发布时间 : 星期三 文章高中物理选修1-2：第3章第4节第5节同步练习更新完毕开始阅读e821165eb5daa58da0116c175f0e7cd184251822
高中精品试题
高中物理选修1-2 同步练习
235194
1.一个235 92U原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为 92U＋0n→X＋38Sr＋210n，则下列叙述正确的是( ) A．X原子核中含有86个中子 B．X原子核中含有141个核子
C．因为裂变时释放能量，根据E＝mc2，所以裂变后的总质量数增加 D．因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量减少 答案：AD
2.下列核反应方程式中，表示核聚变过程的是( )
300341
A.30B.215P→14Si＋1e 1H＋1H→2He＋0n
0142344
C. 14D.2386C→ 7N＋－1e 92U→ 90Th＋2He
解析：选B.轻核结合成质量较大的核叫聚变，故正确答案为B. 3.现有三个核反应方程：
024
①2411Na→12Mg＋－1e；
1141921
②235 92U＋0n→ 56Ba＋36Kr＋30n；
341
③21H＋1H→2He＋0n. 下列说法正确的是( )
A．①是裂变，②是β衰变，③是聚变 B．①是聚变，②是裂变，③是β衰变 C．①是β衰变，②是裂变，③是聚变 D．①是β衰变，②是聚变，③是裂变
解析：选C.裂变是重核变为中等质量的核，②是裂变；衰变有α衰变和β衰变，α衰变的结果是释放氦核，β衰变的结果是从中子中释放电子，①是β衰变；聚变是质量较小的核结合成质量较大的核，③是聚变．综上所述C正确．
4.重核裂变和轻核聚变是人们获得核能的两个途径．下列说法中正确的是( ) A．裂变过程质量增加，聚变过程质量亏损 B．裂变过程质量亏损，聚变过程质量增加 C．裂变过程和聚变过程都有质量增加 D．裂变过程和聚变过程都有质量亏损 答案：D
5.氘和氚发生聚变反应的方程式是 2341
1H＋1H→2He＋0n＋17.6 MeV.
若有2 g氘和3 g氚全部发生聚变，求释放的能量．
－
阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023 mol1.
解析：由核反应方程可知1个氘核和1个氚核聚变成氦核时放出17.6 MeV和1个中子，则1 mol的氘和1 mol氚全部聚变成1 mol氦核时释放的能量为
1
ΔE＝17.6×NA＝17.6×6.02×1023MeV ＝1.06×1025 MeV.
即2 g氘和3 g氚全部发生核聚变释放的能量为1.06×1025 MeV. 答案：1.06×1025 MeV
一、选择题
1.目前核电站利用的核反应是( ) A．裂变、核燃料为铀 B．聚变、核燃料为铀 C．裂变、核燃料为氘 D．聚变、核燃料为氘
解析：选A.目前核电站是利用铀235裂变反应放出的能量发电的．故选项A正确． 2.现已建成的核电站发电的能量来自于( ) 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
解析：选C.现在核电站所用原料主要是铀，利用铀裂变放出的核能发电，故C项正确． 3.太阳不断地向外辐射能量，仍保持1千万度以上的高温，其主要原因是太阳内部进行着激烈地( )
A．衰变反应 B．人工核反应 C．裂变反应 D．热核反应
解析：选D.太阳内部时刻都在进行着轻核的聚变，即热核反应． 4.重核的裂变就是( )
A．重核分裂成核子的核反应
B．重核分裂成许多质量很小的轻核的核反应
C．重核分裂成两个或两个以上中等质量的核的核反应 D．中等质量的核分裂为质量很少的轻核的核反应 答案：C
5.以下说法正确的是( ) A．聚变是裂变的逆反应
B．如果裂变释放能量，则聚变反应必定吸收能量
C．聚变需将反应物加热至数百万度以上高温，显然是吸收能量 D．裂变和聚变均可释放巨大能量
解析：选D.聚变是轻核聚合成质量较大的核，裂变是重核分裂成中等质量的核，二者无直接关系，故A错误；聚变和裂变在能量流向上也无直接关系，故B错误；聚变反应是热核反应，需数百万度的高温，但聚变反应一旦开始所释放的能量就远远大于所吸收的能量，因此聚变反应是释放能量的，故C错误，D正确． 6.(2012·广东六校高二联考)2011年3月11日，日本发生9.0级大地震并引发海啸，致使福岛核电站的5个机组停转，于12日首次出现核泄漏，大批居民被疏散．该核电站的核反应方程可能为( )
14171
A.42He＋ 7N→ 8O＋1H
4121
B.94Be＋2He→ 6C＋0n
1141921
C. 23592U＋0n→ 56Ba＋36Kr＋30n
341
D.21H＋1H→2He＋0n
2
解析：选C.现在的技术条件下，核电站中都是用重核的裂变反应产生的热量来发电的，只有C项可能．
190136
7.在核反应方程式 23592U＋0n→38Sr＋ 54Xe＋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
解析：选B.核反应方程应遵循电荷数守恒和质量数守恒．在题目所给的核反应方程中，设X的质子数为x，则核反应方程的左边质子数为92＋0＝92，右边质子数为38＋54＋x＝92，x＝0，X的质子数为0，则X为中子，左边质量数为235＋1＝236，右边质量数为90＋136＋k×1＝236，k＝10，则k的数值为10，故B选项正确． 8.热核反应是一种理想能源的原因是( )
①就每一个核子平均来说，比重核裂变时释放的能量多 ②对环境的放射性污染较裂变轻，且较容易处理 ③热核反应的原料在地球上储量丰富 ④热核反应的速度容易控制 A．①②③④ B．①②③ C．①②④ D．②③④ 解析：选B.热核反应温度高、反应速度难以控制． 9.下列核反应中，表示核裂变的是( )
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A. 23892U→ 90Th＋2He
1139941
B. 23592U＋0n→ 56Ba＋36Kr＋30n 300C.15P→3014Si＋1e
4121
D.94Be＋2He→ 6C＋0n
解析：选B.裂变是重核俘获中子后变成中等质量的原子核，同时还要放出几个中子．
1136901
10.一个铀235吸收一个中子后发生的反应方程式是235 92U＋0n→ 54Xe＋38Sr＋100n，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
解析：选C.铀235裂变时的质量亏损为
Δm＝M＋m－m1－m2－10m＝M－m1－m2－9m， 由质能方程可得E＝Δm·c2＝(M－m1－m2－9m)c2. 二、非选择题 11.(2011·高考浙江自选模块)(1)在核反应堆中，铀核吸收中子会发生裂变，裂变的产物是多
131
样的，所生成的核往往还会衰变，其中一个衰变过程可表述为131 53I→ 54Xe＋________＋ΔE.试问式中空格应为何种粒子？ (2) 131开始时核废料中有N0个 131经过16天，还有________个 131 53I的半衰期为8天．53I核，53I核．(3)核电站的固体废料放射性比较强，要在核电站内的专用废物库放置5年，且在放置的初始阶段要对固体废料进行冷却处理．请简述需要进行冷却处理的理由．
解析：(1)由核反应过程中质量数和核电核数守恒，得该粒子质量数为0，核电荷数为－1，
0131
核反应方程为 13153I→ 54Xe＋－1e＋ΔE，空格中粒子为电子． (2)由半衰期定义得剩余131 53I核数
3
1?81
N＝N0·??2?＝4N0.
(3)核电站的固体废料放射性比较强，能放出γ射线，放出巨大能量．且刚开始放射性比较强，释放出的能量比较大，温度升高快，必须在初始阶段对核固体废料进行冷却处理． 1
答案：(1)－01e 电子 (2)N0 (3)见解析 4
12.已知一个铀235核裂变时能释放200 MeV的能量，问1 kg铀完全裂变能释放多少能量？相当于多少吨燃烧值为2.94×107 J/kg的煤所放出的能量？
解析：首先应求出1 kg铀235中含有的原子核数，然后可根据已知条件求解． 1 kg铀235中含有的原子核数为 1000
×6.02×1023≈2.562×1024个． 235
每个铀核裂变能放出200 MeV的能量，则1 kg铀释放的能量为 ΔE＝2.562×1024×200 MeV＝5.124×1026MeV，
－
＝5.124×1032×1.6×1019 J＝8.2×1013 J.
设与1 kg铀235相当的优质煤是m kg，则有 m×2.94×107 J/kg＝8.2×1013 J.
8.2×10136m＝7 kg＝2.789×10 kg＝2789 t. 2.94×10答案：8.2×1013 J 2789 t
16
4