Get清风高中鲁科版物理新选修3-5 第四章 核能 章节练习

高中鲁科版物理新选修3-5第四章核能章节练习高中鲁科版物理新选修3-5第四章核能章节练习一、单项选择题.以下说法中不正确的选项是〔〕A.β衰变现象说明电子是原子核的组成局部B.目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变一个氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，能辐射3种不同频率的光子D.卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型E.氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大2.以下说法正确的选项是〔〕A,太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反响B.汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，说明原子是有复杂结构的C.卢瑟福发现了中子、查德威克发现了质子一束光照射到某金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短.以下说法正确的选项是〔〕A.原子核发生α衰变时，新核与α粒子的总质量等于原来的原子核的质量B.在原子核中，比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固C.按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，原子的总能量不变D.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反响..原子核ZAX与氘核12H反响生成一个α粒子和一个质子.由此可知()ɪA=2,Z=1A=2,Z=2A=3,Z=3A=3,Z=2.以下说法不正确的选项是〔〕A,太阳辐射的能量主要来自于太阳内部的热核反响B.波尔根据氢原子光谱分立的特性提出电子轨道和原子能量是量子化的C.核力是强相互作用的一种表现，在原子核内核力比库仑大得多D.光电效应和ɑ粒子散射实验都证明了原子核式结构模型.关于原子物理的相关知识，以下说法正确的选项是〔）A.太阳辐射能量主要来自太阳内部的核聚变反响一束单色光照射到某种金属外表不能发生光电效应，是因为该光的波长太短C.发生光电效应时，入射光的频率越高，逸出的光电子的最大初动能就越小D.大量的氢原子从n=3能级向低能级跃迁时，只能辐射两种不同频率的光7.以下物理过程中原子核发生变化而产生新核的有UA.光电效应现象B.卢瑟福的α粒子散射实验X射线的产生过程D.太阳内部发生的剧烈反响8.以下说法正确的选项是OA.只有铀235裂变才能产生核能H+H-He+n方程所描述的是核裂变反响-α粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子组成的D.放射性元素发生正电子衰变时，产生的新核质量数不变，核电荷数减少1二、填空题92021年∏月21日，中国、欧盟、美国、日本、韩国、俄罗斯和印度七方在法国总统府正式签署一个能源方面的联合实施协定及相关文件，该协定中的能源是指 能源.10.原子核A经过假设千次衰变后变成原子核B,B核的质子数比A核少8,B核的中子数比A核少16,那么此衰变过程中共有次ɑ衰变，次B衰变.∏∙氧3是一种十分清洁、平安的能源，开发月壤中蕴藏丰富的氢3资源，对人类社会今后的可持续开展具有深远意义.研究发现在太阳内部两个笊核可聚变成氨3,那么两个笊核聚变成泪e核的核反响方程为.三、综合题（共2题；共25分）12.静止在匀强磁场中的锂核ELi俘获一个速度为7.7Xlo4∏√s的中子而发生核反响，反响中放出ɑ粒子及一个新核，α粒子的速度大小为2X104m∕s,方向与反响前的中子速度方向相同，如下图，设质子质量与中子质量相等•〔1〕写出核反响方程式；〔2〕求新生核的速度；〔3〕当ɑ粒子旋转6周时，新生核旋转几周..科学家初步估计月球土壤中至少有100万吨“氦3〃〔即23He〕，它是热核聚变的重要原料如果月球开发成功，将为地球带来取之不尽的能源.氨3核与氘核发生聚变反响有质子流产生〔1〕写出核反响方程，〔2〕假设该反响中质量亏损为9∙0×l0-3okg,且释放的能量全部转化为生成物的总动能•试计算生成物的总动能（聚变前粒子的动能可忽略不计〕.四、解答题（共1题；共5分）.一个氘核和一个氚核发生聚变，放出一个中子和.6MeV的能量.计算2克氘和3克氚聚变放出的能量，并写出核反响方程.答案解析局部一、单项选择题.【答案】A【解析】【解答】A、e衰变放出的电子是由中子转变成质子而产生的，不是原子核内的，故A错误；B、已建成的核电站的能量来自于重核裂变，故B正确;C、从n=3的激发态跃迁到基态时，根据数学组合C厂3,能辐射3种不同频率的光子，故C正确；D、卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射，绝大多数不偏转，从而提出了原子核式结构模型，故D正确；E、玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，且原子总能量增大，故E正确；应选：A【分析】B衰变是中子转变成质子而放出的电子；核电站的能量来自于重核裂变;"3的激发态跃迁到基态时,根据数学组合俏，即可求解；α粒子散射实验提出原子核式结构模型；玻尔理论，电子半径变大时，动能减小，电势能增大，而原子总能量增大..【答案】B【解析】【解答】A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反响，故A不正确B、汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，说明原子是有复杂结构的，故B正确C、卢瑟福发现了质子，查德威克发现了中子，故C错误；D、一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，说明入射频率小于极限频率，那么该束光的波长太长，故D错误；应选：B【分析】太阳内部的核聚变反响；α粒子散射实验，说明原子具有核式结构；卢瑟福发现了质子，查德威克发现了中；不能发生光电效应，是入射频率小于极限频率，该束光的波长太长；根据牛顿第二定律，结合库仑定律与向心力表达式，可确定，电子的半径变大后，动能与原子总能量如何变化..【答案】D【解析】【解答】A、原子核发生α衰变时，由于质量亏损，新核与α粒子的总质量小于原来的原子核的质量.故A错误；B、在原子核中，比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固，在原子核中，比结合能越小表示原子核中的核子结合得越不稳定.故B错误；C、氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，吸收光子，原子的总能量增大.故C错误；D、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反响.故D正确.应选：D【分析】根据α衰变的特点解答A,根据原子核的微观特点解答B,根据波尔理论解答C,太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反响..【答案】D【解析】【解答】写出该反响的方程有：ZAX+12H-24He+1ιH应用质量数与电荷数的守恒得：A+2=4+1,z+1=2+1,⅛得A=3,Z=2,故ABC错误，D正确.应选D∙【分析】解此题的关键是学会书写核反响方程，在核反响过程中，电荷数和质量数是守恒的，根据这两个守恒从而确定A和Z的数值..【答案】D【解析】【解答】A、太阳内部在进行剧烈的热核反响，释放出巨大的核能，故A正确；B、玻尔根据氢原子光谱分立的特性提出电子轨道和原子能量是量子化的，故B正确；C、核力是核子之间的作用力，它是核子组成稳定的原子核的非常巨大的力，是一种强相互作用，主要是吸引力，比库仑力大得多，在吸引范围内，核力约是静电斥力的100倍，故C正确；D、a粒子散射实验证明了原子核式结构模型，光电效应证明光具有粒子性，故D错误；应选：D∙【分析】太阳内部发生的热核反响；玻尔提出了电子轨道的量子化和能量的量子化；核力是一种强相互作用力.光电效应说明光具有粒子性.在核反响中，电荷数守恒、质量数守恒..【答案】A【解析】【解答】A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反响.故A正确；B、一束单色光照射到某种金属外表不能发生光电效应，说明了光子的能量太小，是因为该束光的波长太长；故B错误；C、发生光电效应时，入射光的光强一定，频率越高，光子的能量越大，由：Ekm=HY-W逸出功得，逸出的光电子的最大初动能就越大.故C不正确D、大量的氢原子从n=3的能级向低能级跃迁时，会辐射三种不同频率的光，故D错误应选：A.【分析】太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反响；一束单色光照射到某种金属外表不能发生光电效应，是因为该束光的波长太长；发生光电效应时，入射光的光强一定，频率越高，逸出的光电子的最大初动能就越大.【答案】D【解析】【解答】A、光电效应是发出光电子的现象，未产生新核.故A错误.B、卢瑟福的ɑ粒子散射实验，是氦核受到库仑斥力发生偏转，未产生新核•故B错误.C、伦琴射线的产生过程，是核外电子逸出，未产生新核.故C错误.D、太阳内部发生的是聚变反响，产生新核.故D正确.应选：D∙【分析】通过判断各种物理现象的实质，确定有无新核的产生..【答案】D【解析】解答：A、轻核聚变和重核都能产生核能.铀238裂变也能产生核能.故A错误.B、mH+田一,He+ιn1 2 ：方程所描述的是核聚变反响，故B错误.C、a粒子散射实验的结果证明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里，故C错误.D、放射性元素发生正电子衰变时，根据质量数和电荷数守恒知，正电子的质量为0，那么产生的新核质量数不变，核电荷数减少1.故D正确.应选：D.分析：轻核聚变和重核都能产生核能∙α粒子散射实验的结果是卢瑟福提出原子核式结构模型的实验依据.放射性元素发生衰变时遵守质量数和电荷数守恒.据此分析.二、填空题9•【答案】核聚变【解析】【解答】国际热核聚变实验反响堆的原理，类似太阳发光发热.即在上亿度的超高温条件下.利用氢的同位素氘、氚的聚变反响释放出核能.热核聚变燃料氘、氚可以从海水中提取，1升海水中的氘、氚经过核聚变反响释放的能量.相当于300升汽油，可以说原料取之不尽；核聚变反响不产生温室气体和核废料，不会危害环境.这项方案的实施结果，将决定人类能否迅速、大规模使用核聚变能源，从而可能影响人类从根本上解决能源问题的进程，意义非常巨大.故答案为：核聚变.【分析】参加国际热核聚变实验反响堆方案的欧盟、中国、美国、日本、韩国、俄罗斯、印度七方代表，π月21日在法国总统府爱丽舍富正式签署联合实验协定以及相关文件，人类开发热核聚变能源的宏伟方案全面启动..【答案】6；4【解析】【解答】发生α衰变是放出再e,发生B衰变是放出电子外,设发生了X次ɑ衰变和y次B衰变，那么根据届量数和电荷数守恒有：2x-y=8,4x-16,解得x=6,y=4,故衰变过程中共有6次ɑ衰变和4次B衰变.故答案为：（1）6；［2）4.【分析】正确解答此题的关键是：理解α、B衰变的实质,正确根据衰变过程中质量数和电荷数守恒进行解题..【答案】n出+出一3He+ɪn1 1 1 S【解析】【解答】根据质量数守恒和核电荷数守恒知，聚变的核反响方程：n；H+；H-；He+平故答案为：H+H-He+n【分析】根据核反响过程遵循质量数守恒和核电荷数守恒求出新核的质量数、核电荷数从而确定新核，并最终写出核反响方程式.三、综合题.【答案】11)fΓ⅛>→fF+⅛⑵核反响前后动量守恒:IIIV=Π1hv/nɪV所以/_1x7.7x104-4x2x104=1XIc)3∏√S,方向与中子方向相反〔3〕α粒子和瓶核在磁场中做匀速圆周运动，周期为1三心=应当ɑ粒子旋转6周时，新生核旋转n周，那么：61;=!!'联立解得：n=4答：当α粒子旋转6周时，新生核旋春4周.【解析】【分析】根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反响方程.通过动量守恒定律求出未知粒子的速度大小和方向.根据半径和周期公式可求解..【答案】门〕根据题意设生成的新核次，那么由于t在核反响过程中遵循质量数守恒故有3+2=l+A解得A=4根据核反响过程中核电荷数守恒可得2+l=l+Z解得Z=2,故新核为，He所以核反响方程式为：出+4一斗He+m2 11 2 ：〔2〕核反响过程中质量亏损为Am，根据爱因斯坦质能方程AE=AmCz可得释放的能量4E=9.0×10-30×(3X108〕2=8.1×10-13J由于释放的能量全部转化为动能，故生成物的动能为8.1×10-J.【解析】【分析】①要写出核反响方程，必须知道生成物是什么，所以可以根据核反响过程遵循质量数守恒和核电荷数守恒求出新核的质量数、核电荷数从而确定新核，并最终写出核反响方程式.②要计算生成物的总动能,就必须知道核反响释放的核能，根据爱因斯坦质能方程AE=ZXmCz即可求出核反响释放的能量.四、解答题.【答案】根据质量数守恒，新核的质量数：m=2+3-1=4根据电荷数守恒，新核的电荷数：z=l+l-0=2所以新核是氢核，核反响方程式为：aH+二Hf4He+1n1 1 1 O2克笊的物质的量是InIoI,3克瓶的物质的量也是Imol,所以它们一起产生Imol的氢核，放出的热量是：ΔE=E0^Nλ=17.6χ⅛02χIO13=1.06χIO15MeV答：2克笊和3克瓶聚变放出的能量是1.06XlO25MeV,该核反响方程是：aH+二Hf4He+1n1 1 1 O【解析】【解答】根据质量数守恒，新