高教版（2021）通用类主题七 核能及其应用优秀习题

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1．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子的核式结构，所依据的实验事实是( )
A．α射线速度很大，约为光速的十分之一 B．α射线有很强的电离能力
C．绝大多数α粒子几乎不偏转 D．极少数α粒子发生了超90°大角度偏转
2．下列关于核反应的说法正确的是( )
A．238 92U→234 90Th＋42He是铀核的裂变反应
B．21H＋31H→42He＋10n是核聚变反应
C．核反应2713Al＋42He→3015P＋X中的X是质子
D．卢瑟福发现中子的核反应方程是42He＋14 7N→17 8O＋10n
3．下列说法正确的是( )
A．15 7N＋11H→12 6C＋42He是α衰变方程 B．11H＋21H→32He是核聚变反应方程
C．238 92U→234 90Th＋42He是核裂变反应方程 D．42He＋2713Al→3015P＋10n是原子核的人工转变方程
4．如图所示为氢原子的能级图．能量为12.75 eV的光子照射一群处于基态的氢原子，氢原子发射出不同频率的光波，其中最多包含不同频率的光波数量为( )
A．3种 B．4种 C．5种 D．6种
5．天然放射现象的发现，证明了原子核具有复杂的结构．关于原子核，下列说法正确的是( )
A．β射线是原子的核外电子电离后形成的电子流
B．某原子核经过一次α衰变后，核内质子数减少4个
C．增大压强不能改变原子核衰变的半衰期
D．α射线的贯穿作用很强，可用来进行金属探伤
6．对于核力，以下哪些说法是正确的( )
A．核力是弱相互作用，作用力很小
B．核力是强相互作用，是强力
C．核子之间的距离小于0.8×10－15 m时，核力表现为斥力，因此核子不会融合在一起
D．人们对核力的了解很清楚，特别是在小于0.8×10－15 m时，核力的变化规律更清楚
7． 2017年，量子通信卫星“墨子号”首席科学家潘建伟获得“物质科学奖”．对于有关粒子的研究，下列说法正确的是( )
A．在铀核的裂变中，当铀块的体积小于“临界体积”时，不能发生链式反应
B．当温度发生变化时，铀元素的半衰期也发生变化
C．轻核聚变的过程质量增大，重核裂变的过程有质量亏损
D．比结合能小的原子核结合成(或分裂成)比结合能大的原子核时一定吸收能量
8．下列说法正确的是( )
A．氡的半衰期为3.8天，若取8个氡原子核，经7.6天后就一定剩下2个原子核了
B．重核裂变释放核能产生新核的过程中，新核的比结合能比该重核的比结合能大
C．光子的能量由光的频率决定
D．238 92U衰变为222 86Rn，要经过4次α衰变及6次β衰变
9．如图所示，图甲为氢原子的能级图，图乙为氢原子的光谱，已知谱线a是氢原子从n＝4能级跃迁到n＝2能级时的辐射光，谱线b是氢原子在下列哪种情形下跃迁时的辐射光( )
A．从n＝3能级跃迁到n＝2能级 B．从n＝5能级跃迁到n＝2能级
C．从n＝4能级跃迁到n＝3能级 D．从n＝5能级跃迁到n＝3能级
10．一个氘核(21H)与氚核(31H)反应生成一个新核同时放出一个中子，并释放能量．下列说法正确的是( )
A．该核反应为裂变反应
B．该新核的中子数为2
C．氘核(21H)与氚核(31H)是两种不同元素的原子核
D．若该核反应释放的核能为ΔE，真空中光速为c，则反应过程中的质量亏损为ΔEc2
11．原子核238 92U经放射性衰变①变为原子核234 90Th，继而经放射性衰变②变为原子核234 91Pa，再经放射性衰变③变为原子核234 92U。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、α衰变和β衰变
C．β衰变、β衰变和α衰变 D．α衰变、β衰变和α衰变
12．铝核2713Al被α粒子击中后产生的反应生成物是磷3015P，同时放出一种粒子，关于这种粒子，下列说法中正确的是( )
A．这种粒子在电场中可以被加速或发生偏转 B．这种粒子在磁场中一定不受磁场力作用
C．这种粒子在真空中的速度等于3×108 m/s D．在碳14核内有6个这种粒子
13．在匀强磁场中，有一个原来静止的14 6C原子核，它放出的粒子与反冲核的径迹是两个相内切的圆，圆的直径之比为7∶1，那么碳14的衰变方程应为( )
A．14 6C→01e＋14 5B B．14 6C→42He＋10 4Be C.14 6C→21H＋12 5B D.14 6C→ 0－1e＋14 7N
14．首次用实验验证“爱因斯坦质能方程”的核反应方程是73Li＋11H→K42He，已知mLi＝7.016 0 u，mH＝1.007 8 u，mHe＝4.002 6 u，则该核反应方程中的K值和质量亏损分别是( )
A．1和4.021 2 u B．1和2.005 6 u C．2和0.018 6 u D．2和1.997 0 u
15. 在足够大的匀强磁场中，静止的钠的同位素2411Na发生衰变，沿与磁场垂直的方向释放出一个粒子后，变为一个新核，新核与放出粒子在磁场中运动的轨迹均为圆，如图所示，下列说法正确的是( )
A．新核为2412Mg B．轨迹2是新核的径迹
C.2411Na发生的是α衰变 D．新核沿顺时针方向旋转
16．近几年日本、印度等许多国家积极发展“月球探测计划”，该计划中的科研任务之一是探测月球上氦3的含量。氦3是一种清洁、安全和高效的核发电燃料，可以采用在高温高压下用氘和氦3进行核聚变反应发电。若已知氘核的质量为2.013 6 u，氦3的质量为3.015 0 u，氦核的质量为4.001 51 u，质子的质量为1.007 83 u，中子的质量为1.008 665 u,1 u相当于931.5 MeV，则下列说法正确的是( )
A．一个氘和一个氦3的核聚变反应释放的核能约为17.9 MeV
B．氘和氦3的核聚变反应方程式：21H＋32He→42He＋X，其中X是中子
C．因为聚变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少
D．目前我国的秦山、大亚湾等核电站广泛使用氦3进行核聚变反应发电
17． 2017年1月9日，大亚湾反应堆中微子实验工程获得国家自然科学一等奖。大多数原子核发生核反应的过程中都伴有中微子的产生，例如核裂变、核聚变、β衰变等。下列关于核反应的说法，正确的是( )
A．21H＋31H→42He＋10n是α衰变方程，234 90Th→234 91Pa＋ 0－1e是β衰变方程
B．高速运动的α粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，其核反应方程为42He＋14 7N→17 8O＋10n
C.234 90Th衰变为222 86Rn，经过3次α衰变，2次β衰变
D.235 92U＋10n→144 56Ba＋8936Kr＋310n是核裂变方程，也是氢弹的核反应方程
18．图示为氢原子能级图以及从n＝3、4、5、6能级跃迁到n＝2能级时辐射的四条光谱线，已知从n＝3跃迁到n＝2的能级时辐射光的波长为656 nm，下列叙述正确的有( )
A．四条谱线中频率最大的是Hδ
B．用633 nm的光照射能使氢原子从n＝2跃迁到n＝3的能级
C．一群处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时，最多产生3种谱线
D．如果Hδ可以使某种金属发生光电效应，只要照射时间足够长，光的强度足够大，Hβ也可以使该金属发生光电效应
19．氢原子能级如图所示，已知可见光光子的能量在1.61～3.10 eV范围内，则下列说法正确的是( )
A．氢原子能量状态由n＝2能级跃迁到n＝1能级，放出的光子为可见光
B．大量氢原子处于n＝4能级时，向低能级跃迁能发出6种不同频率的光子
C．处于基态的氢原子电离需要释放13.6 eV的能量
D．氢原子处于n＝2能级时，可吸收2.86 eV能量的光子跃迁到高能级
20．氡222经过α衰变变成钋218，t＝0时氡的质量为m0，任意时刻氡的质量为m，下列四幅图中正确的是( )
21.100年前，卢瑟福用α粒子轰击氮核打出了质子．后来，人们用α粒子轰击核也打出了质子：；该反应中的X是 （选填“电子”“正电子”或“中子”）．此后，对原子核反应的持续研究为核能利用提供了可能．目前人类获得核能的主要方式是 （选填“核衰变”“核裂变”或“核聚变”）。