3.3裂变和聚变 同步练习（含答案） (1)
文档属性
| 名称 | 3.3裂变和聚变 同步练习（含答案） (1) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 142.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2016-12-28 21:54:53 | ||
图片预览
文档简介
3.3裂变和聚变 同步练习
1． “两弹”所涉及的基本核反应方程有：
①U+n→Sr+Xe+10n，
②H+H→He+n，
关于这两个方程，下列说法正确的是( )
A.方程①属于α衰变
B.方程②属于轻核聚变
C.方程①的核反应是太阳能的源泉
D.方程②中的H与He互为同位素
2．太阳内部持续不断地发生着4个质子()聚变为1个氦核(He)的热核反应，核反应方程是4H→He+2X，这个核反应释放出大量核能．已知质子、氦核、X的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c．下列说法中正确的是( )www.21-cn-jy.com
A.方程中的X表示中子(n)
B.方程中的X表示正电子(e)
C.这个核反应中质量亏损△m=4m1﹣m2
D.这个核反应中释放的核能△E=(4m1﹣m2﹣m3)c2
3．下列说法正确的是( )
A. 放射性元素的半衰期随温度的升高而减小
B. 放射性元素放射出的α射线、β射线和γ射线，电离能力最强的是α射线
C. Th衰变成Pb要经过6次α衰变和4次β衰变
D. 原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁的过程，是吸收能量的过程
E．光电效应的实验结论是：对于某种金属，超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大
4．下列核反应方程中X表示α粒子，且属于α衰变的是( )
A.U→Th+X B.Th→Pa+X
C.H+H→X+n D.Be+X→C+n
5．由于放射性元素Np的半衰期很短，所以在自然界一直未被发现，而是在使用人工的方法制造后才被发现．已知Np经过一系列α衰变和β衰变后变成Bi，下列论断中正确的 ( )
A. 核Bi比核Np的少28个中子
B. 衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变
C. 衰变过程中共发生了4次α衰变和7次β衰变
D. 发生β衰变时，核内中子数减少，质子数增加
E．质量为m0的放射性匀速Np，经过4个半衰期后，剩下的放射性元素Np的质量为m0
6．关于核电站获取核能的基本核反应方程可能是( )
A.U+n→Sr+Xe+10n
B.N+He→O+H
C.H+H→He+n
D.U→U+He
7．下列说法正确的是( )
A.88226Ra衰变为86222Rn要经过1次α衰变和1次β衰变
B.23592U+10n→14156Ba+9236Kr+310n 此方程是核裂变方程
C.42He+94Be→126C+X此方程中X是中子
D.12H+13H→10n+X此方程中X是质子
8．下列说法正确的有( )
A.方程式U→Th+He是重核裂变反应方程
B.方程式H+H→He+γ是轻核聚变反应方程
C.氢原子光谱是分立的
D.氢原子从某激发态跃迁至基态要吸收特定频率的光子
9．在下列核反应方程中，X代表质子的方程是( )
A.+→+X B.+→+X
C.→+X D.+X→+
10．下列描述中正确的是( )
A. 放射性元素发生β衰变时所释放的电子来源于原子的核外电子
B. 卢瑟福的原子核式结构学说能很好地解释α粒子散射实验事实
C. 氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，再向低能级跃迁时放出光子的频率一定等于入射光子的频率
D. 分别用X射线和紫光照射同一金属表面都能发生光电效应，则用X射线照射时光电子的最大初动能较大
E．(钍)核衰变为(镤)核时，衰变前Th核质量大于衰变后Pa核与β粒子的总质量参考答案
1．B
【解析】
试题分析：重核裂变是质量数较大的核裂变为质量中等的核，聚变是质量数较小的和转化为质量较大的核，在转化过程中质量数和电荷数都守恒．太阳能的产生是由于太阳内部高温高压条件下的热核聚变反应形成的．2·1·c·n·j·y
解：A、方程①是质量数较大的核裂变为质量中等的核，属于重核裂变，故A错误；
B、方程②是质量数较小的和转化为质量较大的核，属于轻核聚变，故B正确；
C、太阳能的产生是由于太阳内部高温高压条件下的热核聚变反应形成的，故C错误；
D、同位素的质子数相同，故D错误．
故选：B
点评：理解裂变和聚变的特点，对于原子物理中核反应方程、裂变、聚变和衰变等基本知识要熟练掌握和应用．
2．B
【解析】
试题分析：根据核反应过程中质量数与核电荷数守恒，求出X的核电荷数，确定其种类；
先求出核反应的质量亏损，然后由质能方程求出释放的核能．
解：由核反应质量数守恒、电荷数守恒可推断出X为e，故A错误、B正确；
质量亏损为：△m=4m1﹣m2﹣2m3；释放的核能为：△E=△mc2=(4m1﹣m2﹣2m3)c2，故C错误、D也错误．【来源：21·世纪·教育·网】
故选：B．
点评：知道质量数守恒与核电荷数守恒是判断粒子X种类的关键，熟练应用质能方程即可求出核反应释放的能量．21·世纪*教育网
3．BCE
【解析】
试题分析：半衰期与外界因素无关，电离能力最强的是α射线，根据质量数和电荷数守恒判断衰变种类和次数，超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大．
解：A、原子核的衰变是由原子核内部因素决定的，与外界环境无关，故A错误；
B、放射性元素放射出的α射线．β射线和γ射线，电离能力最强的是α射线，故B正确；
C、发生β衰变一次，质子数增加1个，但质量数不会变化，质量数的变化是由α衰变引起的，Th比ThPb多24个质量数，一次α衰变，质量数减少4个，故发生了6次α衰变．而发生一次α衰变质子数要减速2个，故6次α衰变，质子数要减速12个，Th比ThP只多8个质子数，则说明发生了4次β衰变，故C正确；www-2-1-cnjy-com
D、原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁的过程，是释放能量的过程．故D错误；
E、对于某种金属，超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大，故E正确；
故选：BCE．
点评：本题考查的知识点较多，难度不大，在学习选修时要全面掌握各个知识点．
4．A
【解析】
试题分析：α衰变是指核反应生成物是氦原子核，根据这一特定即可判断．
解：A是α衰变，C是聚变反应，D是发现中子的反应，B是裂变反应，故A正确．
故选：A．
点评：本题比较简单，在平时学习中要掌握衰变，裂变，聚变和几种粒子发现的方程式．
5．BDE
【解析】
试题分析：正确解答本题需要掌握：电荷数、质子数以及质量数之间的关系；能正确根据质量数和电荷数守恒判断发生α和β衰变的次数．21教育网
解：A、83209Bi的原子核比93237Np少10个质子，质子数和中子数总共少28，故83209Bi的原子核比93237Np少18个中子，故A错误；2-1-c-n-j-y
B、设83209Bi变为93237Np需要经过x次α衰变和y次β衰变，根据质量数和电荷数守恒则有：93=2x﹣y+83，4x=237﹣209，所以解得：x=7，y=4，故B正确，C错误；21*cnjy*com
D、β衰变是原子核内的中子转化为质子释放一个电子，所以中子数减少，质子数增加，故D正确．
E、一次衰变后质量变为原来的一半，则经过4个半衰期后，剩下的放射性元素Np的质量为原来的，即为m0，故E正确．【来源：21cnj*y.co*m】
故选：BDE．
点评：本题考查了原子核衰变过程中质量数和电荷数守恒的应用，对于这一重点知识，要注意加强练习．
6．A
【解析】
试题分析：现在的核电站用的是裂变反应，从选项中找出裂变反应方程即可．
解：现在的核电站用的是裂变反应获取能量，A是裂变反应，A正确；B是发现质子的反应，C是聚变反应，D是α衰变．21世纪教育网版权所有
故选：A．
点评：本题考查了重核的裂变，要记住一些特殊的核反应方程，知道属于裂变反应还是聚变反应．
7．BC
【解析】
试题分析：由质量数和电荷数守恒判断衰变次数，裂变是质量较重的核裂变为质量中等的核，由质量数和电荷数守恒判断x．21cnjy.com
解：A、设经过X次α衰变、Y次β衰变，则由226﹣222=4X，88﹣2X+Y=86，解得X=1，Y=0，故A错误；21·cn·jy·com
B、裂变是质量较重的核裂变为质量中等的核，则23592U+10n→14156Ba+9236Kr+310n 此方程是核裂变方程，故B正确；【版权所有：21教育】
C、根据质量数和电荷数守恒知：x为10n，即为中子，故C正确；
D、根据质量数和电荷数守恒知：x为42n，即为氦核，故D错误；
故选：BC
点评：正确书写核反应方程是学习原子物理的重点，要注意质量数和电荷数守恒的应用．
8．BC
【解析】
试题分析：裂变是质量较重的核裂变为质量中等的核，聚变是质量较轻的核转化为质量较大的核，氢原子的轨道是不连续的，是一些特殊的分立的值，电子只能在这些轨道上绕原子核运动，从激发态跃迁至基态要放出收特定频率的光子．21教育名师原创作品
解：A、方程式U→Th+He是α衰变方程，故A错误；
B、聚变是质量较轻的核转化为质量较大的核，所以方程式H+H→He+γ是轻核聚变反应方程，故B正确；
C、由于氢原子的轨道是不连续的，而氢原子在不同的轨道上的能级En=，故氢原子的能级是不连续的即是分立的，故C正确；【出处：21教育名师】
D、氢原子从某激发态跃迁至基态要放出特定频率的光之，故D错误．
故选：BC
点评：正确解答本题需要掌握：裂变、聚变的反应的特点及波尔理论的内容，波尔理论在高中阶段要求层次较低，难度不大，涉及内容较固定，只要掌握好波尔理论的内容，即可解决这类问题．
9．B
【解析】
试题分析：根据核反应方程中质量数和电荷数守恒，求出未知粒子的核电荷数和质量数即可判断粒子的种类．
解：A、根据质量数和电荷数守恒得X的电荷数为0，质量数为1，所以X是中子，故A错误；
B、同理X的电荷数为1，质量数为1，所以X为质子，故B正确；
C、X的电荷数为﹣1，质量数为0，所以X是电子，故C错误；
D、X的电荷数为1，质量数为2，所以X是氘核，故D错误．
故选：B．
点评：正确书写核反应方程是学习原子物理的重点，要注意质量数和电荷数守恒的应用．
10．BDE
【解析】
试题分析：放射性元素发生β衰变时所释放的电子来源于原子核中的中子的变化；卢瑟福的原子核式结构学说能很好地解释α粒子散射实验事实；氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，再向低能级跃迁时放出光子的频率不一定等于入射光子的频率；分别用两种不同频率的光照射同一金属表面都能发生光电效应，频率大的光照射时光电子的最大初动能较大；(钍)核衰变为(镤)核时，释放一定的能量，所以衰变前Th核质量大于衰变后Pa核与β粒子的总质量．21*cnjy*com
解：A、β衰变是原子核的衰变，与核外电子无关，β衰变时释放的电子是由核内一个中子转化成一个质子的同时释放出来的．故A错误；
B、卢瑟福的原子核式结构学说能很好地解释α粒子散射实验事实；故B正确；
C、氢原子在像低能级跃迁过程中可能放出多种频率的光子，因此放出光子的频率不一定等于入射光子的频，故C错误；
D、根据爱因斯坦光电效应方程可知，发生光电效应时，光电子的最大初动能随入射光的频率的增大而增大，X射线和紫光相比频率比较大，因此用X光照射该金属板时逸出的光电子最大初动能最大，故D正确；
E、核反应过程中质量数守恒但是质量不守恒，伴随着释放能量，质量发生亏损，故E正确．
故选：BDE
点评：选修的内容考查的知识点很广但不深，把课标上要求识记和理解的知识点记牢即可，应用也是最简单的应用．
1． “两弹”所涉及的基本核反应方程有：
①U+n→Sr+Xe+10n，
②H+H→He+n，
关于这两个方程，下列说法正确的是( )
A.方程①属于α衰变
B.方程②属于轻核聚变
C.方程①的核反应是太阳能的源泉
D.方程②中的H与He互为同位素
2．太阳内部持续不断地发生着4个质子()聚变为1个氦核(He)的热核反应，核反应方程是4H→He+2X，这个核反应释放出大量核能．已知质子、氦核、X的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c．下列说法中正确的是( )www.21-cn-jy.com
A.方程中的X表示中子(n)
B.方程中的X表示正电子(e)
C.这个核反应中质量亏损△m=4m1﹣m2
D.这个核反应中释放的核能△E=(4m1﹣m2﹣m3)c2
3．下列说法正确的是( )
A. 放射性元素的半衰期随温度的升高而减小
B. 放射性元素放射出的α射线、β射线和γ射线，电离能力最强的是α射线
C. Th衰变成Pb要经过6次α衰变和4次β衰变
D. 原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁的过程，是吸收能量的过程
E．光电效应的实验结论是：对于某种金属，超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大
4．下列核反应方程中X表示α粒子，且属于α衰变的是( )
A.U→Th+X B.Th→Pa+X
C.H+H→X+n D.Be+X→C+n
5．由于放射性元素Np的半衰期很短，所以在自然界一直未被发现，而是在使用人工的方法制造后才被发现．已知Np经过一系列α衰变和β衰变后变成Bi，下列论断中正确的 ( )
A. 核Bi比核Np的少28个中子
B. 衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变
C. 衰变过程中共发生了4次α衰变和7次β衰变
D. 发生β衰变时，核内中子数减少，质子数增加
E．质量为m0的放射性匀速Np，经过4个半衰期后，剩下的放射性元素Np的质量为m0
6．关于核电站获取核能的基本核反应方程可能是( )
A.U+n→Sr+Xe+10n
B.N+He→O+H
C.H+H→He+n
D.U→U+He
7．下列说法正确的是( )
A.88226Ra衰变为86222Rn要经过1次α衰变和1次β衰变
B.23592U+10n→14156Ba+9236Kr+310n 此方程是核裂变方程
C.42He+94Be→126C+X此方程中X是中子
D.12H+13H→10n+X此方程中X是质子
8．下列说法正确的有( )
A.方程式U→Th+He是重核裂变反应方程
B.方程式H+H→He+γ是轻核聚变反应方程
C.氢原子光谱是分立的
D.氢原子从某激发态跃迁至基态要吸收特定频率的光子
9．在下列核反应方程中，X代表质子的方程是( )
A.+→+X B.+→+X
C.→+X D.+X→+
10．下列描述中正确的是( )
A. 放射性元素发生β衰变时所释放的电子来源于原子的核外电子
B. 卢瑟福的原子核式结构学说能很好地解释α粒子散射实验事实
C. 氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，再向低能级跃迁时放出光子的频率一定等于入射光子的频率
D. 分别用X射线和紫光照射同一金属表面都能发生光电效应，则用X射线照射时光电子的最大初动能较大
E．(钍)核衰变为(镤)核时，衰变前Th核质量大于衰变后Pa核与β粒子的总质量参考答案
1．B
【解析】
试题分析：重核裂变是质量数较大的核裂变为质量中等的核，聚变是质量数较小的和转化为质量较大的核，在转化过程中质量数和电荷数都守恒．太阳能的产生是由于太阳内部高温高压条件下的热核聚变反应形成的．2·1·c·n·j·y
解：A、方程①是质量数较大的核裂变为质量中等的核，属于重核裂变，故A错误；
B、方程②是质量数较小的和转化为质量较大的核，属于轻核聚变，故B正确；
C、太阳能的产生是由于太阳内部高温高压条件下的热核聚变反应形成的，故C错误；
D、同位素的质子数相同，故D错误．
故选：B
点评：理解裂变和聚变的特点，对于原子物理中核反应方程、裂变、聚变和衰变等基本知识要熟练掌握和应用．
2．B
【解析】
试题分析：根据核反应过程中质量数与核电荷数守恒，求出X的核电荷数，确定其种类；
先求出核反应的质量亏损，然后由质能方程求出释放的核能．
解：由核反应质量数守恒、电荷数守恒可推断出X为e，故A错误、B正确；
质量亏损为：△m=4m1﹣m2﹣2m3；释放的核能为：△E=△mc2=(4m1﹣m2﹣2m3)c2，故C错误、D也错误．【来源：21·世纪·教育·网】
故选：B．
点评：知道质量数守恒与核电荷数守恒是判断粒子X种类的关键，熟练应用质能方程即可求出核反应释放的能量．21·世纪*教育网
3．BCE
【解析】
试题分析：半衰期与外界因素无关，电离能力最强的是α射线，根据质量数和电荷数守恒判断衰变种类和次数，超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大．
解：A、原子核的衰变是由原子核内部因素决定的，与外界环境无关，故A错误；
B、放射性元素放射出的α射线．β射线和γ射线，电离能力最强的是α射线，故B正确；
C、发生β衰变一次，质子数增加1个，但质量数不会变化，质量数的变化是由α衰变引起的，Th比ThPb多24个质量数，一次α衰变，质量数减少4个，故发生了6次α衰变．而发生一次α衰变质子数要减速2个，故6次α衰变，质子数要减速12个，Th比ThP只多8个质子数，则说明发生了4次β衰变，故C正确；www-2-1-cnjy-com
D、原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁的过程，是释放能量的过程．故D错误；
E、对于某种金属，超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大，故E正确；
故选：BCE．
点评：本题考查的知识点较多，难度不大，在学习选修时要全面掌握各个知识点．
4．A
【解析】
试题分析：α衰变是指核反应生成物是氦原子核，根据这一特定即可判断．
解：A是α衰变，C是聚变反应，D是发现中子的反应，B是裂变反应，故A正确．
故选：A．
点评：本题比较简单，在平时学习中要掌握衰变，裂变，聚变和几种粒子发现的方程式．
5．BDE
【解析】
试题分析：正确解答本题需要掌握：电荷数、质子数以及质量数之间的关系；能正确根据质量数和电荷数守恒判断发生α和β衰变的次数．21教育网
解：A、83209Bi的原子核比93237Np少10个质子，质子数和中子数总共少28，故83209Bi的原子核比93237Np少18个中子，故A错误；2-1-c-n-j-y
B、设83209Bi变为93237Np需要经过x次α衰变和y次β衰变，根据质量数和电荷数守恒则有：93=2x﹣y+83，4x=237﹣209，所以解得：x=7，y=4，故B正确，C错误；21*cnjy*com
D、β衰变是原子核内的中子转化为质子释放一个电子，所以中子数减少，质子数增加，故D正确．
E、一次衰变后质量变为原来的一半，则经过4个半衰期后，剩下的放射性元素Np的质量为原来的，即为m0，故E正确．【来源：21cnj*y.co*m】
故选：BDE．
点评：本题考查了原子核衰变过程中质量数和电荷数守恒的应用，对于这一重点知识，要注意加强练习．
6．A
【解析】
试题分析：现在的核电站用的是裂变反应，从选项中找出裂变反应方程即可．
解：现在的核电站用的是裂变反应获取能量，A是裂变反应，A正确；B是发现质子的反应，C是聚变反应，D是α衰变．21世纪教育网版权所有
故选：A．
点评：本题考查了重核的裂变，要记住一些特殊的核反应方程，知道属于裂变反应还是聚变反应．
7．BC
【解析】
试题分析：由质量数和电荷数守恒判断衰变次数，裂变是质量较重的核裂变为质量中等的核，由质量数和电荷数守恒判断x．21cnjy.com
解：A、设经过X次α衰变、Y次β衰变，则由226﹣222=4X，88﹣2X+Y=86，解得X=1，Y=0，故A错误；21·cn·jy·com
B、裂变是质量较重的核裂变为质量中等的核，则23592U+10n→14156Ba+9236Kr+310n 此方程是核裂变方程，故B正确；【版权所有：21教育】
C、根据质量数和电荷数守恒知：x为10n，即为中子，故C正确；
D、根据质量数和电荷数守恒知：x为42n，即为氦核，故D错误；
故选：BC
点评：正确书写核反应方程是学习原子物理的重点，要注意质量数和电荷数守恒的应用．
8．BC
【解析】
试题分析：裂变是质量较重的核裂变为质量中等的核，聚变是质量较轻的核转化为质量较大的核，氢原子的轨道是不连续的，是一些特殊的分立的值，电子只能在这些轨道上绕原子核运动，从激发态跃迁至基态要放出收特定频率的光子．21教育名师原创作品
解：A、方程式U→Th+He是α衰变方程，故A错误；
B、聚变是质量较轻的核转化为质量较大的核，所以方程式H+H→He+γ是轻核聚变反应方程，故B正确；
C、由于氢原子的轨道是不连续的，而氢原子在不同的轨道上的能级En=，故氢原子的能级是不连续的即是分立的，故C正确；【出处：21教育名师】
D、氢原子从某激发态跃迁至基态要放出特定频率的光之，故D错误．
故选：BC
点评：正确解答本题需要掌握：裂变、聚变的反应的特点及波尔理论的内容，波尔理论在高中阶段要求层次较低，难度不大，涉及内容较固定，只要掌握好波尔理论的内容，即可解决这类问题．
9．B
【解析】
试题分析：根据核反应方程中质量数和电荷数守恒，求出未知粒子的核电荷数和质量数即可判断粒子的种类．
解：A、根据质量数和电荷数守恒得X的电荷数为0，质量数为1，所以X是中子，故A错误；
B、同理X的电荷数为1，质量数为1，所以X为质子，故B正确；
C、X的电荷数为﹣1，质量数为0，所以X是电子，故C错误；
D、X的电荷数为1，质量数为2，所以X是氘核，故D错误．
故选：B．
点评：正确书写核反应方程是学习原子物理的重点，要注意质量数和电荷数守恒的应用．
10．BDE
【解析】
试题分析：放射性元素发生β衰变时所释放的电子来源于原子核中的中子的变化；卢瑟福的原子核式结构学说能很好地解释α粒子散射实验事实；氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，再向低能级跃迁时放出光子的频率不一定等于入射光子的频率；分别用两种不同频率的光照射同一金属表面都能发生光电效应，频率大的光照射时光电子的最大初动能较大；(钍)核衰变为(镤)核时，释放一定的能量，所以衰变前Th核质量大于衰变后Pa核与β粒子的总质量．21*cnjy*com
解：A、β衰变是原子核的衰变，与核外电子无关，β衰变时释放的电子是由核内一个中子转化成一个质子的同时释放出来的．故A错误；
B、卢瑟福的原子核式结构学说能很好地解释α粒子散射实验事实；故B正确；
C、氢原子在像低能级跃迁过程中可能放出多种频率的光子，因此放出光子的频率不一定等于入射光子的频，故C错误；
D、根据爱因斯坦光电效应方程可知，发生光电效应时，光电子的最大初动能随入射光的频率的增大而增大，X射线和紫光相比频率比较大，因此用X光照射该金属板时逸出的光电子最大初动能最大，故D正确；
E、核反应过程中质量数守恒但是质量不守恒，伴随着释放能量，质量发生亏损，故E正确．
故选：BDE
点评：选修的内容考查的知识点很广但不深，把课标上要求识记和理解的知识点记牢即可，应用也是最简单的应用．