第五章第四节《核裂变与核聚变》达标检测 （满分 100 分，答题时间 50 分钟） 一、单选题（本大题共 8 小题，每小题 4 分，共 32 分） 1．下列说法正确的是（　　） A．中等质量原子核的结合能和比结合能均比轻核的要大 B．液体表面层的分子分布比液体内部要密，是产生表面张力的原因 C．热量不能由低温物体传递到高温物体 1 H D．太阳内部持续不断地发生着 4 个质子（ 1 ）聚变为 1 个氮核（ 411 H �42 He  2X ，方程中的 X 表示中子（ 1 0 n 4 2 He ）的热核反应，核反应方程是 ） 2．下列有关核反应方程的说法正确的是（　　） 4 A．居里夫妇发现放射性磷的反应方程式为 2 B．查德威克发现中子的方程式为 C．太阳内部的热核反应 D． 235 92 9 4 Be  42 He � 146 C  01 n 4 11 H � 42 He  2X 90 1 U  01 n � 136 54 Xe  38 Sr  10 0 n 31 1 He  27 13 Al � 15 P  0 n ，产物 X 是电子 是铀核裂变方式之一，其产物 3．太阳内部的一个热核反应方程是 2 1 ΗΗ 13 �24 2 A．X 是质子 3 1 B． 1 Η 和 Η 是两种不同元素的原子核 2 3 1 C． 1 Η 和 Η 在常温下就能够发生聚变 D．反应释放的核能为（m1+m2-m3-m4）c2 4．关于近代物理的知识，下列说法正确的是（　　） A．比结合能越小，原子核越稳定 238 B．铀核裂变的一种核反应方程为 92 Xe 的结合能比 90 38 3 1 Sr 的结合能大 4 2 Ηe+X。已知 1 Η 的质量为 m1， Η 的质量为 m2， Ηe 的质量为 m3，X 的质量为 m4，光速为 c，下列说法正确的是（　　） 2 136 54 234 U �90 Th  42 He C． β 衰变就是原子核内的一个中子转化为一个质子和电子，电子以 β 射线的形式被释放出来 D．若氢原子从 n=6 的能级向 n=2 的能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从 n=6 的能级向 n=1 的能级跃迁时辐射出的光也一定不能使该金属发生光电效应 5．有下列 4 个核反应方程，核反应类型依次属于（ ） ① ③ 24 11 19 9 24 Na � 12 Mg  01e ② 22 F  42 He � 10 Ne  11H 235 92 ④ 14 92 1 U+14 0 n �56 Ba+36 Kr+30 n 3 2 He 12 H � 24 He 11 H A．衰变、裂变、人工转变、聚变 B．裂变、裂变、聚变、聚变 C．衰变、衰变、聚变、聚变 D．衰变、人工转变、人工转变、聚变 6．下列说法正确的是（　　） A．核裂变时释放的能量等于它俘获中子时得到的能量 B．重核裂变时释放出大量的能量，产生明显的质量亏损，所以核子数减少 C．铀核自发放出 α 粒子、 β 粒子时要释放能量，核电站利用的就是这一能量 D．重核的比结合能小于中等质量核的比结合能，所以重核裂变成中等质量核时，要放出核能，伴随有质量亏损 7．下列说法正确的是（　　） A．核反应方程 137 B． 55 Cs 137 55 Cs �137 56 Ba  X 原子核的质量数比 137 56 Ba 属于  衰变， X 为电子 原子核的质量数小 C．比结合能越大的原子核，其结合能一定越大 D．中子从铀块中通过，一定能够发生链式反应 2 3 4 2 3 8．太阳的巨大能量是核聚变产生的，其中一种核反应方程为： 1 H+ 1 H→ 2 He+X。已知 1 H 的比结合能为 E1， 1 H 4 2 的比结合能为 E2， He 的比结合能为 E3，则（　　） A．X 表示质子 2 4 B． 1 Ｈ核比 2 Ｈ e 核更稳定 C．核反应过程中的质量亏损可以表示为 2 3 4 E3  2 E1  3 E2 c2 4 D．一个 1 Ｈ核与一个 1 Ｈ核的结合能之和等于一个 2 Ｈ e 核的结合能 二．多选题（本题共 4 小题，每小题 6 分，漏选得 3 分，共 24 分） 9．在医学上钴-60 的放射性常用于癌症的放射治疗。一个钴-60 原子核（ （ 60 28 Ni 60 27 Co ）放出一个 β 粒子后衰变成一个镍核  ），并伴随产生了 射线。下列说法正确的是（　　） A．  射线的电离本领比 β 射线弱 B．氢原子的能级跃迁中不可能放出  射线 C．  射线与光电效应中的光电子是同一种物质 D．钴的体积必须大于临界体积，其衰变反应才能顺利进行 10．如图是核电站工作流程图，关于核能，下列说法正确的是（　　） A．核反应堆可以把核能直接转化为电能 B．核反应堆利用的是原子核衰变过程产生的能量 C．核反应生成物的比结合能大于反应物的比结合能 D．水泥防护层的作用是屏蔽裂变产物放出的各种射 线 11．下列说法中正确的是（　　） A．铀核裂变生成钡和氪，其核反应方程是 235 92 U 89 1 � 144 56 Ba+ 36 Kr+2 0 n B．结合能并不是由于核子结合成原子核而具有的能 量，而是为了把核子分开而需要的能量 C．核电站在铀棒周围要放慢化剂，常用的慢化剂有石墨、重水和普通水 D．秦山核电站是利用核聚变原理运行的 12．下列说法正确的是（　　） A．核反应堆可以利用重水作为慢化剂减缓重核裂变的反应速度 B．放射性的原子核发生度变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，辐射出  射线 C．较重的核分裂成中等大小的核，或较轻的核聚合成中等大小的核，核子的比结合能都会减小 D． 237 93 Np 经过一系列衰变后变成 209 83 Bi  a ，此过程一共发生了 7 次 衰变和 4 次 衰变 三．填空题（本题共 20 分） 13．核电站：利用核能发电，它的核心设施是________，它主要由以下几部分组成： （1）燃料：________。 （2）慢化剂：________、________和普通水（也叫轻水）。 （3）控制棒：为了调节中子数目以控制反应速度，还需要在铀棒之间插进一些镉棒，它吸收________的能力很强， 当反应过于激烈时，将镉棒插入________一些，让它多吸收一些________，链式反应的速度就会慢一些，这种镉 棒叫作________。 14．中国探月工程“绕、落、回”三步走规划如期完成，同时实现了中国首次月球无人采样返回。月球土壤里存在大 量 3 2 He ，两个 3 号）， 2 He 3 2 He 原子可以发生核聚变产生 4 2 He ，该反应方程式为： 的比结合能________（选填“大于”或“小于”） 4 2 He 2 23 He � 2 ________  42 He （填相应粒子的符 的比结合能。 四．计算题（本大题共 3 小题，共 24 分） 3 2 15．(8 分）已知氘核质量为 2.0136u，中子质量为 1.0087u， He 核的质量为 3.0150u。两个速率相等的氘核对心碰 3 2 撞聚变成 He 并放出一个中子，释放的核能也全部转化为机械能。（质量亏损为 1u 时，释放的能量为 931.5 MeV。） （1）写出该核反应的反应方程式； （2）该核反应释放的核能是多少？（保留三位有效数字） 16．（8 分）大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电，氘核聚变反应是两个 3 个2 He 核和一个 1 0 n 2 3 H ，已知 1 的质量为 2.0136u， 2 He 的质量为 3.0150u， 1 0 n 的质量为 1.0087u， 2 1 H 核生成一 1u  931MeV / c 2 。求： (1)写出氘核聚变反应方程式； (2)两个氘核聚变反应中释放的核能约为多少 MeV？（保留两位有效数字）17．（8 分） 裂变，产生 139 56 Ba 和 94 36 Kr ，同时放出 200 MeV 的能量。现要建设发电能力是 子锅炉的燃料，假设核裂变释放的能量全部用来发电，那么一天需要纯 6.02 �1023 mol 1 ） 235 92 5.0 �105 kW U 235 92 U 受中子轰击时会发生 的核电站，用 235 92 U 作为原 的质量为多少？（阿伏加德罗常数取 参考答案 1. A 2.D 3.D 4.C 5.A 6.D 7.A 8.C 9.AB 10.CD 11.BC 12.BD 13．反应堆 14． 1 1 H 15.（1） 16.(1) 2 1 铀棒 石墨 重水 中子 深 小于 2 1 2 3 H＋＋ 1 H � 2 He H 12 H �32 He 10 n 1 0 n ；（2）3.26MeV ；(2)3.3MeV17 .0.527kg 中子 控制棒