1、5.4核裂变和核聚变同步练习20212022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）12020年12月4日，新一代“人造太阳”装置中国环流器二号M装置在成都建成并首次实现核聚变放电。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+4.9MeV和+X+17.6MeV，则（）AX是电子BX是质子CY的质子数是3，中子数是6DY的质子数是3，中子数是3220世纪60年代，我国以国防为主的尖端科技取得了突破性的发展。1964年，我国第一颗原子弹试爆成功；1967年，我国第一颗氢弹试爆成功。关于原子弹和氢弹，下列说法正确的是（）A原子弹和氢弹都
2、是根据核裂变原理研制的B原子弹和氢弹都是根据核聚变原理研制的C原子弹是根据核裂变原理研制的，氢弹是根据核聚变原理研制的D原子弹是根据核聚变原理研制的，氢弹是根据核裂变原理研制的3下列说法中正确的是（）A衰变说明原子核里有电子B某原子核经过一次衰变和两次衰变后，核内中子数减少4个C放射性物质的温度升高，其半衰期将缩短DUTh+He是核裂变反应方程4太阳产生的能量主要来自三种核反应，这些反应的最终结果是氢转变成氦，其中一种核反应的方程为，太阳每秒钟因为核反应失去的质量大约为400万吨。已知光速c=3108m/s，则（）A太阳的总输出功率大约为3.61026WB的比结合能小于的比结合能C的核子平均质
3、量大于的核子平均质量D和聚变成的过程中只有核力做功52020年12月4日新一代“人造太阳”装置中国环流器二号M装置在成都建成并实现首次放电，“人造太阳”是可控大规模聚变反应的聚变实验堆。下列能表示“人造太阳”的核反应方程的是（）ABCD6下列四幅图分别对应着四种说法，其中正确的是（）A氢原子辐射出一个光子后，电势能增大，动能减小B根据、射线的特点可知，射线1是射线，射线2是射线，射线3是射线C天然放射性元素的半衰期由原子核内部自身的因素决定，跟所处的化学状态和外部条件有关D原子弹爆炸属于重核的裂变，其反应方程为7有关核反应方程，下列说法正确的是（）A 属于衰变B 是衰变C核反应方程中的y206
4、，X的中子个数为128D铀核裂变的核反应为8黄旭华为中国核潜艇事业的发展做出了重要贡献，被誉为“中国核潜艇之父”，2020年1月10日，获国家最高科学技术奖。核潜艇的动力利用了核燃料在反应堆内产生链式反应，释放出的巨大热量。某核反应方程为。则式中A为（）A电子B正电子C中子D中微子9下列说法中正确的是（）A根据爱因斯坦质能方程，物体具有的能量和它的质量之间存在着正比关系B核反应方程属于裂变C卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子核有复杂的结构D衰变中产生的射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的10第一代实用核反应堆以铀235为裂变燃料，但铀235在天然铀中仅占0.7，其余为铀238，为了充
5、分利用铀资源，科学家们研究设计了快中子增殖反应堆，简称“快堆”。快堆中的核燃料是钚239，其裂变时释放出快中子，装在反应堆周围的铀238吸收快中子变成铀239，铀239经过核反应后变成钚239，核反应方程如下所示：，若钚239裂变释放的快中子都能被周围的铀238吸收，并充分反应，则下列说法正确的是（）A核反应为裂变反应B上述核反应中x=8，y=2C方程可以化简为；D通过上述核反应，核燃料钚239的总量会增加11在海军建军70周年阅兵式上，首先接受检阅的是“长征10号”战略导弹核潜艇，它是我国自主建造的排水量最大的潜艇，其动力源是核反应堆。关于核反应，下列说法正确的是（）A核反应为衰变B核反应为
6、衰变C核反应为裂变反应D核反应过程遵循核电荷数守恒和质量守恒12下列说法中错误的是（）A卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为HeNOHB铀核裂变的核反应方程是：UBaKr2nC质子、中子、粒子的质量分别为m1、m2、m3，质子和中子结合成一个粒子，释放的能量是(2m12m2m3)c2D原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为1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2的光子，已知12，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13下列说法正确的是A放射性元素的半衰期与元素所处环境的温度有关B、三种射线中，射线的电离能力最强C卢瑟福过实验发现质子的核反应万程为He
7、+NO+HD聚变是裂变的逆反应142020年12月，新一代“人造太阳”装置在成都建成并实现首次放电，该装置是我国新一代先进磁约束核聚变实验研究装置，其核反应方程是，则（）Ax为电子B反应前后质量守恒C该反应为吸热反应D的比结合能比的比结合能大15下列说法正确的是（）A汤姆孙发现了电子，并在此基础上提出了原子的核式结构模型B根据玻尔的原子模型，单个氢原子从量子数n=4的激发态跃迁到基态时最多可辐射6种不同频率的光子C光照射某种金属时，只要光的强度足够大，照射时间足够长，总能够发生光电效应D 是裂变反应，且x=3二、填空题（共4题）16重核裂变时放出的_引起其他重核的裂变，可以使裂变_，这就是链式
8、反应为了使链式反应容易发生，最好是利用_17现有四个核反应：ABCD_是发现中子的核反应方程，_是研究原子弹的基本核反应方程，_是研究氢弹的基本核反应方程B中X的质量数为_，中子数为_18恒星的颜色显示了它的温度,温度较低的恒星呈现_,在天空中呈现表面温度达到5500的太阳发出。更热的恒星则会呈现_。19太阳内部核反应的主要模式之一是质子质子循环，循环的结果可表示为+_（请将反应方程补充完整），已知和的质量分别为mp1.0078u和m4.0026u，1u931MeV/c2，c为光速。在4个转变成1个的过程中，释放的能量约为_MeV。（结果保留到个位数）三、综合题（共4题）20每昼夜消耗220g
9、铀235的原子能发电站，如果效率为25%，它能产生的电功率为多大？（每个铀核裂变时放出的能量是200MeV）21热核反应在宇宙中时时刻刻地进行着。太阳就是一个巨大的热核反应堆，太阳的主要成分是氢，太阳的中心温度使氢核聚变成氦核的反应不停地进行着，不断地放出能量。太阳在“核燃烧”的过程中“体重”不断减轻。（1）太阳内部的热核反应中4个质子聚变为1个氦核He，请写出核反应方程。（2）若质子、氦核、正电子的静止质量分别为mp=1.672610-27kg，m=6.642510-27kg，me=0.000910-27kg，则4个质子发生上述热核反应所释放的能量是多少?（结果保留三位有效数字）（3）已知太
10、阳每秒释放的能量为3.81026J，则太阳每秒减少的质量为多少千克?（结果保留一位有效数字）（3）太阳现在的质量约为21030kg，科学家预测太阳质量减少万分之三，热核反应将不能继续进行。请你计算推导太阳还能存在多少年?（结果保留一位有效数字）22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，氘核聚变反应是两个核生成一个核和一个，已知的质量为2.0136u，的质量为3.0150u，的质量为1.0087u，。求：(1)写出氘核聚变反应方程式；(2)两个氘核聚变反应中释放的核能约为多少MeV？（保留两位有效数字）23受中子轰击时会发生裂变，产生和，同时放出200的能量。现要建设发电能力是的核电站，用作为原子锅炉的燃料，假设核裂变释放的能量全部用来发电，那么一天需要纯的质量为多少？（阿伏加德罗常数取）参考答案：1D2C3B4A5B6B7A8C9A10D11C12B13C14D15D16 中子 持续不断进行 铀23517 D B A 144 8818 暗红色 白光比太阳稍蓝的颜色19 27205.2107W21（1）HHe+e；（2）4.1510-12J；（3）4109kg；（4）5109年22(1)；(2)3.3MeV230.527kg
