高中物理常用裂变反应堆的类型试题

（1）某原子核反应堆由铀棒、镉棒、慢化剂、冷却剂和水泥防护层等组成，关于它们的作用，下列说法中正确的是____（填人正确选项前的字母）．

A．铀棒是核反应堆的燃料

B．镉棒是吸收中子的材料

C．慢化剂（如石墨、重水等）起减慢核反应的作用

D．冷却剂把反应堆的热量传递出去，同时使反应堆冷却

（2）两个粒子经相互作用后转化为另外两个粒子的核反应称为二体反应，在二体反应 中，我们可以认为两个粒子组成孤立的系统，反应中遵从动量守恒和能量守恒．用α粒子 轰击氮14的反应就可以看作是一个二体反应。
（1）写出该反应的核反应方程式
（2）已知该反应是吸能反应，反应后系统的总动能减小1.20MeV，设反应前氮核是静止的，那么用来轰击氮核的α粒子的动能至少是多大？ 

北京时间2011年3月11日下午1时，日本本州岛仙台港以东130公里处发生震级9.0级的特大地震，引发日本福岛第一核电站爆炸事故并致核泄露。核辐射问题立即为国际社会所关注。基于对“核”的恐惧，核辐射对健康的危害被人为渲染，各类防辐射小道消息以讹传讹，需要人们用科学的态度，正确认识核福射对健康的危害问题。下列相关说法正确的是

A．有辐射照射就会危及人类健康

B．核电站的能量来自于天然放射性元素衰变放出的能量

C．核泄露长期危害环境的原因是泄露物存在放射性，且这些物质的半衰期很长

D．放射性核素主要通过空气、食物和水对人体造成危害

太阳内部发生的核反应主要是轻核的聚变，太阳中存在的主要元素是氢，氢核的聚变反应可以看做是4个氢核（H）结合成1个氦核（He）。下表中列出了部分粒子的质量（1u相当于931.5MeV的能量）

①写出氢核聚变的核反应方程：                                            ；
②计算发生一次核反应释放的能量。（以MeV为单位，结果保留三位有效数字）

质子数与中子数互换的核互为镜像核，例如是的镜像核，同样也是的镜像核，利用镜像核可研究短寿命不稳定核。下列说法正确的是

A．和互为镜像核

B．和互为镜像核

C．核反应+→+是α衰变

D．一个质子和两个中子结合成氚核()时一定放出能量

一个氘核和一个氚核经过核反应后生成一个氦核和一个中子，同时放出一个光子。已知氘核、氚核、中子、氦核的质量分别为m1、m2、m3、m4，普朗克常量为h，真空中的光速为c。下列说法中正确的是（   ）

A．这个反应的核反应方程是

B．这个核反应既不是聚变反应也不是裂变反应

C．辐射出的光子的能量

D．辐射出的光子的波长

(1)铀核裂变是核电站核能的重要来源，其一种裂变反应式是U＋n→Ba＋Kr＋3n.下列说法正确的有(　　)

A．上述裂变反应中伴随着中子放出

B．铀块体积对链式反应的发生无影响

C．铀核的链式反应可人工控制

D．铀核的半衰期会受到环境温度的影响

(2)如图所示，在高为h＝5 m的平台右边缘上，放着一个质量M＝3 kg的铁块，现有一质量为m＝1 kg的钢球以v₀＝10 m/s的水平速度与铁块在极短的时间内发生正碰后被反弹，落地点距离平台右边缘的水平距离为x＝2 m．已知铁块与平台之间的动摩擦因数为μ＝0.4，重力加速度为g＝10 m/s²，已知平台足够长，求铁块在平台上滑行的距离l(不计空气阻力，铁块和钢球都看成质点)．

下列说法正确的是    ．

A．汤姆生发现了电子，并提出了原子的栆糕模型

B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应

C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的强度小

D．将放射性元素掺杂到其它稳定元素中，并降低其温度，该元素的半衰期将增大

下列说法正确的是（ ）

A．Th经过6次α衰变和4次β衰变后成为稳定的原子核Pb

B．核反应方程：Be+He→C+X，其中的X是正电子

C．20个U的原子核经过两个半衰期后一定剩下5个U

D．U在中子轰击下生成Sr和Xe的过程中，原子核中的平均核子质量变小

据BBC报道，前英国政府辐射事务顾问巴斯比博士表示，日本核电站的问题极为严重，尤其令人担心的是福岛核电站三号反应堆。他称，该反应堆现在遇到了麻烦，因为它使用的是一种不同的燃料：它不是铀，而是一种铀钚混合燃料，而钚是极为危险的，因此一旦这种物质泄漏出来，将使海啸灾难雪上加霜。钚是世界上毒性第二大的物质（世界上毒性第一大的物质为钋）。一片药片大小的钚，足以毒死2亿人，5克的钚足以毒死所有人类。钚的毒性比砒霜大4．86亿奥倍，一旦泄露入太平洋全人类都玩完！239Pu，半衰期24390年。关于钚的危害的认识，你认为错误的是（  ）

A．钚是具有很强的放射性	B．钚是重金属，进入人体会破坏细胞基因从而导致癌
C．钚的半衰期比铀要长的多	D．钚核的裂变反应能放出巨大的能量

人们发现，不同的原子核，其核子的平均质量（原子核的质量除以核子数）与原子序数有如图所示的关系。下列关于原子结构和核反应的说法正确的是(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分.选对3个得5分;每选错1个扣3分，最低得分为0分).

A．由图可知，原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损，要吸收能量

B．由图可知，原子核A裂变成原子核B和C时会有质量亏损，要放出核能

C．已知原子核A裂变成原子核B和C时放出的γ射线能使某金属板逸出光电子，若增加γ射线强度，则逸出光电子的最大初动能增大。

D．在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度

E. 在核反应堆的外面修建很厚的水泥层能防止放射线和放射性物质的泄漏

[物理—选修3-5](15分)
关于原子核的结合能，下列说法正确的是 (填正确答案标号。选对I个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分)。
Ａ.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量
B.一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能
C．铯原子核()的结合能小于铅原子核()的结合能
D.比结合能越大，原子核越不稳定
Ｅ.自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能

下列说法正确的是____。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．在单缝衍射的实验中，假设只有一个光子通过单缝，该光子不可能落在暗条纹处

B．一个处于第四能级的氢原子最多能够放出3种频率的光子

C．发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

D．比结合能越大，原子核越稳定

E.β射线电离能力比a射线弱，β射线穿透能力比r射线弱

太阳现正处于主序星演化阶段。它主要是由电子和、等原子核组成。维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是释放的核能，这些核能最后转化为辐射能。根据目前关于恒星演化的理论，若由于聚变反应而使太阳中的核数目从现有数减少10％，太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段。为了简化，假定目前太阳全部由电子和核组成。
（1）为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M。已知地球半径R＝6.4×10⁶ m，地球质量m＝6.0×10²⁴ kg，日地中心的距离r＝1.5×10¹¹ m，地球表面处的重力加速度g＝10 m/s²，1年约为3.2×10⁷秒，试估算目前太阳的质量M。
（2）已知质子质量m_p＝1.6726×10^－27 kg，质量m_α＝6.6458×10^－27 kg，电子质量m_e＝0.9×10^－30 kg，光速c＝3×10⁸ m/s。求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能。
（3）又知地球上与太阳垂直的每平方米截面上，每秒通过的太阳辐射能w＝1.35×10³ W/m²。试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命。（估算结果只要求一位有效数字。）
 

关于太阳辐射的主要由来，下列说法正确的是

A．来自太阳中氢元素聚变反应释放的核能

B．来自太阳中碳元素氧化释放的化学能

C．来自太阳中重元素裂变反应释放的核能

D．来自太阳中本身贮存的大量内能

热核反应是一种理想能源的原因是      (        )

A．就平均每一个核子来说，热核反应比重核裂变时释放的能量多

B．对环境的放射性污染较裂变轻，且较容易处理

C．热核反应的原料在地球上储量丰富

D．热核反应的速度容易控制