七年高考2012017物理試題分項精析版結合能、質量虧損、聚變和裂變

專題40結合能、質量虧損、聚變和裂變一、單項選擇題1.12015?上海?5】鈾核可以發(fā)生衰變和裂變，鈾核的A.衰變和裂變都能自發(fā)發(fā)生 B.衰變和裂變都不能自發(fā)發(fā)生C.衰變能自發(fā)發(fā)生而裂變不能自發(fā)發(fā)生 D.衰變不能自發(fā)發(fā)生而裂變能自發(fā)發(fā)生【答案】C【解析】鈾是天然放射性元素，所以鈾核的衰變是能自發(fā)發(fā)生，而鈾核的裂變是人工實現的，是用中子轟擊鈾核實現的，所以鈾核的裂變，不能自發(fā)發(fā)生，故A、B、D錯誤，C正確。2.12014?北京卷】質子、中子和氘核的質量分別為m「m2和m3,當一個質子和一個中子結合成氘核時，釋放的能量是（c表示真空中的光速）A. （m1+m2-m3） c B. （m「m2-m3） cC. （m1+m2-m3） c2 D. （m「m2-m3） c2【答案】C【解析】根據質能方程^^君二心布。知，核反應過程中釋放的能量等于質量的減少量與光速c平方的乘積，C正確，A、B、D錯誤。3.12012?福建卷】關于近代物理，下列說法正確的是A.d射線是高速運動的氮原子B.核聚變反應方程""L：-'' '1表示質子C.從金屬表面逸出的光電子的最大初動能與照射光的頻率成正比D.玻爾將量子觀念引入原子領域，其理論能夠解釋氯原子光譜的特征【答案】D4.12013重慶卷】鈾是常用的一種核燃料，若它的原子核發(fā)生了如下的裂變反應:則a+b可能是A*海沁A．【答案】D【解析】重核裂變反應方程的書寫應遵循質量數守恒和電荷數守恒，題述核反應方程左邊質量數和電荷數分別為236和92,生成物中“a+b”整體的質量數和電荷數應分別為234和92,則只有選項D符合要求。9 4 125.12014?上海卷】核反應方程式4Be+2He^6C+X中的X表示A.質子 B.電子 C.光子 D.中子【答案】D【解析】核反應方程式遵循電荷數守恒和質量數守恒，設X的質量數為1,電荷數為&則有9+4=12+1,4+2=6+8,可得2=1,&二0,所有對應得粒子是中子，選項D對。6.12014?上海卷】鏈式反應中，重核裂變時放出的可以使裂變不斷進行下去的粒子是A.質子 B.中子 C.P粒子 D.a粒子【答案】B【解析】重核裂變時放出的中子引起其他重核的裂變，可以使裂變不斷進行下去，這就宙5口+ 137T巳+8￡什21n是鏈式反應，比如鈾核的裂變箱口52的山K/n,選項B對。7.12017?天津卷］我國自主研發(fā)制造的國際熱核聚變核心部件在國際上率先通過權威機構認證，這是我國對國際熱核聚變項目的重大貢獻。下列核反應方程中屬于聚變反應的A.出+汨7：熱+, B. 久+；HC.加+:囚7群+，D.和+ 班a+案Kf+4n【答案】A【名師點睛】本題的關鍵是知道核反應的分類，區(qū)別衰變和核反應。8.12017?新課標I卷】大科學工程“人造太陽”主要是將氘核聚變反應釋放的能量用來發(fā)電。氘核聚變反應方程是;H+；Hf洱巳+；口。已知出的質量為2.0136u,汨巳的質量為3.0150u,3的質量為1.0087u,1u=931MeV/c2。氘核聚變反應中釋放的核能約為A.3.7MeV B.3.3MeV C.2.7MeV D.0.93MeV【答案】B【解析】根據質能方程，釋放的核能也因二&啊-冷「強二°.0°色，則故B正確，ACD錯誤。0.0035uX931MeV/c2xc2=3.2585MeV^3.3MeV【名師點睛】本題考查質能方程，注意原子核的質量單位不是kg故B正確，ACD錯誤。二、多項選擇題1.12015?廣東?18】科學家使用核反應獲取氚，再利用氘和氚核反應獲得能量，核反應方程分別為：X+Y一癡+徂+4.9MeV和汨+:“―；風+X+17.6MeV,下列表述正確的有A.X是中子 B.Y的質子數是3,中子數是6C兩個核反應都沒有質量虧損 D.氘和氚的核反應是核聚變反應【答案】AD2.12012?廣東卷】能源是社會發(fā)展的基礎，發(fā)展核能是發(fā)展能源的途徑之一。下列釋放核能的反應方程，表述正確的有A. 是核聚變反應B.注+；以￡用+0”是戶衰變C.觀"時前口是核裂變反應D.和+0T區(qū)+豺+2排是比衰變【答案】AC3.12016?全國新課標m卷】一靜止的鋁原子核"以俘獲一速度為1-蜂10'm/s的質子p28Si*后，變?yōu)樘幱诩ぐl(fā)態(tài)的硅原子核14 ，下列說法正確的是?匚>.J,-.p+於A1—SiA.核反應萬程為￥B14B.核反應方程過程中系統動量守恒C.核反應過程中系統能量不守恒D.核反應前后核子數相等，所以生成物的質量等于反應物的質量之和E.硅原子核速度的數量級為1°,m/s,方向與質子初速度方向一致【答案】ABE【解析】根據質量數和電荷數守恒可得核反應方程P+"R”，A正確；過程中釋放的核力遠遠大于外力，故系統動量守恒，B正確；核反應過程中系統能量守恒，C錯誤;由于反應過程中，要釋放大量的能量，即伴隨著質量虧損，所以生成物的質量小于反應物的

vf=-x107m/s質量之和，D錯誤；由動量守恒可知，明，解得23 ，故數量級約為105m/s,故E正確。【方法技巧】由質量數、電荷數守恒可知核反應方程；由動量守恒可知硅原子核速度的數量級及速度方向，本大題包含了3-5原子物理的內容，難度不大，但從題目來看考查范圍很廣，要求能全面掌握。4.12017?江蘇卷】原子核的比結合能曲線如圖所示，根據該曲線，下列判斷中正確的有.巳核的結合能約為14MeV:H巳核比?Li核更穩(wěn)定(C)兩個汨核結合成犯巳核時釋放能量(D)學U核中核子的平均結合能比黑Kt■核中的大【答案】BC【名師點睛】本題主要是要理解比結合能的含義，知道結合能與比結合能的區(qū)分與關系.以及在核反應過程中由比結合能小的反應生成比結合能大的要釋放能量.三、非選擇題1.12016?全國新課標H卷】在下列描述的核過程的方程中，屬于a衰變的是屬于P衰變的是,屬于裂變的是,屬于聚變的是。(填正確答案標號)A.B.C屬于P衰變的是,屬于裂變的是,屬于聚變的是。(填正確答案標號)A.B.C.D.E.^U+^n^1t?Xe+^Sr+2jnF.【答案】CABEF【解析】衰變的反應物只有一個，生成物有:或-%；重核裂變的反應物一般是重核和中子，生成較輕的核；氫核聚變是輕核合成為較重的核?！久麕燑c睛】此題考查核反應的基本類型；要知道核反應分為四種：衰變、重核裂變、輕核聚變和人工核轉變；記住各種類型方程的特點即可解決此題?！昂贏TI?AI2.12013新課標全國卷I】一質子束入射到靜止靶核13 上，產生如下核反應：p十二二二-常用fx+n式中p代表質子，n代表中子，x代表核反應產生的新核。由反應式可知，新核x的質子數為，中子數為 ?！敬鸢浮?413【解析】由：-；；'+0”,由質量數守恒定律和電荷數守恒可得，新核的質子數為14,中子數為13。3.12012?新課標卷】氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量，該反應方程為:4 2342,式中x是某種粒子。已知：1、1、2和粒子x的質量分別為2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2,c是真空中的光速。由上述反應方程和數據可知，粒子x是，該反應釋放出的能量為MeV（結果保留3位有效數字）【答案】中子；17.6；4.12015?江蘇-12C（2）】核電站利用原子核鏈式反應放出的巨大能量進行發(fā)電，賁“是常用的核燃料。。舅7受一個中子轟擊后裂變成腎電和漿母兩部分，并產生個中子。要使鏈式反應發(fā)生，裂變物質的體積要 （選填“大于”或者“小于”）它的臨界體積?！敬鸢浮?大于【解析】由質量數和電荷數守可知：宴"〃―第"*+"",可見產生了3個中子，鏈式反應的一個條件是鈾燃料的體積必須大于或等于臨界體積。512015-江蘇?