3.3裂变和聚变 同步练习（含答案） (3)
文档属性
| 名称 | 3.3裂变和聚变 同步练习（含答案） (3) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 237.3KB | ||
| 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 21:57:20 | ||
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文档简介
3.3裂变和聚变 同步练习
1．关于核反应方程Th→Pa+X+△E，△E为释放出的核能，X为新生成粒子），已知Th的半衰期为T，则下列说法正确的是（ ）
A. Pa没有放射性
B. Pa没比Th少1个中子，X粒子是从原子核中射出的，此核反应为β衰变
C. N0个Th经2T时间因发生上述核反应而放出的核能为N0△E（N0数值很大）
D. Th的比结合能为
E．Th的化合物的半衰期比T长
2．下列说法正确的是（ ）
A. 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应
B. 汤姆孙发现电子，表明原子具有核式结构
C. Bi的半衰期是5天，12g Bi经过1 5天后还有1.5g未衰变
D. 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，原子总能量增大．
3．北京时间2011年3月11日13时46分，在日本本州岛附近海域发生里氏9.0级强烈地震，地震和海啸引发福岛第一核电站放射性物质泄漏，其中放射性物质碘131的衰变方程为I→Xe+Y．根据有关放射性知识，下列说法正确的是（ ）
A. Y粒子为β粒子
B. I的半衰期大约是8天，若取4个碘原子核，经16天就可能剩下1个碘原子核了
C. 生成的Xe处于激发态，放射γ射线．γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强
D.I中有53个质子和131个核子
E．如果放射性物质碘131处于化合态，可能对放射性会有影响
4．下列说法正确的是（ ）
A. 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应
B. 汤姆孙发现电子，表明原子具有复杂结构
C. 卢瑟福发现了中子，查德威克发现了质子
D. 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
E．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，电子的动能减少，原子总能量增大
5．钚的一种同位素衰变时释放巨大能量，如图所示，其衰变方程为Pu→U+He+γ，则（ ）
A.核燃料总是利用比结合能小的核
B.核反应中γ的能量就是的结合能
C.核比核更稳定，说明的结合能大
D.由于衰变时释放巨大能量，所以比的比结合能小
6．下列表示重核裂变的方程是（ ）
A.H+H→He+n
B.P→Si+e
C.N+He→O+H
D.U+n→SiXe+10n
7．下列说法中正确的是（ ）
A. 卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为He+N→O+H
B. 铀核裂变的核反应是U→Ba+Kr+2n
C. 质子、中子、α 粒子的质量分别为m1、m2、m3，那么质子和中子结合成一个α 粒子，所释放的核能为△E=（m3﹣m1﹣m2）c2
D. 原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ1的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为λ2的光子，已知λ1＞λ2．那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要吸收波长为的光子
E．原子核的半衰期由核内部自身因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件无关
8．现已建成的核电站的能量来自于（ ）
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
9．链式反应中，重核聚变时放出的可使裂变不断进行下去的粒子是（ ）
A.质子 B.中子 C.β粒子 D.α粒子
10．核反应方程Be+He→C+X中的X表示（ ）
A.质子 B.电子 C.光子 D.中子
参考答案
1．BC
【解析】
试题分析：质量数较大的核都有放射性，β衰变是原子核内的中子转化为质子而释放一个电子，半衰期与原子核所处状态无关．
解：A、质量数较大的核都有放射性，A错误；
B、由质量数和电荷数守恒知X为电子，是原子核内的中子转化为质子而释放一个电子，B正确；
C、经2T时间还剩余四分之一没衰变，发生上述核反应而放出的核能为N0△E，C正确；
D、Pa的比结合能为，D错误；
E、半衰期与原子核所处状态无关，E错误；
故选：BC
点评：本题关键是掌握爱因斯坦质能方程△E=△mc2以及比结合能的计算公式，掌握衰变的实质和半衰期的特点．
2．CD
【解析】
试题分析：太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反应，汤姆孙发现电子，卢瑟福提出原子具有核式结构，根据半衰期公式知经过1 5天后还剩余八分之一没有衰变．
解：A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反应，A错误；
B、汤姆孙发现电子，卢瑟福提出原子具有核式结构，B错误；
C、根据半衰期公式知经过1 5天后还剩余八分之一没有衰变，即还有1.5g未衰变，C正确；
D、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，原子总能量增大，D正确．
故选：CD
点评：掌握裂变、聚变的特点及方程式，知道半衰期的特点及公式应用，了解物理学史．
3．AD
【解析】
试题分析：根据衰变过程中质量数和电荷数守恒列出衰变方程．
半衰期是一个统计规律，只对大量的原子核才适用，对少数原子核是不适用的．
解：A、53131I→54131Xe+Y，根据衰变过程中质量数和电荷数守恒，Y粒子为β粒子，故A正确．
B、半衰期是一个统计规律，只对大量的原子核才适用，对少数原子核是不适用的．所以，则若取4个碘原子核，经16天剩下几个碘原子核无法预测．故B错误．
C、生成的54131Xe处于激发态，还会放射γ射线．γ射线的穿透能力最强，γ射线是高能光子，即高能电磁波，它是不带电的，所以γ射线的电离作用很弱，故C错误．
D、53131I中有53个质子，131表示质量数即核子数，故D正确．
E、半衰期与外部环境和所处状态无关，E错误；
故选：AD．
点评：知道半衰期的意义．知道zxI中，x为质量数，z为核电荷数．半衰期是一个统计规律，只对大量的原子核才适用，对少数原子核是不适用的．
4．ABE
【解析】
试题分析：太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应，汤姆孙发现电子，说明电子是原子的组成部分，卢瑟福发现了质子，查德威克发现了中子，不能发生光电效应是因为入射光的频率小于该金属的截止频率．
解：A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应，A正确；
B、汤姆孙发现电子，说明电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元，B正确；
C、卢瑟福发现了质子，查德威克发现了中子，C错误；
D、一束光照射到某金属上不能发生光电效应是因为入射光的频率小于该金属的截止频率，D错误；
E、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，电子的动能减少，原子总能量增大，E正确．
故选：ABE
点评：本题考查物理学史、玻尔理论、发生光电效应的条件等知识点，难点不大，需要平时多积累．
5．AD
【解析】
试题分析：比结合能越大，越稳定，核燃料总是利用比结合能小的核，由于比的比结合能小，衰变时释放巨大能量，根据质量亏损与释放能量的关系．
解：A、根据比结合越大，越稳定，则核燃料总是利用比结合能小的核．故A正确．
B、核反应中γ的能量就是的结合能．故B错误．
C、比核更稳定，说明的比结合能大，所以衰变时，会释放巨大能量．故C错误．D正确．
故选：AD．
点评：解决本题的关键知道核反应过程中，比结合能的大小与释放能量的多少关系，注意比结合能与结合能的区别．
6．D
【解析】
试题分析：重核的裂变是指质量数较大的原子核分裂成两个中等质量的原子核．
解：重核的裂变是指质量数较大的原子核分裂成两个中等质量的原子核，A为聚变，B为β衰变，C为发现质子的方程，D是重核裂变，故D正确．
故选：D．
点评：本题考查了重核裂变的特点，在学习中还有掌握三种衰变、聚变和一些典型的核反应方程．
7．ADE
【解析】
试题分析：A、卢瑟福通过α粒子轰击氮核得到质子．
B、铀核裂变是通过一个中子轰击铀核，产生3个中子，写核反应方程式时，核反应前和核反应后的中子不能约．
C、轻核聚变有质量亏损，求出质量亏损，根据质能方程求出释放的能量．
D、通过波长的大小关系，确定出频率的大小关系，从而知道a能级和c能级的能量高低，通过Em﹣En=h 求出光子的波长．
E、半衰期由核内部自身因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件无关．
解：A、卢瑟福通过α粒子轰击氮核得到质子，发现质子的核反应方程为He+N→O+H，故A正确．
B、铀核裂变的核反应方程是：U→Ba+Kr+2n，两边中子不能约．故B错误．
C、质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3．质子和中子结合成一个α粒子，质量亏损△m=（m1+m2﹣m3），根据质能方程，释放的能量为△E=△mc2=（m1+m2﹣m3）c2．故C错误．
D、已知λ1＞λ2，所以γ1＜γ2，知从a能级状态跃迁到b能级状态时发射光子的能量小于从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收光子的能量，所以a能级的能量小于c能级的能量，有hγ2﹣hγ1=hγ3，即h﹣h=h，
解得：λ3=．故D正确．
E、原子核的半衰期由核内部自身因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件无关，故E正确；
故选：ADE
点评：本题主要考查了核反应方程、质能方程以及能级等知识点，知道能极差与光子频率的关系，注意半衰期与原子所处的化学状态和外部条件无关．
8．C
【解析】
试题分析：本题比较简单，考查了核能的利用，根据裂变反应的原理和应用可直接求解．
解：重核裂变过程中有质量亏损，伴随着巨大能量放出，目前核电站均是采用了重核裂变放出的能量进行的，故ABD错误，C正确．
故选C．
点评：在平时学习中对于简单知识不能忽略，注意积累加强记忆，并能了解相关知识的应用．
9．B
【解析】
试题分析：在重核的裂变中，铀235需要吸收一个慢中子后才可以发生裂变．
解：在重核的裂变中，铀235需要吸收一个慢中子后才可以发生裂变，所以重核聚变时放出的可使裂变不断进行下去的粒子是中子．
故选：B．
点评：铀235需要吸收一个慢中子后才可以发生裂变是裂变的必要条件，要牢记．
10．D
【解析】
试题分析：根据核反应方程中的质量数和电荷数守恒判断出X的质子数和质量数，即可判断X是那种粒子．
解：设X的质子数为m，质量数为n，则有：4+2=m+6，9+4=12+n，所以m=0，n=1，即X为中子，故ABC错误，D正确．
故选：D．
点评：本题考查了质量数和电荷数守恒的应用，注意记住各种常见粒子的质量数和质子数．
1．关于核反应方程Th→Pa+X+△E，△E为释放出的核能，X为新生成粒子），已知Th的半衰期为T，则下列说法正确的是（ ）
A. Pa没有放射性
B. Pa没比Th少1个中子，X粒子是从原子核中射出的，此核反应为β衰变
C. N0个Th经2T时间因发生上述核反应而放出的核能为N0△E（N0数值很大）
D. Th的比结合能为
E．Th的化合物的半衰期比T长
2．下列说法正确的是（ ）
A. 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应
B. 汤姆孙发现电子，表明原子具有核式结构
C. Bi的半衰期是5天，12g Bi经过1 5天后还有1.5g未衰变
D. 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，原子总能量增大．
3．北京时间2011年3月11日13时46分，在日本本州岛附近海域发生里氏9.0级强烈地震，地震和海啸引发福岛第一核电站放射性物质泄漏，其中放射性物质碘131的衰变方程为I→Xe+Y．根据有关放射性知识，下列说法正确的是（ ）
A. Y粒子为β粒子
B. I的半衰期大约是8天，若取4个碘原子核，经16天就可能剩下1个碘原子核了
C. 生成的Xe处于激发态，放射γ射线．γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强
D.I中有53个质子和131个核子
E．如果放射性物质碘131处于化合态，可能对放射性会有影响
4．下列说法正确的是（ ）
A. 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应
B. 汤姆孙发现电子，表明原子具有复杂结构
C. 卢瑟福发现了中子，查德威克发现了质子
D. 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
E．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，电子的动能减少，原子总能量增大
5．钚的一种同位素衰变时释放巨大能量，如图所示，其衰变方程为Pu→U+He+γ，则（ ）
A.核燃料总是利用比结合能小的核
B.核反应中γ的能量就是的结合能
C.核比核更稳定，说明的结合能大
D.由于衰变时释放巨大能量，所以比的比结合能小
6．下列表示重核裂变的方程是（ ）
A.H+H→He+n
B.P→Si+e
C.N+He→O+H
D.U+n→SiXe+10n
7．下列说法中正确的是（ ）
A. 卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为He+N→O+H
B. 铀核裂变的核反应是U→Ba+Kr+2n
C. 质子、中子、α 粒子的质量分别为m1、m2、m3，那么质子和中子结合成一个α 粒子，所释放的核能为△E=（m3﹣m1﹣m2）c2
D. 原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ1的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为λ2的光子，已知λ1＞λ2．那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要吸收波长为的光子
E．原子核的半衰期由核内部自身因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件无关
8．现已建成的核电站的能量来自于（ ）
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
9．链式反应中，重核聚变时放出的可使裂变不断进行下去的粒子是（ ）
A.质子 B.中子 C.β粒子 D.α粒子
10．核反应方程Be+He→C+X中的X表示（ ）
A.质子 B.电子 C.光子 D.中子
参考答案
1．BC
【解析】
试题分析：质量数较大的核都有放射性，β衰变是原子核内的中子转化为质子而释放一个电子，半衰期与原子核所处状态无关．
解：A、质量数较大的核都有放射性，A错误；
B、由质量数和电荷数守恒知X为电子，是原子核内的中子转化为质子而释放一个电子，B正确；
C、经2T时间还剩余四分之一没衰变，发生上述核反应而放出的核能为N0△E，C正确；
D、Pa的比结合能为，D错误；
E、半衰期与原子核所处状态无关，E错误；
故选：BC
点评：本题关键是掌握爱因斯坦质能方程△E=△mc2以及比结合能的计算公式，掌握衰变的实质和半衰期的特点．
2．CD
【解析】
试题分析：太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反应，汤姆孙发现电子，卢瑟福提出原子具有核式结构，根据半衰期公式知经过1 5天后还剩余八分之一没有衰变．
解：A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反应，A错误；
B、汤姆孙发现电子，卢瑟福提出原子具有核式结构，B错误；
C、根据半衰期公式知经过1 5天后还剩余八分之一没有衰变，即还有1.5g未衰变，C正确；
D、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，原子总能量增大，D正确．
故选：CD
点评：掌握裂变、聚变的特点及方程式，知道半衰期的特点及公式应用，了解物理学史．
3．AD
【解析】
试题分析：根据衰变过程中质量数和电荷数守恒列出衰变方程．
半衰期是一个统计规律，只对大量的原子核才适用，对少数原子核是不适用的．
解：A、53131I→54131Xe+Y，根据衰变过程中质量数和电荷数守恒，Y粒子为β粒子，故A正确．
B、半衰期是一个统计规律，只对大量的原子核才适用，对少数原子核是不适用的．所以，则若取4个碘原子核，经16天剩下几个碘原子核无法预测．故B错误．
C、生成的54131Xe处于激发态，还会放射γ射线．γ射线的穿透能力最强，γ射线是高能光子，即高能电磁波，它是不带电的，所以γ射线的电离作用很弱，故C错误．
D、53131I中有53个质子，131表示质量数即核子数，故D正确．
E、半衰期与外部环境和所处状态无关，E错误；
故选：AD．
点评：知道半衰期的意义．知道zxI中，x为质量数，z为核电荷数．半衰期是一个统计规律，只对大量的原子核才适用，对少数原子核是不适用的．
4．ABE
【解析】
试题分析：太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应，汤姆孙发现电子，说明电子是原子的组成部分，卢瑟福发现了质子，查德威克发现了中子，不能发生光电效应是因为入射光的频率小于该金属的截止频率．
解：A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应，A正确；
B、汤姆孙发现电子，说明电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元，B正确；
C、卢瑟福发现了质子，查德威克发现了中子，C错误；
D、一束光照射到某金属上不能发生光电效应是因为入射光的频率小于该金属的截止频率，D错误；
E、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，电子的动能减少，原子总能量增大，E正确．
故选：ABE
点评：本题考查物理学史、玻尔理论、发生光电效应的条件等知识点，难点不大，需要平时多积累．
5．AD
【解析】
试题分析：比结合能越大，越稳定，核燃料总是利用比结合能小的核，由于比的比结合能小，衰变时释放巨大能量，根据质量亏损与释放能量的关系．
解：A、根据比结合越大，越稳定，则核燃料总是利用比结合能小的核．故A正确．
B、核反应中γ的能量就是的结合能．故B错误．
C、比核更稳定，说明的比结合能大，所以衰变时，会释放巨大能量．故C错误．D正确．
故选：AD．
点评：解决本题的关键知道核反应过程中，比结合能的大小与释放能量的多少关系，注意比结合能与结合能的区别．
6．D
【解析】
试题分析：重核的裂变是指质量数较大的原子核分裂成两个中等质量的原子核．
解：重核的裂变是指质量数较大的原子核分裂成两个中等质量的原子核，A为聚变，B为β衰变，C为发现质子的方程，D是重核裂变，故D正确．
故选：D．
点评：本题考查了重核裂变的特点，在学习中还有掌握三种衰变、聚变和一些典型的核反应方程．
7．ADE
【解析】
试题分析：A、卢瑟福通过α粒子轰击氮核得到质子．
B、铀核裂变是通过一个中子轰击铀核，产生3个中子，写核反应方程式时，核反应前和核反应后的中子不能约．
C、轻核聚变有质量亏损，求出质量亏损，根据质能方程求出释放的能量．
D、通过波长的大小关系，确定出频率的大小关系，从而知道a能级和c能级的能量高低，通过Em﹣En=h 求出光子的波长．
E、半衰期由核内部自身因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件无关．
解：A、卢瑟福通过α粒子轰击氮核得到质子，发现质子的核反应方程为He+N→O+H，故A正确．
B、铀核裂变的核反应方程是：U→Ba+Kr+2n，两边中子不能约．故B错误．
C、质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3．质子和中子结合成一个α粒子，质量亏损△m=（m1+m2﹣m3），根据质能方程，释放的能量为△E=△mc2=（m1+m2﹣m3）c2．故C错误．
D、已知λ1＞λ2，所以γ1＜γ2，知从a能级状态跃迁到b能级状态时发射光子的能量小于从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收光子的能量，所以a能级的能量小于c能级的能量，有hγ2﹣hγ1=hγ3，即h﹣h=h，
解得：λ3=．故D正确．
E、原子核的半衰期由核内部自身因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件无关，故E正确；
故选：ADE
点评：本题主要考查了核反应方程、质能方程以及能级等知识点，知道能极差与光子频率的关系，注意半衰期与原子所处的化学状态和外部条件无关．
8．C
【解析】
试题分析：本题比较简单，考查了核能的利用，根据裂变反应的原理和应用可直接求解．
解：重核裂变过程中有质量亏损，伴随着巨大能量放出，目前核电站均是采用了重核裂变放出的能量进行的，故ABD错误，C正确．
故选C．
点评：在平时学习中对于简单知识不能忽略，注意积累加强记忆，并能了解相关知识的应用．
9．B
【解析】
试题分析：在重核的裂变中，铀235需要吸收一个慢中子后才可以发生裂变．
解：在重核的裂变中，铀235需要吸收一个慢中子后才可以发生裂变，所以重核聚变时放出的可使裂变不断进行下去的粒子是中子．
故选：B．
点评：铀235需要吸收一个慢中子后才可以发生裂变是裂变的必要条件，要牢记．
10．D
【解析】
试题分析：根据核反应方程中的质量数和电荷数守恒判断出X的质子数和质量数，即可判断X是那种粒子．
解：设X的质子数为m，质量数为n，则有：4+2=m+6，9+4=12+n，所以m=0，n=1，即X为中子，故ABC错误，D正确．
故选：D．
点评：本题考查了质量数和电荷数守恒的应用，注意记住各种常见粒子的质量数和质子数．