发布时间 : 星期六 文章人教版高中物理选修3-5同步测试卷，单元测试卷、期末测试题：高中同步测试卷（六） Word版含解析更新完毕开始阅读0989046abf23482fb4daa58da0116c175f0e1ed3
高中同步测试卷(六)
第六单元 核反应方程及核能 (时间：90分钟，满分：100分)
一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分．)
2
1．一个氘核(1H)与一个氚核(31H)发生聚变，产生一个中子和一个新核，并出现质量亏
损．该聚变过程中( )
A．吸收能量，生成的新核是42He
3C．吸收能量，生成的新核是2He
4
B．放出能量，生成的新核是2He
D．放出能量，生成的新核是32He
2．为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将2005年定为“国际物理年”．对于爱因斯坦提出的质能方程E＝mc2，下列说法中不正确的是( )
A．E＝mc2表明物体具有的能量与其质量成正比 B．根据ΔE＝Δmc2可以计算核反应中释放的核能
C．一个中子和一个质子结合成氘核时，释放出核能，表明此过程中出现了质量亏损 D．E＝mc2中的E是核反应中释放的核能
3.如图所示是原子核的平均核子质量A与原子序数Z的关系图象，下列说法正确的是( )
A．若D、E能结合成F，结合过程一定要释放能量 B．若D、E能结合成F，结合过程一定要吸收能量 C．若C、B能结合成G，结合过程一定要释放能量 D．若F、C能结合成B，结合过程一定要释放能量
4．中子n、质子p、氘核D的质量分别为mn、mp、mD.现用能量为E的γ射线照射静止的氘核使之分解，反应方程为γ＋D→p＋n，若分解后中子、质子的动能可视为相等，则中子的动能是( )
1
A.[(mD－mp－mn)c2－E] 2
1
C.[(mD－mp－mn)c2＋E] 2
1
B.[(mp＋mn－mD)c2－E] 2
1
D.[(mp＋mn－mD)c2＋E] 2
5．中子和质子结合成氘核时，质量亏损为Δm，相应的能量ΔE＝Δmc2＝2.2 MeV是氘核的结合能．下列说法正确的是( )
A．用能量小于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核不能分解为一个质子和一个中子 B．用能量等于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零
C．用能量大于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，
它们的动能之和为零
D．用能量大于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和不为零
6．关于核反应或核衰变方程，下列说法正确的是( )
41214417A.94Be＋2He→ 6C＋X，符号“X”表示中子 B. 7N＋2He→ 8O＋X，符号“X”表示中子 240C.11Na→2412Mg＋－1e是裂变
1140941
D. 23592U＋0n→ 54Xe＋38Sr＋20n是聚变
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7．一个 235其裂变方程为 23592U在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，92U＋0n→X＋38Sr
＋210n，则下列说法正确的是( )
A．X的原子核中含有86个中子 B．X的原子核中含有141个核子
C．因为裂变释放能量，出现质量亏损，所以裂变后的总质量数减少
D. 235它的半衰期约为7亿年，随着地球环境的不断变化，半衰期92U是天然放射性元素，可能变短也可能变长
8．我国秦山核电站第三期工程中有两组60万千瓦的发电机组，发电站的核能来源于235 92
U的裂变，现有四种说法：
①235 92U原子核中有92个质子，143个中子；
235113995②235 92U的一种可能裂变是变成两个中等质量的原子核，反应方程为 92U＋0n→ 54Xe＋38
Sr＋210n；
③235 92U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235 92U裂变能放出200 MeV的能量，合3.2×10以上说法中完全正确的是( ) A．①②③ C．①③④
B．②③④ D．①②④
－11
J.
9．关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有 ( )
2344A. 23892U→ 90Th＋2He 是α衰变 341C.21H＋1H→2He＋0n 是轻核聚变
4171
B. 147N＋2He→ 8O＋1H 是β衰变 820D.8234Se→36Kr＋2－1e 是重核裂变
10．原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源．当氘等离子体被加热到适当高温时，氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量．这几种反应的总效果可以表示为
411
621H→k2He＋d1H＋20n＋43.15 MeV
由平衡条件可知( ) A．k＝1，d＝4 C．k＝1，d＝6
B．k＝2，d＝2 D．k＝2，d＝3
11．由我国自行设计、研制的世界上第一个全超导托卡马克EAST核聚变实验装置被称为“人造太阳”．下列关于“人造太阳”的说法中正确的是( )
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A．“人造太阳”的核反应方程式是21H＋1H→2He＋0n
1141921B．“人造太阳”的核反应方程式是235 92U＋0n→ 56Ba＋36Kr＋30n
C．根据公式ΔE＝Δmc2可知，核燃料的质量相同时，聚变反应释放的能量比裂变反应大得多
D．根据公式ΔE＝Δmc2可知，核燃料的质量相同时，聚变反应释放的能量与裂变反应释放的能量相同
12．利用氦3(32He)和氘进行的聚变安全无污染，容易控制．月球上有大量的氦3，每个航天大国都将获取氦3作为开发月球的重要目标之一．嫦娥一号探月卫星执行的一项重要任务就是评估月壤中氦3的分布和储量．已知两个氘核聚变生成一个氦3和一个中子的核反应
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方程是：221H→2He＋0n＋3.26 MeV
若有2 g氘全部发生聚变，则释放的能量是(NA为阿伏加德罗常数)( ) A．0.5×3.26 MeV C．0.5NA×3.26 MeV
题号 答案 1 2 3 4 5 B．3.26 MeV D．NA×3.26 MeV 6 7 8 9 10 11 12 二、非选择题(本题共4小题，共40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)
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13．(8分)(1)一质子束入射到静止靶核2713Al上，产生如下核反应：p＋13Al→X＋n.式中p
代表质子，n代表中子，X代表核反应产生的新核．由反应式可知，新核X的质子数为_____，中子数为________．
(2)恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应，当温度达到108 K时，可以发生“氦燃烧”．
8①完成“氦燃烧”的核反应方程：42He＋________→4Be＋γ.
②84Be是一种不稳定的粒子，其半衰期为2.6×10后，所剩84Be占开始时的________．
－16
s．一定质量的84Be，经7.8×10
－16
s
14．(10分)一个静止的铀核232 92U(原子质量为232.037 2 u)放出一个α粒子(原子质量为4.002 6 u)后衰变成钍核 22890Th(原子质量为228.028 7 u)．(已知原子质量单位1 u＝1.67×10
27
－
kg，1 u相当于931.5 MeV的能量) (1)写出铀核的衰变反应方程； (2)算出该衰变反应中释放出的核能；
(3)若释放的核能全部转化为新核的动能，则α粒子的动能为多少？
235114310
15．(10分)现有的核电站比较广泛采用的核反应之一是： 92U＋0n→ 60Nd＋Zr＋30n＋8－1
e＋υ
(1)核反应方程中的υ是反中微子，它不带电，质量数为零，试确定生成物锆(Zr)的电荷数与质量数；
(2)已知铀(U)核的质量为235.049 3 u，中子的质量为1.008 7 u，钕(Nd)核质量为142.909 8 u，锆核质量为89.904 7 u；又知1 u＝1.660 6×10能量是多少？
16.(12分)为了验证爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2，设计了下面的实验：用动能E1＝0.9 MeV的质子去轰击静止的锂核7生成两个α粒子，测得这两个α粒子的动能之和E＝19.9 3Li，MeV.(质子、锂7核、α粒子的质量分别是1.007 3 u、7.016 0 u、4.001 5 u，1 u相当于931.5 MeV的能量)
(1)写出该核反应方程式；
(2)计算核反应过程中释放的能量ΔE； (3)通过计算说明ΔE＝Δmc2的正确性．
参考答案与解析
1．[导学号13050081] 【解析】选B.聚变过程中存在质量亏损，应放出能量，由核反
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应21H＋1H→0n＋2He，可知新核为2He，B对．
－27
kg，试计算1 kg铀235大约能产生的
2．[导学号13050082] 【解析】选D.E＝mc2中的E表示物体具有的总能量，m表示物体的质量，A说法正确；对于ΔE＝Δmc2表示的意义是当物体的能量增加或减小ΔE时，它的质量也会相应地增加或减少Δm，B说法正确；只有当出现质量亏损时，才能释放核能，C说法正确；公式E＝mc2中，E为质量为m的物体所对应的总能量，而非核反应中释放的能量，D错误．