高二物理放射性、裂变、聚变练习

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高中物理选修三5.4核裂变和聚变练习5(含答案)

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。

人教版物理高二选修1-2 3.4裂变和聚变同步训练B卷

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。

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。

高中物理选修三5.4核裂变和聚变练习2(含答案)

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。

高二物理核能裂变与聚变试题

高二物理核能裂变与聚变试题1.已知质子、中子、氘核质量分别是m1、m2、m3，光速为c。

则质子和中子结合成氘核的过程中A．吸收的能量为（m1+m2+m3）c2B．吸收的能量为（m3- m1+m2）c2C．释放的能量为（m1+m2+m3）c2D．释放的能量为（m1+m2-m3）c2【答案】D【解析】质子和中子结合成氘核的过程中要放出能量，因为质量亏损为m1+m2-m3，根据可知释放的能量为（m1+m2-m3）c2，选项D正确。

【考点】核能的计算。

2.重核的变和轻核的变都能释放核能。

太阳辐射出的能量来源于变；目前，核反应堆放出的能量来源于变。

（填“聚” 或“裂”）【答案】裂，聚，聚，裂【解析】重核的裂变和轻核的聚变都能释放核能。

太阳辐射出的能量来源于聚；目前，核反应堆放出的能量来源于裂变【考点】考查裂变和聚变点评：本题难度较小，该题相当于尝试性问题，无论是文科生还是理科生都要了解3.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】重核的裂变与轻核的聚变都发生质量亏损，释放出核能，但是，就建成的核电站来说，都是利用重核的裂变，目前轻核的聚变只能用于制造核武器，人类还不能和平利用轻核的聚变释放出的能量．4.下列四个方程中，表示衰变的是（）A．B．C．D．【答案】AB【解析】解答：解：A：原子经过一次α衰变，电荷数减小2，质量数减小4，放出一个α粒子，属于α衰变．故A正确．B：释放出一个电子，故B为β衰变，故B错误．C：释放出一个质子，不是衰变，故C错误．D：释放出一个中子，不是衰变，故D错误．故选AB5.一个质子和一个中子结合成氘核时,产生γ光子, 由此可见 ( )A．氘核的质量等于质子和中子的质量之和B．氘核的质量小于质子和中子的质量之和C．核子结合成原子核时会释放核能D．原子核分解成核子时会释放核能【答案】BC【解析】释放核能的原因是质量亏损，氘核的质量小于质子和中子的质量之和6.右图给出了核子平均质量（原子核的质量除以核子数）与原子序数的关系。

重庆市人教版物理高二选修1-2 3.4裂变和聚变同步训练

重庆市人教版物理高二选修1-2 3.4裂变和聚变同步训练姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共30分)1. （2分）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是质子D . 12H+13H→10n+X此方程中X是质子2. （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3. （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4. （2分）下列说法中不正确的是（）A . 目前已经建成的核电站的能量来自于重核裂变B . 自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能C . 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，电子的动能减小，原子总能量增加5. （2分）爱因斯坦由光电效应的实验规律猜测光具有粒子性，从而提出光子说，从科学研究的方法来说，这属于（）A . 等效替代B . 控制变量C . 科学假说D . 数学归纳6. （2分）下列说法中正确的是6（）A . 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应B . 中等核的平均结合能比重核的平均结合能小，所以重核裂变要放出能量C . 只要有核反应发生，就一定会释放出核能D . 轻核中质子数与中子数大致相等，重核中中子数小于质子数7. （2分）(2017·湘潭模拟) 下列说法中正确的是（）A . 利用α射线可发现金属制品中的裂纹B . 原子核中，质子间的库仑力能使它自发裂变C . 在温度达到107K时，能与发生聚变，这个反应需要吸收能量D . 一束C60分子通过双缝装置后会出现干涉图样，证明分子也会像光波一样表现出波动性8. （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9. （2分）一质子束入射到静止靶核Al上，产生如下核反应：p+ Al→X+n ， p、n分别为质子和中子，则产生的新核含有质子和中子的数目分别为（）A . 28和15B . 27和14C . 15和13D . 14和1310. （2分） (2017高三上·宝安期末) 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 . 根据爱因斯坦的“光子说”可知光的波长越大，光子的能量越小C . 由波尔理论知道氢原子从基态跃迁到激发态时会放出光子D . 发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关11. （2分）下列说法正确的是（）A . 核发生一次衰变时，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 . 用的光子照射处于基态的氢原子，可使其电离12. （2分） (2017高二下·盘锦期中) 下列关于原子及原子核的说法正确的是（）A . 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的重核裂变反应B . 外界环境温度升髙，碳同位素 C的原子核半衰期将减小C . 原子核发生一次β衰变，该原子外层就失去一个电子D . 比结合能越大则该原子就越稳定13. （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14. （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15. （2分）下列说法中正确的是（）A . 卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子，并预言了中子的存在B . 玻尔理论不仅能解释氢的原子光谱，也能解释氦的原子光谱C . 热核反应的燃料是氢的同位素，裂变反应的燃料是铀D . 中子与质子结合成氘核的过程中需要吸收能量二、填空题 (共4题；共10分)16. （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________。

核裂变与核聚变反应练习题

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。

高中物理选修3核裂变与核聚变计算题专项训练

高中物理选修3核裂变与核聚变计算题专项训练姓名：__________ 班级：__________考号：__________一、计算题（共16题）1、镭（Ra）是历史上第一个被分离出来的放射性元素，已知能自发地放出α凿子而变成新核Rn，已知的质量为M1=3.7533×10－25kg，新核Rn的质量为M2=3.6867×10－25kg，α粒子的质量为m=6.6466×10－27kg，现有一个静止的核发生α衰变，衰变后α粒子的速度为3.68×105m/s，求（计算结果保留两位有效数字）.（1）写出该核反应的方程；（2）此反应过程中放出的能量；（3）反应后新核Rn的速度大小.2、太阳能来源于太阳内部的热核反应．太阳能的能量实际上是由质子所参与的一系列反应所产生的，其总效果为4个质子聚变为1个新核并生成2个正电子()，试写出其核反应方程并指出新核的名称．3、受中子轰击时会发生裂变，产生和，同时放出能量。

已知核质量为m 1，核质量为m2，核质量为m3，中子质量为m，真空中的光速为c.（1）写出核反应方程；（2）试计算该反应放出的核能。

4、一个氢原子的质量为1.6736×10-27kg，一个锂原子的质量为11.6505×10-27kg，一个氦原子的质量为6.6467×10-27kg。

一个锂核受到一个质子轰击变为2个α粒子，（1）写出核反应方程，并计算该反应释放的核能是多少？（2）1mg锂原子发生这样的反应共释放多少核能？5、中子与锂核以等值反向的动量相碰，生成氚核和粒子，并放出4．9MeV的能量，则(1)氚粒与粒子的动能之比是多少?(2) 粒子的动能多大?=0.09c（c为真空中的光速）的α粒子，轰击静止在匀6、某实验室工作人员，用初速为v强磁场中的钠原子核Na，产生了质子。

若某次碰撞可看作对心正碰，碰后新核的运动方向与α粒子的初速方向相同，质子的运动方向与新核运动方向相反，它们在垂直于磁场的平面内分别做匀速圆周运动。

高二物理放射性裂变聚变练习

1．α粒子散射实验观察到的现象是：当α粒子束穿过金箔时[ ]A．绝大多数α粒子发生很大偏转，极少数α粒子不发生偏转B．绝大多数α粒子不发生偏转，少数α粒子发生很大偏转，有个别α粒子反弹回来C．绝大多数α粒子只有很小角度的偏转D．大多数α粒子不发生偏转，少数α粒子发生小角度偏转2．用α粒子轰击氮原子核从而发现质子的科学家是[ ]A．卢瑟福B．居里夫妇C．贝可勒尔D．查德威克3．关于β粒子，下面哪几句话是正确的[ ]A．它是从原子核中放射出来的B．它和电子有相同的性质C．当它通过空气时能使空气分子电离D．它不能贯穿厚纸板4．下列说法正确的是[ ]A．核力只是质子与中子之间的作用力B．核力是核子间的作用力C．核内中子可转化为质子D．核内质子可转化为中子5．某放射性原子核A，经一次α衰变成为B，再经一次β衰变成为C，则[ ]A．原子核C的中子数比A少2 B．原子核C的质子数比A少1C．原子核C的中子数比B少1 D．原子核C的质子数比B少1线，有关这种射线说法不妥的是A．来源于原子核B．能穿几厘米的铅板C．在磁场中不偏转D．它是一种带电粒子流7．不同元素都有自已独特的光谱线，这是因为各元素的[ ]A．原子序数不同B．原子质量数不同C．激发源能量不同D．原子能级不同8．一原子质量单位为u千克，且已知1u=931.5Mev，c为真空中光速，当质量分别为m1、m2千克的两种原子核结合成质量为M千克的新原子核时，释放出的能量是[ ]A．（M－m1－m2）c2J B．（m1＋m2－M）×931.5JC．（m1＋m2－M）c2J D．（m1＋m2－M）×931.5Mev9．下列核反应方程中，X代表质子的方程是[ ]1、下列说法中正确的是（）A.射线比射线更容易使气体电离B.核反应堆产生的能量来自轻核的聚变C.射线在电场和磁场中都不会发生偏转D.太阳辐射的能量主要来源于太阳内部重核的裂变多2、关于天然放射现象，以下叙述正确的是（）A.若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小B.衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的C.在、、这三种射线中，射线的穿透能力最强，射线的电离能力最强D.铀核（U）衰变为铅核（Pb）的过程中，要经过8次衰变和10次衰变多3、放射性元素能自发地放出射线，变成别的元素，同时伴随核能的释放.下列表述中正确的是（）A.、、三种射线都是电磁波B.在、、三种射线中电离能力最弱的是射线C.太阳辐射的能量是由轻核聚变产生的D.将放射性元素掺杂到其他稳定元素中并大幅度降低其温度，它的半衰期不发生改变4、目前，核反应产生的核能主要来源于U的裂变，则下列说法中正确的是（）A.U原子核中有92个质子、143个核子B.U的一种可能的裂变是变成两个中等质量的原子核，核反应方程为，说明U是由Ba和Kr组成的7、目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素.下列有关放射性知识的说法中正确的是（）A.U衰变成Pb要经过6次β衰变和6次α衰变B.三种放射线中α射线的电离本领最强，γ射线的穿透本领最强C.放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核内的质子转化为中子时产生的D.β射线与γ射线一样都是电磁波，但β射线穿透本领比γ射线强8、下列四个方程中，属于衰变的是（）A.B.C.＋→＋＋D.9、由衰变为要经过X次α衰变和y次β衰变，其中（）A.x＝6，y＝8B.x＝8，y＝6C.x＝16，y＝22D.x＝22，y＝16多11、关于天然放射现象，下列说法错误的是（）A.放射性元素的半衰期与温度无关B.三种射线中，射线的电离本领最强，射线贯穿本领最强C.衰变说明原子核中有电子存在D.射线是放射性的原子核发生衰变时，原始核从高能级向低能级跃迁时产生的12、天然放射性元素（钍）经过一系列核衰变之后，变成（铅）。

高二物理核能裂变与聚变试题

高二物理核能裂变与聚变试题1. 2011年3月11日，日本发生9.0级大地震并引发海啸，致使福岛核电站的5个机组停转，于12日首次出现核泄漏，大批居民被疏散.该核电站的核反应方程可能为A He+N→O+HBC U+n→Ba+Kr+3nD H+H→He+n【答案】C【解析】现在核电站用的燃料大多是利用铀235的裂变反应释放巨大能量，核电站的燃料铀235在中子的撞击下发生裂变反应，释放出巨大能量，故C正确。

【考点】本题考查了重核的裂变2.“两弹一星”可以说长了中国人的志气，助了中国人的威风，下列原子弹和氢弹的说法正确的是A．原子弹是根据轻核聚变原理，基本核反应方程式B．原子弹是根据重核的裂变原理，基本核反应方程式C．氢弹是根据轻核聚变原理，基本核反应方程式D．氢弹是根据重核的裂变原理，基本核反应方程式【答案】BC【解析】本题考查的是对原子弹和氢弹的原理的认识，原子弹是根据重核的裂变原理，基本核反应方程式；氢弹是根据轻核聚变原理，基本核反应方程式；BC正确；AD错误；3.太阳内部的聚变反应是一个系列反应，最终可以简化为4个质子转化成1个氦核和2个正电子并放出能量。

已知质子的质量mp =1.0073u，α粒子的质量mα=4.0015u，电子的质量me=0.0005u。

【1】写出该热核反应方程【答案】【2】一次这样的热核反应过程中释放出多少Mev的能量？（结果保留四位有效数字）【答案】4.太阳内部持续不断地发生着4个质子聚变为1个氦核的热核反应，这个核反应释放出的大量能量就是太阳的能源.(1)写出这个核反应方程；并计算这一核反应能释放多少能量？(2)已知太阳每秒释放的能量为3.8×1026 J，则太阳每秒减少的质量为多少？(3)若太阳质量减少万分之三，热核反应不能继续进行，计算太阳能存在多少年.(太阳质量M＝2×1030 kg,mp ＝1.007 3 u，mHe＝4.001 5 u，me＝0.000 55 u ， 1u="931.5Mev " )【答案】(1)略(2)4×10－12 J (3)0.4×1010 kg(4)5×109年【解析】(1)(2)Δm＝4×1.007 3 u－(4.001 5＋2×0.000 55) u＝0.026 6 uΔE＝Δmc2＝0.026 6×931.5 MeV＝24.78 MeV＝4×10－12 J.(3)太阳每秒钟释放的能量为3.8×1026 J，则太阳每秒钟减少的质量为(4)太阳的质量为2×1030 kg，太阳还能存在的时间为(年).5. 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。

高中物理第四章原子核 4.5 裂变和聚变课时训练高二物理试题

积盾市安家阳光实验学校裂变和聚变基础夯实1.裂变反中释放出的能量来自于( ) A .核子消失转化为能量B.原子中电子与原子核的电势能减小C.入射的中子消失转化为能量D.原子核的比结合能变大,释放出能量,核子数保持守恒,中子未消失,故A 错误;能量来自于原子核内部,因重核分裂为中质量的核时,比结合能增加而释放出能量,D 正确. 2.家发现在月球上含有丰富的 23He(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的方程式为 23He +23He→211H+24He.关于 23He 聚变,下列表述正确的是( ) A .聚变反不会释放能量 B.聚变反产生了的原子核 C.聚变反没有质量亏损D.目前核电站都采用 23He 聚变反发电,发生质量亏损,释放能量.目前核电站采用重核裂变反.3.一个 92235U 原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反,其裂变方程为92235U+ 01n→X +3894Sr+201n,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=mc 2,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原子核中的核子数为(235+1)-(94+2)=140,B 项错误.中子数为140-(92-38)=86,A 项正确.裂变时释放能量,出现质量亏损,但是其总质量数是不变的,所以C 、D 项错误.4.铀核裂变时,对于产生链式反的重要因素,下列说法中正确的是( ) A.反堆中铀的质量是重要因素与体积无关B.为了使裂变的链式反容易发生,最好直接利用裂变时产生的中子 C.若铀235的体积超过它的临界体积,裂变的链式反就能够发生 D.能否发生链式反与铀块的质量无关,铀块的体积必须大于临界体积,但铀核的质量无论怎样,只要组成铀块的体积小于临界体积,则不会产生链式反,裂变反中产生的中子为快中子,这些快中子不能直接引发的裂变.如果铀块的质量大,则其体积大,若超过临界体积则发生链式反,由此知A 、B 、D 错误,C 正确. 5.(多选)下列关于聚变的说法中,正确的是( ) A.要使聚变产生,必须克服库仑斥力做功B.轻核聚变需要几百万摄氏度的高温,因此聚变又叫热核反C.原子弹爆炸能产生几百万摄氏度的高温,所以氢弹利用原子弹引发热核反D.太阳和许多恒星内部都在激烈地进行着裂变反,要使轻核之间的距离达到10-15m,所以必须克服库仑斥力做功.原子核必须有足够的动能,才能使它们接近核力能发生作用的范围.证明,原子核必须处在几百万摄氏度以上的高温才有这样的能量,氢弹是利用原子弹爆炸获得高温引发热核反的.在太阳和许多恒星内部存在着热核反. 6.(多选)铀核裂变是核电站核能的重要来源,其一种裂变反式是92235U+01n →56144Ba +3689Kr+301n .下列说法正确的有() (51160207)A .上述裂变反中伴随着中子放出 B.铀块体积对链式反的发生无影响C.铀核的链式反可人工控制D.铀核的半衰期会受到环境温度的影响,所以该裂变反中有中子放出,铀块的大小是链式反能否发生的重要因素,裂变物质能够发生链式反的最小体积叫做它的临界体积.且链式反可人工控制,放射性元素的半衰期由核内部自身因素决,与原子所处的化学状态和外部条件没有关系.选项A 、C 正确. 7.(多选)人类通过链式反利用核能的方式有( ) A.利用可控制的快中子链式反,制成原子弹 B.利用不可控制的快中子链式反,制成原子弹 C.利用可控制的慢中子链式反,建成原子反堆 D.利用不可控制的慢中子链式反,建成原子反堆,铀块的体积大于临界体积,快中子直接被铀核吸收,发生裂变反,放出核能,链式反速度不可控制,极短的时间内释放出大量的核能;原子反堆释放核能的速度是稳的,链式反的速度可以控制,因此选B 、C . 8.(多选)关于聚变,以下说法正确的是( ) A .两个轻核聚变为中质量的原子核时释放出能量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.聚变反的条件是聚变物质的体积达到临界体积D.发生聚变反时的原子核必须有足够大的动能,但不一是中质量的核,故A 错误.聚变反放出的能量比同样质量的物质裂变时放出的能量大得多,这点我们由聚变反的特点就可以知道,故B 正确.裂变反的条件是裂变物质的体积达到临界体积,而聚变反的条件是原子核间距达到10-15m,故要求有足够大的动能才能克服电荷间强大的斥力做功,故C 错误,D 正确. 能力提升9.(多选)下列关于原子结构和原子核的说法中正确的是( ) (51160208) A.卢瑟福在α粒子散射的基础上提出了原子的核式结构模型B.天然放射性元素在衰变过程中电荷数和质量数守恒,其放射线在磁场中不偏转的是γ射线C.据图可知,原子核A 裂变成原子核B 和C 要放出核能D.据图可知,原子核D 和E 聚变成原子核F 要吸收能量答案ABC解析卢瑟福根据α粒子散射的结果提出了原子的核式结构模型,则选项A 对;放射性元素在衰变过程中电荷数和质量数守恒,而γ射线不带电,它在电磁场中不会偏转,则选项B 对;由题图可知,A 为重核,B 、C 为中质量的核,重核裂变为中质量的核将向外释放出能量,则选项C 对;而D 、E 为轻核,轻核聚变成较大质量的原子核时要向外释放巨大的能量,则选项D 错.10.(多选)核电站的核能来源于 92235U 核的裂变,下列说法中正确的是( )(51160209)A. 92235U 原子核中有92个质子、143个中子 B.92235U 的一种可能的裂变是变成两个中质量的原子核,如54139Xe 和 3895Sr,反方程式为 92235U+01n54139Xe +3895Sr +201nC.92235U 是天然放射性元素,常温下它的半衰期约为45亿年,升高温度半衰期缩短D.反后的核废料已不具有放射性,不需要进一步处理E.一个 92235U 核裂变的质量亏损为Δm=0.215 5 u,则释放的核能约201 MeV 答案ABE解析根据核反的质量数守恒和电荷数守恒可知A 、B 正确;特别要注意的是,由于重核裂变的可能性很多,只要满足这两个条件,即发生了分裂,都是可能反中的一种;半衰期不会因为温度变化而变化,C 错误;核裂变的核废料有强烈的放射性,必须深埋处理,D 错误;根据爱因斯坦质量亏损方程知E 正确.11.已知铀核(92235U)裂变生成钡(56144Ba)和氪(3689Kr), 92235U 、56144Ba 、 3689Kr 以及中子的质量分别是235.043 9 u 、143.913 9 u 、88.897 3 u 和1.008 7 u.我国秦山核电站一期工程的功率为30×104kW,假如 92235U 能够完全发生裂变,其中有一半核能转化为电能.则核电站一年要消耗多少 92235U?(已知1 u =1.66×10-27kg)(51160210)答案231.1 kg解析核裂变方程为 92235U+01n →56144Ba +3689Kr+301n .则一个 92235U 裂变释放出来的核能ΔE=(235.0439 u-143.913 9 u-88.897 3 u-2×1.008 7 u)×c 2=0.215 3×1.66×10-27×(3×108)2 J≈3.21×10-11 J每年核电站产生的总能量E=Pt=30×107×365×24×3 600 J≈9.46×1015J所以每年消耗的铀核个数为N=EΔEη=9.46×10153.21×10-11×50%≈5.894×1026因此每年需要铀的总质量为m=NN Am=NN A·m mol =5.894×10266.02×1023×235×10-3 kg≈231.1 kg .。

人教版物理高二选修1-2 3.4裂变和聚变同步训练(I)卷

人教版物理高二选修1-2 3.4裂变和聚变同步训练（I）卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共30分)1. （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2. （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3. （2分）裂变反应是目前核能利用中常见的反应．以原子核为燃料的反应堆中，当俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式，其中一种可表示为：反应方程下方的数字是中子及有关原子核的静止质量（以原子质量单位 u 为单位，取1u 的质量对应的能量为9.3×102 MeV，此裂变反应中（）A . 释放出的能量是30×102 MeV，X是中子B . 释放出的能量是30 MeV，X是质子C . 释放出的能量是1.8×102 MeV，X是中子D . 释放出的能量是1.8×102 MeV，X是质子4. （2分） (2017高二下·集宁期中) 静止的氡核 Rn放出α粒子后变成钋核 Po，α粒子动能为Eα ．若衰变放出的能量全部变为反冲核和α粒子的动能，真空中的光速为c，则该反应中的质量亏损为（）A .B . 0C .D .5. （2分） (2015高二下·茂名期中) 光电效应实验中，下列表述正确的是（）A . 光照时间越长光电流越大B . 发生光电效应时，遏止电压与入射光的频率有关C . 入射光足够强就可以有光电流D . 只要入射光频率小于极限频率就能产生光电子6. （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7. （2分）下列说法正确的是（）A . 同一元素的两种同位素具有相同的质量数B . C的半衰期会随着周围环境的温度的变化而改变C . 在核聚变反应中，反应物的总质量等于生成物的总质量D . 在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数α粒子发生大角度偏转8. （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）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．11. （2分）发生轻核聚变的方法是（）A . 用中子轰击B . 保持室温环境，增大压强C . 用γ光子照射D . 把参与反应的物质加热到几百万度以上的高温12. （2分）关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是（）A . 甲图中，若两球质量相等且球m2静止，两球发生正碰后，球m2的速度一定为vB . 乙图中，卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子C . 丙图中，普朗克通过研究黑体辐射提出能量子概念，并成功解释了光电效应现象D . 丁图中，链式反应属于重核的裂变13. （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<Q114. （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15. （2分）下列说法中正确的是6（）A . 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应B . 中等核的平均结合能比重核的平均结合能小，所以重核裂变要放出能量C . 只要有核反应发生，就一定会释放出核能D . 轻核中质子数与中子数大致相等，重核中中子数小于质子数二、填空题 (共4题；共9分)16. （2分）能的转化有方向性，符合能量守恒的过程________（选填“一定”或“不一定”）能发生．核电站是利用________（选填“重核裂变”或“化学反应”）获得核能并将其转为电能．17. （2分）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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