人教版 (新课标)选修37 核聚变随堂练习题

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1．在原子核的人工转变过程中，科学家常用中子轰击原子核，这是因为( )
A．中子的质量较小 B．中子的质量较大
C．中子的能量较大 D．中子是电中性的
2．下列核反应中，属于核裂变反应的是( )
A.eq \\al(10, 5) B＋eq \\al(1,0)n→eq \\al(7,3)Li＋eq \\al(4,2)He
B.eq \\al(238, 92)U→eq \\al(234, 90)Th＋eq \\al(4,2)He
C.eq \\al(14, )7N＋eq \\al(4,2)He→eq \\al(17, )8O＋eq \\al(1,1)H
D.eq \\al(235, 92)U＋eq \\al(1,0)n→eq \\al(144, 56)Ba＋eq \\al(89,36)Kr＋3eq \\al(1,0)n
3．镉棒在核反应堆中所起的作用是( )
A．使快中子变成慢中子
B．使慢中子变成快中子
C．使反应速度加快
D．控制反应速度，调节反应速度的快慢
4．能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一．下列释放核能的反应方程中，表述正确的是( )
A．eq \\al(3,1)H＋eq \\al(2,1)H→eq \\al(4,2)He＋eq \\al(1,0)n是核聚变反应
B．eq \\al(3,1)H＋eq \\al(2,1)H→eq \\al(4,2)He＋eq \\al(1,0)n是β衰变
C．eq \\al(235, 92)U＋eq \\al(1,0)n→eq \\al(144, 56)Ba＋eq \\al(89,36)Kr＋3eq \\al(1,0)n是核裂变反应
D．eq \\al(235, 92)U＋eq \\al(1,0)n→eq \\al(144, 54)Xe＋eq \\al(94,38)Sr＋2eq \\al(1,0)n是α衰变
5．在核反应方程eq \\al(235, 92)U＋eq \\al(1,0)n→eq \\al(90,38)Sr＋eq \\al(136, 54)Xe＋kX中( )
A．X是中子，k＝9 B．X是中子，k＝10
C．X是质子，k＝9 D．X是质子，k＝10
6．关于聚变，以下说法正确的是( )
A．两个氘核可以聚变成一个中等质量的原子核，同时释放出能量
B．同样质量的物质发生核聚变反应时放出的能量比同样质量的物质发生核裂变反应时释
放的能量大得多
C．聚变反应的条件是聚变物质的体积达到临界体积
D．发生聚变反应时的原子核必须有足够大的动能
7．关于轻核聚变释放核能，下列说法正确的是( )
A．一次聚变反应一定比一次裂变反应释放的能量多
B．聚变反应比裂变反应每个核子释放的平均能量大
C．聚变反应中粒子的比结合能变小
D．聚变反应中由于形成质量较大的核，故反应后质量变大
[方法技巧题组]
8．一个铀235吸收一个中子后发生的核反应方程是eq \\al(235, 92)U＋eq \\al(1,0)n→eq \\al(136, 54)Xe＋eq \\al(90,38)Sr＋10eq \\al(1,0)n，放出的能量为E，铀235核的质量为M，中子的质量为m，氙136核的质量为m1，锶90核的质量为m2，真空中光速为c，则释放的能量E等于( )
A．(M－m1－m2)c2
B．(M＋m－m1－m2)c2
C．(M－m1－m2－9m)c2
D．(m1＋m2＋9m－M)c2
9．某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为eq \\al(1,1)H＋eq \\al(12, 6)C→eq \\al(13, 7)N＋Q1，eq \\al(1,1)H＋eq \\al(15, 7)N→eq \\al(12, 6)C＋X＋Q2.
方程中Q1、Q2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：
以下推断正确的是( )
A．X是eq \\al(3,2)He，Q2 ＞Q1
B．X是eq \\al(4,2)He，Q2 ＞Q1
C．X是eq \\al(3,2)He，Q2 ＜Q1
D．X是eq \\al(4,2)He，Q2 ＜Q1
10．我国秦山核电站第三期工程中有两个60万千瓦的发电机组，发电站的核能来源于eq \\al(235, 92) U的裂变，现有四种说法：
①eq \\al(235, 92)U原子核中有92个质子，143个中子；
②eq \\al(235, 92)U的一种可能裂变是变成两个中等质量的原子核，核反应方程为eq \\al(235, 92)U＋eq \\al(1,0)n→eq \\al(139, 54)Xe＋eq \\al(95,38)Sr＋2eq \\al(1,0)n；
③eq \\al(235, 92)U是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45 亿年，升高温度半衰期缩短；
④一个eq \\al(235, 92)U裂变能放出200 MeV的能量，合3.2×10－11 J.
以上说法中完全正确的是( )
A．①②③ B．②③④
C．①③④ D．①②④
11．在氢弹爆炸中发生的核聚变方程为eq \\al(2,1)H＋eq \\al(3,1)H→eq \\al(4,2)He＋eq \\al(1,0)n，已知eq \\al(2,1)H的质量为2.013 6 u，eq \\al(3,1)H的质量为3.016 6 u，eq \\al(4,2)He的质量为4.002 6 u，eq \\al(1,0)n的质量为1.008 7 u，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023 ml－1，求此氢弹爆炸中合成1 kg的氦时所释放的能量．
[创新应用题组]
12．一个原来静止的锂核(eq \\al(6,3)Li)俘获一个速度为7.7×104 m/s的中子后，生成一个氚核和一个氦核，已知氚核的速度大小为1.0×103 m/s，方向与中子的运动方向相反．
(1)试写出核反应方程．
(2)求出氦核的速度大小．
(3)若让一个氘核和一个氚核发生聚变时可产生一个氦核，同时放出一个中子，求这个核反应释放出的能量．(已知氘核质量为mD＝2.014 102 u，氚核质量为mT＝3.016 050 u，氦核质量mHe＝4.002 603 u，中子质量mn＝1. 008 665 u，1 u＝1.660 6×10－27 kg)
答案
1．D 2．D 3．D 4．AC 5．B 6．BD 7.B 8．C 9．B 10．D
11．2.65×1027 MeV
12．(1)eq \\al(6,3)Li＋eq \\al(1,0)n→eq \\al(3,1)H＋eq \\al(4,2)He (2)2×104 m/s (3)2.82×10－12 J
原子核
eq \\al(1,1)H
eq \\al(3,2)He
eq \\al(4,2)He
eq \\al(12, 6)C
eq \\al(13, 7)N
eq \\al(15, 7)N
质量/u
1.007 8
3.016 0
4.002 6
12.000 0
13.005 7
15.000 1