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鲁科版（2019）高中物理（选择）必修第三册 5.4核裂变和聚变同步练习一、单选题1．由原子核的衰变规律可知()A．放射性元素一次衰变可同时产生α射线和β射线B．放射性元素发生β衰变时,新核的化学性质不变C．放射性元素发生衰变的快慢不可人为控制D．放射性元素发生正电子衰变时,新核质量数不变,核电荷数增加1二、解答题2．两个氘核聚变产生一个中子和一个氦核，已知氘核质量m D＝2.0136u，氦核质量m He ＝3.0150u，中子质量m n＝1.0087u。
(1)计算释放出的结合能；(2)若反应前两氘核的动能均为E k0＝0.35MeV，它们正撞发生聚变，且反应后释放的核能全部转变为动能，则反应产生的氦核和中子的动能各为多大？3．一静止的氡核22286Rn发生α衰变转变成钋核21884Po，已知放出的α粒子的质量为m，速度为v0．假设氡核发生衰变时，释放的能量全部转化为α粒子和钋核的动能．（1）试写出氡核衰变的核反应方程．（2）求出氡核发生衰变时的质量亏损．（已知光在真空中的速度为c）4．用一个中子轰击23592U，可发生裂变反应生成14156Ba和9236Kr，已知23592U的质量为235.0439u，14156Ba的质量为140.9139u，9236Kr的质量为91.8973u，中子质量为1.0087u，1u相当于931Mev,阿伏伽德罗常数N A=6.02×10²³mol1,（1）请写出裂变中的核反应方程，（2）求一个23592U在裂变反应中释放的核能（3）1克23592U全部反应释放的能量为多少？5．静止的锂核（63Li）俘获一个速度为7.7×106m/s的中子，发生核反应后若只产生了两个新粒子，其中一个粒子为氦核（42He），它的速度大小是8.0×106m/s，方向与反应前的中子速度方向相同。
①写出此核反应的方程式；②求反应后产生的另一个粒子的速度大小及方向；③此反应过程中是否发生了质量亏损，说明依据。
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。
核裂变与核聚变课后篇素养形成必备知识基础练1.(多选)关于铀核裂变,下列说法正确的是()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,最好用铀235而不用铀238D.铀块的体积对产生链式反应无影响,会引起裂变,放出2~3个中子,裂变的产物是各种各样的,具有极大的偶然性,只是裂变成两块的情况多,也有的裂变成多块,A错误,B正确;铀235受慢中子的轰击时,裂变的概率大,而铀238只能俘获能量在1 MeV以上的中子才能引起裂变,且裂变的概率小,C正确;要引起链式反应,需使铀块体积大于或等于临界体积,D错误。
2.(2020吉林长春模拟)图为原子核裂变并发生链式反应的示意图,铀核裂变的产物是多样的,一种典型的铀核裂变对应的核反应方程是92235U+n→a140X+38b Y+2n,其中n为中子,对于产物X的原子序数a 和产物Y的质量数b,以下判断正确的是()A.a=53,b=93B.a=54,b=94C.a=53,b=94D.a=54,b=93:92=a+38;核反应质量数守恒:235+1=140+b+2;联立得a=54,b=94。
故B正确,A、C、D错误。
3.(2020湖北武汉模拟)聚变与裂变相比有很多优点,下列说法不正确的是()A.地球上聚变燃料的储量丰富,足以满足聚变的需要B.轻核聚变更为安全、清洁C.相同质量的核燃料,轻核聚变反应中产生的能量更多D.环流器是利用聚变物质的惯性进行约束,即用激光从各个方向照射反应的物质,使它们“挤”在一起发生反应0.03 g的氘,氚可以利用锂制取,聚变燃料丰富,故A正确;轻核聚变需要高温,一旦出现故障,高温不能维持,反应自动停止,且反应产生的氦没有放射性,聚变时高速中子、质子与其他物质反应而生成的放射性物质,比裂变反应堆生成的废物数量少,放射废料少,容易处理,故B 正确;相同质量的核燃料,轻核聚变反应中产生的能量更多,产能效率高,故C正确;环流器是利用磁约束,而不是聚变物质的惯性进行约束,故D不正确。
鲁科版（2019）高中物理（选择）必修第三册 5.4核裂变和聚变同步练习一、多选题1．下列说法中正确的是（）A．原子核内的所有质子间都存在核力和库仑力B．自由核子结合成原子核时，一定遵循质量数和电荷数守恒C．比结合能越大，原子核中的核子结合的越牢，原子核越稳定D．放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂，对人体的正常细胞不会有伤害作用E．放射性元素在高温高压下形成化合物后，其半衰期不会发生改变二、单选题2．静止在匀强磁场中的原子核X发生α衰变后变成新原子核Y。
已知核X的质量数为A，电荷数为Z，核X、核Y和α粒子的质量分别为m X、m Y和mα，α粒子在磁场中运动的半径为R。
则下列表述错误的是()A．衰变方程可表示为AZ X→A-4Z-2Y＋42HeB．衰变过程中释放的能量为(m X－m Y－mα)c2C．核Y在磁场中运动的半径为22 R Z-D．核Y的动能为E kY＝()2 Y X YY am m m m cm mα--+3．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．吸收4.9 MeV的能量C．吸收24.0 MeV的能量D．释放出24.0 MeV的能量4．下列说法正确的是（）A．光电效应说明光具有波动性B．原子核结合能越大，原子核越稳定C．原子核衰变时电荷数和质量数都守恒D．根据玻尔原子理论，氢原子在辐射光子的同时，电子的轨道半径连续地减小5．下列说法不正确的是（）A．太阳辐射的能量主要来自于太阳内部的热核反应B．波尔根据氢原子光谱分立的特性提出电子轨道和原子能量是量子化的C．核力是强相互作用的一种表现，在原子核内核力比库仑大得多D ．光电效应和α粒子散射实验都证明了原子核式结构模型6．下列说法正确的是（ ）A ．所有的核反应都释放核能B ．在光电效应现象中，入射光的光强变大，光电子的最大初动能将变大C ．放射性元素发生衰变时放出的γ射线是由核外电子受激发后产生的D ．明线光谱可用于对物质成分进行分析7．我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证，这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献．下列核反应方程中属于聚变反应的是A ．23411120H H He n +→+B ．1441717281N He O H +→+C ．427301213150He Al P n +→+D ．235114489192056360U n Ba Kr 3n +→++8．2020年12月4日，新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M 装置（HL2M ）在成都建成并实现首次放电，该装置是中国目前规模最大、参数最高的先进托卡马克装置，是中国新一代先进磁约束核聚变实验研究装置。
课时19 核裂变和核聚变1．太阳放出的能量来自于（）A．重核裂变 B．天然衰变C．轻核聚变 D．人工转变【答案】C【解析】太阳放出的能量来自于太阳内部剧烈的热核反应，即轻核聚变，故C正确，ABD错误。
故选：C2．一颗恒星的寿命取决于它的（）A．温度 B．颜色 C．质量 D．体积【答案】C【解析】因为天体大，质量大，万有引力就大，在巨大的引力下原子核之间的距离就更近，更容易引起核聚变，所以越大的恒星他的内部核聚变就越激烈，释放的能量也越大，燃料聚变的速度就越快，恒星死亡的也就越快。
故选C.质量小的恒星其寿命几乎同宇宙一样长，达一百多亿年；质量大的恒星，其寿命却只有几百万到几千万年．一般来说，质量越大，寿命越短．3．在下列叙述中，不正确的是（）A．光电效应现象说明光具有粒子性B．重核裂变和轻核聚变都会产生质量亏损C．根据玻尔理论，氢原子从高能态跃迁到低能态时，原子向外释放光子，原子电势能和核外电子的动能均匀减小D．电子和其他微观粒子，都具有波粒二象性【答案】C【解析】光电效应说明光具有粒子性，故A说法正确；重核裂变和轻核聚变都释放能量，都有质量亏损，故B说法正确；氢原子辐射出一个光子后，原子能量减小，轨道半径减小，根据，知核外电子的动能增大，原子能量等于动能和电势能之和，则电势能减小。
故C说法错误；任何一个运动着的物体，小到电子质子大到行星太阳，都有一种波与之对应这种波称为物质波，故电子和其他微观粒子，都具有波粒二象性，故D说法正确。
3．现行人教版高中物理教材中有很多经典的插图能够形象的表现出物理实验、物理现象及物理规律，下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（）A．甲图中，卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子B．乙图中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大C．丙图中，射线甲由电子组成，射线乙为电磁波，射线丙由粒子组成D．丁图中，链式反应属于轻核裂变【答案】B【解析】A. 卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，A错误。
《4. 核裂变与核聚变》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、下列关于核裂变的描述，正确的是：A、核裂变是重核吸收一个中子后分裂成两个质量相近的轻核的过程。
B、核裂变过程中会释放出大量的能量，这种能量主要用于发电。
C、核裂变只发生在铀-235等重核上，而铀-238等其他重核不会发生裂变。
D、核裂变是通过中子轰击重核实现的，不需要其他粒子参与。
2、关于核聚变，以下说法不正确的是：A、核聚变是指两个轻核结合成一个更重的核的过程。
B、核聚变过程中会释放出比核裂变更多的能量。
C、太阳内部发生的是核聚变，这是太阳能量的来源。
D、核聚变反应需要极高的温度和压力才能进行。
3、核聚变反应相比核裂变反应，最显著的特点是（）A、释放的能量更大B、反应更加稳定C、利用的燃料更易获取D、可以在较低温度下发生4、关于核裂变过程中的链式反应，以下描述正确的是（）A、链式反应只能在人为控制的情况下发生B、核裂变产生的中子不会发生任何反应C、链式反应过程中，释放出的中子会被不断吸收，最终反应停止D、通过控制中子的数量可以控制链式反应的速度5、科学家发现铀235原子核在吸收一个中子后分裂成两个中等大小的原子核，同时释放出大量的能量。
这种核反应被称为：A. 核裂变B. 核聚变C. 辐射D. 粒子碰撞6、下列关于核能利用的描述中，错误的是：A. 核裂变反应在核电站中的发电机部分发生。
B. 核聚变反应已经在地球上实现可控的条件。
C. 核能的利用可以减少对化石能源的依赖，降低温室气体排放。
D. 核能发电站几乎不产生二氧化碳等温室气体排放。
7、下列关于核裂变和核聚变的说法中，正确的是（）A、核裂变是指一个重核分裂成两个或更多的轻核，并释放出大量能量的过程。
B、核聚变是指两个轻核结合成一个重核，同时释放出大量能量的过程。
C、核裂变和核聚变都可以在地球表面自然发生。
D、核裂变和核聚变都需要在极高的温度和压力下才能发生。
5.4核裂变和核聚变同步练习2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第三册一、选择题（共15题）1．中国最新一代“人造太阳”实验装置，于2006年9月28日在合肥成功放电，这是世界首个投入运行的全超导非圆截面核聚变实验装置．“人造太阳”以探索无限而清洁的核聚变能源为目标，由于它和太阳产生能量的原理相同，都是热核聚变反应，所以被外界称为“人造太阳”．你认为“人造太阳”中所涉及的核反应方程是（ ）A ．235190136192038540U n Sr Xe 10n +→++B ．1441717281N H O H +→+C ．23411120H H He n +→+D ．238324492902U Th He →+2．日本政府于4月13日召开会议，决定在未来两年福岛核废水罐达到蓄水峰值后，将稀释过的废水排入大海，引发世界一片哗然。
福岛核电站的核废水中放射性物质“氚”难以清除。
关于“氚”的一个核反应方程为234112H+H He+X →，对此以下说法正确的是（ ） A ．反应后总结合能变大 B ．核反应产物中的X 粒子为01e - C ．反应前后核子的总质量相等D ．该核反应也是世界各地正在运行的核电站中的主要核反应 3．有四个核反应方程如下：①23519513892038541U+n Sr+Xe+3x → ①2311220H+x He+n →①23823492903U Th+x → ①24427122134Mg+He Al+x →下列说法正确的是（ ） A ．①是核聚变B ．x 2为21HC ．①是核裂变D ．x 4为中子4．太阳向外辐射的能量来自其内部发生的各种热核反应，当太阳内部达到一定温度时，会发生“核燃烧”，其“核燃烧”的核反应方程为，4824He X Be γ+→+，方程中X 表示某种粒子，84Be 是不稳定的粒子，其半衰期为T ，这个核反应释放出的能量为E △，光在真空中的传播速度为c ，下列说法正确的是（ ）A ．若使，84Be 的温度降低，其半衰期会减小 B ．方程中的X 为电子()01e -C ．该核反应过程产生的质量亏损为2Em c ∆∆= D ．“核燃烧”的核反应是裂变反应5．人类和平利用核能始于二十世纪五十年代，核能的开发和应用是解决能源问题的重要途径之一、下列关于核反应的描述或判断正确的是（ ）A ．238234492902U Th+He →是核聚变 B ．23423409091-1Th Pa+e →是α衰变C ．23411120H+H He+n →是β衰变D ．238114489192056360U+n Ba+Kr+3n →是核裂变6．下列说法正确的是（ ） A ．卢瑟福通过实验发现了中子B ．2743013215Al He P X +→+中的X 是质子C ．238234492902U Th He →+是铀核的裂变D ．23411120H+H He n →+是核聚变反应7．下列说法正确的是 A ．质子不能够发生衍射现象 B ．链式反应在任何条件下都能发生C ．随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动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 8．下列说法正确的是 A ．21083Bi 的半衰期是5天，12个21083Bi 经过10天后还有3个未衰变B ．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应C ．紫外线照射到锌板表面时能够发生光电效应，则增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大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9．下列核反应方程式中，表示重核裂变过程的是（ ）A ．235114489192036360U n Ba Kr 3n +→++B ．234234109091Th Pa e -→+C ．491122406He Be n C +→+D ．23411120H H He n +→+10．未来科学大奖于9月12日在北京公布2021年获奖名单。
课时19 核裂变和核聚变1．太阳放出的能量来自于（）A．重核裂变 B．天然衰变C．轻核聚变 D．人工转变【答案】C【解析】太阳放出的能量来自于太阳内部剧烈的热核反应，即轻核聚变，故C正确，ABD错误。
故选：C2．一颗恒星的寿命取决于它的（）A．温度 B．颜色 C．质量 D．体积【答案】C【解析】因为天体大，质量大，万有引力就大，在巨大的引力下原子核之间的距离就更近，更容易引起核聚变，所以越大的恒星他的内部核聚变就越激烈，释放的能量也越大，燃料聚变的速度就越快，恒星死亡的也就越快。
故选C.质量小的恒星其寿命几乎同宇宙一样长，达一百多亿年；质量大的恒星，其寿命却只有几百万到几千万年．一般来说，质量越大，寿命越短．3．在下列叙述中，不正确的是（）A．光电效应现象说明光具有粒子性B．重核裂变和轻核聚变都会产生质量亏损C．根据玻尔理论，氢原子从高能态跃迁到低能态时，原子向外释放光子，原子电势能和核外电子的动能均匀减小D．电子和其他微观粒子，都具有波粒二象性【答案】C【解析】光电效应说明光具有粒子性，故A说法正确；重核裂变和轻核聚变都释放能量，都有质量亏损，故B说法正确；氢原子辐射出一个光子后，原子能量减小，轨道半径减小，根据，知核外电子的动能增大，原子能量等于动能和电势能之和，则电势能减小。
故C说法错误；任何一个运动着的物体，小到电子质子大到行星太阳，都有一种波与之对应这种波称为物质波，故电子和其他微观粒子，都具有波粒二象性，故D说法正确。
3．现行人教版高中物理教材中有很多经典的插图能够形象的表现出物理实验、物理现象及物理规律，下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（）A．甲图中，卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子B．乙图中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大C．丙图中，射线甲由电子组成，射线乙为电磁波，射线丙由粒子组成D．丁图中，链式反应属于轻核裂变【答案】B【解析】A. 卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，A错误。
核裂变与核聚变反应练习题一、选择题1、关于核裂变和核聚变，下列说法正确的是（）A 核裂变是重核分裂成中等质量的核，核聚变是轻核结合成较重的核B 核裂变和核聚变都能释放出巨大的能量C 核电站利用的是核裂变反应，太阳内部发生的是核聚变反应D 以上说法都正确答案：D解析：核裂变是重核分裂成中等质量的核，同时释放出能量，如铀核的裂变。
核聚变是轻核结合成较重的核，也会释放出大量的能量，例如氢的同位素氘和氚聚变成氦。
核电站通过可控的核裂变来发电，而太阳内部持续进行着核聚变反应，为地球提供着源源不断的能量。
所以 A、B、C 选项的说法均正确。
2、下列核反应中，属于核聚变的是（）A ＼（＿{92}＾｛235}U ＋＿{0}＾｛1}n → ＿{56}＾｛144}Ba ＋＿{36}＾｛89}Kr ＋ 3_{0}＾｛1}n\）B ＼（＿{1}＾｛2}H ＋＿{1}＾｛3}H → ＿{2}＾｛4}He ＋＿{0}＾｛1}n\）C ＼（＿{90}＾｛234}Th → ＿{91}＾｛234}Pa ＋＿{－1}＾｛0}e\）D ＼（＿{92}＾｛238}U → ＿{90}＾｛234}Th ＋＿{2}＾｛4}He\）答案：B解析：A 选项是铀核的裂变反应；B 选项中氘核和氚核聚变成氦核和中子，属于核聚变；C 选项是钍核的β衰变；D 选项是铀核的α衰变。
3、核聚变与核裂变相比，具有的优点是（）A 产生的放射性废物较少B 所需的原料在地球上储量丰富C 释放的能量更多D 以上都是答案：D解析：核聚变产生的放射性废物相对较少，对环境的污染较小。
核聚变所需的原料，如氢的同位素，在地球上储量极为丰富。
而且核聚变释放的能量比核裂变要多得多。
4、目前，实现可控核聚变面临的主要困难是（）A 高温条件难以达到B 无法有效约束等离子体C 缺乏合适的核聚变材料D 以上都是答案：D解析：要实现可控核聚变，需要达到极高的温度，一般在亿度以上，目前的技术难以达到并维持这样的高温。
《第4节核裂变和核聚变》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、下列关于核裂变的描述，正确的是：A、核裂变是一个中子轰击一个重核，使该重核裂变成两个较轻的核并释放出能量。
B、核裂变是两个轻核结合成一个较重的核并释放出能量。
C、核裂变的过程会减少原子核中的中子数。
D、核裂变是自然发生的现象，不需要外界因素的影响。
2、关于核聚变的描述，不正确的是：A、核聚变是两个轻核结合成一个较重的核并释放出大量能量。
B、核聚变过程中的温度通常需要达到数百万到数千万摄氏度。
C、核聚变是目前人类获取能量的主要方式。
D、核聚变反应产生的废物比核裂变反应产生的废物要少。
3、中国首“华龙一号”核电机组于2020年11月份并网发电，其核反应堆中的反应方程为235U + 1n → 144Ba + 89Kr + 31n，下列说法正确的是（）A. 反应是衰变反应B. 反应过程中铀的半衰期减小C. 反应过程中放出能量D. 反应是人工核转变4、关于核反应的类型及粒子的判断，下列说法正确的是（）A. 238U → 234Th + X，式中X为电子，属于β衰变B. 2H + 3H → 4He + Y，式中Y为中子，属于核裂变C. 14N + 4He → 17O + K，式中K为质子，属于人工核转变D. 235U + 1n → 143Xe + 90Sr + Z，式中Z为5个氮核，属于α衰变5、在核裂变过程中，重核吸收一个中子后分裂成两个较轻的原子核，同时释放出更多的中子。
关于这一过程，下列说法正确的是：A. 裂变反应释放的能量来源于原子核的质量亏损。
B. 所有重核都能发生自发裂变。
C. 在核裂变中，裂变产物的总质量大于反应前的总质量。
D. 核裂变产生的中子不能引发新的裂变反应。
6、关于核聚变与核裂变的区别，以下哪个描述是正确的？A. 核聚变通常发生在重元素中，而核裂变则发生在轻元素中。
B. 核聚变反应需要极高的温度和压力条件，而核裂变则相对容易实现。
高中物理-核聚变、核裂变练习基础夯实一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)1．(江苏徐州市高二下学期期末)一典型的铀核裂变方程是23592U＋X→14456Ba＋8936Kr＋310n，关于该反应，下列说法正确的是( C )A．X是质子B．该反应是核聚变反应C．23592U的比结合能小于14456Ba的比结合能D．释放出的中子对于链式反应的发生没有作用解析：该反应是裂变反应，X是中子，释放的中子引起链式反应，故A、B、D错误；23592 U的比结合能小于14456Ba的比结合能，C正确。
2．2010年3月31日欧洲大型强子对撞机实现首次质子束对撞成功。
科学家希望以接近光速飞行的质子在发生撞击之后，能模拟宇宙大爆炸的能量，并产生新的粒子，帮助人类理解暗物质、反物质、以及其他超对称现象，从根本上加深了解宇宙本质，揭示宇宙形成之谜。
欧洲科研机构宣布他们已经制造出9个反氢原子。
请推测反氢原子的结构是( B ) A．由1个带正电荷的质子和1个带负电荷的电子构成B．由1个带负电荷的反质子和1个带正电荷的正电子构成C．由1个带负电荷的反质子和1个带负电荷的电子构成D．由1个不带电荷的中子和1个带正电荷的正电子构成解析：根据反粒子定义，“反粒子”与“正粒子”具有相同的质量，但带有等量的异性电荷。
因此“反氢原子”应该具有与氢原子相同的质量，相反的电荷符号且等量的电荷量。
所以反氢原子是由1－1H核和01e构成的。
3．2002年，美国《科学》杂志评出的《2001年世界十大科技突破》中，有一次是加拿大萨德伯里中微子观测站的结果，该站揭示了中微子失踪的部分中微子在运动过程中转化为一个μ子和一个τ子。
在上述研究中有以下说法，正确的是( B )①若发现μ子和中微子的运动方向一致，则τ子的运动方向与中微子的运动方向一定相反②若发现μ子和中微子的运动方向一致，则τ子的运动方向与中微子的运动方向可能一致③若发现μ子和中微子的运动方向相反，则τ子的运动方向与中微子的运动方向一定一致④若发现μ子和中微子的运动方向相反，则τ子的运动方向与中微子的运动方向可能相反A ．①③B ．②③C ．③④D ．①②解析：中微子在转化为μ子和τ子的前后过程中满足动量守恒定律。
4．据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置(又称“人造太阳”)已完成了首次工程调试。
下列关于“人造太阳”的说法正确的是( AC )A ．“人造太阳”的核反应方程是21H ＋31H ―→42He ＋10nB ．“人造太阳”的核反应方程是235 92U ＋10n ―→141 56Ba ＋9236Kr ＋310nC ．“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是ΔE ＝Δmc 2D ．“人造太阳”核能大小的计算公式是E ＝12mc 2 解析：“人造太阳”是全超导核聚变实验装置，核反应是轻核聚变而不是重核裂变，故选项A 正确，选项B 错误；核能大小的计算根据爱因斯坦的质能方程，故选项C 正确，选项D 错误。
5．关于粒子，下列说法中正确的是( BC )A ．质子和中子是组成物质的不可再分的最基本的粒子B ．质子、中子本身也有复杂的结构C ．质子是带电的强子D ．电子电荷是电荷的最小单位解析：质子和中子是由不同夸克组成的，它们不是最基本的粒子，故选项A 错误，选项B 正确；不同的夸克组成强子，有的强子带电，有的强子不带电，质子是最早发现的带正电的强子，故选项C 正确；夸克模型是研究强子的理论，不同夸克带的电荷不同，分别为元电荷的＋23或－13，这说明电子电荷不再是电荷的最小单位，故选项D 错误。
二、非选择题6．(山东淄博市淄川中学高二下学期期中)科学研究发现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，即在太阳内部4个氢核(11H)转化成一个氦核(42He)和两个正电子(01e)并放出能量，已知质子质量m p ＝1.0073u ，α粒子的质量m α＝4.0015u ，电子的质量m e ＝0.0005u,1u 质量相当于931MeV 的能量。
写出该热核反应方程__411H ―→42He ＋201e__；一次这样的热核反应过程中释放出__24.86__MeV 的能量。
(结果保留四位有效数字)。
解析：Δm ＝4m p －m α－2m e ＝4×1.0073u－4.0015u －2×0.0005u＝0.0267uΔE ＝Δmc 2＝0.0267u×931MeV＝24.86MeV7．(江苏泰州二中高二下学期检测)太阳的能量来自氢核聚变：即四个质子(氢核)聚变一个α粒子，同时发射两个正电子和两个没有静止质量的中微子。
如果太阳辐射能量的功率为P ，质子11H 、氦核42He 、正电子10e 的质量分别为m P 、m a 、m e ，真空的光速为c ，则(1)写出上述核反应方程式；(2)计算每一次聚变所释放的能量ΔE；(3)计算t时间内因聚变生成的α粒子数n。
答案：(1)411H→42He＋201e (2)ΔE＝(4m P－m a－m e)c2(3)Pt4m p－m a－2m e c2解析：(1)核反应方程式为：411H→42He＋201e；(2)核反应过程中的质量亏损Δm＝(4m P－m a－m e)，根据爱因斯坦质能方程：ΔE＝Δmc2可知，核反应释放的能量，ΔE＝(4m P－m a－m e)c2。
(3)设t时间内因聚变生成的α粒子数为n，依据能量关系Pt＝nΔE有，n＝PtΔE ＝Pt4m p－m a－2m e c2能力提升一、选择题(1～3题为单选题，4题为多选题)1．(北京市房山区高三上学期期末)我国自行研制了可控热核反应实验装置“超导托卡马克” (英文名称：EAST，称“人造太阳”)。
设可控热核实验反应前氘核(21H)的质量为m1，氚核(31H)的质量为m2，反应后氦核(42He)的质量为m3，中子(10n)的质量为m4，已知光速为c。
下列说法中正确的是( A )A．核反应放出的能量等于 (m1＋m2－m3－m4 )c2B．由核反应过程质量守恒可知m1＋m2＝m3＋m4C．这种热核实验反应是α衰变D．这种装置与我国大亚湾核电站所使用核装置的核反应原理相同解析：核反应过程中的质量亏损Δm＝m1＋m2－m3－m4，释放的核能ΔE＝Δmc2＝(m1＋m2－m3－m4)c2，故A正确；核反应过程中质量数守恒，但质量不守恒，核反应过程中存在质量亏损，因此m1＋m2≠m3＋m4，故B错误；这种装置的核反应是核聚变，我国大亚湾核电站所使用核装置是核裂变，它们的核反应原理不相同，故CD错误。
2．一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个γ光子。
已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c。
下列说法正确的是( B ) A．核反应方程是11H＋10n→31H＋γB．聚变反应中的质量亏损Δm＝m1＋m2－m3C．辐射出的γ光子的能量E＝(m3－m1－m2)c2D．γ光子的波长λ＝hm1＋m2－m3c2解析：11H＋10n→21H＋γ，选项A错误；由题可知，该反应的质量亏损为Δm＝m1＋m2－m3，选项B 正确；根据爱因斯坦的质能方程E ＝mc 2得，该反应辐射出的γ光子的能量为E ＝(m 1＋m 2－m 3)c 2，选项C 错误；由E ＝hν＝h c λ得，λ＝h m 1＋m 2－m 3c，选项D 错误。
3．(江苏泰州二中高二下学期检测)“轨道电子俘获”是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核(称为母核)俘获一个核外电子，使其内部的一个质子变为中子，并放出一个中微子，从而变成一个新核(称为子核)的过程。
中微子的质量远小于质子的质量，且不带电，很难被探测到，人们最早就是通过核的反冲而间接证明中微子的存在的。
一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”，衰变为子核并放出中微子，下列说法正确的是( B )A ．母核的质量数小于子核的质量数B ．母核的电荷数大于子核的电荷数C ．子核的动量与中微子的动量相同D ．子核的动能大于中微子的动能解析：原子核(称为母核)俘获一个核外电子，使其内部的一个质子变为中子，并放出一个中微子，从而变成一个新核(称为子核)的过程。
电荷数少1，质量数不变，故A 错误，B 正确；原子核(称为母核)俘获电子的过程中动量守恒，初状态系统的总动量为0，则子核的动量和中微子的动量大小相等，方向相反，故C 错误；子核的动量大小和中微子的动量大小相等，由于中微子的质量很小，根据E k ＝p 22m知，中微子的动能大于子核的动能，故D 错误，故选B 。
4．(江西南昌二中高二下学期期中)K －介子衰变的方程为K －→π－＋π0，其中K －介子和π－介子带负的元电荷e ，π0介子不带电，π－介子的质量为m 。
如图所示，两匀强磁场方向相同，以虚线MN 为理想边界，磁感应强度分别为B 1、B 2。
今有一个K －介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场B 1中，其轨迹为圆弧AP ，P 在MN 上，K －在P 点时的速度为v ，方向与MN 垂直。
在P 点该介子发生了上述衰变。
衰变后产生的K －介子沿v 反方向射出，其运动轨迹为如图虚线所示的“心”形图线。
则以下说法正确的是( AD )A ．π0介子做匀速直线运动B ．π－介子的运行轨迹为PENCMDPC ．π－介子运行一周回到P 用时为t ＝2πm eR 1D ．B 1＝2B 2解析：π0介子不带电，不受洛伦兹力作用，故做匀速直线运动，A 正确；根据左手定则可知：π－介子从P 点沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场B 1时，受到的洛伦兹力方向向上，所以π－介子的运行轨迹为PDMCNEP ，故B 错误；π－介子在整个过程中，在匀强磁场B 1中运动两个半圆，即运动一个周期，在匀强磁场B 2中运动半个周期，所以T ＝2πm B 1e ＋πm B 2e，故C 错误；由图象可知，π－在匀强磁场B 1中运动半径是匀强磁场B 2中运动半径的一半，根据r ＝mv qB可知，B 1＝2B 2，故D 正确。
二、非选择题5．如下一系列核反应是在恒星内部发生的。
p ＋12 6C ―→13 7N13 7N ―→13 6C ＋e ＋＋ν p ＋13 6C ―→14 7N p ＋14 7N ―→15 8O158O ―→15 7N ＋e ＋＋ν p ＋15 7N ―→12 6C ＋α其中p 为质子，α为α粒子，e ＋为正电子，ν为中微子，已知质子的质量为m p ＝1.672648×10－27kg ，α粒子的质量为m α＝6.644 929×10－27kg, 正电子的质量为m e ＝9.11×10－31kg ，中微子的质量可忽略不计，真空中的光速c ＝3.00×108m/s ，试计算该系列核反应完成后释放的能量。
