳”环流器二号M（HL一2M）装置将于今年建成，其科研目标是探索可控核聚变研究，实现“人造太阳”的人类终极能源追求．核反应方程为．已知氘核质量为2. 0136u，氦核质量为3. 0150u，X质量为1. 0087u，1u的质量相当于931. 5MeV的能量，则：

（1）将核反应方程补充完整___________；

（2）求核反应中释放的核能___________（最后结果保留三位有效数字）

三、综合题（共4题）

20．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。

21．一个质子和两个中子聚变成一个氚核，已知质子质量为1.0073u，中子质量为1.0087u，氚核质量为3.0180u，

（1）写出核反应方程；（2）求该反应中释放的核能。

22．为了防止铀核裂变产物放出的各种射线对人体的危害和对环境的污染，需采取哪些措施？

23．处于静止状态的某原子核X，发生α衰变后变成质量为mY的原子核Y，被释放的α粒子垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中，测得其圆周运动的半径为R，设α粒子质量为m，质子的电荷量为e，试求：

（1）衰变后α粒子的速率vα和动能Ekα;

（2）衰变后Y核的速率vY和动能EkY;

（3）衰变前X核的质量mX．

参考答案：

1．C

2．B

3．C

4．D

5．C

6．A

7．C

8．B

9．B

10．C

11．D

12．A

13．C

14．A

15．D

16．3n

17．镉棒；正电子

18．，

19．         

20．

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。

21．（1）；（2）

22．

核反应堆外面需要修建很厚的水泥保护层，用来屏蔽射线；对放射性废料，要装入特制的容器，埋入地层深处进行处理。

23．（1） ；；（2） ； ；（3）