高三物理总复习巩固练习核能核能的利用

这是一份高三物理总复习巩固练习核能核能的利用，共7页。试卷主要包含了选择题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。
【巩固练习】一、选择题1、（2016 全国Ⅲ卷）一静止的铝原子核俘获一速度为m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核，下列说法正确的是（  ）A、核反应方程为B、核反应方程过程中系统动量守恒C、核反应过程中系统能量不守恒D、核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和E、硅原子核速度的数量级为m/s，方向与质子初速度方向一致 2、有一个放射性原子核碳14，静止在某匀强磁场中，它所放射的粒子与反冲核的轨迹在磁场中有两个相切的圆，圆的直径之比7:1，如图所示，那么，碳14的衰变方程是（  ）A.      B. C.        D. 3、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，表述正确的有（  ）A. 是核聚变反应B. 是β衰变C. 是核裂变反应D．是α衰变4、（2016 河南模拟）关于核反应方程（∆E为释放出的核能，X为新生成粒子），已知的半衰期为T，则下列说法正确的是（  ）A. 原子序数大于或等于83的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于83的元素则不能发出射线B. 比少1一个中子，X粒子是从原子中射出的，此核反应为β衰变C. N0个经2T时间因发生上述核反应放出的核能为（N0数值很大）D. 的比结合能为E. 该放射性元素（）与其它元素形成化合物的半衰期仍等于T 5、下列说法正确的是（ ）A. 采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期B. 由波尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会发出光子C. 从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力D. 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 6、以下是物理学史上3个著名的核反应方程x+Li2y    y+N x+O     y+Bez+Cx、y和z是三种不同的粒子，其中z是（   ）A.粒子     B．质子      C．中子      D．电子7、原子核经放射性衰变①变为原子核，继而经放射性衰变②变为原子核，再经放射性衰变③变为原子核。放射性衰变①、②和③依次为A．α衰变、β衰变和β衰变     B．β衰变、β衰变和α衰变C．β衰变、α衰变和β衰变     D．α衰变、β衰变和α衰变8、太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少。太阳每秒钟辐射出的能量约为４×1026Ｊ，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近（  ）Ａ．1036kg　　　Ｂ．1018 kg　　　Ｃ．1013 kg　　　　Ｄ．109 kg9、现已建成的核电站的能量来自于 （  ）A.天然放射性元素衰变放出的能量        B.人工放射性同位素放出的能量C.重核裂变放出的能量                  D.化学反应放出的能量10、下列关于原子和原子核的说法正确的是（  ）A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分B．波尔理论的假设之一是原子能量的量子化C．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短D．比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固11、关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有（  ）A. 是α衰变       B.是β衰变   C. 是轻核聚变    D .是重核裂变   12、由图可得出结论（  ）A．质子和中子的质量之和小于氘核的质量B. 质子和中子的质量之和等于氘核的质量C. 氘核分解为质子和中子时要吸收能量D. 质子和中子结合成氘核时要吸收能量13、下列说法正确的是  （  ）A.是衰变方程   B.是核聚变反应方程   C.是核裂变反应方程   D.是原子核的人工转变方程 二、填空题1、发生一次衰变后变为Ni，其衰变方程为___________在该衰变过程中还发出频率为1、2的两个光子，其总能量为___________。 2、一个中子与某原子核发生核反应，生成一个氘核，其核反应方程式为________________.该反应放出的能量为Q，则氘核的比结合能为_________ 3、在核反应过程中，X是未知核。由核反应知识可以确定X核为    ①    。若、X核、和的静止质量分别为m1、m2、m3和m4，则的值为    ②    。 三、计算题1、(2015  北京西城区二模) 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（）以相同的动能E0=0.35MeV做对心碰撞，假设该反应中释放的核能全部转化为氦核（）和中子（）的动能。已知氘核的质量mD=2.0141u，中子的质量mn=1.0087u，氦核的质量mHe=3.0160u，其中1u相当于931MeV。在上述轻核聚变的核反应中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）？    2、天文学家测得银河系中氨的含量约为25%。有关研究表明，宇宙中氦生成的途径有两条：一是在宇宙诞生后2分钟左右生成的；二是在宇宙演化到恒星诞生后，由恒星内部的氢核聚变反应生成的。（l）把氢核聚变反就简化为4个氢核（）聚变成氦核（），同时放出2个正电子（）和2个中微子（），请写出该氢核聚变反应的方程，并计算一次反应释放的能量。
（2）研究表明，银河系的年龄约为t = 3.8×1017s，每秒钟银河系产生的能量约为（即）。现假定该能量全部来自上述氢核聚变反应，试估算银河系中氦的含量（最后结果保留一位有效数字）
（3）根据你的估算结果，对银河系中氦的主要生成途径作出判断。（可能用到数据：银河系质量约为，原子质量单位，1u相当于的能量，电子质量，氦核质量氢核质量，中微气质量为零）  【答案与解析】一、选择题1、【答案】ABE【解析】根据质量数和电荷数守恒可得核反应方程，A正确；过程中释放的核力远远大于外力，故系统动量守恒，B正确；核反应过程中系统能量守恒，C错误；由于反应过程中，要释放大量的能量，即伴随着质量亏损，所以生成物的质量小于反应物的质量之和，D错误；由动量守恒可知，，解得，数量级约为105 m/s．故E正确。故选ABE。 [来2、【答案】C【解析】由于放射出的粒子与反冲核的速度方向相反，对因其径迹为内切圆，故放射出的粒子带负电。据，放射出的粒子与反冲核的动量大小相等，直径之比为7∶1，则电荷量之比为1∶7，故只有C正确。3、【答案】AC【解析】A、B选项均为核聚变反应；CD选项均为核裂变反应。正确选项为AC。4、【答案】BCE【解析】原子序数小于83的元素，元素的同位素也能放出射线，A错；由质量数和核电荷数守恒知X的质量数是0，电荷数是-1，为电子，是原子核内的中子转化为质子而释放出一个电子，B正确；经2T时间还剩余四分之一没衰变，发生上述核反应而放出的核能为， C正确；的比结合能是234个核子结合成Pa234时放出的能量，该能量不是它衰变时放出的能量∆E，所以的比结合能不是，的比结合能也不是，D错；半衰期与原子所处状态无关，E正确。故选BCE。5、【答案】B【解析】放射性元素的半衰期与物理、化学状态无关，A项错误；由玻尔理论可知，氢原子从激发态跃迁到基态时能级降低，向外以光子的形式释放能量，B项正确；从高空对地面进行遥感摄影利用的是红外线的波长长容易衍射的特点，C项错误；原子核所含核子单独存在时的总质量应大于该原子核的质量，因为核子结合成原子核时会释放能量，质量亏损，D项错误。故选B.6、【答案】C【解析】题意中交代的三个核反应方程为，，.其中z为中子，正确选项为C。7、【答案】A【解析】，质量数少4，电荷数少2，说明①为α衰变. ,质子数加1，说明②为β衰变，中子转化成质子. ，质子数加1，说明③为β衰变，中子转化成质子.故选A。8、【答案】D【解析】根据爱因斯坦的只能方程，，D正确。9、【答案】C【解析】目前核电站的能量来自于重核裂变放出的能量，ABD错，C对。也不要认为是轻核聚变放出的能量。10、【答案】B【解析】A、β衰变是原子核中的中子转化为质子同时产生电子的过程，但电子不是原子核的组成部分，故A错；B、玻尔理论的假设是提出了轨道量子化和能量量子化，故B正确；C、放射性元素的半衰期不随温度、状态及化学变化而变化，是由原子核内部本身决定的，故C错误；D、比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固，故D错误．故选B．11、【答案】AC【解析】B为人工核转变，D为衰变，选AC。12、【答案】C【解析】质子和中子结合成氘核时要出现质量亏损，所以要放出能量，质子和中子的质量之和大于氘核的质量，ABD错；氘核分解为质子和中子时要吸收能量，C对。13、【答案】BD【解析】A选项中在质子的轰击下发生的核反应，属于人工转变，A错；C选项是α衰变，不是裂变，C错。故选BD。 二、填空题1、【答案】  【解析】根据核反应前后质量数和电荷数守恒可知衰变方程为，故释放的总能量为2、【答案】   【解析】核反应过程遵循质量数、电荷数守恒，因此；比结合能即平均每个核子释放的能量，两个核子结合放出Q的能量，比结合能为。3、【答案】①；②【解析】根据质量数守恒和电荷数守恒，配平核反应方程 则X核为；根据质能方程，所以。 三、计算题1、【答案】1MeV  3 MeV 【解析】由爱因斯坦的质能方程，核聚变反应中释放的核能为：解得：根据核反应中系统的能量守恒，有：根据核反应中系统的动量守恒，有：由可知：解得：      2、【答案】见解析。【解析】（l）氢核聚变反应的方程为，质量亏损   反应释放的能量（2） 氦的含量：（3）由估算结果可知，k≈2%远小于25%的实际值，所以银河系中的氦主要是宇宙诞生后不久生成的。