2016-2017学年高中物理 全一册粤教版选修3-5_10

1 第四章 原子核 第五节 裂变和聚变 A 级 抓基础 1链式反应中，重核裂变时放出的可以使裂变不断进行下去的粒子是( ) A质子 B中子 C 粒子 D 粒子 解析：重核裂变时放出中子，中子再轰击其他重核发生新的重核裂变，形成链式反应， B 项正确 答案：B 2重核裂变和轻核聚变是人们获得核能的两个途径，下列说法中正确的是( ) A裂变过程质量增加，聚变过程质量亏损 B裂变过程质量亏损，聚变过程质量增加 C裂变过程和聚变过程都有质量增加 D裂变过程和聚变过程都有质量亏损 解析：裂变和聚变中都有核能的释放，由 E mc2可知均有质量亏损，故 D 对 答 案：D 3氢弹和原子弹各是根据什么原理制造的( ) A都是根据重核裂变原理 B都是根据轻核聚变原理 C原子弹是根据轻核聚变原理，氢弹是根据重核裂变原理 D原子弹是根据重核裂变原理，氢弹是根据轻核聚变原理 解析：氢弹是根据轻核聚变原理，原子弹是根据重核裂变原理，故选项 D 对 答案：D 4下列核反应方程，属于裂变反应的是( ) A. U Th He23892 23490 42 B. U n Ba Kr3 n23592 10 14456 8936 10 C. P Si e3015 3014 01 D. Be He C n94 42 126 10 解析： A 选项是 衰变，B 选项是裂变反应，C 选 项是放射性元素的衰变，D 选项是 查德威克发现中子的人工转变方程，故 B 正确，A、C、D 错 答案：B 5(多选)关于核反应的类型，下列表述正确的有( ) 2 A. U Th He 是 衰变23892 23490 42 B. N He O H 是 衰变147 42 178 1 C. H H He n 是轻核聚变21 31 42 10 D. Se Kr2 e 是重核裂变8234 8236 0 1 解析：选项 A 是 衰变，选项 B 是原子核的人工转变，选项 C 是核聚变，选项 D 是 衰变，选项 A、C 正确 答案：AC B 级 提能力 6(多选)我国科学家研制“两弹”所涉及的基本核反应有： (1) U n Sr Xe k n23592 10 9038 13654 10 (2) H H He d n21 31 42 10 关于这两个方程的下列说法，正确的是( ) A方程(1)属于 衰变 B方程(2)属于轻核聚变 C方程(1)中 k10，方程(2)中 d1 D方程(1)中 k6，方程(2)中 d1 解析：方程(1)应属于重核裂变而不是 衰变，选项 A 错误；方程(2)为轻核聚变，选 项 B 正确；核反应前后质量数守恒、核电 荷数守恒，方程 (1)中： 235190136 k1，解得 k10，方程(2)中：2 34 d1，解得 d1，选项 C 正确，D 错误 答案：BC 7(多选)据新华社报道，我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置 (又称“人造太阳”)已完成了首次工程调试下列关于“人造太阳”的说法正确的是( ) A “人造太阳”的核反应方程是 H H He n21 31 42 10 B “人造太阳”的核反应方程是 U n Ba Kr3 n23592 10 14156 9236 10 C根据公式 E mc2可知，核燃料的质量相同时，聚变反应释放的能量比裂变反应大 得多 D根据公式 E mc2可知，核燃料的质量相同时，聚变反应释放的能量与裂变反应相 同 解析： H H He n 是氢核聚变方程，故 A 项正确；根据氢核聚变特点，相同质21 31 42 10 量的核燃料，氢核聚变释放的能量比裂变反应大得多，故 C 项正确 答案：AC 8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 H C N Q1， H N CX Q21 126 137 1 157 126 3 方程中 Q1、 Q2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表： 原子核 H1 He32 He42 C126 N137 N157 质量/u 1.007 8 3.016 0 4.002 6 12.000 0 13.005 7 15.000 1 以下推断正确的是( ) AX 是 He， Q2Q1 BX 是 He， Q2Q132 42 CX 是 He， Q2Q1 DX 是 He， Q2Q132 42 解析：根据核反应中质量数与电荷数守恒容易求得新核 X 的质量数为 4、电荷数为 2， 即 X 是 He；根据表中提供的数据，可以求得第 2 个核反应的质量亏损大，根据爱因斯坦42 质能方程必然有 Q1Q2. 答案：B 9一个原来静止的锂核( Li)俘获一个速度为 7.7104 m/s 的中子后，生成一个氚核63 和一个氦核，已知氚核的速度大小为 1.0103 m/s，方向与中子的运动方向相反 (1)试写出核反应方程； (2)求出氦核的速度大小； (3)若让一个氘核和一个氚核发生聚变时可产生一个氦核，同时放出一个中子，求这 个核反应释放出的能量(已知氘核质量为 mD2.014 102 u，氚核质量为 mT3.016 050 u，氦核质量 mHe4. 002 603 u，中子质量 mn1.008 665 u，1 u1.660 610 27 kg) 解析：(1) Li n H He.63 10 31 42 (2)取中子的运动方向为正方向，由动量守恒定律得 mnv0 mTv1 mHev2， v2 m/s mnv0 mTv1mHe 17.7104 31.01034 2104 m/s. (3)质量亏损为 m mD mT mHe mn(2.014 1023.016 0504.002 6031.0 08 665) u0.018