2018版高中物理第4章核能章末综合测评鲁科版选修3-5

1、（ 时间： 60 分钟 满分： 100 分 ）第 4 章 核能、选择题 （本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分全部选对得 6 分，选对但不全得 3分，有错选或不答得 0 分）1.我国物理学家钱三强、何泽慧夫妇, 1946 年发现了铀的三分裂和四分裂,这是我国科学家在核物理研究中做出的贡献, 这是将中子打入铀核后所发生的核反应, 它属于 （）导学号： 64772111 】A.人工核转变B.重核的裂变C.铀核的衰变D.以上说法都不对解析】 铀核裂变的产物是多样的, 所以我国科学家钱三强、何泽慧夫妇发现了铀核的三分裂和四分裂.答案】 B2.铀是常用的一种核燃料,若它的原子核发生了如下的裂变

2、反应：20n,则a+b可能是（）14093A.54Xe36Kr235192 U+ ona+b+14193C.56Ba38Sr14192B.56Ba36KrD.15440Xe9384Sr解析】 根据核反应中的质量数守恒可知,ab的质量数应为235 + 1 2 = 234,质子数应为 92, A 项中的质量数为140+ 93= 233, B 项中质量数是 141 + 92= 233, C 项中质量数为 141 93= 234,质子数为56 + 38= 94, D 项中质量数为 140+ 94 = 234,质子数为 54 +38= 92,综上可知,答案为 D.答案】 D3.列说法正确的是 （） 【导

3、学号： 64772112】A.B.C.D.天然放射现象的发现,揭示了原子的核式结构丫射线是波长很短的电磁波，它的穿透能力比若能测出核反应过程中的质量亏损,就能根据3射线要弱E= mW计算出核反应中释放的核一个氘核（泊）与一个氚核（1H）聚变生成一个氦（；He）的同时放出一个电子2【解析】a粒子散射实验揭示了原子的核式结构，A 错误；丫射线是波长很短的电磁波，它的穿透能力比3射线要强，B 错误；若能测出核反应过程中的质量亏损，就能根据E= mC计算出核反应中释放的核能， C 正确；一个氘核（2H）与一个氚核（3H）聚变生成一个氦核（；He）的同时放出一个中子，D 错误.答案】 C4.太阳因核聚变

4、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 4X1026J，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近336A.10 kgC. 1013kgkg,故 D 项最接近.【答案】 D5.（多选）关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有（）2382344A.92 9oTh+2He 是a衰变B.1：N+4He1H 是3衰变C.1H+3HH2He+in 是轻核聚变D.Sh82Kr + 2-e 是重核裂变错误.B 项为人工转变，B 错误，C 项为轻核聚变，C 正确.【答案】 AC6.（多选）质子数与中子数互换的核互为“镜像核”，例如2He 是泊的“镜像核”，同样泊也是；He 的

5、“镜像核”，则下列说法正确的是（）A.1；N 和互为“镜像核”B.17N 和?C 互为“镜像核”C.3衰变的本质是一个中子转变为一个质子，同时放出一个电子D.核反应1H+?HH；He+in 的生成物中有a粒子，该反应是a衰变【解析】 根据“镜像核”的定义，1；N 和16C 互为“镜像核”，选项 B 正确，A 错误；2343衰变的本质是一个中子转变为一个质子，同时放出一个电子，选项 C 正确；核反应旧+1HR2He+：n 的生成物中虽有a粒子，但该反应是聚变反应，选项D 错误.【答案】 BC7.（多选）下列说法中正确的是（）【导学号：64772060】A. 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反

6、应B. 中等核的平均结合能比重核的平均结合能大，所以重核裂变要放出能量C. 只要有核反应发生，就一定会释放出核能D. 轻核中质子数与中子数大致相等，重核中中子数小于质子数【解析】 太阳的能量来自轻核聚变放出的能量，A 正确.中等核的平均结合能比重核18B. 10 kgD. 109kg【解根据爱因斯坦质能方程E= A口&得 m=kg4X109【解析】据核反应各类型特点可知:A、D 项均为衰变，A 中放出a粒子，A 正确，D4X10264的平均结合能大，B 正确.核反应是否释放能量取决于反应前后是否发生了质量亏损，C 错误.随核子数增加，若只增加中子，中子与其他核子没有库仑斥力，但有相互吸

7、引的核力， 有助于维系原子核的稳定，所以稳定的重原子核中子数要比质子数多，D 错误.【答案】 AB58（ 多选）“中国月球着陆探测器”在中国航天馆揭开神秘面纱，它将带着中国制造的 月球车，在 38 万千米之外的月球表面闲庭信步，月球的表面长期受到宇宙射线的照射，使 得“月壤”中的2He含量十分丰富，科学家认为，3He 是发生核聚变的极好原料，将来3He 也许是人类重要的能源，所以探测月球意义十分重大，关于；He,下列说法正确的是（）导学号： 64772113 】A.3He 的原子核内有三个中子、两个质子B.3He 的原子核内有一个中子、两个质子C.3He 发生核聚变，放出能量，一定会发生质量亏

8、损D.；He 原子核的核子靠万有引力紧密结合在一起【解析】2He 是氦元素的一种同位素，质量数是 3，电荷数是 2，原子核内有两个质子、 一个中子，所以 A 错误，B 正确；发生核聚变放出能量就会有质量亏损,的核子是靠核力紧密结合在一起的，而不是靠万有引力紧密结合在一起的，D 错误.答案】 BC、非选择题 （ 本题共 4 小题，共 52 分，按题目要求作答 ）9. （8 分）核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电，燃料.235U 受一个中子轰击后裂变成15eBa 和36Kr 两部分，并产生_ 个中子.要使链式反应发生，裂变物质的体积要 _（选填“大于”或“小于” ）它的临界体积.【解析

9、】 核反应方程遵守质量数守恒和电荷数守恒，且该核反应方程为：235U+0n 仝Ba+89Kr + 3：n,即产生 3 个中子临界体积是发生链式反应的最小体积，要使链式反应发生，裂变物质的体积要大于它的临界体积.【答案】 3 大于10.（12 分）同位素原子在许多方面有着广泛的应用，1934 年，科学家在用a粒子轰击铝箔时，除探测到预料中的中子外，还探测到了正电子，更意外的是，拿走a放射源时，铝箔虽不再发射中子，但仍能继续发射正电子，而且这种放射性随时间衰减的规律跟天然放 射性一样，也有一定的半衰期.（1）写出a粒子轰击铝1237Al 产生中子的核反应方程式；（2）上述产生的具有放射性的同位素叫

10、做放射性同位素，写出其产生正电子的核反应方 程式；（3）简要说明放射性同位素的应用，并至少举出两个实际应用的例子.【解析】 沐 1 +2He15P+0n.（2）；0Si +1e.（3）利用射线辐射育种，作为示踪原子，检查管道等.C 正确；原子核内U是核电站常6【答案】 见解析11.（16 分）天文学家测得银河系中氦的含量约为25%.有关研究表明，宇宙中氦生成的7途径有两条：一是在宇宙诞生后 3 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.(1) 把氢核聚变反应简化为 4 个氢核(!H)聚变成氦核(2He)，同时放出 2 个正电子(0e)和 2 个中微子(Ve)，

11、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= 3.8X1017s，每秒银河系产生的能量约为1X1037J(即P= 1X1037J/s) 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.(可能用到的数据：银河系质量约为 M= 3X1041kg,原子质量单位 1 u= 1.66X10一27kg,1 u 相当于1.5X10 J 的能量，电子质量me= 0.000 5 u ，氦核质量ma= 4.002 6 u，氢核 质量mp= 1.007 8 u ，中微

12、子Ve质量为零.)【解析】 (1)41iHH；He+ 2?e + 2Vem=4mpma 2me212E= mc=4.14X10 J.(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.【答案】 (1)41HH；He+ 2?e + 2Ve4.14X1012J (2)2% (3)银河系中的氦主要是宇宙诞生后不久生成的12. (16 分)运动的原子核AX 放出a粒子后变成静止的原子核Y.已知 X、Y 和a粒子的质量分别是M m和m,真空中的光速为c,a粒子的速度远小于光速.求反应后与反应前 的总动能之差以及a粒子的动能.【解析】 设衰变前原子核ZX的速度为V0,衰变后放出的a粒子的速度为V,由动量守恒有：M