高中物理選修三5.4核裂變和聚變練習(xí)2（含答案）

魯科版（2019）高中物理（選擇）必修第三冊(cè)5.4核裂變和聚變同步練習(xí)一、多選題1．下列說(shuō)法中正確的是（

）A．原子核內(nèi)的所有質(zhì)子間都存在核力和庫(kù)侖力B．自由核子結(jié)合成原子核時(shí)，一定遵循質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒C．比結(jié)合能越大，原子核中的核子結(jié)合的越牢，原子核越穩(wěn)定D．放射線能殺傷癌細(xì)胞或阻止癌細(xì)胞分裂，對(duì)人體的正常細(xì)胞不會(huì)有傷害作用E．放射性元素在高溫高壓下形成化合物后，其半衰期不會(huì)發(fā)生改變二、單選題2．靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的原子核X發(fā)生α衰變后變成新原子核Y。已知核X的質(zhì)量數(shù)為A，電荷數(shù)為Z，核X、核Y和α粒子的質(zhì)量分別為mX、mY和mα，α粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為R。則下列表述錯(cuò)誤的是()A．衰變方程可表示為X→Y＋HeB．衰變過(guò)程中釋放的能量為(mX－mY－mα)c2C．核Y在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為D．核Y的動(dòng)能為EkY＝3．已知氘核的平均結(jié)合能為1.1MeV，氦核的平均結(jié)合能為7.1MeV，則兩個(gè)氘核結(jié)合成一個(gè)氦核時(shí)（）A．釋放出4.9MeV的能量 B．吸收4.9MeV的能量C．吸收24.0MeV的能量 D．釋放出24.0MeV的能量4．下列說(shuō)法正確的是（）A．光電效應(yīng)說(shuō)明光具有波動(dòng)性B．原子核結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定C．原子核衰變時(shí)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒D．根據(jù)玻爾原子理論，氫原子在輻射光子的同時(shí)，電子的軌道半徑連續(xù)地減小5．下列說(shuō)法不正確的是（）A．太陽(yáng)輻射的能量主要來(lái)自于太陽(yáng)內(nèi)部的熱核反應(yīng)B．波爾根據(jù)氫原子光譜分立的特性提出電子軌道和原子能量是量子化的C．核力是強(qiáng)相互作用的一種表現(xiàn)，在原子核內(nèi)核力比庫(kù)侖大得多D．光電效應(yīng)和α粒子散射實(shí)驗(yàn)都證明了原子核式結(jié)構(gòu)模型6．下列說(shuō)法正確的是（）A．所有的核反應(yīng)都釋放核能B．在光電效應(yīng)現(xiàn)象中，入射光的光強(qiáng)變大，光電子的最大初動(dòng)能將變大C．放射性元素發(fā)生衰變時(shí)放出的射線是由核外電子受激發(fā)后產(chǎn)生的D．明線光譜可用于對(duì)物質(zhì)成分進(jìn)行分析7．我國(guó)自主研發(fā)制造的國(guó)際熱核聚變核心部件在國(guó)際上率先通過(guò)權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證，這是我國(guó)對(duì)國(guó)際熱核聚變項(xiàng)目的重大貢獻(xiàn)．下列核反應(yīng)方程中屬于聚變反應(yīng)的是A．B．C．D．8．2020年12月4日，新一代“人造太陽(yáng)”裝置——中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M裝置（HL2M）在成都建成并實(shí)現(xiàn)首次放電，該裝置是中國(guó)目前規(guī)模最大、參數(shù)最高的先進(jìn)托卡馬克裝置，是中國(guó)新一代先進(jìn)磁約束核聚變實(shí)驗(yàn)研究裝置。我國(guó)重大科學(xué)工程“人造太陽(yáng)”主要是將氘核聚變反應(yīng)釋放的能量用來(lái)發(fā)電。核聚變反應(yīng)的方程為；。已知氘核的質(zhì)量為，比結(jié)合能為E，中子的質(zhì)量為，反應(yīng)中釋放的核能為，光速為c，下列說(shuō)法正確的是（）A．要使該聚變反應(yīng)發(fā)生，必須克服兩氘核間巨大的核力B．反應(yīng)產(chǎn)物x為C．x核的質(zhì)量為D．x的比結(jié)合能為9．下列說(shuō)法正確的是（）A．太陽(yáng)輻射的能量主要來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部的核裂變反應(yīng)B．湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，表明原子具有核式結(jié)構(gòu)C．的半衰期是5天，12g經(jīng)過(guò)15天后還有1.5g未衰變D．按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道，電子的動(dòng)能減小，原子總能量減小參考答案試題解析1．BCE【解析】A．原子核內(nèi)的所有質(zhì)子間都存在核力，庫(kù)侖力在距離太近時(shí)不適用，A錯(cuò)誤；B．自由核子結(jié)合成原子核時(shí)，一定遵循質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，B正確；C．比結(jié)合能越大，原子核中的核子結(jié)合的越牢，原子核越穩(wěn)定，C正確；D．放射線能殺傷癌細(xì)胞或阻止癌細(xì)胞分裂，對(duì)人體的正常細(xì)胞有傷害作用，D錯(cuò)誤；E．半衰期與外界因素?zé)o關(guān)，E正確。故選BCE。2．D【解析】A．根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，核衰變反應(yīng)方程為X→Y＋He故A不符合題意；B．該過(guò)程中虧損的質(zhì)量為△m=（mxmymα）所以釋放的核能為△E=（mxmymα）c2故B不符合題意；C．在衰變過(guò)程中遵守動(dòng)量守恒，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得0=PYPα根據(jù)半徑聯(lián)立可得核Y在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為故C不符合題意；D．由動(dòng)能與動(dòng)量的關(guān)系得原子核Y與α粒子的動(dòng)能之比為原子核X衰變時(shí)釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，則有釋放的核能為E=Ekα+EkY=（mxmymα）c2聯(lián)立可得故D符合題意。故選D。3．D【解析】ABCD．兩個(gè)氘核結(jié)合成一個(gè)氦核的核反應(yīng)方程，的總結(jié)合能為反應(yīng)后生成的氦核的結(jié)合能為所以反應(yīng)釋放的核能故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。4．C【解析】A.光電效應(yīng)說(shuō)明光具有粒子性．故A錯(cuò)誤；B.比結(jié)合能的大小反映原子核的穩(wěn)定程度，比結(jié)合能越大，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定．故B錯(cuò)誤；C.原子核衰變過(guò)程中質(zhì)量數(shù)與電荷都是守恒的．故C正確；D.根據(jù)波爾理論可知，電子繞原子核運(yùn)動(dòng)的軌道是不連續(xù)的，即軌道的量子化．則氫原子在輻射光子的同時(shí)，電子的軌道半徑不是連續(xù)地減小，故D錯(cuò)誤．5．D【解析】太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)生的熱核反應(yīng)；玻爾提出了電子軌道的量子化和能量的量子化；核力是一種強(qiáng)相互作用力．光電效應(yīng)說(shuō)明光具有粒子性．在核反應(yīng)中，電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒．【詳解】A、太陽(yáng)內(nèi)部在進(jìn)行劇烈的熱核反應(yīng)，釋放出巨大的核能；故A正確．B、玻爾根據(jù)氫原子光譜分立的特性提出電子軌道和原子能量是量子化的，故B正確．C、核力是核子之間的作用力，它是核子組成穩(wěn)定的原子核的非常巨大的力，是一種強(qiáng)相互作用，主要是吸引力，比庫(kù)侖力大得多，在吸引范圍內(nèi)，核力約是靜電斥力的100倍，故C正確．D、α粒子散射實(shí)驗(yàn)證明了原子核式結(jié)構(gòu)模型，光電效應(yīng)證明光具有粒子性，故D錯(cuò)誤．本題選不正確的故選D．6．D【解析】A．不是所有的核反應(yīng)都釋放能量，有的核反應(yīng)需要吸收能量，故A錯(cuò)誤；B．在光電效應(yīng)中，入射光的頻率變大，光電子的最大初動(dòng)能將變大，故B錯(cuò)誤；C．放射性元素發(fā)生衰變時(shí)放出的光子是由處于激發(fā)狀態(tài)的原子核放射出來(lái)的，故C錯(cuò)誤；D．明線光譜也叫原子的特征譜線，可用于對(duì)物質(zhì)成分進(jìn)行分析，故D正確。故選D。7．A【解析】A.是一個(gè)氘核與一個(gè)氚核結(jié)合成一個(gè)氦核，同時(shí)放出一個(gè)中子，屬于聚變反應(yīng)，故A正確；B.是盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)，他用α粒子轟擊氮原子核，產(chǎn)生氧的同位素和一個(gè)質(zhì)子，是人類第一次實(shí)現(xiàn)的原子核的人工轉(zhuǎn)變，屬于人工核反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C.是小居里夫婦用α粒子轟擊鋁片時(shí)發(fā)現(xiàn)了放射性磷（磷30），屬于人工核反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D.是一種典型的鈾核裂變，屬于裂變反應(yīng)，故D錯(cuò)誤．故選A。8．D【解析】A．要發(fā)生聚變反應(yīng)，兩個(gè)原子核要足夠近，故需要克服兩氘核間巨大的庫(kù)侖斥力，A錯(cuò)誤；B．.根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可知x的質(zhì)量數(shù)為3，電荷數(shù)為2，所以反應(yīng)產(chǎn)物x應(yīng)為，B錯(cuò)誤；C．由愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程得到解得C錯(cuò)誤；D．根據(jù)解得D正確。故選D。9．C【解析】A．太陽(yáng)輻射的能量主要來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部的聚變反應(yīng)，故A