人教版物理高二选修2-3 6.3核聚变和受控热核反应同步训练A卷

裂变、聚变练习21.太阳辐射能量主要来自太阳内部的A.化学反应B.放射性衰变C.裂变反应D.热核反应2.中子和质子结合成氘核,在这一核反应中A.反应物的质量大于生成物的质量B.反应前后质量数一定守恒C.此反应一定释放能量D.此反应一定吸收能量3.氘核（21H）和氚核（31H）聚合成氦核（42He）的核反应方程如下：21H+31H→42He+10n 设氘核质量为m1，氚核质量为m2，氦核质量为m3，中子质量为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)c24.已知两氘核聚变成一个氦核放出23.76 MeV的能量，那么1 g氘完全聚变成氦时将会放出的能量为A.约为1.136×106 JB.约为2.272×1011 JC.约为5.68×1011 JD.约为5.68×106 J5.完成氘核和氚核结合成氦的核反应方程：21H+31H→42H+________.若反应过程中发生的质量亏损是m kg，则反应放出的能量是________J.6.用γ光子轰击氘核，使之分成质子和中子.已知氘核质量为2.0135 u，质子质量为1.0072 u，中子质量为1.0086 u，其中1 u＝1.6605×10-27 kg.又知普朗克常量h＝6.63×10-34 J·s.则所用γ光子在真空中的波长应为________m.7.一个负电子和一个正电子相遇发生湮灭而转化为一对光子,已知负电子和正电子的质量都是m,光在真空中的速度是c,普朗克常量为h,转化前它们的动能忽略不计,则转化成光子的波长是________.8.一个锂核（73Li）受到一个质子的轰击，变成2个α粒子，这一过程的核反应方程为________.已知一个氢原子的质量是1.6736×12-27 kg，一个锂原子的质量是11.6505×10－27 kg，一个氦原子的质量是6.6466×10－27 kg.上述核反应所释放的能量等于________（最后结果取三位有效数字）9.4个质子在高温下能聚变成一个α粒子同时放出能量.已知质子质量为1.007276 u,α粒子质量为4.001506 u, 1 u=1.66×10-27 kg,阿伏加德罗常数为6.02×1023/mol. (1)写出核反应方程; (2) 1 g氢完全聚变成α粒子能释放出多少能量?参考答案:1.D 2.ABC 3.C 4.C5 .10n,mc2 6.5.8×10－137.h/cm8.73Li+11H→242He，2.78×10－12 J9.(1)4(11H)→42He+2(01e)+能量(2) 4个质子聚变Δm=4×1.007276 u－4.001506 u=0.027598 u,ΔE=Δmc2=0.027598×931.5 MeV=25.71 MeV1 g氢含有6.02×1023个质子,放出能量为EE=6.02×1023×25.71/4 MeV=3.87×1024 MeV。

裂变、聚变练习3一、选择题1.卢瑟福的α粒子散射实验第一次显示了A.质子比电子重B.原子的所有正电荷都集中在原子核里D.能够用人为方法产生放射性现象2.在α粒子散射的实验中，当α粒子最靠近金核时A.α粒子动能最小B.α粒子遇到的库仑力最大D.α粒子与金核间有核力作用3.一个放射性元素的原子核放出一个α粒子和一个β粒子后，其核内质子数和中子数的变化是A. 质子数减少 3 个，中子数减少 1 个B. 质子数减少 2 个，中子数减少 1 个C.质子数减少 1 个，中子数减少 3 个D. 质子数减少 1 个，中子数减少 2 个4.以下对于放射性元素半衰期的说法中, 正确的选项是A.温度高升半衰期缩短B.压强增大部分衰期增加D.半衰期与该元素质量、压强、温度没关5.某原子核的衰变过程为 X （β）→ Y （α）→ Z［符号（β）→表示放射一个β粒子，（α）→表示放射一个α粒子］，以下说法正确的选项是A. 核 X 的中子数减核Z 的中子数等于2B. 核 X 的质量数减核Z 的质量数等于5C.核 Z 的质子数比核X 的质子数少1D. 原子核为X 的中性原子中的电子数比原子核Y 的中性原子中的电子数多16.甲乙两种放射性元素质量相等, 半衰期之比为3∶ 2,以下说法中正确的选项是A.甲的衰变速度较大B.经过某一相等的时间衰变后 , 甲乙节余质量比能够为 2∶ 1C.只需适合改变条件 , 两者的半衰期能够同样D. 经过某一相等的时间衰变后, 甲乙节余质量比可为1∶ 17.元素X是Y的同位素,都拥有放射性,分别进行以下的衰变过程：X P Q,Y R S,则以下说法正确的选项是A.Q 与 S 不再是同位素B.X 和 R 的原子序数可能同样C.X 和 R 的质量数可能同样D.R 的质子数大于上述所有任何元素8.在匀强磁场中，一静止的放射性原子核发生衰变，放出一个粒子后变为另一新原子核，为此拍得如图22— 16 所示两个相切的圆形径迹的照片，则图 22— 16A.图甲为发生α 衰变的照片，此中大圆为α 粒子的径迹B.图甲为发生β 衰变的照片，此中大圆为电子的径迹C.图乙为发生α衰变的照片，此中大圆为α 粒子的径迹D. 图乙为发生β衰变的照片，此中大圆为电子的径迹二、填空题1.A 和核发生衰变B 是两种放射性同位素, 当 A 有 7/8 的原子核发生衰变时, A 的半衰期是12 天 ,则 B 的半衰期是 ________天 ., B恰巧有15/16 的原子2.一对正负电子相撞时，会同时消逝而转变为一对频次同样的光子，这对光子的频次应是___________Hz.( 电子质量 m=0.91× 10-30 kg，普朗克常量 h=6.6× 10-34 J· s)3.放射性原子核 A 经一系列α和β 衰变变为原子核 B.若 B 核内质子数比 A 核少 8，中子数比 A 核少 16.则发生β衰变的次数为 _________________次.三、计算题1.为了测定某水库的蓄水量, 用一瓶放射性同位素溶液倒入水库，已知倒入时该溶液每分钟有 6×107个原子核发生衰变,这类同位素的半衰期为 2 天， 8 天后，从水库拿出 1 m3的水样，测得每分钟有20 个原子核发生衰变 ,求水库的储水量为多大 .( 保存 1 位有效数字 )2.静止的镭核226发生α 衰变，变为氡核222226.025 4 u ，氡核88Ra86Rn.已知镭核质量为质量为 222.016 3 u ，α粒子质量为 4.002 6 u. （ 1）求衰变时放出的能量 E.（2）设衰变时放出的能量都转变为了α粒子和氡核的动能，求α粒子的动能 E k.3.静止的放射性原子核mα粒子和新核 Y Z X发生α衰变时，设放出的能量都转变为了的动能 .若测得α粒子的动能为E，求新核 Y 的动能及衰变放出的能量 .参照答案：一、 1.B 2.AB 3.C 4.D 5.C 6.B 7.D8.AD二、 1.9× 1020 3.4三、 1.2× 105 m32.（ 1） 9.7× 10-13 J=6.06 MeV （2） 9.5× 10-13 J=5.9 MeV4E mE3.,m 4 m4。

1．聚变与裂变相比，下列说法正确的是()A．聚变比裂变产能效率高B．在目前情况下，使原子核聚变要比裂变容易C．原子弹的燃料是235UD．氢弹的原理是核的聚变，需由原子弹来引爆解析：选ACD.聚变比裂变的平均结合能大，故A正确；在目前的条件下，核裂变要比核聚变容易很多，故B错；原子弹利用的核裂变燃料为235U，氢弹利用的核聚变需原子弹引爆，故C、D正确．2．目前我国已经建成秦山和大亚湾核电站并投入使用，请根据所学物理知识，判断下列说法中正确的是()A．核能发电对环境的污染比火力发电要小B．核能发电对环境的污染比火力发电要大C．都只利用重核裂变释放大量的原子能D．既有重核裂变，又有轻核聚变释放大量的原子能解析：选AC.目前核电站都用核裂变，其原料是铀，且核裂变在核反应堆中应用是比较清洁的能源，故A、C正确，B、D错．3．一个质子和两个中子聚变为一个氚核，已知质子质量为m H＝1.0073 u，中子质量为m n＝1.0087 u，氚核质量为m＝3.0180 u.(1)写出聚变方程．(2)释放出的核能是多大？(3)平均每个核子释放的能量是多大？解析：(1)聚变方程为：11H＋210n→31H.(2)质量亏损为：Δm＝m H＋2m n－m＝(1.0073＋2×1.0087－3.0180)u＝0.0067 u，释放出的核能：ΔE＝Δmc2＝0.0067×931.5 MeV＝6.24 MeV.(3)平均每个核子放出的能量为6.243MeV＝2.08 MeV.答案：(1)11H＋210n→31H(2)6.24 MeV(3)2.08 MeV一、选择题1．下列核反应中属于核聚变的是()A.21H＋31H→42He＋10nB.234 90Th→234 90Pa＋0－1eC.235 92U＋10n→139 54Xe＋9538Sr＋210nD.94Be＋42He→12 6O＋10n解析：选A.B项是衰变，C项是裂变；D项是人工转变；A项是轻核聚变．2．一个氘核(21H)与一个氚核(31H)发生聚变，产生一个中子和一个新核，并出现质量亏损．聚变过程中()A．吸收能量，生成的新核是42HeB．放出能量，生成的新核是42HeC．吸收能量，生成的新核是32HeD．放出能量，生成的新核是32He解析：选B.一个氘核与一个氚核发生聚变的核反应方程是：21H＋31H→42He＋10n.有质量亏损要放出能量，故只有B正确．3．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．聚变反应一定比裂变反应每个核子释放的平均能量大C．聚变反应中粒子的平均结合能变小D．聚变反应中由于形成质量较大的核，故反应后质量增加解析：选B.在一次聚变反应中释放的能量不一定比裂变反应多，但平均每个核子释放的能量一定大，故A错误，B正确；由于聚变反应中释放出巨大能量，则比结合能一定增加，质量发生亏损，故C、D错误．4．北京奥委会接受专家的建议，大量采用对环境有益的新技术．如奥运会馆周围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，其核反应方程是() A．411H→42He＋201eB.14 7N＋42He→17 8O＋11HC.235 92U＋10n→136 54Xe＋9038Sr＋1010nD.238 92U→234 90Th＋42He解析：选A.热核聚变反应是指轻核结合为质量较重的核的反应，故A正确；B项中为实现原子核人工转变的反应．C项中为裂变，D项中为衰变，均不属聚变反应，故B、C、D不正确．5．现阶段太阳向外辐射的能量是由于太阳内部氢核聚变产生的，大约在40亿年以后太阳内部将会启动另一种核反应，其核反应方程为：42He＋42He＋42He→12 6C，到那时太阳向外辐射的能量是由上述两种核反应共同产生的．已知42He的质量为m1，12 6C的质量为m2，则下列判断正确的是()A．3m1＞m2B．3m1＜m2C．3m1＝m2D．m1＝3m2解析：选A.由于核反应42He＋42He＋42He→12 6C放出核能，根据爱因斯坦质能方程，可得3m1＞m2，故A项正确．6．在某些恒星内，3个α粒子结合成1个12 6C核，12 6C原子的质量是12.0000 u，42He原子的质量是4.0026 u，已知1 u＝1．66×10－27 kg.则()A．反应过程中的质量亏损是Δm＝0.0078 uB．反应过程中的质量亏损是Δm＝1.29×10－29 kgC．反应过程中释放的能量是7.26 MeVD．反应过程中释放的能量是1.16×10－19 J解析：选ABC.由题目可得此核反应的方程为342He→12 6C＋ΔE，则反应后的质量亏损为Δm＝(3×4.0026－12.0000) u＝0.0078×1.66×10－27kg＝1.29×10－29kg.由质能方程ΔE＝Δmc2＝1.29×10－29×(3.0×108)2 J＝1.161×10－12 J＝7.26 MeV.故正确答案为A、B、C.7．科学家发现在月球上含有丰富的32He(氦3)，它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为32He＋32He→211H＋42He.关于32He聚变下列表述正确的是()A．聚变反应不会释放能量B．聚变反应产生了新的原子核C．聚变反应没有质量亏损D．目前核电站都采用32He聚变反应发电解析：选B.聚变反应发生了质量亏损，释放出巨大的能量，产生了新的原子核，故A、C错误，B正确；目前核电站利用的是裂变反应而非聚变，故D错误．8．一个质子和一个中子聚变组合成一个氘核，同时辐射出一个γ光子．已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常数为h，真空中的光速为c，下列说法正确的是() A．核反应方程是11H＋10n→31H＋γB．聚变反应的质量亏损Δm＝m1＋m2－m3C．辐射出的γ光子能量E＝(m3－m1－m2)cD．γ光子的波长λ＝h(m1＋m2－m3)c2解析：选B.A项中核反应方程不满足质量数守恒，错误．B项中Δm正好是结合前核子总质量与原子核质量之差，由质能方程可知辐射出的γ光子的能量为E＝(m1＋m2－m3)c2，C项错误．由c ＝λv 及E ＝h v 得，γ光子的波长为λ＝h(m 1＋m 2－m 3)c，故D 错．9．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．这几种反应的总效果可以表示为621H →k 42He ＋d 11H ＋210n ＋43.15 MeV 由平衡条件可知( ) A ．k ＝1，d ＝4 B ．k ＝2，d ＝2 C ．k ＝1，d ＝6 D ．k ＝2，d ＝3解析：选B.由质量数守恒和电荷数守恒，分别有4k ＋d ＝10,2k ＋d ＝6，解得k ＝2，d ＝2.正确选项为B.10．我国最新一代核聚变装置“EAST”在安徽合肥首次放电，显示了EAST 装置具有良好的整体性能，使等离子体约束时间达1000 s ，温度超过1亿度，标志着我国磁约束核聚变研究进入国际先进水平．合肥也成为世界上第一个建成此类全超导非圆截面核聚变实验装置并能实际运行的地方．核聚变的主要原料是氘，在海水中含量极其丰富．已知氘核的质量为m 1，中子的质量为m 2，32He 的质量为m 3，质子的质量为m 4，则下列说法中正确的是( ) A ．两个氘核聚变成一个32He 所产生的另一个粒子是质子 B ．两个氘核聚变成一个32He 所产生的另一个粒子是中子C ．两个氘核聚变成一个32He 所释放的核能为(2m 1－m 3－m 4)c 2D ．与受控核聚变比较，现行的核反应堆产生的废物具有放射性解析：选BD.由核反应方程知221H →32He ＋10X ，X 应为中子，释放的核能应为ΔE ＝(2m 1－m 3－m 2)c 2，聚变反应的污染非常小．而现实运行的裂变反应的废料具有很强的放射性，故A 、C 错误，B 、D 正确． 二、非选择题11．两个氘核聚变产生一个中子和一个氦核(氦的同位素)．已知氘核质量m D ＝2.0136 u ，氦核质量m He ＝3.0150 u ，中子质量m n ＝1.0087 u. (1)写出聚变的核反应方程； (2)求该反应中的质量亏损； (3)计算释放出的核能．解析：(1)21H ＋21H →32He ＋10n.(2)Δm ＝2m D －m He －m n ＝2×2.0136 u －3.0150 u － 1．0087 u ＝0.0035 u.(3)E ＝Δmc 2＝0.0035×931.5 MeV ＝3.26 MeV .答案：(1)21H ＋21H →32He ＋10n (2)0.0035 u (3)3.26 MeV 12．现在世界上许多国家都在积极研究可控热核反应的理论和技术，以解决能源危机问题．热核反应中所用的燃料——氘，在地球上储量非常丰富，1 L 海水中大约有0.3 g 氘，如果用来进行热核反应，放出的能量约与燃烧300 L 汽油相当．若氘核的质量为m 1，氦核的质量为m 2，光速为c ，阿伏伽德罗常数为N A ，氘的摩尔质量为m 0. (1)写出两个氘核聚变成一个氦核的核反应方程；(2)质量为M 的氘参与上述聚变反应可释放出的能量为多少？解析：(1)核反应方程为21H ＋21H →42He. (2)核反应的质量亏损为Δm ＝2m 1－m 2 ΔE ＝Δmc 2＝(2m 1－m 2)c 2据题意得，质量为M 的氘中的氘核数为n ＝Mm 0N A质量为M 的氘核参与聚变放出的能量为E ＝n ΔE 2＝N A c 2M (2m 1－m 2)2m 0.答案：(1)21H ＋21H →42He (2)N A c 2M (2m 1－m 2)2m 0。

人教版物理高二选修2-3 6.2 核裂变和裂变反应堆同步训练A卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共30分)1. （2分） (2019高三上·盐城月考) 1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖．若速度相同的同一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是（）A . 该束带电粒子带负电B . 速度选择器的P1极板带正电C . 在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大D . 在B2磁场中运动半径越大的粒子，荷质比越大2. （2分） 1994年3月，中国科技大学研制成功了比较先进的HT﹣7型超导托卡马克，托卡马克（Tokamak）是研究受控核聚变的一种装置，这个词是toroidal（环形的），kamera（真空室），magnet（磁）的头两个字母以及katushka（线圈）的第一个字母组成的缩写词，根据以上信息，下列说法错误的是（）A . 这种装置的核反应原理是轻核的聚变，同时释放出大量的能量，与太阳发光的原理类似B . 这种装置同我国秦山核电站，大亚湾核电站所使用核装置反应原理相同C . 这种装置可以控制热核反应速度，使聚变能缓慢而稳定地释放D . 这种装置产生的核聚变对环境的污染比核裂变要轻得多3. （2分）(2019·漳州模拟) 中子 n轰击锂核 Li，轰击后生成氦模 He和另一原子核X，则原子核X 的中子数为（）A . 1B . 2C . 3D . 44. （2分）利用重核裂变释放核能时选用铀235，主要因为（）A . 它比较容易发生链式反应B . 能自动裂变，与体积无关C . 铀核比较容易分裂成为三部分或四部分，因而放出更多的核能D . 铀235价格比较便宜，而且它裂变时放出的核能比其他重核裂变时放出的核能要多5. （2分） (2020高二下·杭州期末) 下列说法正确的是（）A . 原子核核子平均质量越小则其平均结合能越小B . 眼镜镜片上的增透膜是利用了光的干涉原理C . 激光从空气中射入玻璃中时频率会发生改变D . 额温枪通过测量物体辐射的紫外线来获得温度值6. （2分）下列说法正确的是（）A . 只有铀235裂变才能产生核能B . H+ H→ He+ n方程所描述的是核裂变反应C . 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D . 放射性元素发生正电子衰变时，产生的新核质量数不变，核电荷数减少17. （2分）太阳辐射能量主要来自太阳内部的（）A . 裂变反应B . 热核反应C . 化学反应D . 放射性衰变8. （2分）链式反应中，重核裂变时放出的可以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9. （2分）(2017·新疆模拟) 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 . 卢瑟福发现质子的核反应方程式是 He+ N→ O+ HC . 铋210的半衰期是5天，12g铋210经过15天后还有2.0g未衰变D . 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，原子总能量减小10. （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）c211. （2分） (2019高二下·河南月考) 如图所示为核子平均质量与原子序数的关系，下列与原子核有关的说法正确的是（）A . 原子核的结合能越大，原子核越稳定B . 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C . 由图可知，原子核A裂变成原子核B和C时会有质量亏损，要吸收核能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12. （2分） (2019高二下·金山期中) 如图1所示为研究光电效应的实验装置示意图，在电极K、A之间加上反向电压U，即将阴极K接电源正极，阳极A接电源负极，在K、A之间就形成了使光电子减速的电场。

河北省人教版物理高二选修2-3 6.3核聚变和受控热核反应同步训练姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共30分)1. （2分） (2017高二下·金州期中) 氢弹爆炸的核反应是（）A . H+ H→ He+ nB . N+ He→ O+ HC . U+ n→ Ba+ Kr+3 nD . Be+ He→ C+ n2. （2分）(2017·新课标Ⅰ卷) 大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电，氘核聚变反应方程是： H+ H→ He+ n，已知 H的质量为2.0136u， He的质量为3.0150u， n的质量为1.0087u，1u=931MeV/c2 ．氘核聚变反应中释放的核能约为（）A . 3.7MeVB . 3.3MeVC . 2.7MeVD . 0.93MeV3. （2分）(2017·舒城模拟) 核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设．核泄漏中的钚（Pu）是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高患癌的风险．已知钚的一种同位素94239Pu的衰变方程为：94239Pu→X+24He+γ，半衰期为24100年，则下列说法中正确的是（）A . 衰变时发出的γ射线是波长很短的实物粒子，穿透能力很强B . X原子核中含有143个中子C . 10个94239Pu经过24100年后一定还剩余5个D . 衰变过程的总质量不变4. （2分） (2019高二下·洛阳期中) 近期热映的《流浪地球》这部电影获得了极大的好评，也涉及了许多物理知识，如氦闪、地球刹车和逃逸、木星的引力弹弓效应。

太阳发生氦闪之前进行的是氢聚变，关于核反应的类型，下列表述正确的是（）A . 是衰变B . 是衰变C . 是核聚变D . 是核裂变5. （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6. （2分）发生轻核聚变的条件是（）A . 用中子轰击B . 保持室温环境，增大压强C . 把物质加热到几百万摄氏度以上的高温D . 用γ光子照射7. （2分）下列几幅图的有关说法中正确的是（）A . 原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是任意的B . 发现少数粒子发生了较大偏转，因为原子的质量绝大部分集中在很小空间范围C . 光电效应实验和康普顿效应实验说明了光具有粒子性D . 射线甲由粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷8. （2分）(2017·桂林模拟) 有关近代物理知识，下列说法正确的是（）A . 碘131的半衰期大约为8天，1g碘131经过64天后，未衰变的大约为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 . 铀235的裂变方程可能为92235U→55137Cs+3788Rb+1001nD . 处于基态的氢原子吸收一个光子跃迁到激发态，再向低能级跃迁时辐射光子的频率一定大于吸收光子的频率9. （2分） (2017高二下·包头期中) 有关下列四幅图的说法正确的是（）A . 甲图中，可计算出普朗克常数h=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β 粒子组成，射线乙为γ 射线，射线丙由α 粒子组成D . 丁图中，链式反应属于轻核聚变10. （2分）(2017·自贡模拟) 以下说法中，正确的是（）A . 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应B . 要使轻原子核发生聚变，必须使它们间的距离至少接近到10﹣10mC . 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，势能增大，总能量减小D . 随温度的升高，放射性元素的半衰期将减小11. （2分）下列说法中不正确的是（）A . β衰变现象说明电子是原子核的组成部分B . 目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变C . 一个氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，能辐射3种不同频率的光子D . 卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型12. （2分） (2017高三上·普宁期末) 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 . 一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短C . 汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构D . 按照波尔理论，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，原子总能量增加13. （2分） (2017高二下·唐山期中) 关于下面四个装置说法正确的是（）A . 实验可以说明α粒子的贯穿本领很强B . 实验现象可以用爱因斯坦的质能方程解释C . 是利用α射线来监控金属板厚度的变化D . 进行的是聚变反应14. （2分）关于原子和原子核，下列说法正确的是（）A . 1919年卢瑟福用α粒子轰击氮核： N+ He→817O+ H，发现中子B . 1932年查德威克用α粒子轰击铍核： Be+ He→612C+ n，发现质子C . 1934年约里奥•居里夫妇用α粒子轰击铝核： Al+ He→ P+ n，用人工方法得到放射性同位素D . 1905年爱因斯坦发现质能方程：E=mc2 ，解释了光电效应现象15. （2分）根据爱因斯坦的研究成果，物体的能量和质量的关系是E＝mc2 ，这一关系叫爱因斯坦质能方程．质子的质量为mp ，中子的质量为mn ，氦核的质量为mα ，下列关系式正确的是（）A . mα＝(2mp＋2mn)B . mα<(2mp＋2mn)C . mα>(2mp＋2mn)D . 以上关系式都不正确二、填空题 (共5题；共11分)16. （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________．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. （3分）人类利用的大部分能量都是直接或间接来自于太阳能,在太阳内部，氢原子核在超高温下发生________，释放出巨大的________．今天我们开采化石燃料来获取能量，实际上是在开采上亿年前地球所接收的________．19. （3分）中子的质量为1.0087U ，质子的质量为1.0073U ，氘核的质量为2.0136U ．中子和质子结合成氘核时质量亏损________，需________（填“吸收”、“放出”）能量________MeV ．（1U=931.5MeV）20. （1分）太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少．太阳每秒钟辐射出的能量约为4×1026 J，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近________ kg。

裂变、聚变练习1班级：___________姓名：___________一、选择题（每小题4分，共20分）1.下列核反应方程式中，表示核聚变过程的是A.3015P→3014Si+0+1eB. 21H+31H→42He+10nC.146C→147N+0-1eD.23892U→23490Th+42He2.下列说法中正确的是A.“原子由电子和带正电的物质组成”是通过卢瑟福α粒子散射实验判定的B.天然放射现象的发现揭示了原子核由质子和中子组成C.中子与质子结合成氘核时吸收能量D.重核裂变和轻核聚变是人类获得核能的两种主要途径3.目前，我国已经建成秦山和大亚湾核电站并投入使用，核电站的核心设施是核反应堆，在核反应堆中，它是利用核反应的A.α衰变释放出核能B.β衰变释放出核能C.重核的裂变释放出核能D.轻核的聚变释放出核能4.1999年9月18日，中共中央、国务院、中央军委在人民大会堂隆重表彰为研制“两弹一星”做出突出贡献的科技专家，下列核反应方程中，属研究两弹的基本核反应方程是①147N+42He→178O+11H②23592U+10n→9038Sr+13654Xe+1010n③23892U→23490Th+42He④21H+31H→42He+10nA.①②B.①③C.②③D.②④5.下列说法中正确的是A.重核裂变时放出能量，轻核聚变时吸收能量B.聚变反应时平均每个核子放出的能量比裂变时平均每个核子放出的能量多C.裂变时产生放射性物质处理起来比热核反应时产生放射性物质简单得多D.太阳辐射出的能量是由太阳内部的裂变反应产生的二、非选择题（共30分）6.（9分）一个锂核（73Li)受到一个质子的轰击，变成两个α粒子，这一过程的核反应方程是怎样的？已知一个氢原子的质量是1.6736×10-27 kg，一个锂原子的质量是11.6505×10-27 kg，一个氦原子的质量是6.646×10-27 kg.求上述核反应所释放的能量为多少？7.（9分）维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是2e+411H→42He,核反应释放的核能最后转化为辐射能.设电子质量为m1，42He质量为m2，质子质量为m3，光速为c.每秒钟有N个质子发生了核聚变反应，求太阳每秒辐射的能量为多少？8.(12分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势.在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能.核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能.(1)核反应方程式：23592U+n→14156Ba+9236Kr+a X是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，a为X的个数，则X为___________，a=___________，以m U、m Ba、m kr分别表示23592U、14156Ba、9236Kr核的质量，m n、m p分别表示中子、质子的质量，c 为光在真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能ΔE=___________.(2)有一座发电能力为P=1.00×106kW的核电站，核能转化为电能的效率为η=40%.假定反应堆中发生的裂变反应全是本题（1）中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能ΔE=2.78×10-11 J，23592U核的质量m U=390×10-27 kg.求每年（1年3.15×107 s）消耗的23592U 的质量.六、裂变七、轻核的裂变1.B2.D3.C4.D5.B6.73Li+11H→242He,2.78×10-12 J7.4)42(2231Ncmmm⋅-+8.(1)中子，2;ΔE=(m U-m Ba-m kr-m n)·c2 (2)1.10×103 kg。

内蒙古自治区人教版物理高二选修2-3 6.3核聚变和受控热核反应同步训练姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共30分)1. （2分） (2019高二下·洛阳期中) 近期热映的《流浪地球》这部电影获得了极大的好评，也涉及了许多物理知识，如氦闪、地球刹车和逃逸、木星的引力弹弓效应。

太阳发生氦闪之前进行的是氢聚变，关于核反应的类型，下列表述正确的是（）A . 是衰变B . 是衰变C . 是核聚变D . 是核裂变2. （2分）(2017·新疆模拟) 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 . 卢瑟福发现质子的核反应方程式是 He+ N→ O+ HC . 铋210的半衰期是5天，12g铋210经过15天后还有2.0g未衰变D . 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，原子总能量减小3. （2分） (2019高二下·泰州期末) 下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（）A . 甲图中，比结合能越大，核就越稳定，比结合能是原子核稳定程度的量度B . 乙图中，电子绕原子运行的轨道半径是任意的C . 丙图中，原来有100个氡222经过一个半衰期的时间，一定还剩余 50个D . 丁图中，链式反应属于重核的裂变，在核裂变过程中减少的质量转化成了能量4. （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5. （2分） (2019高二下·河南月考) 下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（）A . 甲图中，卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子B . 乙图表明，随着温度的升高黑体辐射强度的极大值向波长较小的方向移动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 . 丁图中，链式反应属于轻核裂变6. （2分）下列说法正确的是（）A . 关于原子核内部信息，最早来自人工放射性现象B . 结合能越大的原子核越稳定C . 目前核电站中主要利用的是轻核聚变产生的核能来发电D . 在核反应堆中常用的“慢化剂”有石墨、重水和普通水7. （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8. （2分）(2017·黑龙江模拟) 根据如图所给图片及课本中有关历史事实，结合有关物理知识，判断下列说法正确的是（）A . 图1是发生光电效应现象的示意图，发生光电效应现象的条件是入射光的波长不小于金属的“极限波长”B . 图2是链式反应的示意图，发生链式反应的条件之一是裂变物质的体积大于等于临界体积C . 图3是氢原子能级图，一个处于n=4能级的氢原子，跃迁可以产生6种光子D . 图4是氡的衰变规律示意图，氡的半衰期是3.8天，若有16个氡原子核，经过7.6天后一定只剩下4个氡原子核9. （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10. （2分）(2017·天津) 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。

广西壮族自治区人教版物理高二选修2-3 6.3核聚变和受控热核反应同步训练姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共30分)1. （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2. （2分）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3. （2分）下列几幅图的有关说法中正确的是（）A . 原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是任意的B . 发现少数粒子发生了较大偏转，因为原子的质量绝大部分集中在很小空间范围C . 光电效应实验和康普顿效应实验说明了光具有粒子性D . 射线甲由粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷4. （2分） (2017高三上·普宁期末) 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 . 一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短C . 汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构D . 按照波尔理论，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，原子总能量增加5. （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=36. （2分） (2019高二下·泰州期末) 下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（）A . 甲图中，比结合能越大，核就越稳定，比结合能是原子核稳定程度的量度B . 乙图中，电子绕原子运行的轨道半径是任意的C . 丙图中，原来有100个氡222经过一个半衰期的时间，一定还剩余 50个D . 丁图中，链式反应属于重核的裂变，在核裂变过程中减少的质量转化成了能量7. （2分） (2017高三上·嘉兴期末) 有关下列四幅图的说法正确的是（）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，饱和光电流越大C . 丙图中，射线甲由β粒子组成，射线乙为γ射线，射线丙由α粒子组成D . 丁图中，链式反应属于轻核聚变8. （2分）(2017·自贡模拟) 以下说法中，正确的是（）A . 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应B . 要使轻原子核发生聚变，必须使它们间的距离至少接近到10﹣10mC . 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，势能增大，总能量减小D . 随温度的升高，放射性元素的半衰期将减小9. （2分） (2017高二下·巨鹿期中) 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 . 聚变反应中粒子的平均结合能变小D . 聚变反应中由于形成质量较大的核，故反应后质量增加10. （2分）下列说法正确的是（）A . 关于原子核内部信息，最早来自人工放射性现象B . 结合能越大的原子核越稳定C . 目前核电站中主要利用的是轻核聚变产生的核能来发电D . 在核反应堆中常用的“慢化剂”有石墨、重水和普通水11. （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）c212. （2分）铀核裂变时，对于产生链式反应的重要因素，下列说法中正确的是（）A . 铀块的质量是重要因素，与体积无关B . 为了使铀235裂变的链式反应容易发生，最好直接利用裂变时产生的快中子C . 若铀235的体积超过它的临界体积，裂变的链式反应就能够发生D . 裂变能否发生链式反应与铀块的质量无关13. （2分） (2019高二下·淄川月考) 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14. （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+X15. （2分）下列有关原子核和质能方程的说法，正确的是（）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 . 爱因斯坦质能方程表明，在一定条件下质量可以转化为能量C . 放射性元素发生β衰变时放出的是核外电子D . 两个质子之间，不论距离如何，核力总是大于库仑力二、填空题 (共5题；共15分)16. （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________．17. （5分）产生聚变的条件是________，我们往往采用________的方法来满足上述条件，这种反应叫做________，太阳每秒钟辐射出来的能量约为3．8×1026J，就是从________反应中产生的，太阳内部时刻进行着4个质子结合成一个氦核的反应，试写出核反应方程________。

人教版物理高二选修2-3 6.3核聚变和受控热核反应同步训练（II）卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共30分)1. （2分） (2017高三上·嘉兴期末) 有关下列四幅图的说法正确的是（）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，饱和光电流越大C . 丙图中，射线甲由β粒子组成，射线乙为γ射线，射线丙由α粒子组成D . 丁图中，链式反应属于轻核聚变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3. （2分） (2019高二下·泰州期末) 下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（）A . 甲图中，比结合能越大，核就越稳定，比结合能是原子核稳定程度的量度B . 乙图中，电子绕原子运行的轨道半径是任意的C . 丙图中，原来有100个氡222经过一个半衰期的时间，一定还剩余 50个D . 丁图中，链式反应属于重核的裂变，在核裂变过程中减少的质量转化成了能量4. （2分）(2017·新课标Ⅰ卷) 大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电，氘核聚变反应方程是： H+ H→ He+ n，已知 H的质量为2.0136u， He的质量为3.0150u， n的质量为1.0087u，1u=931MeV/c2 ．氘核聚变反应中释放的核能约为（）A . 3.7MeVB . 3.3MeVC . 2.7MeVD . 0.93MeV5. （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6. （2分）下列说法正确的是（）A . 汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构B . 接收无线电波时需要对电磁波进行调制C . 核聚变又称热核反应，可见核聚变时要吸收能量D . 真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的7. （2分）太阳辐射能量主要来自太阳内部的（）A . 裂变反应B . 热核反应C . 化学反应D . 放射性衰变8. （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9. （2分）下列说法正确的是（）A . 卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，发现了原子是可以再分的B . 射线与射线一样都是电磁波，但穿透本领远比射线弱C . 原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最大能量D . 裂变时释放能量是因为发生了亏损质量10. （2分） (2017高二下·上海期中) 太阳辐射能量主要来自太阳内部的（）A . 化学反应B . 放射性衰变C . 裂变反应D . 聚变反应11. （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）c212. （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=313. （2分） (2017高二下·金州期中) 氢弹爆炸的核反应是（）A . H+ H→ He+ nB . N+ He→ O+ HC . U+ n→ Ba+ Kr+3 nD . Be+ He→ C+ n14. （2分）(2020·南昌模拟) 如图是原子物理史上几个著名的实验，关于这些实验，下列说法正确的是:（）A . 卢瑟福粒子散射实验否定了原子结构的枣糕模型，提出原子的核式结构模型B . 放射线在磁场中偏转，中间没有偏转的为射线，电离能力最强C . 电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关D . 铀235只要俘获中子就能进行链式反应15. （2分）(2017·东城模拟) 已知质子、中子、氘核的质量分别是m1、m2、m3 ，光速为c．在质子和中子结合成氘核的过程中（）A . 释放的能量为（m1+m2+m3 ）c2B . 释放的能量为（m1+m2﹣m3）c2C . 吸收的能量为（ml+m2+m3）c2D . 吸收的能量为（ml+m2﹣m3 ）c2二、填空题 (共5题；共11分)16. （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________．17. （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。