格物学 近代物理原子核

裂变的理解及计算-原子核知识点课后进阶选择题自测题解析-云南省等高中物理,平均正确率50.0%

2025-08-04
裂变的理解及计算-原子核知识点课后进阶选择题自测题解析-云南省等高中物理,平均正确率50.0%
1、['带电粒子在磁场中的运动', '裂变的理解及计算', '动量守恒-系统内力远大于外力或作用时间极短']

正确率40.0%在垂直于纸面向里的匀强磁场中,静止的铀核$$\mathrm{^{2 3 8} U}$$发生$${{α}}$$衰变,生成新原子核$${{X}{,}}$$已知$${{α}}$$粒子和新核$${{X}}$$在纸面内做匀速圆周运动,则(

C

A.原子核$${{X}}$$的电荷数为$${{9}{1}{,}}$$质量数为$${{2}{3}{6}}$$

B.$${{α}}$$粒子沿顺时针方向做圆周运动

C.$${{α}}$$粒子和原子核$${{X}}$$的周期之比为$${{1}{0}}$$∶$${{1}{3}}$$

D.$${{α}}$$粒子和原子核$${{X}}$$的运动半径之比为$${{4}{5}}$$∶$${{2}}$$

2、['裂变的理解及计算', '核裂变的发现--链式反应', '结合能与比结合能', '质量亏损']

正确率40.0%下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

D

A.链式反应在任何条件下都能发生

B.核反应过程中如果核子的平均质量减小,则要吸收核能

C.中等核的比结合能最小,因此这些核是最稳定的

D.光子的能量与动量成正比关系

3、['裂变反应', '裂变的理解及计算', '康普顿效应的概念、解释及意义']

正确率60.0%关于物理学,下列说法正确的是(

D

A.牛顿发现了万有引力定律,并且用扭秤装置测出了引力常量

B.奥斯特为了解释磁体产生的磁场提出了分子电流假说

C.$${{X}}$$射线经物质散射后波长变短的现象称为康普顿效应

D.重核裂变过程生成中等质量的核,反应前后质量数守恒,但质量一定减少

4、['裂变反应', '裂变的理解及计算', '结合能与比结合能', '核反应']

正确率40.0%用$${{}^{1}_{0}{n}}$$轰击$$\mathrm{^{2 3 5} U}$$产生了$${{m}}$$个某种粒子,核反应方程为$$\mathrm{2 3 5} \mathrm{U}+\frac1 {0} n \to\mathrm{^{1 4 0} X e}+\mathrm{^{9 4} \! S r+m X}.$$则(

D

A.方程式中的$${{m}{=}{3}}$$

B.方程式中的$${{X}}$$是$${{α}}$$粒子

C.该反应需要吸收热量

D.$$\mathrm{^{1 4 0}_{5 4} X e}$$的比结合能一定大于$$\mathrm{^{2 3 5} U}$$的比结合能

5、['裂变的理解及计算', '结合能与比结合能', '射线的本质及三种射线的比较', '放射性同位素及其应用']

正确率40.0%下列说法中正确的是(

C

A.裂变反应有质量亏损,质量数不守恒

B.同位素是指核子数相同而中子数不同的原子

C.$${{α}{、}{β}}$$和$${{γ}}$$三种射线,$${{γ}}$$射线的穿透力最强

D.比结合能越大,原子越不稳定

6、['裂变的理解及计算', '能级及能级跃迁', '原子的核式结构模型', '核反应']

正确率60.0%以下说法中正确的是(

B

A.电子的发现使人们意识到了原子核具有复杂的结构

B.铀裂变反应中,如果铀块体积不够大,链式反应就不能继续

C.核反应方程:$$\mathrm{~_4^9 B e+\Delta_2^4 H e-\to~_6^{1 2} ~ C+X ~}$$中的$${{X}}$$为质子

D.氢原子由较高能级跃迁到较低能级时,向外辐射光子,其核外电子动能减小

7、['裂变的理解及计算', '能级及能级跃迁', '半衰期的概念', '聚变的理解及计算']

正确率40.0%下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

A

A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应

B.$$\stackrel{2 3 8} {9 2} U \to\stackrel{2 3 4} {9 0} T h+\stackrel{4} {2} H e$$是核裂变反应方程

C.一个氢原子从$${{n}{=}{3}}$$能级跃迁到$${{n}{=}{2}}$$能级,该氢原子放出光子,能量增加

D.将放射性元素的温度降低,它的半衰期会发生改变

8、['裂变反应', '裂变的理解及计算', '核裂变的发现--链式反应']

正确率60.0%链式反应中,重核在裂变时放出的粒子可引起其他重核的裂变,这种粒子是

B

A.电子

B.中子

C.质子

D. $${{a}}$$粒子

9、['裂变的理解及计算']

正确率60.0%$${{2}{0}{1}{8}}$$年$${{7}}$$月$${{1}{7}}$$日,$${{“}}$$中国核潜艇之父$${{”}}$$黄旭华被评为全国道德模范,在颁奖典礼上,习总书记为他$${{“}}$$让
座$${{”}}$$的场景让人记忆犹新,铀核裂变的一种核反应方程为:$$2 3 5_{9 2} U+_{0}^{1} n \to_{6 0}^{1 4 3} N d+_{4 0}^{9 0} Z r+3 X+8_{-1}^{0} e$$,该反应式中的$${{X}}$$是(

C

A.质子

B.正电子

C.中子

D.$${{α}}$$粒子

10、['裂变的理解及计算', '核裂变的发现--链式反应', '结合能与比结合能', 'α衰变的特点、本质及其方程的写法']

正确率60.0%关于近代物理的知识,下列说法正确的有(

D

A.结合能越大,原子核内核子结合得越牢固,原子核越稳定

B.铀核裂变的一种核反应方程为$$\mathrm{^{2 3 5}_{9 2} \, U \to_{5 6}^{1 4 1} \ B a+_{3 6}^{9 2} K r+2_{0}^{1} n}$$

C.$$\mathrm{^{2 3 8}_{9 2} U \to^{2 3 4}_{9 0} \ T h+X}$$中$${{X}}$$为中子,核反应类型为衰变

D.平均结合能小的原子核结合成或分解成平均结合能大的原子核时一定放出核能

1. 解析:

铀核 $$^{238}U$$ 发生 $$α$$ 衰变,核反应方程为:$$^{238}_{92}U \to ^{234}_{90}X + ^4_2He$$。

A选项: 新核 $$X$$ 的电荷数为 90,质量数为 234,故 A 错误。

B选项: 由左手定则,$$α$$ 粒子带正电且初速度方向未知,但衰变后系统动量守恒,$$α$$ 粒子和 $$X$$ 核运动方向相反。若 $$X$$ 核顺时针运动,$$α$$ 粒子必逆时针运动,故 B 错误。

C选项: 周期公式 $$T = \frac{2\pi m}{qB}$$,$$α$$ 粒子与 $$X$$ 核的周期比为 $$\frac{m_\alpha/q_\alpha}{m_X/q_X} = \frac{4/2}{234/90} = \frac{2}{2.6} = \frac{10}{13}$$,故 C 正确。

D选项: 半径公式 $$r = \frac{mv}{qB}$$,动量守恒 $$m_\alpha v_\alpha = m_X v_X$$,半径比为 $$\frac{r_\alpha}{r_X} = \frac{q_X}{q_\alpha} = \frac{90}{2} = 45$$,故 D 正确。

答案:CD

2. 解析:

A选项: 链式反应需要临界体积或临界质量条件,并非任何条件下都能发生,故 A 错误。

B选项: 核子平均质量减小说明质量亏损,会释放核能,故 B 错误。

C选项: 中等核的比结合能最大,最稳定,故 C 错误。

D选项: 光子能量 $$E = h\nu$$,动量 $$p = \frac{h}{\lambda}$$,而 $$c = \lambda\nu$$,故 $$E = pc$$,能量与动量成正比,故 D 正确。

答案:D

3. 解析:

A选项: 卡文迪许测出了引力常量,故 A 错误。

B选项: 安培提出了分子电流假说,故 B 错误。

C选项: 康普顿效应是 $$X$$ 射线散射后波长变长的现象,故 C 错误。

D选项: 裂变过程质量数守恒,但质量亏损,故 D 正确。

答案:D

4. 解析:

核反应方程为 $$^{235}_{92}U + ^1_0n \to ^{140}_{54}Xe + ^{94}_{38}Sr + mX$$。

A选项: 质量数守恒:235 + 1 = 140 + 94 + m·1 ⇒ m = 2;电荷数守恒:92 + 0 = 54 + 38 + m·0 ⇒ m 无限制。实际 $$X$$ 为中子,故 m = 2,A 错误。

B选项: $$X$$ 为中子,故 B 错误。

C选项: 裂变反应释放能量,故 C 错误。

D选项: 中等核比结合能更大,$$^{140}Xe$$ 的比结合能大于 $$^{235}U$$,故 D 正确。

答案:D

5. 解析:

A选项: 裂变反应质量数守恒,但有质量亏损,故 A 错误。

B选项: 同位素是质子数相同、中子数不同的原子,故 B 错误。

C选项: $$γ$$ 射线穿透力最强,故 C 正确。

D选项: 比结合能越大,原子核越稳定,故 D 错误。

答案:C

6. 解析:

A选项: 电子的发现说明原子可分,质子与中子的发现揭示了原子核结构,故 A 错误。

B选项: 铀块体积不足会导致中子逃逸,链式反应停止,故 B 正确。

C选项: 核反应中 $$X$$ 为中子($$^1_0n$$),故 C 错误。

D选项: 氢原子跃迁时,电子轨道半径减小,动能增大,故 D 错误。

答案:B

7. 解析:

A选项: 太阳辐射能量来自内部聚变反应,故 A 正确。

B选项: 该方程为 $$α$$ 衰变,非裂变,故 B 错误。

C选项: 氢原子跃迁时放出光子,能量减少,故 C 错误。

D选项: 半衰期与温度无关,故 D 错误。

答案:A

8. 解析:

链式反应中,重核裂变释放的中子会引发其他重核裂变,故答案为 B(中子)

答案:B

9. 解析:

核反应方程为 $$^{235}_{92}U + ^1_0n \to ^{143}_{60}Nd + ^{90}_{40}Zr + 3X + 8^0_{-1}e$$。

质量数守恒:235 + 1 = 143 + 90 + 3m + 0 ⇒ m = 1;电荷数守恒:92 + 0 = 60 + 40 + 3z - 8 ⇒ z = 0。故 $$X$$ 为中子。

答案:C

10. 解析:

A选项: 比结合能(而非结合能)反映原子核稳定性,故 A 错误。

B选项: 方程应为 $$^{235}_{92}U + ^1_0n \to ^{141}_{56}Ba + ^{92}_{36}Kr + 3^1_0n$$,故 B 错误。

C选项: $$X$$ 为 $$α$$ 粒子($$^4_2He$$),反应类型为衰变,故 C 错误。

D选项: 平均结合能增大时,会释放核能,故 D 正确。

答案:D

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