河北省人教版物理高二選修2-3 6.2 核裂變和裂變反應(yīng)堆同步訓(xùn)練

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1、河北省人教版物理高二選修2-3 6.2 核裂變和裂變反應(yīng)堆同步訓(xùn)練 姓名:________ 班級:________ 成績:________ 一、 選擇題 (共15題；共30分) 1. （2分） (2017高二下宜城期中) 某中學(xué)航天興趣小組設(shè)計制作了一火箭模型，其質(zhì)量為M（含燃料）．現(xiàn)將其靜置在地面上，點火升空，在極短時間內(nèi)以相對地面的速度v0豎直向下噴出質(zhì)量為m的熾熱氣體．忽略噴氣過程中重力和空氣阻力的影響，則噴氣結(jié)束時火箭模型獲得的速度大小是．（ ） A . B . C . D . 2. （2分） 如圖所示，鎘棒在核

2、反應(yīng)堆中的作用是（ ） A . 使快中子變慢中子 B . 使慢中子變快中子 C . 使反應(yīng)速度加快 D . 控制反應(yīng)速度，調(diào)節(jié)反應(yīng)速度的快慢 3. （2分） (2017高二下宜昌期中) 一個質(zhì)子和一個中子聚變結(jié)合成一個氘核，同時輻射一個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．下列說法正確的是（ ） A . 核反應(yīng)方程是 H+ n→ H+γ B . 聚變反應(yīng)中的質(zhì)量虧損△m=m1+m2﹣m3 C . 輻射出的γ光子的能量E=（m3﹣m1﹣m2）c D . γ光子的波長λ= 4. （2分） 二十世紀

3、初，為了研究物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，物理學(xué)家做了大量的實驗，揭示了原子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)了電子、中子和質(zhì)子，如圖中M是顯微鏡，S是熒光屏，窗口F處裝有銀箔，氮氣從閥門T充入，A是放射源．則該裝置是（ ） A . 盧瑟福的α粒子散射實驗裝置 B . 盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的實驗裝置 C . 湯姆生發(fā)現(xiàn)電子的實驗裝置 D . 查德威克發(fā)現(xiàn)中子的實驗裝置 5. （2分） (2017高二下巨鹿期中) 關(guān)于輕核聚變釋放核能，下列說法正確的是（ ） A . 一次聚變反應(yīng)一定比一次裂變反應(yīng)釋放的能量多 B . 聚變反應(yīng)比裂變反應(yīng)每個核子釋放的平均能量一定大 C . 聚變反應(yīng)中粒子的平均結(jié)合能變

4、小 D . 聚變反應(yīng)中由于形成質(zhì)量較大的核，故反應(yīng)后質(zhì)量增加 6. （2分） 氘核（ ）和氚核（ ）的核反應(yīng)方程如下：++ ， 該氘核的質(zhì)量為m1 ， 氚核的質(zhì)量為m2 ， 氦核的質(zhì)量為m3 ， 中子的質(zhì)量為m4,則反應(yīng)過程中釋放的能量為（ ） A . （m1+m2-m3）c2 B . (m1+m2-m4)c2 C . (m1+m2-m3-m4)c2 D . (m3+m4-m1-m2)c2 7. （2分） (2017高三上普寧期末) 下列說法正確的是（ ） A . 太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核裂變反應(yīng) B . 一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效

5、應(yīng)，是因為該束光的波長太短 C . 湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，表明原子具有核式結(jié)構(gòu) D . 按照波爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，原子總能量增加 8. （2分） (2018高二下邢臺期末) 下列說法正確的是（ ） A . 氫原子的光譜是連續(xù)譜 B . 核反應(yīng)中，質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒 C . 比結(jié)合能越小，原子核越穩(wěn)定 D . 只要人射光的強度足夠大，就能發(fā)生光電效應(yīng) 9. （2分） (2019高二下河南月考) 下列四幅圖涉及到不同的物理知識，其中說法正確的是（ ） A . 甲圖中，盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)

6、了質(zhì)子和中子 B . 乙圖表明，隨著溫度的升高黑體輻射強度的極大值向波長較小的方向移動 C . 丙圖中，射線甲由電子組成，射線乙為電磁波，射線丙由α粒子組成 D . 丁圖中，鏈式反應(yīng)屬于輕核裂變 10. （2分） 氘和氚發(fā)生聚變釋放能量 H+ H→ He+ n+17.6MeV，若2克氘完全聚變釋放的能量是（N0是阿佛加得羅常數(shù)）（ ） A . N017.6MeV B . 2N017.6MeV C . 3N017.6MeV D . 5N017.6MeV 11. （2分） 下列說法正確的是（ ） A . α粒子散射實驗表明了原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu) B . 晶

7、體熔化時吸收熱量，分子平均動能增大 C . 布傘有小孔但不漏水是由于液體表面張力的作用 D . 方程式 U→ TH+ He是重核裂變反應(yīng)方程 12. （2分） 以下是有關(guān)近代物理內(nèi)容的若干敘述，其中正確的有（ ） A . 每個核子跟所有的核子發(fā)生核力作用 B . 太陽內(nèi)部發(fā)生的核反應(yīng)是熱核反應(yīng) C . 紫外線照射到金屬鋅板表面時能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則當(dāng)增大紫外線的照射強度時，從鋅板表面逸出的光電子的最大初動能也隨之增大 D . 盧瑟福提出的原子核式結(jié)構(gòu)模型，可以解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜的分立特征 13. （2分） 鈾核裂變時，對于產(chǎn)生鏈式反應(yīng)的重要因素，下列說法中正確

8、的是（ ） A . 鈾塊的質(zhì)量是重要因素，與體積無關(guān) B . 為了使鈾235裂變的鏈式反應(yīng)容易發(fā)生，最好直接利用裂變時產(chǎn)生的快中子 C . 若鈾235的體積超過它的臨界體積，裂變的鏈式反應(yīng)就能夠發(fā)生 D . 裂變能否發(fā)生鏈式反應(yīng)與鈾塊的質(zhì)量無關(guān) 14. （2分） 一個氘核(H)和一個氚核(H)結(jié)合成一個氦核并放出一個中子時，質(zhì)量虧損為Δm，已知阿伏加德羅常數(shù)為NA ， 真空中的光速為c，若1 mol氘和1 mol氚完全發(fā)生上述核反應(yīng)，則在核反應(yīng)中釋放的能量為（ ） A . NAΔmc2 B . 2NAΔmc2 C . 3NAΔmc2 D . 5NAΔmc2 1

9、5. （2分） (2017高二下黑龍江期末) 原子核聚變可望給人類未來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，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)總的效果可以表示為6 H→k He+d H+2 n+43.15MeV由平衡條件可知（ ） A . k=1，d=4 B . k=2，d=2 C . k=1，d=6 D . k=2，d=3 二、 填空題 (共5題；共12分) 16. （5分） 愛因斯坦認為，在光電效應(yīng)中，金屬中的電子吸收一個頻率為ν的光子獲得的能量是________，這些能量中的一部分用來克服金屬的________，剩下的表現(xiàn)為逸出的

10、光電子的________，用公式表示為________，這就是著名的________方程． 17. （2分） 核電站利用原子核鏈式反應(yīng)放出的巨大能量進行發(fā)電， 是常用的核燃料， 受一個中子轟擊后裂變成 和 兩部分，并產(chǎn)生________個中子。要使鏈式反應(yīng)發(fā)生，裂變物質(zhì)的體積要________（選填“大于”或“小于”）它的臨界體積。 18. （1分） 2006年11月 21 日，中國、歐盟、美國、日本、韓國、俄羅斯和印度七方在法國總統(tǒng)府正式簽署一個能源方面的聯(lián)合實施協(xié)定及相關(guān)文件，該協(xié)定中的能源是指________能源． 19. （3分） 在其他能源中，核能具有能量密度大，地

11、區(qū)適應(yīng)性強的優(yōu)勢．在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化成電能．核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量的核能． U+n→ Ba+ Kr+αX 以上的核反應(yīng)方程是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，n為中子，X為待求粒子，α為X的個數(shù)，則X為________，α=________．以m1、m2、m3分別表示U、Ba、Kr核的質(zhì)量，m4、m5分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量，c為光在真空中傳播的速度，則上述核反應(yīng)過程中放出的核能△E=________． 20. （1分） 用動能為Ek1的中子轟擊靜止的鋰核（36Li），發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生動能為Ek2的氚核和一個α粒子，并放出能量

12、，寫出核反應(yīng)方程式________． 三、 解答題 (共5題；共50分) 21. （5分） 核電站利用原子核鏈式反應(yīng)放出的世大能量進行發(fā)電， U是核電站常用的核燃料， U受一個中子轟擊后裂變成Ba和KR兩部分，并產(chǎn)生多少個中子？要使鏈式反應(yīng)發(fā)生，裂變物質(zhì)的體積跟它的臨界體積關(guān)系？ 22. （5分） 一個質(zhì)子和一個中子聚變結(jié)合成一個氘核，同時輻射一個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 ． 寫出核反應(yīng)方程并求該光子的波長． 23. （10分） 為確定愛因斯坦的質(zhì)能方程△E=△mc2的正確性，設(shè)計了如下實驗：用動能為E1=0.6

13、0MeV的質(zhì)子轟擊靜止的鋰核 ，生成兩個α粒子，測得兩個α粒子的動能之和為E2=19.9MeV，已知質(zhì)子、α粒子、鋰粒子的質(zhì)量分別取mα=4.0015μ、mp=1.0073μ、mLi=7.0160μ，求： （1） 寫出該反應(yīng)方程． （2） 通過計算說明△E=△mc2正確．（1u=1.660610﹣27㎏） 24. （15分） (2019高二下通榆月考) 在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，一個靜止的放射性原子核發(fā)生了一次α衰變。放射出的α粒子( He)在與磁場垂直的平面內(nèi)做圓周運動，其軌道半徑為R。以m、q分別表示α粒子的質(zhì)量和電荷量。 （1） 放射性原子核用 X表示，新核的元素

14、符號用Y表示，寫出該α衰變的核反應(yīng)方程； （2） α粒子的圓周運動可以等效成一個環(huán)形電流，求圓周運動的周期和環(huán)形電流大小； （3） 設(shè)該衰變過程釋放的核能都轉(zhuǎn)化為α粒子和新核的動能，新核的質(zhì)量為M，求衰變過程的質(zhì)量虧損Δm。 25. （15分） (2017高二下上饒期中) 用一個中子轟擊92235U，可發(fā)生裂變反應(yīng)生成 Ba和 Kr，已知 U的質(zhì)量為235.043 9u， Ba的質(zhì)量為140.9139u， Kr的質(zhì)量為91.8973u，中子質(zhì)量為1.008 7u， （1） 請寫出裂變中的核反應(yīng)方程， （2） 求一個 U在裂變反應(yīng)中釋放的核能 （3） l

15、g U全部反應(yīng)釋放的能量為多少？ 第 11 頁 共 11 頁 參考答案 一、 選擇題 (共15題；共30分) 1-1、 2-1、 3-1、 4-1、 5-1、 6-1、 7-1、 8-1、 9-1、 10-1、 11-1、 12-1、 13-1、 14-1、 15-1、 二、 填空題 (共5題；共12分) 16-1、 17-1、 18-1、 19-1、 20-1、 三、 解答題 (共5題；共50分) 21-1、 22-1、 23-1、 23-2、 24-1、 24-2、 24-3、 25-1、 25-2、 25-3、