2020高中物理4.6 核能利用、4.7 小粒子与大宇宙 每课一练（粤教版选修3-5） 7页

‎4.6 核能利用、4.7 小粒子与大宇宙 每课一练（粤教版选修3-5） ‎ ‎1．现已建成的核电站发电的能量主要来自于( )‎ 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 ‎2．(双选)关于铀核裂变，下列说法中正确的是( )‎ A．铀核裂变的产物是多种多样的，但只能裂变成两种不同的核 B．铀核裂变时还能同时释放2～3个中子 C．为了使裂变的链式反应容易进行，最好用纯铀235‎ D．铀块的体积对产生链式反应无影响 ‎3．在核反应中，控制铀235核裂变反应速度的方法是( )‎ A．使用浓缩铀 B．改变铀块的临界体积 C．通过自动控制装置，改变镉棒插入的深度，以改变中子数目 D．利用石墨与中子的碰撞来改变中子的速度 ‎4．(双选)下列关于铀裂变和核电站的说法中正确的是( )‎ A．铀235只要俘获中子就能进行链式反应 B．铀235裂变后的生成物是多种多样的，但这些裂变都要发生质量亏损 C．核电站中镉棒是起减速剂的作用 D．核电站使用后的核废料必须装入特制容器，深埋地下 ‎5．我国物理学家钱三强、何泽慧夫妇，1947年在法国巴黎发现了铀的三分裂和四分裂，这是我国科学家在核物理研究中做出的贡献，它是将中子打入铀核后所发生的核反应，它属于( )‎ A．人工核转变 B．重核的裂变 C．铀核的衰变 D．轻核的聚变 ‎6.U吸收一个慢中子后，分裂成Xe和Sr，并生成下列什么粒子( )‎ A．一个α粒子 B．3个中子 C．10个中子 D．10个质子 ‎7．(双选)已知π＋介子、π－介子都是由一个夸克(夸克u或夸克d)和一个反夸克(反夸克或反夸克)组成的，它们的带电荷量如下表所示，表中e为元电荷.‎ π＋‎ π－‎ u d u d 带电荷量 ‎＋e ‎－e ‎＋e ‎－e ‎－e ‎＋e 下列说法正确的是( )‎ A．π＋由u和组成 B．π＋由d和组成 C．π－由u和组成 D．π－由d和组成 题 号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ 答 案 ‎8.2020年3月11日，日本发生九级大地震，造成福岛核电站严重的核泄漏事故．在泄漏的污染物中含有131I和137Cs两种放射性核素，它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射．在下列四个式子中，有两个能分别反映131I和137Cs的衰变过程，它们分别是________和________(填入正确选项前的字母).131I和137Cs原子核中的中子数分别是________和________．‎ ‎9．现在，科学家们正在设法寻找“反物质”，所谓“反物质”是由“反粒子”构成的，“反粒子”与其对应的正粒子具有相同质量和相同电荷量，但电荷的电性相反，据此，若有反α粒子，它的质量数为________，电荷数为________．‎ ‎11.茫茫宇宙空间存在大量的宇宙射线，对宇航员构成了很大的威胁．现有一束射线(含有α、β、γ三种射线)‎ ‎(1)在不影响β和γ射线的情况下，如何用最简单的办法除去α射线？‎ 图2‎ ‎(2)余下的这束β和γ射线经过如图2所示的一个使它们分开的磁场区域，请画出β和γ射线进入磁场区域后的轨迹示意图．(画在图5上)‎ ‎(3)用磁场可以区分β和γ射线，但不能把α射线从γ射线束中分离出来，为什么？(已知α粒子的质量约是β粒子质量的8 000倍，α射线速度约为光速的十分之一，β射线速度约为光速)．‎ ‎12．α衰变是指放射性元素的原子核自发地放出α射线的衰变．‎ ‎(1)设元素X是放射性元素，其质量数和核电荷数分别为A、Z，α衰变后的原子核是Y，写出核反应方程．‎ ‎(2)α衰变释放的能量称为α衰变能，用Q表示，设原子核X、Y和α衰变多数发生在核质量数大于209的重核，试证明α衰变能的98%以上表现为α粒子的动能．‎ 参考答案 ‎1．C [核电站发电的能量主要来自于重核的裂变放出的能量，正确选项为C.]‎ ‎2．BC [铀核受到中子的轰击，会引起裂变，裂变的产物是各种各样的，具有极大的偶然性，但裂变成两块的情况多，也有的分裂成多块，并放出几个中子，铀235受中子的轰击时，裂变的概率大，且可以俘获各种能量的中子而引起裂变，而铀238只有俘获能量在1 MeV以上的中子才能引起裂变，且裂变的几率小；而要引起链式反应，须使铀块体积超过临界体积．故上述选项B、C正确．]‎ ‎3．C [控制核反应的速度是靠调节中子数目来实现，即用镉棒吸收中子改变中子数目．]‎ ‎4．BD 5.B ‎6．C [设放出的粒子的质量数为x，电荷数为y，核反应过程满足质量数守恒和电荷数守恒．由题意可得 则 由此判定核反应放出的一定是中子，且个数是10，C选项正确．]‎ ‎7．AD ‎8．B C 78 82‎ 解析 衰变的种类有α衰变和β衰变两类，衰变中放出的粒子是氦核或电子而不会是质子或中子，故他们不会是131I和137Cs的衰变．‎ 由质量数守恒和电荷数守恒可知X2、X3分别是53I、‎ 55Cs，而中子数等于质量数与核电荷数的差值，故他们的中子数分别为78、82.‎ ‎9．4 －2‎ 解析 由于“正α粒子”为He，质量数为4，电荷数为2，根据题中对“反粒子”的定义，“反α粒子”质量数也为4，而电荷数则应为－2.‎ ‎10．207 MeV ‎11．(1)用一张纸放在射线前即可除去α射线 (2)见解析图 (3)α射线的圆周运动的半径很大，几乎不偏转．故与γ射线无法分离 解析 (1)由于α射线贯穿能力很弱，用一张纸放在射线前即可除去α射线．‎ ‎(2)如图所示．‎