人教版物理高二选修1-2 3.4裂变和聚变同步训练B卷
高二物理裂变和聚变试题
高二物理裂变和聚变试题1.有下列核反应：①②③④下列说法中正确的是（）A．①是原子核的人工转变的反应方程式B．②是聚变的核反应方程式C．③是α衰变的反应方程式D．④是裂变的核反应方程式【答案】ABD【解析】我们要对人工转变、聚变、裂变、衰变的定义作深入认识，根据各种定义可知：①是人工转变的反应方程式；②是聚变的核反应方程式；③并不是α衰变，而是人工转变，衰变是自发进行的，不需要外界因素的影响;④是裂变的核反应方程式.故答案为A、B、D三项.【考点】核反应裂变聚变点评：两个质量较小的核结合成一个质量较大的核的核反应叫核聚变．质量较大的核分裂成两个质量中等的核的现象称为核裂变．原子核在自然的状态下由原子核中释放出一个α粒子的现象称为α衰变．放射性同位素的原子核将一个中子转化为一个质子同时释放出一个高速电子的现象称为β衰变。
2.关于聚变，以下说法中正确的是( )A．两个轻核聚变为中等质量的原子核时放出能量B．同样质量的物质发生聚变时放出的能量比同样质量的物质裂变时释放的能量大好多倍C．聚变反应的条件是聚变物质的体积达到临界体积D．发生聚变反应时的原子核必须有足够大的动能【答案】BD【解析】两个轻核聚合为较大质量的原子核就可释放能量但不一定是中等质量的核，故A项错误；聚变反应放出的能量比同样质量的物质裂变时释放的能量大得多，这点由聚变反应的特点我们就可以知道，故B项正确；裂变反应的条件是裂变物质的体积达到临界体积，而聚变反应的条件是原子核间距达到10-15 m，故要求有足够大的动能才能克服原子核间的斥力做功，故C项错、D项正确【考点】原子核反应聚变点评：核能的开发和利用可以采用两种方法：一种是利用核裂变释放能量，另一种是利用核聚变释放能量，人工控制链式反应的速度和平利用核能，是核电站的原理，由于核聚变需要高温高压，人类还无法和平利用核聚变时放出的能量．3.一个原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为+,则下列叙述正确的是( )A．X原子核中含有86个中子B．X原子核中含有141个核子C．因为裂变时释放能量，根据E=mc2，所以裂变后的总质量数增加D．因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少【答案】A【解析】由核反应方程知X的电荷数为x=92-38=54，X的质量数为y=235+1-94-2=140，故其中中子个数为140-54=86，所以A项正确，B项不正确.由于裂变时释放能量，故裂变后总质量减小，但质量数不变，故C、D两项不正确.【考点】裂变质能方程点评：裂变和聚变是在原子物理中学习的两种重要反应：聚变和裂变反应的特点以及应用；质量数和电荷数守恒在核反应中的应用以及质子数、中子数、质量数等之间关系；质能方程的应用，正确理解半衰期的含义等。
(练习)人教版物理高二选修35 19.7核聚变同步训练B卷
人教版物理高二选修35 19.7核聚变同步训练B卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共30分)1. （2分） (2020高二下·哈尔滨期中) 现有核电站是利用核能发电，对于缓解能源危机起到了重要作用。
我们现在利用核能发电主要是利用了（）A . 重核的裂变B . 轻核的聚变C . 两种方式共存D . 核能发电对环境污染严重2. （2分） (2018高二下·邢台期末) 下列说法正确的是（）A . 氢原子的光谱是连续谱B . 核反应中，质量数守恒，电荷数守恒C . 比结合能越小，原子核越稳定D . 只要人射光的强度足够大，就能发生光电效应3. （2分） (2020高二上·吉林期末) 下列核反应方程中，属于重核裂变的是（）A . 卢瑟福发现质子的核方程B . 贝克勒尔发现天然放射现象，其中的一种核方程C . 太阳中发生的热核反应，典型的一种核方程D . 核电站可控的链式反应中，典型的一种核方程4. （2分）太阳内部持续不断地发生着4个质子（ H）聚变为1个氦核（ He）的热核反应，核反应方程是4 H→ He+2X．已知质子、氦核、X的质量分别为m1、m2、m3 ，真空中的光速为c．下列说法中正确的是（）A . 方程中的X表示中子B . 方程中的X表示电子C . 这个核反应中的质量亏损△m=4m1﹣m2D . 这个核反应中释放的核能△E=（4m1﹣m2﹣2m3）c25. （2分）关于轻核聚变释放核能，下列说法正确的是（）A . 一次聚变反应一定比一次裂变反应释放的能量多B . 聚变反应比裂变反应每个核子释放的平均能量一定大C . 聚变反应中粒子的比结合能小D . 聚变反应中由于形成质量较大的核，故反应后质量增加6. （2分）下列说法正确的是（）A . 汤姆孙发现电子，提出原子的核式结构模型B . 金属的逸出功随入射光的频率增大而增大C . 核力存在于原子核内所有核子之间D . 核电站是利用重核裂变反应所释放的核能转化为电能7. （2分） (2020高二下·辽宁月考) 下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（）A . 汤姆孙通过分析甲图中的α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型B . 乙图为光电效应实验：只要有光射到金属板上，就一定有光电子射出C . 丙图表示的是磁场对α、β和γ射线的作用情况，其中①是α射线，②是γ射线D . 丁图表示的核反应属于重核裂变，是人工无法控制的核反应8. （2分） (2018高二下·黄冈期末) 下列说法正确的是（）A . 康普顿效应揭示了光的粒子性，表明光子除了具有能量之外还具有动量B . 放射性元素的半衰期与外界温度有关C . 结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定D . 太阳的巨大能量是核裂变产生的9. （2分）下列说法中正确的是（）A . α粒子散射实验表明了原子核具有复杂结构B . 石墨在反应堆起到降低核反应速度的作用C . 燃料铀在反应堆中发生裂变反应D . 将铀棒插入得更深些，反应堆的核反应速度将降低10. （2分） (2020高二下·上海月考) 秦山核电站发电的能量来自于（）A . 天然放射性元素衰变放出的能量B . 原子核人工转变放出的能量C . 重核裂变放出的能量D . 化学反应放出的能量11. （2分）氘核（）和氚核（）的核反应方程如下：++，该氘核的质量为m1 ，氚核的质量为m2 ，氦核的质量为m3 ，中子的质量为m4,则反应过程中释放的能量为（）A . （m1+m2-m3）c2B . (m1+m2-m4)c2C . (m1+m2-m3-m4)c2D . (m3+m4-m1-m2)c212. （2分）下列说法正确的是（）A . Th核发生一次α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了4B . 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应C . 若使放射性物质的温度升高，其半衰期可能变小D . β射线是由原子核外的电子电离产生13. （2分） (2020高二下·鹤岗期末) 下列说法正确的是（）A . 是一种核裂变反应B . 放射性元素的半衰期与外界的温度有关C . 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应D . 卢瑟福为解释α粒子散射实验现象提出了原子核式结构学说14. （2分） (2017高二下·九江期末) 下列四幅图的有关说法中正确的是（）A . 甲图中，球m1以速度v碰撞静止球m2 ，若两球质量相等，碰后m2的速度一定为vB . 乙图中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，最大初动能越大C . 丙图中，射线甲由电子组成，射线乙为电磁波，射线丙由α粒子组成D . 丁图所示的链式反应属于重核的裂变15. （2分）核电站利用核能发电，它的核心设备是反应堆，下列说法正确的是（）A . 反应堆是用人工方法控制链式反应速度并获得核能的装置B . 目前核电站都是通过聚变反应来利用核能C . 控制棒的作用是使中子减速，从而控制链式反应的速度D . 通入反应堆中的水起冷却作用和吸收中子的作用二、填空题 (共5题；共9分)16. （1分）氦3是一种十分清洁、安全的能源，开发月壤中蕴藏丰富的氦3资源，对人类社会今后的可持续发展具有深远意义．研究发现在太阳内部两个氘核可聚变成氦3，则两个氘核聚变成 He核的核反应方程为________．17. （2分） (2017高二下·黑龙江期中) 放射性物质 Pb和 Co的核衰变方程分别为：Po→ Pb+X1Co→ Ni+X2方程中的X1代表的是________，X2代表的是________．18. （2分）如图所示为卢瑟福发现质子的实验装置．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．写出该实验的核反应方程为：________；充入氮气后，调整银箔厚度，使S上________（填“能见到”或“见不到”）质子引起的闪烁．19. （2分） (2017高二下·宜城期中) 氦3是一种十分清洁、安全的能源，开发月壤中蕴藏丰富的氦3资源，对人类社会今后的可持续发展具有深远意义．研究发现在太阳内部两个氘核可聚变成氦3，已知氘核的质量为2.0136u，中子的质量为1.0087u， He核质量为3.0150u．若质量亏损1u释放的核能为931.5MeV，则两个氘核聚变成 He核的核反应方程为________；上述反应中释放的核能为________．20. （2分）(2016·江苏模拟) 核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电，是常用的核燃料，受一个中子轰击后裂变成和两部分，并产生________个中子。
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2020-2021学年[同步]人教版高中物理选修1-2第三章3.4练习卷（解析版）姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________题型选择题填空题解答题判断题计算题附加题总分得分1. （知识点：）评卷人得分（2014•上海）核反应方程Be+He→C+X中的X表示（）A.质子B.电子C.光子D.中子【答案】D【解析】试题分析：根据核反应方程中的质量数和电荷数守恒判断出X的质子数和质量数，即可判断X是那种粒子．解：设X的质子数为m，质量数为n，则有：4+2=m+6，9+4=12+n，所以m=0，n=1，即X为中子，故ABC错误，D正确．故选：D．点评：本题考查了质量数和电荷数守恒的应用，注意记住各种常见粒子的质量数和质子数．（2014•上海）链式反应中，重核聚变时放出的可使裂变不断进行下去的粒子是（）A.质子B.中子C.β粒子D.α粒子【答案】B【解析】试题分析：在重核的裂变中，铀235需要吸收一个慢中子后才可以发生裂变．解：在重核的裂变中，铀235需要吸收一个慢中子后才可以发生裂变，所以重核聚变时放出的可使裂变不断进行下去的粒子是中子．故选：B．点评：铀235需要吸收一个慢中子后才可以发生裂变是裂变的必要条件，要牢记．（2014•黄浦区二模）现已建成的核电站的能量来自于（）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【答案】C【解析】试题分析：本题比较简单，考查了核能的利用，根据裂变反应的原理和应用可直接求解．解：重核裂变过程中有质量亏损，伴随着巨大能量放出，目前核电站均是采用了重核裂变放出的能量进行的，故ABD错误，C正确．故选C．点评：在平时学习中对于简单知识不能忽略，注意积累加强记忆，并能了解相关知识的应用．（2014•宜昌模拟）下列说法中正确的是（）A. 卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为He+N→O+HB. 铀核裂变的核反应是U→Ba+Kr+2nC. 质子、中子、α 粒子的质量分别为m1、m2、m3，那么质子和中子结合成一个α 粒子，所释放的核能为△E=（m3﹣m1﹣m2）c2D. 原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ1的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为λ2的光子，已知λ1＞λ2．那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要吸收波长为的光子E．原子核的半衰期由核内部自身因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件无关【答案】ADE【解析】试题分析：A、卢瑟福通过α粒子轰击氮核得到质子．B、铀核裂变是通过一个中子轰击铀核，产生3个中子，写核反应方程式时，核反应前和核反应后的中子不能约．C、轻核聚变有质量亏损，求出质量亏损，根据质能方程求出释放的能量．D、通过波长的大小关系，确定出频率的大小关系，从而知道a能级和c能级的能量高低，通过Em﹣En=h求出光子的波长．E、半衰期由核内部自身因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件无关．解：A、卢瑟福通过α粒子轰击氮核得到质子，发现质子的核反应方程为He+N→O+H，故A 正确．B、铀核裂变的核反应方程是：U→Ba+Kr+2n，两边中子不能约．故B错误．C、质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3．质子和中子结合成一个α粒子，质量亏损△m=（m1+m2﹣m3），根据质能方程，释放的能量为△E=△mc2=（m1+m2﹣m3）c2．故C错误．D、已知λ1＞λ2，所以γ1＜γ2，知从a能级状态跃迁到b能级状态时发射光子的能量小于从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收光子的能量，所以a能级的能量小于c能级的能量，有hγ2﹣hγ1=hγ3，即h﹣h=h，解得：λ3=．故D正确．E、原子核的半衰期由核内部自身因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件无关，故E正确；故选：ADE点评：本题主要考查了核反应方程、质能方程以及能级等知识点，知道能极差与光子频率的关系，注意半衰期与原子所处的化学状态和外部条件无关．（2014•海淀区一模）下列表示重核裂变的方程是（）A.H+H→He+nB.P→Si+ eC.N+He→O+HD.U+n→Si Xe+10n【答案】D【解析】试题分析：重核的裂变是指质量数较大的原子核分裂成两个中等质量的原子核．解：重核的裂变是指质量数较大的原子核分裂成两个中等质量的原子核，A为聚变，B为β衰变，C为发现质子的方程，D是重核裂变，故D正确．故选：D．点评：本题考查了重核裂变的特点，在学习中还有掌握三种衰变、聚变和一些典型的核反应方程．（2014•盐城一模）钚的一种同位素衰变时释放巨大能量，如图所示，其衰变方程为Pu→U+He+γ，则（）A.核燃料总是利用比结合能小的核B.核反应中γ的能量就是的结合能C.核比核更稳定，说明的结合能大D.由于衰变时释放巨大能量，所以比的比结合能小【答案】AD【解析】试题分析：比结合能越大，越稳定，核燃料总是利用比结合能小的核，由于比的比结合能小，衰变时释放巨大能量，根据质量亏损与释放能量的关系．解：A、根据比结合越大，越稳定，则核燃料总是利用比结合能小的核．故A正确．B、核反应中γ的能量就是的结合能．故B错误．C、比核更稳定，说明的比结合能大，所以衰变时，会释放巨大能量．故C错误．D正确．故选：AD．点评：解决本题的关键知道核反应过程中，比结合能的大小与释放能量的多少关系，注意比结合能与结合能的区别．（2014•兰州一模）下列说法正确的是（）A. 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应B. 汤姆孙发现电子，表明原子具有复杂结构C. 卢瑟福发现了中子，查德威克发现了质子D. 一束光照射到某金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短E．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，电子的动能减少，原子总能量增大【答案】ABE【解析】试题分析：太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应，汤姆孙发现电子，说明电子是原子的组成部分，卢瑟福发现了质子，查德威克发现了中子，不能发生光电效应是因为入射光的频率小于该金属的截止频率．解：A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应，A正确；B、汤姆孙发现电子，说明电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元，B正确；C、卢瑟福发现了质子，查德威克发现了中子，C错误；D、一束光照射到某金属上不能发生光电效应是因为入射光的频率小于该金属的截止频率，D错误；E、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，电子的动能减少，原子总能量增大，E正确．故选：ABE点评：本题考查物理学史、玻尔理论、发生光电效应的条件等知识点，难点不大，需要平时多积累．（2014•袁州区模拟）北京时间2011年3月11日13时46分，在日本本州岛附近海域发生里氏9.0级强烈地震，地震和海啸引发福岛第一核电站放射性物质泄漏，其中放射性物质碘131的衰变方程为I→Xe+Y．根据有关放射性知识，下列说法正确的是（）A. Y粒子为β粒子B. I的半衰期大约是8天，若取4个碘原子核，经16天就可能剩下1个碘原子核了C. 生成的Xe处于激发态，放射γ射线．γ射线的穿透能力最强，电离能力也最强D.I中有53个质子和131个核子E．如果放射性物质碘131处于化合态，可能对放射性会有影响【答案】AD【解析】试题分析：根据衰变过程中质量数和电荷数守恒列出衰变方程．半衰期是一个统计规律，只对大量的原子核才适用，对少数原子核是不适用的．解：A、53131I→54131Xe+Y，根据衰变过程中质量数和电荷数守恒，Y粒子为β粒子，故A正确．B、半衰期是一个统计规律，只对大量的原子核才适用，对少数原子核是不适用的．所以，则若取4个碘原子核，经16天剩下几个碘原子核无法预测．故B错误．C、生成的54131Xe处于激发态，还会放射γ射线．γ射线的穿透能力最强，γ射线是高能光子，即高能电磁波，它是不带电的，所以γ射线的电离作用很弱，故C错误．D、53131I中有53个质子，131表示质量数即核子数，故D正确．E、半衰期与外部环境和所处状态无关，E错误；故选：AD．点评：知道半衰期的意义．知道zxI中，x为质量数，z为核电荷数．半衰期是一个统计规律，只对大量的原子核才适用，对少数原子核是不适用的．（2014•湖南二模）下列说法正确的是（）A. 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应B. 汤姆孙发现电子，表明原子具有核式结构C. Bi的半衰期是5天，12g Bi经过1 5天后还有1.5g未衰变D. 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，原子总能量增大．【答案】CD【解析】试题分析：太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反应，汤姆孙发现电子，卢瑟福提出原子具有核式结构，根据半衰期公式知经过1 5天后还剩余八分之一没有衰变．解：A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反应，A错误；B、汤姆孙发现电子，卢瑟福提出原子具有核式结构，B错误；C、根据半衰期公式知经过1 5天后还剩余八分之一没有衰变，即还有1.5g未衰变，C正确；D、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，原子总能量增大，D正确．故选：CD点评：掌握裂变、聚变的特点及方程式，知道半衰期的特点及公式应用，了解物理学史．（2014•唐山二模）关于核反应方程Th→Pa+X+△E，△E为释放出的核能，X为新生成粒子），已知Th的半衰期为T，则下列说法正确的是（）A. Pa没有放射性B. Pa没比Th少1个中子，X粒子是从原子核中射出的，此核反应为β衰变C. N0个Th经2T时间因发生上述核反应而放出的核能为N0△E（N0数值很大）D. Th的比结合能为E．Th的化合物的半衰期比T长【答案】BC【解析】试题分析：质量数较大的核都有放射性，β衰变是原子核内的中子转化为质子而释放一个电子，半衰期与原子核所处状态无关．解：A、质量数较大的核都有放射性，A错误；B、由质量数和电荷数守恒知X为电子，是原子核内的中子转化为质子而释放一个电子，B正确；C、经2T时间还剩余四分之一没衰变，发生上述核反应而放出的核能为N0△E，C正确；D、Pa的比结合能为，D错误；E、半衰期与原子核所处状态无关，E错误；故选：BC点评：本题关键是掌握爱因斯坦质能方程△E=△mc2以及比结合能的计算公式，掌握衰变的实质和半衰期的特点．（2014•开封模拟）下列描述中正确的是（）A. 放射性元素发生β衰变时所释放的电子来源于原子的核外电子B. 卢瑟福的原子核式结构学说能很好地解释α粒子散射实验事实C. 氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，再向低能级跃迁时放出光子的频率一定等于入射光子的频率D. 分别用X射线和紫光照射同一金属表面都能发生光电效应，则用X射线照射时光电子的最大初动能较大E．（钍）核衰变为（镤）核时，衰变前Th核质量大于衰变后Pa核与β粒子的总质量【答案】BDE【解析】试题分析：放射性元素发生β衰变时所释放的电子来源于原子核中的中子的变化；卢瑟福的原子核式结构学说能很好地解释α粒子散射实验事实；氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，再向低能级跃迁时放出光子的频率不一定等于入射光子的频率；分别用两种不同频率的光照射同一金属表面都能发生光电效应，频率大的光照射时光电子的最大初动能较大；（钍）核衰变为（镤）核时，释放一定的能量，所以衰变前Th核质量大于衰变后Pa核与β粒子的总质量．解：A、β衰变是原子核的衰变，与核外电子无关，β衰变时释放的电子是由核内一个中子转化成一个质子的同时释放出来的．故A错误；B、卢瑟福的原子核式结构学说能很好地解释α粒子散射实验事实；故B正确；C、氢原子在像低能级跃迁过程中可能放出多种频率的光子，因此放出光子的频率不一定等于入射光子的频，故C错误；D、根据爱因斯坦光电效应方程可知，发生光电效应时，光电子的最大初动能随入射光的频率的增大而增大，X射线和紫光相比频率比较大，因此用X光照射该金属板时逸出的光电子最大初动能最大，故D正确；E、核反应过程中质量数守恒但是质量不守恒，伴随着释放能量，质量发生亏损，故E正确．故选：BDE点评：选修的内容考查的知识点很广但不深，把课标上要求识记和理解的知识点记牢即可，应用也是最简单的应用．（2014•闵行区二模）在下列核反应方程中，X代表质子的方程是（）A.+→+XB.+→+XC.→+XD.+X→+【答案】B【解析】试题分析：根据核反应方程中质量数和电荷数守恒，求出未知粒子的核电荷数和质量数即可判断粒子的种类．解：A、根据质量数和电荷数守恒得X的电荷数为0，质量数为1，所以X是中子，故A错误；B、同理X的电荷数为1，质量数为1，所以X为质子，故B正确；C、X的电荷数为﹣1，质量数为0，所以X是电子，故C错误；D、X的电荷数为1，质量数为2，所以X是氘核，故D错误．故选：B．点评：正确书写核反应方程是学习原子物理的重点，要注意质量数和电荷数守恒的应用．（2014•深圳二模）下列说法正确的有（）A.方程式U→Th+He是重核裂变反应方程B.方程式H+H→He+γ是轻核聚变反应方程C.氢原子光谱是分立的D.氢原子从某激发态跃迁至基态要吸收特定频率的光子【答案】BC【解析】试题分析：裂变是质量较重的核裂变为质量中等的核，聚变是质量较轻的核转化为质量较大的核，氢原子的轨道是不连续的，是一些特殊的分立的值，电子只能在这些轨道上绕原子核运动，从激发态跃迁至基态要放出收特定频率的光子．解：A、方程式U→Th+He是α衰变方程，故A错误；B、聚变是质量较轻的核转化为质量较大的核，所以方程式H+H→He+γ是轻核聚变反应方程，故B 正确；C、由于氢原子的轨道是不连续的，而氢原子在不同的轨道上的能级En=，故氢原子的能级是不连续的即是分立的，故C正确；D、氢原子从某激发态跃迁至基态要放出特定频率的光之，故D错误．故选：BC点评：正确解答本题需要掌握：裂变、聚变的反应的特点及波尔理论的内容，波尔理论在高中阶段要求层次较低，难度不大，涉及内容较固定，只要掌握好波尔理论的内容，即可解决这类问题．（2014•韶关二模）下列说法正确的是（）A.88226Ra衰变为86222Rn要经过1次α衰变和1次β衰变B.23592U+10n→14156Ba+9236Kr+310n 此方程是核裂变方程C.42He+94Be→126C+X此方程中X是中子D.12H+13H→10n+X此方程中X是质子【答案】BC【解析】试题分析：由质量数和电荷数守恒判断衰变次数，裂变是质量较重的核裂变为质量中等的核，由质量数和电荷数守恒判断x．解：A、设经过X次α衰变、Y次β衰变，则由226﹣222=4X，88﹣2X+Y=86，解得X=1，Y=0，故A错误；B、裂变是质量较重的核裂变为质量中等的核，则23592U+10n→14156Ba+9236Kr+310n 此方程是核裂变方程，故B正确；C、根据质量数和电荷数守恒知：x为10n，即为中子，故C正确；D、根据质量数和电荷数守恒知：x为42n，即为氦核，故D错误；故选：BC点评：正确书写核反应方程是学习原子物理的重点，要注意质量数和电荷数守恒的应用．（2014•河西区二模）关于核电站获取核能的基本核反应方程可能是（）A.U+n→Sr+Xe+10nB.N+He→O+HC.H+H→He+nD.U→U+He【答案】A【解析】试题分析：现在的核电站用的是裂变反应，从选项中找出裂变反应方程即可．解：现在的核电站用的是裂变反应获取能量，A是裂变反应，A正确；B是发现质子的反应，C是聚变反应，D是α衰变．故选：A．点评：本题考查了重核的裂变，要记住一些特殊的核反应方程，知道属于裂变反应还是聚变反应．（2014•齐齐哈尔三模）由于放射性元素Np的半衰期很短，所以在自然界一直未被发现，而是在使用人工的方法制造后才被发现．已知Np经过一系列α衰变和β衰变后变成Bi，下列论断中正确的（）A. 核Bi比核Np的少28个中子B. 衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变C. 衰变过程中共发生了4次α衰变和7次β衰变D. 发生β衰变时，核内中子数减少，质子数增加E．质量为m0的放射性匀速Np，经过4个半衰期后，剩下的放射性元素Np的质量为m0【答案】BDE【解析】试题分析：正确解答本题需要掌握：电荷数、质子数以及质量数之间的关系；能正确根据质量数和电荷数守恒判断发生α和β衰变的次数．解：A、83209Bi的原子核比93237Np少10个质子，质子数和中子数总共少28，故83209Bi的原子核比93237Np 少18个中子，故A错误；B、设83209Bi变为93237Np需要经过x次α衰变和y次β衰变，根据质量数和电荷数守恒则有：93=2x ﹣y+83，4x=237﹣209，所以解得：x=7，y=4，故B正确，C错误；D、β衰变是原子核内的中子转化为质子释放一个电子，所以中子数减少，质子数增加，故D正确．E、一次衰变后质量变为原来的一半，则经过4个半衰期后，剩下的放射性元素Np的质量为原来的，即为m0，故E正确．故选：BDE．点评：本题考查了原子核衰变过程中质量数和电荷数守恒的应用，对于这一重点知识，要注意加强练习．（2l点评：本题比较简单，在平时学习中要掌握衰变，裂变，聚变和几种粒子发现的方程式．（2014•西藏模拟）下列说法正确的是（）A. 放射性元素的半衰期随温度的升高而减小B. 放射性元素放射出的α射线、β射线和γ射线，电离能力最强的是α射线C. Th衰变成Pb要经过6次α衰变和4次β衰变D. 原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁的过程，是吸收能量的过程E．光电效应的实验结论是：对于某种金属，超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大【答案】BCE【解析】试题分析：半衰期与外界因素无关，电离能力最强的是α射线，根据质量数和电荷数守恒判断衰变种类和次数，超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大．解：A、原子核的衰变是由原子核内部因素决定的，与外界环境无关，故A错误；B、放射性元素放射出的α射线．β射线和γ射线，电离能力最强的是α射线，故B正确；C、发生β衰变一次，质子数增加1个，但质量数不会变化，质量数的变化是由α衰变引起的，Th比Th Pb多24个质量数，一次α衰变，质量数减少4个，故发生了6次α衰变．而发生一次α衰变质子数要减速2个，故6次α衰变，质子数要减速12个，Th比ThPb只多8个质子数，则说明发生了4次β衰变，故C正确；D、原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁的过程，是释放能量的过程．故D错误；E、对于某种金属，超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大，故E正确；故选：BCE．点评：本题考查的知识点较多，难度不大，在学习选修时要全面掌握各个知识点．（2014•重庆模拟）太阳内部持续不断地发生着4个质子（）聚变为1个氦核（He）的热核反应，核反应方程是4H→He+2X，这个核反应释放出大量核能．已知质子、氦核、X的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c．下列说法中正确的是（）A.方程中的X表示中子（n）B.方程中的X表示正电子（e）C.这个核反应中质量亏损△m=4m1﹣m2D.这个核反应中释放的核能△E=（4m1﹣m2﹣m3）c2【答案】B【解析】试题分析：根据核反应过程中质量数与核电荷数守恒，求出X的核电荷数，确定其种类；先求出核反应的质量亏损，然后由质能方程求出释放的核能．解：由核反应质量数守恒、电荷数守恒可推断出X为e，故A错误、B正确；质量亏损为：△m=4m1﹣m2﹣2m3；释放的核能为：△E=△mc2=（4m1﹣m2﹣2m3）c2，故C错误、D也错误．故选：B．点评：知道质量数守恒与核电荷数守恒是判断粒子X种类的关键，熟练应用质能方程即可求出核反应释放的能量．（2014•珠海二模）“两弹”所涉及的基本核反应方程有：①U+n→Sr+Xe+10n，②H+H→He+n，关于这两个方程，下列说法正确的是（）A.方程①属于α衰变B.方程②属于轻核聚变C.方程①的核反应是太阳能的源泉D.方程②中的H与He互为同位素【答案】B【解析】试题分析：重核裂变是质量数较大的核裂变为质量中等的核，聚变是质量数较小的和转化为质量较大的核，在转化过程中质量数和电荷数都守恒．太阳能的产生是由于太阳内部高温高压条件下的热核聚变反应形成的．解：A、方程①是质量数较大的核裂变为质量中等的核，属于重核裂变，故A错误；B、方程②是质量数较小的和转化为质量较大的核，属于轻核聚变，故B正确；C、太阳能的产生是由于太阳内部高温高压条件下的热核聚变反应形成的，故C错误；D、同位素的质子数相同，故D错误．故选：B点评：理解裂变和聚变的特点，对于原子物理中核反应方程、裂变、聚变和衰变等基本知识要熟练掌握和应用．试卷第 11 页共 11 页。
人教版物理高二选修1-2 3.5核能的利用同步训练B卷新版
人教版物理高二选修1-2 3.5核能的利用同步训练B卷新版姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题（共15小题） (共13题；共26分)1. （2分） (2018高二下·南平期末) 下列关于原子和原子核的说法正确的是（）A . 粒子散对实验现象中，绝大多数粒子不偏转，说明原子内几乎是“空”的B . 核聚变反应方程中，表示质子C . 放射性元素的半衰期随温度的升高而变短D . 衰变现象说明粒子是原子核的组成部分【考点】2. （2分）(2017·临川模拟) 下列说法正确的是（）A . 两个质子之间，不管距离如何，核力总是大于库仑力B . 天然放射现象的发现，揭示了原子的核式结构C . 由爱因斯坦质能方程可知，质量与能量不可以相互转化D . 原子核内的某一核子与其它核子间都有核力作用【考点】3. （2分）关于放射性同位素的应用，下列说法中正确的是（）A . 利用γ射线使空气电离，消除静电B . 利用α射线照射植物的种子，使产量显著增加C . 利用β射线来治肺癌、食道癌D . 利用放射性同位素跟它的非放射性同位素的化学性质相同，可以作为示踪原子【考点】4. （2分）(2019·文登模拟) 关于天然放射现象，下列说法正确的是（）A . 玛丽居里发现了天然放射现象B . 天然放射现象说明原子是可以分割的C . 原子序数大于或等于83的元素都具有放射性D . 温度越高，放射性元素的放射性就越强【考点】5. （2分） (2017高二下·江津期中) 下列说法正确的是（）A . 玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立B . 可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施C . 天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转D . 观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率相同【考点】6. （2分）如图所示，甲、乙是分别用“阴极射线管”和“洛伦兹力演示仪”实验时的两幅图片，忽略地磁场的影响，下列说法正确的是（）A . 甲图中的电子束径迹是抛物线B . 乙图中的电子束径迹是圆形C . 甲图中的电子只受电场力作用D . 乙图中的电子受到的洛伦兹力是恒力【考点】7. （2分） (2017高二下·涞水期中) 下列说法正确的是（）A . 天然放射性现象说明原子核内部具有复杂的结构B . α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构C . 原子核发生α衰变生成的新核原子序数增加D . 氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长小于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长【考点】8. （2分）下列说法正确的是（）A . 阴极射线和β射线本质上都是电子流，都来自于原子的核外电子B . 温度越高，黑体辐射强度的极大值向频率较小的方向移动C . 天然放射现象的发现，让人们不知道原子核不是组成物质的最小微粒D . 公安机关对2014年5月初南京丢失铱﹣192放射源的4名责任人采取强制措施是因为该放射源放出大剂量的射线会污染环境和危害生命．【考点】9. （2分）如图所示，阴极射线示波管的聚集电场是由电极A1、A2形成，实线为电场线，虚线为等势线，z 轴为该电场的中心轴线，P、Q、R为一个从左侧进入聚焦电场的电子运动轨迹上的三点，则下列说法不正确的是（）A . 电极A1的电势低于电极A2的电势B . 电子在P点处的动能大于在Q点处的动能C . 电场中Q点的电场强度大于R点的电场强度D . 电子从P至R的运动过程中，电场力对它一直做正功【考点】10. （2分）如图为电视机显像管中电子束偏转的示意图．磁环上的偏转线圈通以图示方向的电流时，沿轴线向纸内射入的电子束的偏转方向（）A . 向上B . 向左C . 向下D . 向右【考点】11. （2分）如图所示是用阴极射线管演示电子在磁场中受洛伦兹力的实验装置，图中虚线是电子的运动轨迹，那么下列关于此装置的说法正确的是（）A . A端接的是高压直流电源的正极B . C端是蹄形磁铁的N极C . C端是蹄形磁铁的S极D . 以上说法均不对【考点】12. （2分） 2011年3月11日，日本大地震引发了福岛核电站核泄漏事故，下列关于核电站的说法正确的是（）A . 核电站利用核聚变反应时释放的能量进行发电B . 核电站利用海洋的潮汐能发电C . 核能是可再生能源D . 核泄漏释放的放射性物质发出的射线对人体是有危害的【考点】13. （2分）(2017·新化模拟) 下列说法正确的是（）A . 原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律B . α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流C . 氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D . 发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关【考点】二、填空题（共5小题） (共5题；共8分)14. （1分）如图所示，电子枪射出的电子束进入示波管，在示波管正下方有竖直放置的通电环形导线，则示波管中的电子束将________偏转．（填“向上”“向下”“向里”“向外”）【考点】15. （2分） (2020·青浦模拟) a射线、β射线、γ射线、阴极射线四种射线中由原子核内射出、属于电磁波的射线是________，不是原子核内射出的射线是________。
人教版物理高二选修1-2 3.5核能的利用同步训练B卷
人教版物理高二选修1-2 3.5核能的利用同步训练B卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题（共15小题） (共13题；共26分)1. （2分） (2017高二下·黑龙江期末) 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=4B . k=2，d=2C . k=1，d=6D . k=2，d=32. （2分） (2017高二下·鄞州期末) 以下说法中正确的是（）A . 照相机镜头表面的镀膜是光的偏振现象的应用B . β衰变所放出的电子来自原子核外C . γ射线是一种波长很短的电磁波D . 放射性元素的半衰期随温度的升高而变短3. （2分） (2020高三上·滨州期末) 关于近代物理知识，下列说法正确的是（）A . 放射性元素的半衰期随温度的升高而变短B . 衰变现象说明电子是原子核的组成部分C . 由核反应方程，可知X是中子D . 比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核时要放出核能4. （2分）下列说法正确的是（）A . 阴极射线和β射线本质上都是电子流，都来自于原子的核外电子B . 温度越高，黑体辐射强度的极大值向频率较小的方向移动C . 天然放射现象的发现，让人们不知道原子核不是组成物质的最小微粒D . 公安机关对2014年5月初南京丢失铱﹣192放射源的4名责任人采取强制措施是因为该放射源放出大剂量的射线会污染环境和危害生命．5. （2分） (2017高二下·商丘期中) 在威耳逊云室中，关于放射产生的射线径迹，下列说法中正确的是（）A . 由于γ射线的能量大，更容易显示其径迹B . 由于β粒子的速度大，其径迹粗而且长C . 由于α粒子的速度小，更不易显示其径迹D . 由于α粒子的电离作用强，其径迹直而粗6. （2分）日本东部海域9.0级大地震所引发的福岛核电站泄漏事故，让全世界都陷入了恐慌．下面关于核辐射说法正确的是（）A . 核泄漏中放射性物质都是天然放射性元素B . 放射性辐射对人类一定都是有害的C . α、β、γ三种射线中只有γ射线是不带电的D . 可以通过改变放射性物质的外部环境来改变放射性衰变的快慢7. （2分）(2019·文登模拟) 关于天然放射现象，下列说法正确的是（）A . 玛丽居里发现了天然放射现象B . 天然放射现象说明原子是可以分割的C . 原子序数大于或等于83的元素都具有放射性D . 温度越高，放射性元素的放射性就越强8. （2分）(2020·普陀模拟) 在天然放射现象中，放出的三种射线里有一种射线是带正电的。
人教版高二物理选修1-2第三章核能第四节裂变和聚变课后训练
人教版（新课程标准）高中物理选修1-2第三章核能四、裂变和聚变课后训练一、单选题1.在核反应方程1327Al+24He →1530P+X 中，X 表示的是（ ）A. 质子B. 中子C. 电子D. α粒子 2.下列说法正确的是( )A. α 粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子组成的B. 比结合能越大，原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定C. 核力是短程力，其表现一定为吸引力D. 质子、中子、 α 粒子的质量分别为 m 1 、 m 2 、 m 3 ，由2个质子和2个中子结合成一个 α 粒子，释放的能量是 (m 1+m 2−m 3)c 23.对下列各原子核变化的方程，表述正确的是（ ） A. 715N+11H →612C+24He 是α衰变 B. 13H+12H→24He+01n是β衰变 C.92238U→92234Th+24He是核裂变反应 D. 92235U+01n→54140Xe+3894Sr+201n 是核裂变反应 4.已知氘核的平均结合能为1.1 MeV ，氦核的平均结合能为7.1 MeV ，则两个氘核结合成一个氦核时( ) A. 释放出4.9 MeV 的能量 B. 释放出6.0 MeV 的能量 C. 释放出24.0 MeV 的能量 D. 吸收4.9 MeV 的能量5.科学家使用核反应获取氚，再利用氘和氚的核反应获得能量，核反应方程分别为： X+Y →H 24e+H 13+4.9MeV 和 H 12+H 13→H 24e+X +17.6MeV ，下列表述正确的有（ ）A. X 是质子B. Y 的质子数是3，中子数是6C. 氘和氚的核反应是核聚变反应D. 两个核反应都没有质量亏损6.有一种典型的铀核裂变，生成钡和氪，同时放出3个中子，其核反应方程可表示为， U 92235+X →56144Ba +3689Kr +301n 已知部分原子核的比结合能与核子数的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）A. 核反应方程中，X 粒子是正电子B. 核反应方程中，X 粒子是质子C. U 92235 、 B 56144a 和 K 3689r 相比， B 56144a 核的比结合能最大，所以最稳定D. 裂变产物的结合能之和大于反应前铀核的结合能7.居室装修中经常用到的花岗岩、大理石等装饰材料含有放射性元素。
人教版物理高二选修1-2 3.4裂变和聚变同步训练D卷
（1）
写出该核聚变的反应方程；
（2）
一次这样的核反应过程中释放出多少兆电子伏特的能量？（保留4位有效数字）
21. （5分） 一个氘核和一个氚核发生聚变，放出一个中子和17.6MeV的能量．计算2克氘和3克氚聚变放出的能量，并写出核反应方程．
22. （15分） 太阳内部的核聚变反应可以释放出大量的能量，这些能量以电磁波辐射的形式向四面八方辐射出去，其总功率达P＝3．8×1026 W．
A . X原子核中含有54个质子
B . X原子核中含有53个中子
C . 裂变时释放能量是因为亏损的质量变成了能量
D . 裂变时释放能量，出现质量亏损，质量数不守恒
5. （2分） (2017高二下·河南期中) 一群处于基态的氢原子吸收某种光子后，向外辐射了a、b、c三种光，其波长分别为λa、λb、λc ， 且λa＞λb＞λc ， 三种光子的能量分别为Ea、Eb、Ec ， 若a光恰能使某金属产生光电效应，则（ ）
D . 用频率大于某金属极限频率的单色光照射该金属，若增大入射光的频率，则逸出的光电子数目一定增多
7. （2分） 某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为 ＋ → ＋Q1 ＋ → ＋X＋Q2 ． 方程式中Q1、Q2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：
原子核
质量/u
1．0078
（1） 估算太阳每秒钟的质量亏损．
2020-2021学年物理人教版选修1-23.4裂变和聚变同步练习-教师用卷含答案解析
【最新】物理人教版选修1-23.4裂变和聚变同步练习-教师用卷学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．铀238吸收中子后变成铀239，铀239是不稳定的，经过两次β衰变，变成钚239，则钚239核相比于铀239核（ ） A ．少2个核子 B ．少2个质子 C ．少2个中子 D ．少2个电子2．核电站泄漏的污染物中含有人工核碘131等. 碘131（即I 53131）核不稳定，会发生β衰变，其半衰期为8天，则下列说法中正确的是（ ） A ．碘131的半衰期随气温升高而逐渐减小 B ．核电站中的核反应堆所发生的是轻核聚变反应C ．经过8天后，30个放射性碘131衰变的个数一定是15个D ．碘131核的衰变方程为I 53131→X 54131+e −10（X表示衰变后的元素）3．原子弹威力巨大，其主要原料有铀和钚，若有一铀原子核发生了如下的裂变反应：235119200U n A B 2n +→++则A B +可能是( ) A ．140945438Xe Sr +B ．140935436Xe Kr +C ．141925636Ba Kr + D ．141935638Ba Sr +4．太阳能是一种绿色可再生能源，人们正大力推广和使用太阳能．太阳的巨大能量是由于太阳内部所发生的一系列核聚变反应形成的．太阳内部所发生的核反应可能是()A ．1401214H He 2e +→+B ．1441717281N He O H +→+ C ．235114192192056360U n Ba Kr 3n +→++ D ．238234492902U Th He →+5．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子内部存在 A ．电子B ．中子C ．质子D ．原子核6．两个21H 原子核可聚变成一个32He 原子核，核反应方程为22311120H H He n.+→+已知21H 的质量为1m ，10n 的质量为2m ，32He 的质量为3m .关于它们质量间的关系式正确的是( ) A ．2 132m m m =+ B ．1322m m m >+ C ．2 132m m m <+ D ．2 123m m m +=7．一质子束入射到静止靶核2713Al 上，产生如下核反应：2713p Al X n +→+，p 、n 分别为质子和中子，则产生新核的核子数和电荷数分别为( ) A ．27和12 B ．27和14 C ．28和13 D ．28和15二、多选题8．大量释放核能的过程一定是( )A ．由质量较小的原子核结合成质量较大的原子核B ．由质量较大的原子核分裂成质量较小的原子核C ．由某些轻核结合为质量较大的原子核D ．由某些重核分裂为中等质量的原子核9．原子裂变能够产生巨大的能量，铀原子裂变的链式反应方程为235114489192056360+3U n Ba Kr n →++，其中铀的质量为1m ，中子质量为2m ，钡和氪的质量分别为3m 和4m ，关于该裂变反应说法正确的是( )A ．链式反应能否发生跟铀原料的体积有关B ．裂变产物钡比铀的比结合能大C ．该方程亏损质量为()()12342m m m m m +-++D ．亏损的质量变成能量释放出去 10．原子核23592U 在中子的轰击下一种可能的裂变反应为2351941920380U+n X Sr 2n →++，则下列叙述正确的是A ．X 原子核中含有140个核子B ．X 原子核中含有86个中子C ．因为裂变时释放能量，所以裂变后粒子的总质量数增加D ．因为裂变时释放能量，所以裂变后粒子的总质量数减少11．下列属于原子核裂变链式反应的是（ ） A ．原子弹爆炸 B ．氢弹爆炸 C ．核电站发电D ．太阳能辐射12．“中国月球着陆探测器”在中国航天馆揭开神秘面纱.它将带着中国制造的月球车，在38万千米之外的月球表面闲庭信步.月球的表面长期受到宇宙射线的照射，使得“月壤”中的32He 含量十分丰富，科学家认为，32He 是发生核聚变的极好原料，将来32He 也许是人类重要的能源，所以探测月球意义十分重大.关于32He ，下列说法正确的是()A ．32He 的原子核内有三个中子两个质子 B ．32He 的原子核内有一个中子两个质子 C ．32He 是42He 同位素D ．32He 原子核内的核子靠万有引力紧密结合在一起三、填空题13．用中子轰击锂核反位，产生氖和粒子并放出4.8MeV 的能量.则该核反应方程式为______ ，上述反应中的质量亏损为______ kg(电子的电荷量19e 1.610-=⨯C ．真空中的光速8c 310m /s =⨯，结果保留两位有效数字)．四、解答题14．物理学家们普遍相信太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应.根据这一理论，在太阳内部4个氢核()11H 转化成一个氦核()42He 相两个正电子01e)（并放出能量.已知质子质量P m 1.0073u =，α粒子质量αm 4.0015u =，电子质量e m 0.0005u.=其中u 为原子质量单位，且lu 相当于931.5MeV ． ①写出该核聚变的反应方程；②一次这样的核反应过程中释放出多少兆电子伏特的能量？(保留4位有效数字)15．1926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22286Rn ，22286Rn 经过x 次α衰变和y 次β衰变后变成稳定的20682Pb ．①求x 、y 的值； ②一个静止的氡核()22286Rn 放出一个α粒子后变成钋核()21884Po ，已知钋核的速率5v 410m /s =⨯，试写出该衰变方程，并求出α粒子的速率．参考答案1．C 【解析】铀239是不稳定的，经过两次β衰变，变成钚239，质量数不变，电荷数多2，即质子数多2，可知中子数少2．同位素的电荷数相同，质量数不同，故C 正确，ABD 错误．故选C. 【点睛】发生β衰变，质量数不变，电荷数多1，质量数等于质子数加上中子数． 2．D 【解析】半衰期与温度无关，A 错误；核电站中的核反应堆所发生的是重核裂变，B 错误；半衰期是对大量原子核的一个统计规律，对少数粒子不适用，C 错误；根据质量数和电荷数守恒知碘131核的衰变方程为I 53131→X 54131+e −10，D 正确；故选D.3．A 【解析】 【详解】根据核反应的特点可知，核反应前后质量数和电荷数都守恒；由题，反应前的质量数：2351236A =+=，电荷数：92z =A 项：质量数：140942236A =++=，电荷数：543892.z =+=可知质量数与电荷数都守恒，故A 是可能的；B 项：质量数：140932235A =++=，质量数不守恒；电荷数：543690z =+=，电荷数也不守恒.故B 错误；C 项：质量数：141922235A =++=，质量数不守恒；电荷数：5636.z =+电荷数守恒，故C 错误；D 项：质量数：140942236A =++=，电荷数：563894z =+=，电荷数不守恒.故D 错误； 故应选A ． 4．A 【解析】 【详解】聚变反应是质量较轻的核聚变生成质量较大的核，由题目知A 正确，而B 是人工转变核反应，C 是裂变反应，D 是衰变反应，故选A ．5．D 【详解】卢瑟福在α粒子散射实验中观察到绝大多数α粒子穿过金箔后几乎不改变运动方向，只有极少数的α粒子发生了大角度的偏转，说明在原子的中央存在一个体积很小的带正电的物质，将其称为原子核．故选项D 正确． 【点睛】本题需要熟悉α粒子散射实验和原子核式结构模型． 6．B 【解析】 【详解】22311120.H H He n +→+有质量亏损，反应前的质量大于反应后的质量，即1322.m m m >+故B 正确，A 、C 、D 错误．故选B ． 7．B 【解析】 【详解】质子的电荷数为1，质量数为1，中子的电荷数为0，质量数为1.根据电荷数守恒、质量数守恒，X 的质子数为113014+-=，质量数为127127+-=．故选B ． 8．CD 【详解】在重核裂变或轻核发生聚变时释放出的大量的核能，C 属于轻核聚变，D 属于重核裂变，而AB 不能释放大量核能，故CD 正确．故选CD ． 9．AB 【解析】 【详解】A 项：该反应为核裂变反应；其能否发生跟铀原料的临界体积有关.故A 正确．B 项：因为裂变产物钡比铀的比结合能大；从而产生了质量亏损，放出能量；故B 正确；C 项：核反应过程中，质量亏损为：()()123423m m m m m m +-++；故C 错误．D 项：在裂变反应中亏损的质量以能量的形式释放出来，不是亏损的质量变成了能量；故D错误；故选AB ． 10．AB 【解析】 【详解】ABD.设X 的原子核中含有x 个质子，质量数为y ，根据电荷数和质量数守恒有：9238x =+，2351942y +=++，解得54x =，140y =，所以X 的中子数为：86y x -=，故AB 正确，D 错误；C.裂变反应过程中质量数守恒，质量数不会增加，裂变过程存在质量有亏损，质量不守恒，故C 错误； 故选AB. 11．AC 【解析】试题分析：如果原子核的链式反应在可控的核反应堆中进行，就可和平利用核能发电，若不加控制，就会发生原子弹爆炸，故该选项正确；氢弹爆炸是利用核聚变释放能量的原理制成的，故该选项错误；核电站是利用原子核的链式反应在可控制的核反应堆中进行，故该选项正确；太阳能辐射是以热传递的形式传递热量，故该选项不符合题意． 考点：考查了裂变反应和聚变反应． 12．BC 【解析】 【详解】AB.23He 的原子核内有2个质子、()321-=个中子，故A 错误，B 正确；C.32He 是42He 具有相同的质子数，故为同位素，故C 正确；D.原子核内的核子靠核力结合在一起，核力与万有引力性质不同，核力只存在于相邻的核子之间，故D 错误。
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人教版物理高二选修1-2 3.4裂变和聚变同步训练B卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共30分)1. （2分）在下列四个核反应方程中，符号“X”表示中子的是（）A . A+ n→ Mg+XB . Na→ Mg+XC . Be+ He→ C+XD . U→ Np+X2. （2分） 2011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 . 福岛核电站是依靠核聚变反应放出的核能来发电的B . 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，污染环境时间也越短D . β射线与γ射线一样是电磁波，但穿透本领远比γ射线小3. （2分）关于原子物理的相关知识，下列说法正确的是（）A . 太阳辐射能量主要来自太阳内部的核聚变反应B . 一束单色光照射到某种金属表面不能发生光电效应，是因为该光的波长太短C . 发生光电效应时，入射光的频率越高，逸出的光电子的最大初动能就越小D . 大量的氢原子从n=3能级向低能级跃迁时，只能辐射两种不同频率的光4. （2分） (2017高二下·黑龙江期中) 北京奥组委接受专家建议，为成功举办一届“绿色奥运”，场馆周围80%～90%的路灯将利用太阳能发电技术，奥运会90%的洗浴热水将采用全玻璃真空太阳能集热技术，太阳能是由太阳内部热核聚变反应形成的，其核反应主要是（）A . H+ H→ He+ nB . N+ He→ O+ HC . U+ n→ Xe+ Sr+10 nD . U→ Th+ He5. （2分）(2017·西宁模拟) 下列说法中正确的是（）A . 光电效应现象揭示了光具有波动性B . 电子的衍射现象说明实物粒子也具有波动性C . 重核裂变时平均每个核子释放能量要比轻核聚变时多D . 天然放射现象使人们认识到原子具有复杂结构6. （2分） (2017高二下·盘锦期中) 下列说法正确的是（）A . 光电效应说明光具有粒子性B . α粒子散射说明原子核具有复杂结构C . 天然放射现象说明原子具有核式结构D . 原子核中所有的核子之间都具有核力7. （2分）如图所示，印度第一艘自主研发的核潜艇于2009年7月26日正式下水，成为世界第六个拥有核潜艇的国家．核动力潜艇是潜艇中的一种类型，指以核反应堆为动力来源设计的潜艇．在核反应中有一种是一个U原子核在中子的轰击下发生的一种可能的裂变反应，其裂变方程为 U+ n→X+ Sr+10 n，则下列叙述正确的是（）A . X原子核中含有54个质子B . X原子核中含有53个中子C . 裂变时释放能量是因为亏损的质量变成了能量D . 裂变时释放能量，出现质量亏损，质量数不守恒8. （2分）核反应堆中的燃料棒被控制棒分散隔开着，而控制棒的作用是（）A . 吸收中子B . 防止放射线向外辐射C . 作为冷却剂D . 作为减速剂9. （2分）下列说法正确的是（）A . H+ H→ He+ n是核聚变反应B . 比结合能越大，原子核中核子结合的越不牢固，原子核越不稳定C . α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流D . 从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出光子的频率大10. （2分）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11. （2分）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，电势能增大，原子的总能量不变D . 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应．12. （2分） (2017高二下·辽宁期末) 下列核反应中属于核聚变的是（）A . 12H+13H→24He+01nB . 90234Th→91234Pa+﹣10eC . 92235U+01n→54139Xe+3895Sr+201nD . 49Be+24He→612C+01n13. （2分）下列说法正确的是（）A . TH核发生一次α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了4B . 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应C . 若使放射性物质的温度升高，其半衰期可能变小D . β射线是由原子核外的电子电离产生14. （2分）某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为＋→ ＋Q1 ＋→ ＋X＋Q2 ．方程式中Q1、Q2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：原子核质量/u1．00783．01604．002612．000013．005715．0001以下推断正确的是（）A . X是，Q2>Q1B . X是，Q2>Q1C . X是，Q2<Q1D . X是，Q2<Q115. （2分）一个原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为+,则下列叙述正确的是（）A . X原子核中含有86个中子B . X原子核中含有141个核子C . 因为裂变时释放能量，根据E=mc2 ，所以裂变后的总质量数增加D . 因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少二、填空题 (共4题；共7分)16. （2分）(2016·江苏模拟) 核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电，是常用的核燃料，受一个中子轰击后裂变成和两部分，并产生________个中子。
要使链式反应发生，裂变物质的体积要________（选填“大于”或者“小于”）它的临界体积。
17. （2分）如图所示实验装置可实现原子核的人工转变，当装置的容器内通入气体B时，荧光屏上观察到闪光．图中气体B是________，使荧光屏出现闪光的粒子是________．18. （1分）用动能为Ek1的中子轰击静止的锂核（36Li），发生核反应，产生动能为Ek2的氚核和一个α粒子，并放出能量，写出核反应方程式________．19. （2分）两个中子和一个质子能结合成一个氚核，该核反应方程式为：________；已知中子的质量是m1 ，质子的质量是m2 ，氚核的质量是m3 ，光在真空的速度为c ，氚核的比结合能的表达式为 ________．三、解答题 (共5题；共55分)20. （10分）铀核裂变的一种方式是： U+n→ Nd+ ZR+3 n+8X ，该反应的质量亏损是0.2U ， 1U 相当于931.5MeV的能量．（1）核反应方程中的X是什么？（2）该反应放出的能量是多少J？（结果保留3位有效数字）21. （5分）一个氘核和一个氚核发生聚变，放出一个中子和17.6MeV的能量．计算2克氘和3克氚聚变放出的能量，并写出核反应方程．22. （10分）利用反应堆工作时释放出的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电，这就是核电站．核电站消耗的“燃料”很少，但功率却很大，目前，核能发电技术已经成熟，我国已经具备了发展核电的基本条件．（1）核反应堆中的“燃料”是，完成下面的核反应方程式＋―→ ＋＋10 ；（2）一座100万千瓦的核电站，每年需要多少浓缩铀？已知铀核的质量为235.043 9 u，氙核质量为135.907 2 u，锶核质量为89.907 7 u．1 u＝1.66×10－27 kg，浓缩铀中铀235的含量占2%.23. （15分）静止在匀强磁场中的锂核 Li俘获一个速度为7.7×104m/s的中子而发生核反应，反应中放出α粒子及一个新核，已知α粒子的速度大小为2×104m/s，方向与反应前的中子速度方向相同，如图所示，设质子质量与中子质量相等．（1）写出核反应方程式；（2）求新生核的速度；（3）当α粒子旋转6周时，新生核旋转几周．24. （15分）“人造太阳”并不是像太阳一样悬挂在天空，而是建造在地球上的受控热核聚变反应堆或核聚变电站，它能像太阳一样通过核聚变反应放出能量，进而发电，在合肥科学岛，我国最新一代核聚变实验装置“EAST”首次成功获得电流超过200 kA ．时间近3 s的高温等离子放电，人造太阳能来自下面的反应：4个质子(氢核)聚变成1个a粒子，同时发射2个正电子和2个没有静止质量的中微子，“人造太阳”的总功率为P，质子、氢核、正电的质分别为，真空中的光速为c ．（1）写出核反应方程；（2）求核反应所释放的能量△E（3）求在时间内参与上述热核反应的质子数目。
参考答案一、选择题 (共15题；共30分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、10-1、11-1、12-1、13-1、14-1、15-1、二、填空题 (共4题；共7分) 16-1、17-1、18-1、19-1、三、解答题 (共5题；共55分) 20-1、20-2、21-1、22-1、22-2、23-1、23-2、23-3、24-1、24-2、24-3、。