高中物理粵教版5第四章原子核 第四章第五節(jié)裂變和聚變

第四章原子核第五節(jié)裂變和聚變A級抓基礎(chǔ)1．鏈式反應(yīng)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(zhì)子 B．中子C．β粒子 D．α粒子解析：重核裂變時放出中子，中子再轟擊其他重核發(fā)生新的重核裂變，形成鏈式反應(yīng)，B項正確．答案：B2．重核裂變和輕核聚變是人們獲得核能的兩個途徑，下列說法中正確的是()A．裂變過程質(zhì)量增加，聚變過程質(zhì)量虧損B．裂變過程質(zhì)量虧損，聚變過程質(zhì)量增加C．裂變過程和聚變過程都有質(zhì)量增加D．裂變過程和聚變過程都有質(zhì)量虧損解析：裂變和聚變中都有核能的釋放，由ΔE＝Δmc2可知均有質(zhì)量虧損，故D對．答案：D3．氫彈和原子彈各是根據(jù)什么原理制造的()A．都是根據(jù)重核裂變原理B．都是根據(jù)輕核聚變原理C．原子彈是根據(jù)輕核聚變原理，氫彈是根據(jù)重核裂變原理D．原子彈是根據(jù)重核裂變原理，氫彈是根據(jù)輕核聚變原理解析：氫彈是根據(jù)輕核聚變原理，原子彈是根據(jù)重核裂變原理，故選項D對．答案：D4．下列核反應(yīng)方程，屬于裂變反應(yīng)的是()\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)n\o\al(30,15)P→eq\o\al(30,14)Si＋eq\o\al(0,1)e\o\al(9,4)Be＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(12,6)C＋eq\o\al(1,0)n解析：A選項是α衰變，B選項是裂變反應(yīng)，C選項是放射性元素的衰變，D選項是查德威克發(fā)現(xiàn)中子的人工轉(zhuǎn)變方程，故B正確，A、C、D錯．答案：B5．(多選)關(guān)于核反應(yīng)的類型，下列表述正確的有()\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)Th＋eq\o\al(4,2)He是α衰變\o\al(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H是β衰變\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n是輕核聚變\o\al(82,34)Se→eq\o\al(82,36)Kr＋2eq\o\al(0,－1)e是重核裂變解析：選項A是α衰變，選項B是原子核的人工轉(zhuǎn)變，選項C是核聚變，選項D是β衰變，選項A、C正確．答案：ACB級提能力6．(多選)我國科學家研制“兩彈”所涉及的基本核反應(yīng)有：(1)eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(90,38)Sr＋eq\o\al(136,54)Xe＋keq\o\al(1,0)n(2)eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋deq\o\al(1,0)n關(guān)于這兩個方程的下列說法，正確的是()A．方程(1)屬于α衰變B．方程(2)屬于輕核聚變C．方程(1)中k＝10，方程(2)中d＝1D．方程(1)中k＝6，方程(2)中d＝1解析：方程(1)應(yīng)屬于重核裂變而不是α衰變，選項A錯誤；方程(2)為輕核聚變，選項B正確；核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒、核電荷數(shù)守恒，方程(1)中：235＋1＝90＋136＋k×1，解得k＝10，方程(2)中：2＋3＝4＋d×1，解得d＝1，選項C正確，D錯誤．答案：BC7．(多選)據(jù)新華社報道，我國自行設(shè)計、研制的世界第一套全超導核聚變實驗裝置(又稱“人造太陽”)已完成了首次工程調(diào)試．下列關(guān)于“人造太陽”的說法正確的是()A．“人造太陽”的核反應(yīng)方程是eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)nB．“人造太陽”的核反應(yīng)方程是eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(141,56)Ba＋eq\o\al(92,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)nC．根據(jù)公式E＝mc2可知，核燃料的質(zhì)量相同時，聚變反應(yīng)釋放的能量比裂變反應(yīng)大得多D．根據(jù)公式E＝mc2可知，核燃料的質(zhì)量相同時，聚變反應(yīng)釋放的能量與裂變反應(yīng)相同解析：eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n是氫核聚變方程，故A項正確；根據(jù)氫核聚變特點，相同質(zhì)量的核燃料，氫核聚變釋放的能量比裂變反應(yīng)大得多，故C項正確．答案：AC8．某科學家提出年輕熱星體中核聚變的一種理論，其中的兩個核反應(yīng)方程為eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(12,6)C→eq\o\al(13,7)N＋Q1，eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(15,7)N→eq\o\al(12,6)C＋X＋Q2方程中Q1、Q2表示釋放的能量，相關(guān)的原子核質(zhì)量見下表：原子核eq\o\al(1,1)Heq\o\al(3,2)Heeq\o\al(4,2)Heeq\o\al(12,6)Ceq\o\al(13,7)Neq\o\al(15,7)N質(zhì)量/u806071以下推斷正確的是()A．X是eq\o\al(3,2)He，Q2>Q1 B．X是eq\o\al(4,2)He，Q2>Q1C．X是eq\o\al(3,2)He，Q2<Q1 D．X是eq\o\al(4,2)He，Q2<Q1解析：根據(jù)核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒容易求得新核X的質(zhì)量數(shù)為4、電荷數(shù)為2，即X是eq\o\al(4,2)He；根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù)，可以求得第2個核反應(yīng)的質(zhì)量虧損大，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程必然有Q1<Q2.答案：B9．一個原來靜止的鋰核(eq\o\al(6,3)Li)俘獲一個速度為×104m/s的中子后，生成一個氚核和一個氦核，已知氚核的速度大小為×103m/s，(1)試寫出核反應(yīng)方程；(2)求出氦核的速度大??；(3)若讓一個氘核和一個氚核發(fā)生聚變時可產(chǎn)生一個氦核，同時放出一個中子，求這個核反應(yīng)釋放出的能量(已知氘核質(zhì)量為mD＝102u，氚核質(zhì)量為mT＝050u，氦核質(zhì)量mHe＝603u，中子質(zhì)量mn＝665u，1u＝6×10－27kg解析：(1)eq\o\al(6,3)Li＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(3,1)H＋eq\o\al(4,2)He.(2)取中子的運動方向為正方向，由動量守恒定律得mnv0＝－mTv1＋mHev2，v2＝eq\f(mnv0＋mTv1,mHe)＝eq\f(1××104＋3××103,4)m/s＝2×104(3)質(zhì)量虧損為Δm＝mD＋mT－mHe－mn＝102＋050－603－665)