高中物理原子能應(yīng)用試題及真題考試時長：120分鐘滿分：100分班級：__________姓名：__________學(xué)號：__________得分：__________試卷名稱：高中物理原子能應(yīng)用試題及真題考核對象：高中學(xué)生題型分值分布：-單選題（10題，每題2分，共20分）-填空題（10題，每題2分，共20分）-判斷題（10題，每題2分，共20分）-簡答題（3題，每題4分，共12分）-應(yīng)用題（2題，每題9分，共18分）總分：100分一、單選題（每題2分，共20分）1.關(guān)于核能的應(yīng)用，下列說法正確的是（）A.核電站利用重核裂變釋放能量B.核電站利用輕核聚變釋放能量C.核電站的主要風(fēng)險是核輻射泄漏D.核電站的能量轉(zhuǎn)換效率低于火力發(fā)電參考答案：A2.核反應(yīng)方程式?22?Al+?21H→?2???Na+X，其中X表示（）A.?1?PB.?1?HC.?21HeD.?21B參考答案：B3.下列哪種現(xiàn)象是原子核內(nèi)部發(fā)生的變化？（）A.光電效應(yīng)B.β衰變C.康普頓散射D.氫原子光譜參考答案：B4.核電站中常用的中子減速劑是（）A.重水B.石墨C.氦氣D.鈾棒參考答案：B5.關(guān)于放射性同位素的應(yīng)用，下列說法錯誤的是（）A.放射性同位素可用于治療癌癥B.放射性同位素可用于食品保鮮C.放射性同位素的應(yīng)用會導(dǎo)致環(huán)境污染D.放射性同位素的半衰期越短，應(yīng)用越廣泛參考答案：D6.核反應(yīng)過程中，質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒的依據(jù)是（）A.能量守恒定律B.動量守恒定律C.原子核結(jié)構(gòu)理論D.相對論原理參考答案：C7.關(guān)于核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，下列說法正確的是（）A.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)需要臨界質(zhì)量B.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不可控時會導(dǎo)致核爆炸C.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的效率取決于中子類型D.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)只能在高溫高壓下進行參考答案：A8.核電站中，控制棒的作用是（）A.吸收中子，調(diào)節(jié)反應(yīng)速率B.產(chǎn)生中子，增強裂變C.冷卻反應(yīng)堆，防止過熱D.引導(dǎo)中子，提高能量轉(zhuǎn)換效率參考答案：A9.關(guān)于核聚變，下列說法錯誤的是（）A.核聚變是太陽發(fā)光發(fā)熱的原理B.核聚變反應(yīng)的產(chǎn)物是穩(wěn)定的同位素C.核聚變反應(yīng)的原料是鈾和钚D.核聚變技術(shù)目前尚未成熟參考答案：C10.放射性元素的半衰期（）A.隨溫度升高而縮短B.隨壓力增大而延長C.由原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定D.與外界環(huán)境無關(guān)參考答案：C---二、填空題（每題2分，共20分）1.核電站中，核能轉(zhuǎn)化為電能的主要過程是：核能→______→機械能→______→電能。參考答案：熱能；電能2.β衰變過程中，原子核釋放一個電子和一個______，導(dǎo)致質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)增加1。參考答案：反中微子3.核反應(yīng)方程式?23?Pu→?23?U+X，其中X表示______。參考答案：?2?He（α粒子）4.核電站中，常用的中子吸收材料是______，其作用是控制反應(yīng)堆的功率。參考答案：鎘或硼5.放射性同位素C???的半衰期為5.3年，經(jīng)過10.6年后，剩余的放射性同位素占原來的______。參考答案：1/46.核裂變過程中，一個鈾-235原子核裂變時釋放的能量約為______MeV。參考答案：2007.核聚變反應(yīng)的原料是______和______，產(chǎn)物是氦-4和中微子。參考答案：氫的同位素（氘和氚）8.放射性污染的三大來源是______、______和______。參考答案：核事故、醫(yī)療廢物、工業(yè)排放9.核電站的冷卻系統(tǒng)通常使用______或______作為冷卻劑。參考答案：水；重水10.核能的應(yīng)用分為______和______兩大類。參考答案：核能發(fā)電；核醫(yī)學(xué)---三、判斷題（每題2分，共20分）1.核電站的核廢料可以直接排放到環(huán)境中。（×）2.核裂變和核聚變都是釋放巨大能量的過程。（√）3.放射性同位素的半衰期是固定的，與外界環(huán)境無關(guān)。（√）4.核電站的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是不可控的，容易導(dǎo)致核爆炸。（×）5.核聚變反應(yīng)的原料是鈾和钚。（×）6.β衰變過程中，原子核的質(zhì)量數(shù)增加1。（×）7.核電站中，控制棒的主要作用是增強中子碰撞。（×）8.放射性污染可以通過稀釋和擴散的方式完全消除。（×）9.核能發(fā)電的效率高于火力發(fā)電。（√）10.核聚變技術(shù)目前已經(jīng)成熟，可以大規(guī)模應(yīng)用。（×）---四、簡答題（每題4分，共12分）1.簡述核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)過程。參考答案：核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是指一個中子轟擊鈾-235原子核，使其裂變產(chǎn)生兩個或多個中子，這些中子繼續(xù)轟擊其他鈾-235原子核，導(dǎo)致裂變不斷進行。反應(yīng)過程中，釋放的能量和更多的中子，形成鏈?zhǔn)椒磻?yīng)?？刂瓢敉ㄟ^吸收中子來調(diào)節(jié)反應(yīng)速率，防止反應(yīng)失控。2.放射性同位素在醫(yī)學(xué)上有哪些應(yīng)用？參考答案：放射性同位素在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用包括：-癌癥治療：利用放射線殺死癌細(xì)胞，如鈷-60治療腫瘤。-診斷：利用放射性同位素標(biāo)記的藥物進行成像，如碘-131用于甲狀腺檢查。-放射免疫分析：利用放射性同位素檢測激素、藥物等生物分子。3.核電站的安全措施有哪些？參考答案：核電站的安全措施包括：-防護屏蔽：使用厚重的混凝土和鉛屏蔽輻射。-鏈?zhǔn)椒磻?yīng)控制：通過控制棒調(diào)節(jié)中子數(shù)量。-核廢料處理：將核廢料封存于深地質(zhì)repository中。-應(yīng)急系統(tǒng)：配備冷卻系統(tǒng)、監(jiān)測設(shè)備等，防止事故發(fā)生。---五、應(yīng)用題（每題9分，共18分）1.某核電站的反應(yīng)堆中，每秒有10?個鈾-235原子核發(fā)生裂變，每個裂變釋放200MeV的能量。求該反應(yīng)堆每秒釋放多少焦耳的能量？解題思路：-1電子伏特（eV）=1.6×10?1?焦耳（J）。-每秒釋放的能量=10?×200MeV×1.6×10?1?J/eV。計算過程：10?×200×1.6×10?1?=3.2×10?×10?1?=3.2×10?12J。參考答案：3.2×10?12J。2.某放射性同位素的半衰期為3年，現(xiàn)有一克該同位素，經(jīng)過9年后剩余多少克？解題思路：-經(jīng)過一個半衰期，剩余質(zhì)量為原來的一半。-經(jīng)過兩個半衰期，剩余質(zhì)量為原來的1/4。-經(jīng)過三個半衰期，剩余質(zhì)量為原來的1/8。計算過程：1克×(1/2)3=1克×1/8=0.125克。參考答案：0.125克。---標(biāo)準(zhǔn)答案及解析一、單選題1.A（核電站利用重核裂變，如鈾-235或钚-239。）2.B（根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，X為?1?H。）3.B（β衰變是原子核內(nèi)部變化，釋放電子和反中微子。）4.B（石墨是常用的中子減速劑。）5.D（半衰期越短，衰變越快，應(yīng)用受限。）6.C（質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒是原子核結(jié)構(gòu)的基本原則。）7.A（鏈?zhǔn)椒磻?yīng)需要臨界質(zhì)量，否則中子逃逸。）8.A（控制棒吸收中子，調(diào)節(jié)反應(yīng)速率。）9.C（核聚變原料是氘和氚，不是鈾和钚。）10.C（半衰期由原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定。）二、填空題1.熱能；電能2.反中微子3.?2?He（α粒子）4.鎘或硼5.1/46.2007.氘；氚8.核事故；醫(yī)療廢物；工業(yè)排放9.水；重水10.核能發(fā)電；核醫(yī)學(xué)三、判斷題1.×（核廢料需長期封存。）2.√（核裂變和核聚變均釋放巨大能量。）3.√（半衰期由原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定。）4.×（控制棒可調(diào)節(jié)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。）5.×（核聚變原料是氘和氚。）6.×（β衰變質(zhì)量數(shù)不變。）7.×（控制棒吸收中子。）8.×（放射性污染需長期處理。）9.√（核能發(fā)電效率高于火力發(fā)電。）10.×（核聚變技術(shù)尚未成熟。）四、簡答題1.答案要點：中子轟擊鈾-235，裂變產(chǎn)生中子和能量，中子繼續(xù)轟擊其他鈾-235，形成