第六章核能与反应堆单元检测一、单选题1.核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设．核泄漏中的钚（Pu）是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险．已知钚的一
种同位素Pu的半衰期为24100 γPu→X+ He+年，其衰变方程为，下列有关说法正确的是（
）A. X原子核中含有92个中子B. 100
个Pu经过24100年后一定还剩余50个C. 由于衰变时释放巨大能量，根据E=mc2
，衰变过程总质量增加D. 衰变发出的γ放射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力2.二十世纪初，为了研究物质的内部结构，物理学家做了大量的实验，揭示了原子内部的结构，发现了电子、中子和质子，如图中M是显微镜，S是荧光屏，窗口F处装有银箔，氮气从阀门T充入，A是放射源．则该装置是（）A. 卢瑟福的α粒子散射实验装置 B. 卢瑟福发现质子的实验装置C. 汤姆生发现电子的实验装置 D. 查德威克发现中子的实验装置3.已知氘核的平均结合能是1.09MeV
氚核的平均结合能是2.78MeV ，，氦核的平均结合能是7.03MeV
．在某次核反应中，1个氘核和1个氚核结合生成1个氦核并放出17.6MeV的能量，下列说
法正确的是（）A. 这是一个裂变反应 B.
核反应方程式为H+ H→ He+ nC. 目前核电站都采用上述核反应发电 D. 该核反应不会有质量亏损4.原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源．当氘等离子体被加热到适当高温时，氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量．这几种反应总的效果可以表示为6 H→k He+d H+2 n+43.15MeV由平衡条件可知（
）A. k=1，d=4 B. k=2，d=2 C. k=1，d=6 D. k=2，d=35.
下列说法正确的是（）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
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人教版高中物理选修2-3


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 6.关于聚变，以下说法正确的是（ 内部的热核反应．
）A. 两
个轻原子核聚变为一个质量较大的原子核放出的能量比一个重核分裂成两个中等质量的原子核放出的能量大很
多倍B. 一定质量的聚变物质聚变时放出的能量比
相同质量的裂变物质裂变时释放的能量小很多C. 聚变发生的条件是聚变物质的体
积大于临界体积D. 发生聚变反应时，原子核
必须有足够大的动 7. 能
在科学技术研究中，关于原子定态，原子核变化的过程中，下列说法正确的是（　　）A. 采用物理
或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期B. U
衰变成6Pb要衰变和8次α经过6次β衰变C. 从高
空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力D. 原子核
所含核子单独存 8. 在时的总质量小于该原子核的质量
下列说法正确的是（）A. 链
式反应在任何条件下都能发生B. 放射性元素的半衰期
随环境温度的升高而缩短C. 中等核的比结合能
最大，因此这些核是最稳 D.定的根据E=mc2可知，物体
所具有的能量和它的质量之间存在着简单的正比关系9.下列
叙 述正确的是（ ）A. 两
个质子之间，不管距离如何，核力总是大于库仑力B. 由
爱因斯坦可知，质量可以质能方程E=mc2转变为能量C. 质子与中子的质量不等，
但质量数相等D. 天然
放射现象说明910.201原子核内部有电子年3月11日
下午，日本东部海域发生里氏9.0级大地震，并引发海啸，受此影响，日本福岛第一核电站发生放射性物质泄漏
事故，对人的安全及环境产生一定的危害作用．下列关于核反应及 核衰
变的一些说法中正确的是（）A. 福
岛核电站是依靠B. 核聚变反应放出的核能来发电的核裂变过程质量亏损，核聚变过程质量增大C. 放射性物质半衰期越短，
污染环境时间也D. 越短β射线与γ射线一
样是电磁波，但穿透本领远比γ射线小二、
多选题11.
静止的镭 经一次α衰变后变成一个新核Rn，则下列说法正确的是（ 原子核 ）A.
该衰变方程为Ra→ Rn+ HeB. 若
该元素的半衰期为τ，则经过2τ的时间 2k，g的中有1.5kg已经发生了衰变
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势


的时τ，则经过2τ该元素的半衰期为间，4 个原子核中有3个已经发生了衰变D.
随着该元素样品的不断衰变，剩下未衰变的原子核越来越少，其半衰期也变短E. 若把
该元素放到密闭的容器中或者升高温度，则可以减慢它的衰变速度12.
钍Th 具有放射性，它能放出一个新的粒子而变为镤Pa，同时伴随射线γ有产生，其方程为Th→ Pa+x，
钍 24 的半衰期为 天．则下列说法中正确的是（　　A. x为质子 ） B. x是
钍核中的一个中子转化成一个质子时C生的产. γ射线是
镤 原子核放出的 D. 1g 钍Th经过120天 0.2g钍13.后还剩
一静止的铝原子核Al俘获一速度 1.0×107 为/s的质子pm后，变为处于激发态的硅原子核 i*S
．下列说法正确的是（ .A） 核反应方程为p+ Al→ Si*B. 核反应过程中
系统动量守恒C. 核反应过程中
系统能量不守恒D. 核反应前后核子
数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和14.下列物理现
象 正确的是（ ）A. 电子的
衍射现象说明实物粒子也具有波动 性 B. 链式反应属于重 C. 能量越大的光子波长越长 核的聚变 D. 核力是强
相互作用三
、填空题15.“”
科学家用质子轰击锂核的实验来验证爱因斯坦 质能方程H，已知质子轰击锂核Li能产生两1α粒子，mLi=7.0个6u，mH=1.0078u，mHe=4.0026u，1u相
当于931.5MeV，则此核反应的方程式为________，
此_______核反应释放的核能为_ MeV（保留3 位有效数字）．16.在下列
描述的核过程的方程中，属α于衰变的是________，属，β于________衰变的是属，___于裂变的是_____
属．（于聚变的是________填正确答案的标号A. C→ N+ e B. P→ ）S+ e C. U→ Th+ He D. N+ He→ O+ H
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C. 若


．17.
用中子轰击锂Li）发生核反应，生成氚核和α核（粒子，并释放出4.8Mev的能量，请写_方程____出核反应___
．四
、计算（18.题2019•北京
）在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变．放射出α
粒子（）在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径分别R．以为m、q表示α粒子的质
量和电荷量．（1
）放射性原子核用表示，新核的元素符号用Y表示，写出该α 衰变的核反应方程．（2）α
粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小．（3）设该衰变过程释放的核能都
转为为α粒子和新核的动能，新核的质量为M，求衰变过程的质量亏损△m
．五
、解答.19题1926年
美国波士顿的内科医生卢姆加特等首次应用放射性氡研究人体动、静脉血管床之间的循环时“”
间，被誉为临床核医学之父．氡 的放射性同位素有27种，其中最常用的是Rn ，Rn经过x次α衰变和y次β
衰变后变成稳eP．（1u=931.5M定的V）①求x、y的
值；②
一个静止的氡Rn核（）放出一个α 粒子后变成钋△P核（o），已知质量亏损m=0.0002u，若释放的核能全部
转化为钋核和α粒子的动能，试写出该衰变方程，并求 α 出粒子的动能．六、
综合题20.两
个氘核聚变产Dm生一个中子和氦核（氦的同位素）．已知氘核的质量=2.01360u，氦核的质量mHe=3.0150u，中子的质量mn=1.0087u
．（1
）写出聚变方程（；2
）计算释放的核能；（3）
若反应前两个氘核的动，它0.35Me能为V们正面对撞发生聚变，且反应后释放的核能全部转化为动
能，分别求产生的氦核和中子两者的动能；（1原子质量单位u相当于931.5MeV 的能量）
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E. U+ n→ Xe+ Sr+2 n F. H+ H→ He+ n


一个静止）放出一个（原子质量为232.0372u的铀核α粒子（原子质量为4.0026u）后衰变
成钍0（原子质量为核28.2287u）。（已知：原子质量单位1u=1.6相×10—27kg，1u7当于931MeV
）。（1
）写出核衰变反应方程并算出该核衰变反应中释放出的核能；（2）
假设反应中释放出的核能全部转化为钍α核和 粒子的动能，则钍核获得的动能有多大？答案解析
部 一、单选题1.【答案】D 分2.【答案】B 3.【答案】B 4.【答案】B 5.【答案】D 6.【答案】D 7.【答案】B 8.【答案】C 9.【答案】C 10.【答案】C 二、
多11.选题【答案】A,B 12.【答案】B,C 13.【答案】A,B 14.【答案】A,D 三
、填空15.题【答案】Li+ H→2 He；7.3 16.【答案】C；AB；E；F 17.【答案】Li+ →
﹣+ He 四
、计算18.题【答案】（1）由质量
数及电荷数守恒可得该α 衰变的核反应方程为→ + ；
答：放射性原子核用表示，新核的元素符号 Y表示，则该用α衰变的核反应方程为→ +；
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21.


圆周运动，洛伦兹力提供向心力，设圆周运动的速率 为v，则有：，
则圆周运动的周期；那么相
当于环形电流在周�