2024—2025高中物理选择性必修3一轮复习分层作业(十九)

这是一份2024—2025高中物理选择性必修3一轮复习分层作业(十九)，共4页。试卷主要包含了021 78 u，88 MeV等内容，欢迎下载使用。

A级 必备知识基础练
1.[2022·北京密云一模]重核裂变和轻核聚变是人类获得核能的两种主要途径，关于裂变和聚变，下列说法正确的是( )
A．裂变释放能量，聚变吸收能量
B．裂变过程有质量亏损，聚变过程无质量亏损
C．裂变和聚变都可以释放出巨大的能量
D．太阳能来源于太阳内部发生的核裂变
2．如图所示为原子核裂变并发生链式反应的示意图，铀核裂变的产物是多样的，一种典型的铀核裂变对应的核反应方程是 eq \\al(\s\up1(235),\s\d1( 92)) U＋ eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(0)) n―→ eq \\al(\s\up1(140),\s\d1( a)) X＋ eq \\al(\s\up1( b),\s\d1(38)) Y＋2 eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(0)) n，其中 eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(0)) n为中子，对于产物X的原子序数a和产物Y的质量数b，以下判断正确的是( )
A．a＝53，b＝93
B．a＝54，b＝94
C．a＝53，b＝94
D．a＝54，b＝93
3．(多选)国家国防科技工业局首次发布“嫦娥三号”月面虹湾局部影像图，如图所示．科学家发现在月球上含有丰富的 eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(2)) He(氦3).它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为 eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(2)) He＋ eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(2)) He―→2 eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H＋ eq \\al(\s\up1(4),\s\d1(2)) He.关于 eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(2)) He聚变下列表述正确的是( )
A．聚变反应不会释放能量
B．聚变反应产生了新的原子核
C．聚变反应会有质量亏损
D．目前核电站都采用 eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(2)) He聚变反应发电
4．[2022·北京通州一模]嫦娥五号返回器将月球土壤成功带回地球．经研究发现月球土壤里富含的氦­3( eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(2)) He)是理想的热核反应原料，即利用一个氘核( eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H)和一个氦­3发生核反应产生一个质子和一个新核X，并释放能量．关于氦­3与氘核的反应，下列说法正确的是( )
A．新核X是 eq \\al(\s\up1(4),\s\d1(2)) He
B．是核裂变反应
C．生成物的总质量不变
D．生成物的总质量数减少
5．关于核反应和核能，下列说法正确的是( )
A．原子弹和氢弹都能瞬间放出巨大的能量，但原理不同．前者是利用了核聚变，后者是利用核裂变
B．核动力航空母舰的动力装置是核反应堆，常用核反应堆是用镉棒来控制核裂变的反应速度
C．目前核电站是采用核裂变的链式反应，当铀块的体积小于临界体积时就会发生链式反应放出巨大能量
D．原子核在超高温下才能发生聚变，说明核聚变过程需要吸收能量
6．[2022·云南昆明高二期末](多选)如图所示是核电站工作流程图，关于核能，下列说法正确的是( )
A．核反应堆可以把核能直接转化为电能
B．核反应堆利用的是原子核衰变过程产生的能量
C．核反应生成物的比结合能大于反应物的比结合能
D．水泥防护层的作用是屏蔽裂变产物放出的各种射线
7.
(多选)我国核聚变反应研究大科学装置“人造太阳”2018年获得重大突破，等离子体中心电子温度首次达到1亿度，为人类开发利用核聚变能源奠定了重要的技术基础．下列关于聚变的说法正确的是( )
A．核聚变比核裂变更为安全、清洁
B．任何两个原子核都可以发生聚变
C．两个轻核结合成质量较大的核，总质量较聚变前增加
D．两个轻核结合成质量较大的核，核子的比结合能增加
8．[2022·广东湛江模拟预测]核电站中核反应堆的核反应方程式 eq \\al(\s\up1(235),\s\d1( 92)) U＋ eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(0)) n―→ eq \\al(\s\up1(141),\s\d1( 56)) Ba＋ eq \\al(\s\up1(92),\s\d1(36)) Kr＋3 eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(0)) n＋201 MeV(201 MeV为本核式反应释放的核能)，以下说法正确的是( )
A．这个反应属于轻核聚变
B．反应条件是铀块要达到临界体积
C．由这个反应可知比结合能为201 MeV
D．这个方程式可写为 eq \\al(\s\up1(235),\s\d1( 92)) U―→ eq \\al(\s\up1(141),\s\d1( 56)) Ba＋ eq \\al(\s\up1(92),\s\d1(36)) Kr＋2 eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(0)) n
9．[2022·山东聊城二模]2021年5月，中国的“人造太阳”在1.2亿摄氏度下，成功“燃烧”101秒．这标志着我国核聚变研究又获得重大突破，核反应方程是 eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H＋ eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(1)) H―→ eq \\al(\s\up1(4),\s\d1(2)) He＋X，为人类获得可控核聚变能源奠定了商用的物理和工程基础．下列说法正确的是( )
A．核聚变可以在常温下发生
B．方程中的X表示中子 eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(0)) n，中子是查德威克发现的
C．该核反应前后质量守恒
D． eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H的比结合能比 eq \\al(\s\up1(4),\s\d1(2)) He的比结合能大
10．一个质子和两个中子聚变为一个氚核，已知质子质量mH＝1.007 3 u，中子质量mn＝1.008 7 u，氚核质量m＝3.018 u.
(1)写出聚变方程．
(2)聚变释放出的核能有多大？
(3)平均每个核子释放的能量有多大？
B级 关键能力提升练
11.[2022·辽宁铁岭高三期末]太阳内部的核聚变可以释放出大量的能量，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P0＝3.8×1026W.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ν表示)和另一种带电粒子(用 eq \\al(\s\up1(0),\s\d1(1)) e表示)，且知每一次这样的核反应质量亏损为5.0×10－29kg，已知真空中的光速c＝3×108m/s，电子的电荷量e＝1.6×10－19C.则每秒钟太阳产生中微子的个数为( )
A．8×1037 B．8×1038
C．2×1037 D．2×1038
12．[2022·陕西渭南一模](多选)1932年，考克饶夫和瓦尔顿用质子加速器进行人工核蜕变实验，验证了质能关系的正确性．在实验中，锂原子核俘获一个质子后成为不稳定的铍原子核，随后又蜕变为两个原子核，核反应方程为 eq \\al(\s\up1(7),\s\d1(3)) Li＋ eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H―→ eq \\al(\s\up1(A),\s\d1(Z)) Be―→2X.已知 eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H、 eq \\al(\s\up1(7),\s\d1(3)) Li、X的质量分别为m1＝1.007 28 u、m2＝7.016 01 u、m3＝4.001 51 u，其中u为原子质量单位，1 u相当于931.5 MeV的能量，则在该核反应中( )
A．铍原子核内的中子数是4
B．X表示的是氚原子核
C．质量亏损Δm＝4.021 78 u
D．释放的核能ΔE＝18.88 MeV
13．(多选)质子—质子循环发生的核反应被认为是恒星能量的一种可能来源，具体的一个循环过程是这样的：两个质子( eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H)发生聚变，生成一个氘核( eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H)，生成的氘核( eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H)再与一个质子( eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H)聚变生成一个氦核( eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(2)) He)，接下来两个氦核( eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(2)) He)发生聚变，生成氦的同位素( eq \\al(\s\up1(4),\s\d1(2)) He)，同时再产生两个质子( eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H)，这两个质子( eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H)再度发生聚变……进入下一个循环反应，成为恒星不竭之能量源泉．对于这种质子—质子循环发生的核反应，下列说法中正确的是 ( )
A．两个质子( eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H)发生聚变，可表示为 eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H＋ eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H―→ eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H＋ eq \\al(\s\up1(0),\s\d1(1)) e
B．两个质子( eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H)发生聚变，可表示为 eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H＋ eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H―→2 eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H
C．一个完整的质子—质子循环核反应可表示为3 eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H―→ eq \\al(\s\up1(3),\s\d1(2)) He＋ eq \\al(\s\up1(0),\s\d1(1)) e
D．一个完整的质子—质子循环核反应可表示为6 eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H―→ eq \\al(\s\up1(4),\s\d1(2)) He＋2 eq \\al(\s\up1(0),\s\d1(1)) e＋2 eq \\al(\s\up1(1),\s\d1(1)) H
14．在可控核反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作减速剂．中子在重水中可与 eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) H碰撞减速，在石墨中与 eq \\al(\s\up1(12),\s\d1( 6)) C碰撞减速．上述碰撞可简化为弹性碰撞模型．某反应堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰，通过计算说明，仅从一次碰撞考虑，用重水和石墨做减速剂，哪种减速效果更好？