高考物理二輪復習專項訓練模型85 核反應和核能模型（原卷版）

模型85核反應和核能模型1.（2023高考全國甲卷）在下列兩個核反應方程中X+SKIPIF1<0N→Y+SKIPIF1<0OY+SKIPIF1<0Li→2XX和Y代表兩種不同的原子核，以Z和A分別表示X的電荷數(shù)和質量數(shù)，則A.Z=1，A=1，B.Z=1，A=2，C.Z=2，A=3，D.Z=2，A=4，2.（2023高考全國乙卷）2022年10月，全球眾多天文設施觀測到迄今最亮伽馬射線暴，其中我國的“慧眼”衛(wèi)星、“極目”空間望遠鏡等裝置在該事件觀測中作出重要貢獻。由觀測結果推斷，該伽馬射線暴在1分鐘內釋放的能量量級為SKIPIF1<0。假設釋放的能量來自于物質質量的減少，則每秒鐘平均減少的質量量級為（光速為SKIPIF1<0）A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<03.（2023高考湖南卷）2023年4月13日，中國“人造太陽”反應堆中科院環(huán)流器裝置（EAST）創(chuàng)下新紀錄，實現(xiàn)403秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模等離子體運行，為可控核聚變的最終實現(xiàn)又向前邁出了重要的一步，下列關于核反應的說法正確的是（）A.相同質量的核燃料，輕核聚變比重核裂變釋放的核能更多B.氘氚核聚變的核反應方程為SKIPIF1<0C.核聚變的核反應燃料主要是鈾235D.核聚變反應過程中沒有質量虧損4.（2022天津學業(yè)水平選擇性考試）從夸父逐日到羲和探日，中華民族對太陽求知探索從未停歇。2021年10月，我國第一顆太陽探測科學技術試驗衛(wèi)星“羲和號”順利升空。太陽的能量由核反應提供，其中一種反應序列包含核反應：SKIPIF1<0，下列說法正確的是（）A.X是中子 B.該反應有質量虧損C.SKIPIF1<0比SKIPIF1<0的質子數(shù)多 D.該反應是裂變反應5．（2023高考北京卷）下列核反應方程中括號內的粒子為中子的是（）A．SKIPIF1<0B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0D．SKIPIF1<06．（2023廣東卷）理論認為，大質量恒星塌縮成黑洞的過程，受核反應SKIPIF1<0的影響．下列說法正確的是（）A．Y是SKIPIF1<0粒子，SKIPIF1<0射線穿透能力比SKIPIF1<0射線強B．Y是SKIPIF1<0粒子，SKIPIF1<0射線電離能力比SKIPIF1<0射線強C．Y是SKIPIF1<0粒子，SKIPIF1<0射線穿透能力比SKIPIF1<0射線強D．Y是SKIPIF1<0粒子，SKIPIF1<0射線電離能力比SKIPIF1<0射線強7.（2023天津卷）關于太陽上進行的核聚變，下列說法正確的是（）A.核聚變需要在高溫下進行 B.核聚變中電荷不守恒C.太陽質量不變 D.太陽核反應方程式：SKIPIF1<0最新模擬題1.（2024南京六校聯(lián)合體調研）月球夜晚溫度低至－180℃，“玉兔二號”月球車攜帶的放射性同位素钚238（SKIPIF1<0）會不斷發(fā)生SKIPIF1<0衰變SKIPIF1<0，釋放能量為儀器設備供熱。SKIPIF1<0可以通過以下反應過程得到，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，下列說法正確的是（）A.k＝1 B.X為電子C.SKIPIF1<0為輕核聚變 D.SKIPIF1<0的比結合能比SKIPIF1<0的比結合能大2.（2024江蘇南通期初考試）日本福島核電站泄漏事故再升級，日本政府準備將大量受污染的核廢水直接排入大海，遭到了來自日本國內乃至全世界人民的反對。核廢水中含有大量無法中和的放射性氚，氚能通過β衰變放射出β射線，半衰期大約12.5年，氚同時也是輕核聚變的重要原料，一個氘核與一個氚核結合成一個氦核時，同時放出一個中子，輻射出一個γ光子。下列說法正確的是A.氚發(fā)生β衰變時，β射線來自原子核外的電子電離而產生B.20個氚核發(fā)生β衰變，經過25年，還有5個氚核未發(fā)生衰變C.SKIPIF1<0H+SKIPIF1<0HSKIPIF1<0He+SKIPIF1<0n+γ屬于輕核聚變反應D.SKIPIF1<0He和SKIPIF1<0n的結合能之和大于SKIPIF1<0H和SKIPIF1<0H的結合能之和3.（6分）(2023山東聊城期末)原子核的人工轉變是通過高速粒子轟擊某些元素的原子核并生成新的原子核，它是人們研究原子核組成的重要手段。用粒子加速器加速后的質子（SKIPIF1<0）轟擊靜止的鋰（SKIPIF1<0）原子核，可以生成兩個α粒子（SKIPIF1<0）。已知質子質量為1.007825u，鋰原子核的質量為7.016004u，α粒子的質量為4.002603u，lu相當于931MeV。（1）寫出該核反應的反應方程式；（2）求該核反應釋放的核能（結果保留三位有效數(shù)字）。4．（18分）（2023年7月遼寧部分重點高中期末聯(lián)考）用中子轟擊鋰核（SKIPIF1<0Li）發(fā)生核反應，生成氚核和粒子，并釋放出核能。已知中子、氚核、粒子、鋰核的質量分別是mn1.0087u，mH3.0160u，mα=4.0026u，mLi6.0151u，質量虧損1u釋放的核能為931.5MeV。（1）請寫出核反應方程；（2）設放出的能量全部由質量虧損獲得，試求釋放的核能；（結果保留一位小數(shù)）（3）若反應前中子以0.3MeV的動能和鋰核正碰，且碰撞前二者具有等大反向的動量，核反應中放出的核能全部轉化為動能，求反應后生成的粒子和氚核的動能。（結果保留兩位小數(shù)）5.(2023北京二中期末)1934年至1938年，科學家曾先后用中子轟擊軸235（SKIPIF1<0）原子核，鈾核分裂時釋放出核能，同時還會產生幾個新的中子（SKIPIF1<0），這些中子又會轟擊其他鈾核……于是就導致一系列鈾核持續(xù)裂變，并釋放出大量核能。這就是裂變中的鏈式反應。實際上，中子的速度不能太快，否則會與軸235“擦肩而過”，鈾核不能“捉”住它，不能發(fā)生核裂變。實驗證明，速度與熱運動速度相當?shù)闹凶幼钸m于引發(fā)核裂變。這樣的中子就是“熱中子”，或稱慢中子。但是，核裂變產生的是速度很大的快中子，因此，還要設法使快中子減速，為此，在鈾核周圍要放“慢化劑”，快中子跟慢化劑中的原子核碰撞后，中子速度減少，變?yōu)槁凶?。假設中子與慢化劑中的原子核發(fā)生的碰撞為彈性正碰，且碰撞前慢化劑中的原子核是靜止的，那么下列物質中最適合做慢化劑的是（）A.電子（SKIPIF1<0） B.鈾原子（SKIPIF1<0）C.鉛原子（SKIPIF1<0） D.碳原子（SKIPIF1<0）6.(2023浙江紹興期末)在核電站的核反應堆里面，某次核反應過程中生成的“快中子”質量為SKIPIF1<0、動能為SKIPIF1<0，該中子和質量為m的靜止原子發(fā)生正彈性碰撞，設中子損失的動能為SKIPIF1<0，（1）若某個“快中子”在運動過程中和1個靜止碳原子發(fā)生正碰，試判斷該中子碰撞后的速度方向是和初速度方向相同、相反還是不在同一條直線上。（2）求比值SKIPIF1<0的大?。ㄓ妙}中字母表示）；（3）“快中子”和與“慢化劑”的原子核發(fā)生碰撞，變?yōu)椤奥凶印薄Ｈ魟傞_始時某“快中子”的動能為1MeV，發(fā)生碰撞的是常用的減速劑氘，質量為2SKIPIF1<0，設每次發(fā)生碰撞的氘原子初速都為零，經過n次正碰，該“快中子”的動能減少到“慢中子”的動能附近（約為0.025eV），求：n的數(shù)值（SKIPIF1<07．（2023年7月河南新鄉(xiāng)高二期末）太陽內部持續(xù)不斷地發(fā)生著4個質子（SKIPIF1<0）聚變?yōu)?個氦核（SKIPIF1<0）的熱核反應，這個核反應釋放出大量核能。已知質子、氦核的質量分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，下列說法正確的是（）A．該核反應中會生成中子（SKIPIF1<0） B．該核反應中會生成電子（SKIPIF1<0）C．該核反應中質量虧損小于SKIPIF1<0 D．該核反應方程是SKIPIF1<08.（2023年7月浙江紹興期末）一座大型核電站用加壓水核反應堆提供動力，反應堆產生的熱功率為3400MW，發(fā)電站能夠產生1100MW的電能。所用燃料是SKIPIF1<0的氧化鈾形式的鈾棒，分別放置在SKIPIF1<0根燃料棒中，其中鈾含量是濃縮到3%的鈾235。如果每個鈾235的質量為SKIPIF1<0，一個鈾235核裂變按釋放能量200MeV估算，下列說法正確的是（）A.該電站每天發(fā)生裂變的鈾235質量約為3.6kgB.核裂變反應中釋放了大量能量，反應后產物的比結合能減小C.該反應又稱為熱核反應D.反應堆中的鎘棒可以將“快中子”變成“慢中子”，從而控制鏈式反應速度。9.（2023山東泰安高二期末）下列核反應方程及其類型的對應關系，正確的是（）A.SKIPIF1<0屬于β衰變B.SKIPIF1<0屬于核聚變C.鈾核裂變的一種核反應方程SKIPIF1<0D.SKIPIF1<0屬于原子核的人工轉變，X表示質子10.（2023年7月河南洛陽創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)盟期末）(10分)1932年查德威克用α粒子去轟擊鈹核()Be)發(fā)現(xiàn)了中子(并產生一個碳核)，已知這一核反應每發(fā)生一次釋放的核能為△E，真空中的光速為c。(1)寫出核反應方程并計算出反應中的質量虧損△m；(2)若α粒子以速度v?轟擊靜止的鈹核(VBe)，反應生成的碳核和中子同方向運動，且動量之比為1：5，求生成的碳核的速度大小v。11.（2023年7月浙江紹興期末）在核電站的核反應堆里面，某次核反應過程中生成的“快中子”質量為SKIPIF1<0、動能為SKIPIF1<0，該中子和質量為m的靜止原子發(fā)生正彈性碰撞，設中子損失的動能為SKIPIF1<0，（1）若某個“快中子”在運動過程中和1個靜止碳原子發(fā)生正碰，試判斷該中子碰撞后的速度方向是和初速度方向相同、相反還是不在同一條直線上。（2）求比值SKIPIF1<0的大?。ㄓ妙}中字母表示）；（3）“快中子”和與“慢化劑”的原子核發(fā)生碰撞，變?yōu)椤奥凶印?。若剛開始時某“快中子”的動能為1MeV，發(fā)生碰撞的是常用的減速劑氘，質量為2SKIPIF1<0，設每次發(fā)生碰撞的氘原子初速都為零，經過n次正碰，該“快中子”的動能減少到“慢中子”的動能附近（約為0.025eV），求：n的數(shù)值（SKIPIF1<012.(2023浙江北斗星聯(lián)盟模擬).硼中子俘獲治療技術（BNCT）是近年來國際腫瘤治療領域新興快速發(fā)展的精準診療技術，其原理是進入癌細胞內的硼原子核SKIPIF1<0吸收慢中子，轉變?yōu)殇囋雍薙KIPIF1<0和粒子，并釋放出γ光子。已知硼原子核的比結合能為E1，鋰原子核的比結合能為E2，γ光子的能量為E3，這個核反應過程中質量虧損為Δm，普朗克常量為h，真空中的光速為c、則下面正確的是（）A.該核反應方程為SKIPIF1<0B.γ光子的波長為SKIPIF1<0C.α粒子的結合能為SKIPIF1<0D.α粒子的比結合能為SKIPIF1<013.（2023河南洛陽等4市三模）在核物理中，衰變是原子核的自發(fā)變化；用人工的方法使原子核發(fā)生變化屬于人工核轉變；把重核分裂成質量較小的核，釋放出核能的反應，稱為核裂變；把輕核結合成質量較大的核，釋放出核能的反應，稱為核聚變。下列核反應方程中，屬于核聚變的是（）A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<014.（2023湖南二輪復習聯(lián)考）硼中子俘獲療法（BNCT）是將與癌細胞有很強親和力的含同位素硼SKIPIF1<0的化合物引入體內，迅速聚集于癌細胞內，然后用被正常組織慢化的熱中子與硼-10發(fā)生核反應，生成SKIPIF1<0粒子和鋰核SKIPIF1<0，釋放SKIPIF1<0光子，殺死腫瘤細胞的治療方法.已知核反應過程中質量虧損為SKIPIF1<0，一個SKIPIF1<0光子的能量為SKIPIF1<0，普朗克常量為SKIPIF1<0，真空中光速為SKIPIF1<0.若核反應產生的能量全部以光子的形式釋放，則（）A.SKIPIF1<0光子有很強電離能力B.硼中子俘獲療法的核反應方程為SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0射線的波長為SKIPIF1<0D.一次核反應釋放SKIPIF1<0光子的個數(shù)為SKIPIF1<015（2023湖北宜昌重點高中質檢）1932年，查德威克用未知射線轟擊氫核，發(fā)現(xiàn)這種射線是由質量與質子大致相等的中性粒子(即中子)組成。如圖所示，中子以速度v0分別碰撞靜止的氫核和氮核，碰撞后氫核和氮核的速度分別為v1和v2。若碰撞為彈性正碰，氮核質量是氫核質量的14倍，不考慮相對論效應，下列說法正確的是A.v2小于v1B.v2大于v0

C.D.碰撞后氮核的動能比氫核的小v3mv0=mv1+mv312mv02=12mv12+12mv32v1=v0v4mv0=14mv2+mv4A.X是SKIPIF1<0 B.X比結合能小于SKIPIF1<0C.中微子SKIPIF1<0的能量由質子數(shù)減少轉變而來 D.再經過SKIPIF1<0，現(xiàn)有的原子核X全部衰變17．（2023江蘇南通重點高中月考）有四個核反應方程如下，下列說法正確的是（）①SKIPIF1<0

②SKIPIF1<0③SKIPIF1<0

④SKIPIF1<0A．①是核聚變，X1是SKIPIF1<0 B．②是核裂變，X2是SKIPIF1<0C．③是原子核的人工轉變，X3是SKIPIF1<0 D．④是核裂變，X4是SKIPIF1<0He18．（2023南京三模）用中子轟擊靜止的鋰核，核反應方程為SKIPIF1<0。已知光子的頻率為v，鋰核的比結合能為SKIPIF1<0，氦核的比結合能為SKIPIF1<0，X核的比結合能為SKIPIF1<0，普朗克常量為h，真空中光速為c、下列說法中正確的是（）A.X核為SKIPIF1<0核 B.SKIPIF1<0光子的動量SKIPIF1<0C.釋放核能SKIPIF1<0 D.質量虧損SKIPIF1<019.(2023河北臨考信息卷)2023年1月，“中國超環(huán)”成為世界上首個實現(xiàn)維持和調節(jié)超過1000秒的超長時間持續(xù)脈沖的核反應堆。其核反應方程為SKIPIF1<0。已知SKIPIF1<0的質量為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0的質量為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0的質量為SKIPIF1<0，反應中釋放出γ光子，下列說法正確的是A．該核反應在高溫高壓下才能發(fā)生，說明該核反應吸收能量B．X是中子，該核反應為核聚變反應C．γ光子來源于核外電子的能級躍遷D．X的質量為SKIPIF1<020.（2023云南師大附中模擬）中國首臺“華龍一號”核電機組于2020年11月份并網發(fā)電，該核電技術安全指標和技術性能達到了國際三代核電技術的先進水平，具備國際競爭比較優(yōu)勢，具備完整自主知識產權，其核反應堆中的反應方程為SKIPIF1<0，下列說法正確的是（）A.反應是衰變反應B.反應過程中吸收能量C.任何體積的SKIPIF1<0都能發(fā)生鏈式反應D.SKIPIF1<0結合能比SKIPIF1<0結合能小21.（2023河北九師聯(lián)盟質檢）鈾核裂變的產物是多樣的，一種典型