高中物理选修三5.4核裂变和聚变练习2（含答案）

鲁科版（2019）高中物理（选择）必修第三册5.4核裂变和聚变同步练习一、多选题1．下列说法中正确的是（

）A．原子核内的所有质子间都存在核力和库仑力B．自由核子结合成原子核时，一定遵循质量数和电荷数守恒C．比结合能越大，原子核中的核子结合的越牢，原子核越稳定D．放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂，对人体的正常细胞不会有伤害作用E．放射性元素在高温高压下形成化合物后，其半衰期不会发生改变二、单选题2．静止在匀强磁场中的原子核X发生α衰变后变成新原子核Y。已知核X的质量数为A，电荷数为Z，核X、核Y和α粒子的质量分别为mX、mY和mα，α粒子在磁场中运动的半径为R。则下列表述错误的是()A．衰变方程可表示为X→Y＋HeB．衰变过程中释放的能量为(mX－mY－mα)c2C．核Y在磁场中运动的半径为D．核Y的动能为EkY＝3．已知氘核的平均结合能为1.1MeV，氦核的平均结合能为7.1MeV，则两个氘核结合成一个氦核时（）A．释放出4.9MeV的能量 B．吸收4.9MeV的能量C．吸收24.0MeV的能量 D．释放出24.0MeV的能量4．下列说法正确的是（）A．光电效应说明光具有波动性B．原子核结合能越大，原子核越稳定C．原子核衰变时电荷数和质量数都守恒D．根据玻尔原子理论，氢原子在辐射光子的同时，电子的轨道半径连续地减小5．下列说法不正确的是（）A．太阳辐射的能量主要来自于太阳内部的热核反应B．波尔根据氢原子光谱分立的特性提出电子轨道和原子能量是量子化的C．核力是强相互作用的一种表现，在原子核内核力比库仑大得多D．光电效应和α粒子散射实验都证明了原子核式结构模型6．下列说法正确的是（）A．所有的核反应都释放核能B．在光电效应现象中，入射光的光强变大，光电子的最大初动能将变大C．放射性元素发生衰变时放出的射线是由核外电子受激发后产生的D．明线光谱可用于对物质成分进行分析7．我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证，这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献．下列核反应方程中属于聚变反应的是A．B．C．D．8．2020年12月4日，新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置（HL2M）在成都建成并实现首次放电，该装置是中国目前规模最大、参数最高的先进托卡马克装置，是中国新一代先进磁约束核聚变实验研究装置。我国重大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。核聚变反应的方程为；。已知氘核的质量为，比结合能为E，中子的质量为，反应中释放的核能为，光速为c，下列说法正确的是（）A．要使该聚变反应发生，必须克服两氘核间巨大的核力B．反应产物x为C．x核的质量为D．x的比结合能为9．下列说法正确的是（）A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应B．汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构C．的半衰期是5天，12g经过15天后还有1.5g未衰变D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道，电子的动能减小，原子总能量减小参考答案试题解析1．BCE【解析】A．原子核内的所有质子间都存在核力，库仑力在距离太近时不适用，A错误；B．自由核子结合成原子核时，一定遵循质量数和电荷数守恒，B正确；C．比结合能越大，原子核中的核子结合的越牢，原子核越稳定，C正确；D．放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂，对人体的正常细胞有伤害作用，D错误；E．半衰期与外界因素无关，E正确。故选BCE。2．D【解析】A．根据电荷数守恒和质量数守恒，核衰变反应方程为X→Y＋He故A不符合题意；B．该过程中亏损的质量为△m=（mxmymα）所以释放的核能为△E=（mxmymα）c2故B不符合题意；C．在衰变过程中遵守动量守恒，根据动量守恒定律得0=PYPα根据半径联立可得核Y在磁场中运动的半径为故C不符合题意；D．由动能与动量的关系得原子核Y与α粒子的动能之比为原子核X衰变时释放的核能全部转化为动能，则有释放的核能为E=Ekα+EkY=（mxmymα）c2联立可得故D符合题意。故选D。3．D【解析】ABCD．两个氘核结合成一个氦核的核反应方程，的总结合能为反应后生成的氦核的结合能为所以反应释放的核能故ABC错误，D正确。故选D。4．C【解析】A.光电效应说明光具有粒子性．故A错误；B.比结合能的大小反映原子核的稳定程度，比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定．故B错误；C.原子核衰变过程中质量数与电荷都是守恒的．故C正确；D.根据波尔理论可知，电子绕原子核运动的轨道是不连续的，即轨道的量子化．则氢原子在辐射光子的同时，电子的轨道半径不是连续地减小，故D错误．5．D【解析】太阳内部发生的热核反应；玻尔提出了电子轨道的量子化和能量的量子化；核力是一种强相互作用力．光电效应说明光具有粒子性．在核反应中，电荷数守恒、质量数守恒．【详解】A、太阳内部在进行剧烈的热核反应，释放出巨大的核能；故A正确．B、玻尔根据氢原子光谱分立的特性提出电子轨道和原子能量是量子化的，故B正确．C、核力是核子之间的作用力，它是核子组成稳定的原子核的非常巨大的力，是一种强相互作用，主要是吸引力，比库仑力大得多，在吸引范围内，核力约是静电斥力的100倍，故C正确．D、α粒子散射实验证明了原子核式结构模型，光电效应证明光具有粒子性，故D错误．本题选不正确的故选D．6．D【解析】A．不是所有的核反应都释放能量，有的核反应需要吸收能量，故A错误；B．在光电效应中，入射光的频率变大，光电子的最大初动能将变大，故B错误；C．放射性元素发生衰变时放出的光子是由处于激发状态的原子核放射出来的，故C错误；D．明线光谱也叫原子的特征谱线，可用于对物质成分进行分析，故D正确。故选D。7．A【解析】A.是一个氘核与一个氚核结合成一个氦核，同时放出一个中子，属于聚变反应，故A正确；B.是卢瑟福发现质子的核反应，他用α粒子轰击氮原子核，产生氧的同位素和一个质子，是人类第一次实现的原子核的人工转变，属于人工核反应，故B错误；C.是小居里夫妇用α粒子轰击铝片时发现了放射性磷（磷30），属于人工核反应，故C错误；D.是一种典型的铀核裂变，属于裂变反应，故D错误．故选A。8．D【解析】A．要发生聚变反应，两个原子核要足够近，故需要克服两氘核间巨大的库仑斥力，A错误；B．.根据质量数守恒和电荷数守恒，可知x的质量数为3，电荷数为2，所以反应产物x应为，B错误；C．由爱因斯坦质能方程得到解得C错误；D．根据解得D正确。故选D。9．C【解析】A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反应，故A