七年高考2012017物理試題分項(xiàng)精析版結(jié)合能、質(zhì)量虧損、聚變和裂變

專(zhuān)題40結(jié)合能、質(zhì)量虧損、聚變和裂變一、單項(xiàng)選擇題1.12015?上海?5】鈾核可以發(fā)生衰變和裂變，鈾核的A.衰變和裂變都能自發(fā)發(fā)生 B.衰變和裂變都不能自發(fā)發(fā)生C.衰變能自發(fā)發(fā)生而裂變不能自發(fā)發(fā)生 D.衰變不能自發(fā)發(fā)生而裂變能自發(fā)發(fā)生【答案】C【解析】鈾是天然放射性元素，所以鈾核的衰變是能自發(fā)發(fā)生，而鈾核的裂變是人工實(shí)現(xiàn)的，是用中子轟擊鈾核實(shí)現(xiàn)的，所以鈾核的裂變，不能自發(fā)發(fā)生，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確。2.12014?北京卷】質(zhì)子、中子和氘核的質(zhì)量分別為m「m2和m3,當(dāng)一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合成氘核時(shí)，釋放的能量是（c表示真空中的光速）A. （m1+m2-m3） c B. （m「m2-m3） cC. （m1+m2-m3） c2 D. （m「m2-m3） c2【答案】C【解析】根據(jù)質(zhì)能方程^^君二心布。知，核反應(yīng)過(guò)程中釋放的能量等于質(zhì)量的減少量與光速c平方的乘積，C正確，A、B、D錯(cuò)誤。3.12012?福建卷】關(guān)于近代物理，下列說(shuō)法正確的是A.d射線是高速運(yùn)動(dòng)的氮原子B.核聚變反應(yīng)方程""L：-'' '1表示質(zhì)子C.從金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能與照射光的頻率成正比D.玻爾將量子觀念引入原子領(lǐng)域，其理論能夠解釋氯原子光譜的特征【答案】D4.12013重慶卷】鈾是常用的一種核燃料，若它的原子核發(fā)生了如下的裂變反應(yīng):則a+b可能是A*海沁A．【答案】D【解析】重核裂變反應(yīng)方程的書(shū)寫(xiě)應(yīng)遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，題述核反應(yīng)方程左邊質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別為236和92,生成物中“a+b”整體的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)應(yīng)分別為234和92,則只有選項(xiàng)D符合要求。9 4 125.12014?上海卷】核反應(yīng)方程式4Be+2He^6C+X中的X表示A.質(zhì)子 B.電子 C.光子 D.中子【答案】D【解析】核反應(yīng)方程式遵循電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，設(shè)X的質(zhì)量數(shù)為1,電荷數(shù)為&則有9+4=12+1,4+2=6+8,可得2=1,&二0,所有對(duì)應(yīng)得粒子是中子，選項(xiàng)D對(duì)。6.12014?上海卷】鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中，重核裂變時(shí)放出的可以使裂變不斷進(jìn)行下去的粒子是A.質(zhì)子 B.中子 C.P粒子 D.a粒子【答案】B【解析】重核裂變時(shí)放出的中子引起其他重核的裂變，可以使裂變不斷進(jìn)行下去，這就宙5口+ 137T巳+8￡什21n是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，比如鈾核的裂變箱口52的山K/n,選項(xiàng)B對(duì)。7.12017?天津卷］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A.出+汨7：熱+, B. 久+；HC.加+:囚7群+，D.和+ 班a+案Kf+4n【答案】A【名師點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵是知道核反應(yīng)的分類(lèi)，區(qū)別衰變和核反應(yīng)。8.12017?新課標(biāo)I卷】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。氘核聚變反應(yīng)方程是;H+；Hf洱巳+；口。已知出的質(zhì)量為2.0136u,汨巳的質(zhì)量為3.0150u,3的質(zhì)量為1.0087u,1u=931MeV/c2。氘核聚變反應(yīng)中釋放的核能約為A.3.7MeV B.3.3MeV C.2.7MeV D.0.93MeV【答案】B【解析】根據(jù)質(zhì)能方程，釋放的核能也因二&啊-冷「強(qiáng)二°.0°色，則故B正確，ACD錯(cuò)誤。0.0035uX931MeV/c2xc2=3.2585MeV^3.3MeV【名師點(diǎn)睛】本題考查質(zhì)能方程，注意原子核的質(zhì)量單位不是kg故B正確，ACD錯(cuò)誤。二、多項(xiàng)選擇題1.12015?廣東?18】科學(xué)家使用核反應(yīng)獲取氚，再利用氘和氚核反應(yīng)獲得能量，核反應(yīng)方程分別為：X+Y一癡+徂+4.9MeV和汨+:“―；風(fēng)+X+17.6MeV,下列表述正確的有A.X是中子 B.Y的質(zhì)子數(shù)是3,中子數(shù)是6C兩個(gè)核反應(yīng)都沒(méi)有質(zhì)量虧損 D.氘和氚的核反應(yīng)是核聚變反應(yīng)【答案】AD2.12012?廣東卷】能源是社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)，發(fā)展核能是發(fā)展能源的途徑之一。下列釋放核能的反應(yīng)方程，表述正確的有A. 是核聚變反應(yīng)B.注+；以￡用+0”是戶衰變C.觀"時(shí)前口是核裂變反應(yīng)D.和+0T區(qū)+豺+2排是比衰變【答案】AC3.12016?全國(guó)新課標(biāo)m卷】一靜止的鋁原子核"以俘獲一速度為1-蜂10'm/s的質(zhì)子p28Si*后，變?yōu)樘幱诩ぐl(fā)態(tài)的硅原子核14 ，下列說(shuō)法正確的是?匚>.J,-.p+於A1—SiA.核反應(yīng)萬(wàn)程為￥B14B.核反應(yīng)方程過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒C.核反應(yīng)過(guò)程中系統(tǒng)能量不守恒D.核反應(yīng)前后核子數(shù)相等，所以生成物的質(zhì)量等于反應(yīng)物的質(zhì)量之和E.硅原子核速度的數(shù)量級(jí)為1°,m/s,方向與質(zhì)子初速度方向一致【答案】ABE【解析】根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得核反應(yīng)方程P+"R”，A正確；過(guò)程中釋放的核力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力，故系統(tǒng)動(dòng)量守恒，B正確；核反應(yīng)過(guò)程中系統(tǒng)能量守恒，C錯(cuò)誤;由于反應(yīng)過(guò)程中，要釋放大量的能量，即伴隨著質(zhì)量虧損，所以生成物的質(zhì)量小于反應(yīng)物的

vf=-x107m/s質(zhì)量之和，D錯(cuò)誤；由動(dòng)量守恒可知，明，解得23 ，故數(shù)量級(jí)約為105m/s,故E正確?！痉椒记伞坑少|(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒可知核反應(yīng)方程；由動(dòng)量守恒可知硅原子核速度的數(shù)量級(jí)及速度方向，本大題包含了3-5原子物理的內(nèi)容，難度不大，但從題目來(lái)看考查范圍很廣，要求能全面掌握。4.12017?江蘇卷】原子核的比結(jié)合能曲線如圖所示，根據(jù)該曲線，下列判斷中正確的有.巳核的結(jié)合能約為14MeV:H巳核比?Li核更穩(wěn)定(C)兩個(gè)汨核結(jié)合成犯巳核時(shí)釋放能量(D)學(xué)U核中核子的平均結(jié)合能比黑Kt■核中的大【答案】BC【名師點(diǎn)睛】本題主要是要理解比結(jié)合能的含義，知道結(jié)合能與比結(jié)合能的區(qū)分與關(guān)系.以及在核反應(yīng)過(guò)程中由比結(jié)合能小的反應(yīng)生成比結(jié)合能大的要釋放能量.三、非選擇題1.12016?全國(guó)新課標(biāo)H卷】在下列描述的核過(guò)程的方程中，屬于a衰變的是屬于P衰變的是,屬于裂變的是,屬于聚變的是。(填正確答案標(biāo)號(hào))A.B.C屬于P衰變的是,屬于裂變的是,屬于聚變的是。(填正確答案標(biāo)號(hào))A.B.C.D.E.^U+^n^1t?Xe+^Sr+2jnF.【答案】CABEF【解析】衰變的反應(yīng)物只有一個(gè)，生成物有:或-%；重核裂變的反應(yīng)物一般是重核和中子，生成較輕的核；氫核聚變是輕核合成為較重的核?！久麕燑c(diǎn)睛】此題考查核反應(yīng)的基本類(lèi)型；要知道核反應(yīng)分為四種：衰變、重核裂變、輕核聚變和人工核轉(zhuǎn)變；記住各種類(lèi)型方程的特點(diǎn)即可解決此題。“黑ATI?AI2.12013新課標(biāo)全國(guó)卷I】一質(zhì)子束入射到靜止靶核13 上，產(chǎn)生如下核反應(yīng)：p十二二二-常用fx+n式中p代表質(zhì)子，n代表中子，x代表核反應(yīng)產(chǎn)生的新核。由反應(yīng)式可知，新核x的質(zhì)子數(shù)為，中子數(shù)為 ?！敬鸢浮?413【解析】由：-；；'+0”,由質(zhì)量數(shù)守恒定律和電荷數(shù)守恒可得，新核的質(zhì)子數(shù)為14,中子數(shù)為13。3.12012?新課標(biāo)卷】氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量，該反應(yīng)方程為:4 2342,式中x是某種粒子。已知：1、1、2和粒子x的質(zhì)量分別為2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2,c是真空中的光速。由上述反應(yīng)方程和數(shù)據(jù)可知，粒子x是，該反應(yīng)釋放出的能量為MeV（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）【答案】中子；17.6；4.12015?江蘇-12C（2）】核電站利用原子核鏈?zhǔn)椒磻?yīng)放出的巨大能量進(jìn)行發(fā)電，賁“是常用的核燃料。。舅7受一個(gè)中子轟擊后裂變成腎電和漿母兩部分，并產(chǎn)生個(gè)中子。要使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)發(fā)生，裂變物質(zhì)的體積要 （選填“大于”或者“小于”）它的臨界體積。【答案】3大于【解析】由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守可知：宴"〃―第"*+"",可見(jiàn)產(chǎn)生了3個(gè)中子，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的一個(gè)條件是鈾燃料的體積必須大于或等于臨界體積。512015-江蘇?