教科版高中物理選擇性必修三5.4核裂變核聚變練習(xí)2

5.4核裂變核聚變同步練習(xí)2一．選擇題（共10小題）1．太陽(yáng)輻射的能量來(lái)源于（）A．氫氣燃燒的化學(xué)能 B．碳燃燒的化學(xué)能 C．釋放的引力勢(shì)能 D．內(nèi)部的核反應(yīng)產(chǎn)生的核能2．我國(guó)研制的全球首座20萬(wàn)千瓦高溫氣冷堆核電站于2021年4月裝料完畢，年底正式發(fā)電．該核反應(yīng)堆用鈾235作核燃料，用石墨作慢化劑，用氦氣作冷卻劑．則（）A．鈾235的核裂變是它自發(fā)分裂成兩個(gè)中等核，同時(shí)放出中子 B．裂變產(chǎn)生中等核的比結(jié)合能大于鈾235核的比結(jié)合能 C．石墨在反應(yīng)堆中的作用是吸收中子，控制反應(yīng)的速度 D．可用鈾238替代鈾235作為核燃料3．2021年5月28日，中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院中國(guó)“人造太陽(yáng)”核聚變技術(shù)創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄，成功實(shí)現(xiàn)可重復(fù)的1.2億攝氏度101秒和1.6億攝氏度20秒等離子體運(yùn)行，將1億攝氏度20秒的原紀(jì)錄延長(zhǎng)了5倍。下列關(guān)于核聚變的有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．輕核聚變釋放出能量，出現(xiàn)了質(zhì)量虧損，所以輕核聚變過(guò)程質(zhì)量數(shù)不守恒 B．輕核聚變后核的比結(jié)合能增大 C．中等大小的核的結(jié)合能最大 D．輕核聚變的反應(yīng)稱(chēng)為鏈?zhǔn)椒磻?yīng)4．2020年12月4日，我國(guó)自主設(shè)計(jì)建造的新一代“人造太陽(yáng)”一一中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M裝置（HL﹣2M）在成都建成并實(shí)現(xiàn)首次放電，標(biāo)志著中國(guó)核聚變發(fā)展獲得重大突破。關(guān)于核聚變和核能，下列說(shuō)法正確的是（）A．核聚變通常需要幾百萬(wàn)開(kāi)爾文以上的超高溫，又稱(chēng)熱核反應(yīng) B．太陽(yáng)輻射的能量來(lái)源于核聚變，核聚變又稱(chēng)鏈?zhǔn)椒磻?yīng) C．一個(gè)氘核和一個(gè)氚核聚變的方程為：H+H→He+e D．核子平均質(zhì)量越大，原子核越穩(wěn)定5．2020年11月27日，我國(guó)自主三代核電“華龍一號(hào)”全球首堆——中核集團(tuán)福清核電5號(hào)機(jī)組首次并網(wǎng)成功，標(biāo)志著我國(guó)打破了國(guó)外核電技術(shù)壟斷，正式進(jìn)入核電技術(shù)先進(jìn)國(guó)家行列．下列關(guān)于核電應(yīng)用說(shuō)法正確的是（）A．核裂變過(guò)程中質(zhì)量數(shù)守恒，質(zhì)量也守恒 B．鈾是一種常用的核燃料，若它的原子核發(fā)生了如下的裂變反應(yīng)：U+n→a+b+2n，則a+b可能是Ba+Sr C．核裂變生成物的結(jié)合能之和一定大于原來(lái)反應(yīng)物的結(jié)合能之和 D．核電站的反應(yīng)堆中常用鎘棒使中子減速?gòu)亩刂坪朔磻?yīng)速率6．日本政府計(jì)劃將核廢水排放到太平洋的事件引起了國(guó)際社會(huì)廣泛關(guān)注，以下關(guān)于原子核相關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．所有元素都有天然放射性 B．原子核的半衰期與溫度壓強(qiáng)有關(guān) C．太陽(yáng)內(nèi)部每天都在發(fā)生裂變反應(yīng) D．比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定7．重核裂變的一個(gè)核反應(yīng)方程為U+n→Xe+Sr+xn，已知U、Xe、Sr的平均結(jié)合能分別為7.6MeV、8.4MeV、8.7MeV，則（）A．該核反應(yīng)中質(zhì)量增加 B．U的中子數(shù)為92 C．該核反應(yīng)方程中x＝10 D．U的比結(jié)合能比Xe小，U比Xe更穩(wěn)定8．下列四幅圖涉及不同的物理知識(shí)，其中說(shuō)法正確的是（）A．甲圖中，原子核D和E聚變成原子核F要放出能量 B．乙圖中，盧瑟福通過(guò)分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子 C．丙圖中，原來(lái)有1000個(gè)氡222，經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期的時(shí)間，一定還剩余500個(gè) D．丁圖中，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于輕核的聚變9．共和國(guó)勛章獲得者于敏先生是一位偉大的核物理學(xué)家，在中國(guó)氫彈原理突破中解決了一系列基礎(chǔ)問(wèn)題和理論問(wèn)題。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．裂變比聚變產(chǎn)能效率高 B．核電站、氫彈都是利用了核聚變反應(yīng) C．氫彈的研制成功說(shuō)明熱核反應(yīng)已經(jīng)可控 D．氘核與氚核結(jié)合為氦核的聚變方程是H+H→He+n10．下列說(shuō)法正確的是（）A．為了解釋黑體輻射規(guī)律，愛(ài)因斯坦提出了能量量子化 B．目前核電站多數(shù)是采用核聚變反應(yīng)發(fā)電 C．氫原子核外電子從半徑較大的軌道躍遷到半徑較小的軌道時(shí)，原子總能量增加 D．盧瑟福通過(guò)對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型二．多選題（共3小題）（多選）11．下列說(shuō)法正確的是（）A．重核裂變后，新核的比結(jié)合能增大，裂變過(guò)程放出能量 B．康普頓效應(yīng)是電磁波波動(dòng)性的有力證據(jù) C．靜止的重核在真空勻強(qiáng)磁場(chǎng)中發(fā)生α衰變，如果新核與α粒子在磁場(chǎng)中恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，新核逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，則α粒子一定也逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) D．氫原子的核外電子在不同的能級(jí)間躍遷時(shí)會(huì)發(fā)出很多不同頻率的電磁波，其中包括γ射線（多選）12．關(guān)于原子物理，下列說(shuō)法正確的是（）A．太陽(yáng)輻射能量的主要來(lái)源是太陽(yáng)中發(fā)生的輕核聚變 B．若某光恰好能使鋅發(fā)生光電效應(yīng)，則改用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光照射鋅也能發(fā)生光電效應(yīng) C．γ射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流 D．的半衰期是5天，32克經(jīng)過(guò)10天后還剩下8克（多選）13．能源是社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)，發(fā)展核能是解決能源問(wèn)題的途徑之下列釋放核能的反應(yīng)方程，表述正確的是（）A．→是α衰變 B．→是核聚變反應(yīng) C．U+n→Ba+Kr+3n是核裂變反應(yīng) D．U+n→Ba+Kr+2n是β衰變?nèi)獯痤}（共2小題）14．近年來(lái)，國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆計(jì)劃取得了重大進(jìn)展，它利用輕核和的聚變反應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)α粒子和一個(gè)新粒子取得的．若和迎面碰撞，初速度大小分別為v1、v2，、、α粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，反應(yīng)后α粒子的速度大小為v3，方向與的運(yùn)動(dòng)方向相同．（1）寫(xiě)出該核聚變反應(yīng)的核反應(yīng)方程；（2）求新粒子的速度（取m1運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎挥?jì)光子質(zhì)量和動(dòng)量，不考慮相對(duì)論效應(yīng)）15．2007年3月1日，國(guó)家重大科學(xué)工程項(xiàng)引“EAST超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置“在合肥順利通過(guò)了國(guó)家發(fā)改委組織的國(guó)家竣工驗(yàn)收。作為核聚變研究的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，EAST可為未來(lái)的聚變反應(yīng)堆進(jìn)行較深入的工程和物理方面的探索，其目的是建成一個(gè)核聚變反應(yīng)堆，屆時(shí)從1升海水中提取氫的同位素氘。在這里和氚發(fā)生完全的核聚變反應(yīng)，釋放可利用能量相當(dāng)于燃燒300公升汽油所獲得的能量。這就相當(dāng)于人類(lèi)為自己制造了一個(gè)小太陽(yáng)?？梢缘玫綗o(wú)窮盡的清潔能源。作為核聚變研究的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，要持續(xù)發(fā)生熱核反應(yīng)，必須把溫度高達(dá)幾百萬(wàn)攝氏度以上的核材料約束在一定的空間內(nèi)，約束的辦法有多種。其中技術(shù)上相對(duì)較成熟的是用磁場(chǎng)約束核材料。如圖所示為EAST部分裝置的簡(jiǎn)化模型：垂直紙面的有環(huán)形邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)b區(qū)域，圍著磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的圓形a區(qū)域，a區(qū)域內(nèi)的離子向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。離子的速度只要不超過(guò)某值，就不能穿過(guò)環(huán)形磁場(chǎng)的外邊界而逃逸，從而被約束。設(shè)離子質(zhì)量為m，電荷量為q，環(huán)形磁場(chǎng)的內(nèi)半徑為R1，外半徑R2＝（1+）R1。（1）將下列核反應(yīng)方程補(bǔ)充完整，指出哪個(gè)屬于核聚變方程。并求出聚變過(guò)程中釋放的核能E0．已知H的質(zhì)量為m2，H的質(zhì)量為m3．α粒子的質(zhì)量為mα，n的質(zhì)量為mn質(zhì)子質(zhì)量為mp，電子質(zhì)量為me，光速為cA、H+H→He+B、U+n→Xe+Sr+C、Ra→Rn+D、Na→Mg+（2）若要使從a區(qū)域沿任何方向，速率為v的離子射入磁場(chǎng)時(shí)都不能越出磁場(chǎng)的外邊界，則b區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度至少為多大？（3）若b區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．離子從a區(qū)域中心o點(diǎn)沿半徑OM方向以某一速度射入b區(qū)域，恰好不越出磁場(chǎng)的外邊界。請(qǐng)畫(huà)出在該情況下離子在ab區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期的軌跡，并求出周期。5.4核裂變核聚變同步練習(xí)2參考答案與試題解析一．選擇題（共10小題）1．太陽(yáng)輻射的能量來(lái)源于（）A．氫氣燃燒的化學(xué)能 B．碳燃燒的化學(xué)能 C．釋放的引力勢(shì)能 D．內(nèi)部的核反應(yīng)產(chǎn)生的核能【考點(diǎn)】輕核的聚變；能源的分類(lèi)與應(yīng)用；能源與社會(huì)發(fā)展．【分析】明確太陽(yáng)輻射是太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)生核反應(yīng)過(guò)程中釋放出來(lái)的能量?！窘獯稹拷猓禾?yáng)內(nèi)部在不斷地進(jìn)行熱核反應(yīng)釋放出大量的能量，這是太陽(yáng)輻射能量的來(lái)源，故D正確，ABC錯(cuò)誤；故選：D。2．我國(guó)研制的全球首座20萬(wàn)千瓦高溫氣冷堆核電站于2021年4月裝料完畢，年底正式發(fā)電．該核反應(yīng)堆用鈾235作核燃料，用石墨作慢化劑，用氦氣作冷卻劑．則（）A．鈾235的核裂變是它自發(fā)分裂成兩個(gè)中等核，同時(shí)放出中子 B．裂變產(chǎn)生中等核的比結(jié)合能大于鈾235核的比結(jié)合能 C．石墨在反應(yīng)堆中的作用是吸收中子，控制反應(yīng)的速度 D．可用鈾238替代鈾235作為核燃料【考點(diǎn)】重核的裂變；結(jié)合能與比結(jié)合能．【分析】鈾235受到中子轟擊時(shí)進(jìn)行分裂；裂變產(chǎn)生中等核的比結(jié)合能大于鈾核的比結(jié)合能；在核反應(yīng)堆中吸收中子控制反應(yīng)速度的是鎘棒；鈾235吸收慢中子后即可產(chǎn)生核分裂?！窘獯稹拷猓篈、鈾235受到中子轟擊時(shí)，裂變成兩塊質(zhì)量較輕的核，同時(shí)還能放出中子，該核反應(yīng)方程為，故A錯(cuò)誤；B、重核裂變的過(guò)程中有質(zhì)量虧損，釋放核能，故裂變產(chǎn)生中等核的比結(jié)合能大于鈾核的比結(jié)合能，故B正確；C、在核反應(yīng)堆中，吸收中子控制反應(yīng)速度的是鎘棒，并非石墨，故C錯(cuò)誤；D、原子核鈾238只有在被能量很大的快中子轟擊時(shí)，才能發(fā)生裂變且概率很小，而原子核鈾235吸收慢中子后即可產(chǎn)生核分裂，分裂后獲得的能量可用來(lái)發(fā)電，則不能用鈾238替代鈾235作為核燃料，故D錯(cuò)誤。故選：B。3．2021年5月28日，中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院中國(guó)“人造太陽(yáng)”核聚變技術(shù)創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄，成功實(shí)現(xiàn)可重復(fù)的1.2億攝氏度101秒和1.6億攝氏度20秒等離子體運(yùn)行，將1億攝氏度20秒的原紀(jì)錄延長(zhǎng)了5倍。下列關(guān)于核聚變的有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．輕核聚變釋放出能量，出現(xiàn)了質(zhì)量虧損，所以輕核聚變過(guò)程質(zhì)量數(shù)不守恒 B．輕核聚變后核的比結(jié)合能增大 C．中等大小的核的結(jié)合能最大 D．輕核聚變的反應(yīng)稱(chēng)為鏈?zhǔn)椒磻?yīng)【考點(diǎn)】輕核的聚變；結(jié)核能與比結(jié)合能；質(zhì)量虧損與質(zhì)能方程．【分析】核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)都守恒；中等大小的核比結(jié)合能最大，結(jié)合能不是最大；輕核聚變不能發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)?！窘獯稹拷猓篈.核反應(yīng)都遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，與是否發(fā)生質(zhì)量虧損無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤B.中等大小的核的比結(jié)合能最大，輕核聚變后是向中等核變化，所以核的比結(jié)合能增大，故B正確C.中等大小的核的比結(jié)合能最大，結(jié)合能不是最大，原子核的結(jié)合能還與核子數(shù)有關(guān)，核子數(shù)越多，結(jié)合能越大，故C錯(cuò)誤D.輕核裂變時(shí)能發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，輕核聚變不能發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，故D錯(cuò)誤故選：B。4．2020年12月4日，我國(guó)自主設(shè)計(jì)建造的新一代“人造太陽(yáng)”一一中國(guó)環(huán)流器二號(hào)M裝置（HL﹣2M）在成都建成并實(shí)現(xiàn)首次放電，標(biāo)志著中國(guó)核聚變發(fā)展獲得重大突破。關(guān)于核聚變和核能，下列說(shuō)法正確的是（）A．核聚變通常需要幾百萬(wàn)開(kāi)爾文以上的超高溫，又稱(chēng)熱核反應(yīng) B．太陽(yáng)輻射的能量來(lái)源于核聚變，核聚變又稱(chēng)鏈?zhǔn)椒磻?yīng) C．一個(gè)氘核和一個(gè)氚核聚變的方程為：H+H→He+e D．核子平均質(zhì)量越大，原子核越穩(wěn)定【考點(diǎn)】輕核的聚變．【分析】輕核聚變時(shí)，必須使輕核之間的距離達(dá)到10﹣15m，必須克服庫(kù)侖斥力做功；原子核必須要有足夠的動(dòng)能，才能使它們接近到核力能發(fā)生的作用范圍，實(shí)驗(yàn)證實(shí)，原子核必須處在幾百萬(wàn)開(kāi)爾文下才有這樣的能量，所以核聚變又稱(chēng)為熱核反應(yīng)；太陽(yáng)輻射的能量來(lái)源于核聚變；根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒判斷；核子平均質(zhì)量越小，比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定。【解答】解：A．當(dāng)物質(zhì)的溫度達(dá)到幾百萬(wàn)開(kāi)爾文時(shí)，劇烈的熱運(yùn)動(dòng)使得一部分原子核具有足夠的動(dòng)能，可以克服庫(kù)侖斥力，接近到10﹣15m而發(fā)生聚變，因此，核聚變又叫熱核反應(yīng)，故A正確；B．太陽(yáng)輻射的能量來(lái)源于核聚變，而鏈?zhǔn)椒磻?yīng)發(fā)生在核裂變中，故B錯(cuò)誤；C．該方程不符合質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，故C錯(cuò)誤；D．原子核中核子平均質(zhì)量越小，比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，故D錯(cuò)誤。故選：A。5．2020年11月27日，我國(guó)自主三代核電“華龍一號(hào)”全球首堆——中核集團(tuán)福清核電5號(hào)機(jī)組首次并網(wǎng)成功，標(biāo)志著我國(guó)打破了國(guó)外核電技術(shù)壟斷，正式進(jìn)入核電技術(shù)先進(jìn)國(guó)家行列．下列關(guān)于核電應(yīng)用說(shuō)法正確的是（）A．核裂變過(guò)程中質(zhì)量數(shù)守恒，質(zhì)量也守恒 B．鈾是一種常用的核燃料，若它的原子核發(fā)生了如下的裂變反應(yīng)：U+n→a+b+2n，則a+b可能是Ba+Sr C．核裂變生成物的結(jié)合能之和一定大于原來(lái)反應(yīng)物的結(jié)合能之和 D．核電站的反應(yīng)堆中常用鎘棒使中子減速?gòu)亩刂坪朔磻?yīng)速率【考點(diǎn)】反應(yīng)堆與核電站．【分析】核裂變過(guò)程中質(zhì)量數(shù)守恒，質(zhì)量會(huì)有虧損；根據(jù)質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒可判斷核反應(yīng)方程；放能核反應(yīng)滿(mǎn)足生成物的結(jié)合能之和大于原來(lái)反應(yīng)物的結(jié)合能之和；核反應(yīng)堆利用是核裂變，釋放高速中子然后撞擊其他原子核，造成鏈?zhǔn)椒磻?yīng)?？刂频姆椒ň褪抢每刂瓢糇韪舾咚俚闹凶樱屍渑c其他原子核的碰撞機(jī)會(huì)減少?！窘獯稹拷猓篈、核裂變過(guò)程中質(zhì)量數(shù)守恒，質(zhì)量會(huì)有虧損，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒，可知a+b應(yīng)是+，故B錯(cuò)誤；C、只有放能核反應(yīng)滿(mǎn)足生成物的結(jié)合能之和大于原來(lái)反應(yīng)物的結(jié)合能之和，故C錯(cuò)誤；D、核反應(yīng)堆利用是核裂變，釋放高速中子然后撞擊其他原子核，造成鏈?zhǔn)椒磻?yīng)?？刂频姆椒ň褪抢每刂瓢糇韪舾咚俚闹凶?，讓其與其他原子核的碰撞機(jī)會(huì)減少，故D正確。故選：D。6．日本政府計(jì)劃將核廢水排放到太平洋的事件引起了國(guó)際社會(huì)廣泛關(guān)注，以下關(guān)于原子核相關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．所有元素都有天然放射性 B．原子核的半衰期與溫度壓強(qiáng)有關(guān) C．太陽(yáng)內(nèi)部每天都在發(fā)生裂變反應(yīng) D．比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定【考點(diǎn)】輕核的聚變；原子核的衰變及半衰期、衰變速度；結(jié)合能與比結(jié)合能．【分析】不是所有元素都可能發(fā)生衰變，半衰期的大小與溫度、壓強(qiáng)無(wú)關(guān)，由原子核內(nèi)部因素決定，太陽(yáng)內(nèi)部每天都在發(fā)生核聚變反應(yīng)，比結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合得越牢靠，原子核越穩(wěn)定．【解答】解：A、有些原子核不穩(wěn)定，可以自發(fā)地衰變，但不是所有元素都可能發(fā)生衰變，故A錯(cuò)誤；B、半衰期的大小與溫度、壓強(qiáng)無(wú)關(guān)，由原子核內(nèi)部因素決定．故B錯(cuò)誤；C、太陽(yáng)內(nèi)部每天都在發(fā)生核聚變反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D、比結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合得越牢靠，原子核越穩(wěn)定．故D正確。故選：D。7．重核裂變的一個(gè)核反應(yīng)方程為U+n→Xe+Sr+xn，已知U、Xe、Sr的平均結(jié)合能分別為7.6MeV、8.4MeV、8.7MeV，則（）A．該核反應(yīng)中質(zhì)量增加 B．U的中子數(shù)為92 C．該核反應(yīng)方程中x＝10 D．U的比結(jié)合能比Xe小，U比Xe更穩(wěn)定【考點(diǎn)】重核的裂變；結(jié)核能與比結(jié)合能．【分析】根據(jù)重核裂變的一個(gè)核反應(yīng)方程可知x的數(shù)值；同時(shí)本題考查“重核裂變”，根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，平均結(jié)合能等知識(shí)進(jìn)行求解。【解答】解：A.發(fā)生重核裂變，會(huì)有質(zhì)量虧損，故A錯(cuò)誤；B.U的質(zhì)子數(shù)為92，質(zhì)量數(shù)為235，所以中子數(shù)為143，故B錯(cuò)誤；C.根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，x＝10，故C正確；D.比結(jié)合能越大，表示原子越穩(wěn)定，故D錯(cuò)誤。故選：C。8．下列四幅圖涉及不同的物理知識(shí)，其中說(shuō)法正確的是（）A．甲圖中，原子核D和E聚變成原子核F要放出能量 B．乙圖中，盧瑟福通過(guò)分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子 C．丙圖中，原來(lái)有1000個(gè)氡222，經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期的時(shí)間，一定還剩余500個(gè) D．丁圖中，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于輕核的聚變【考點(diǎn)】重核的裂變；α粒子散射實(shí)驗(yàn)；原子核的衰變及半衰期、衰變速度；質(zhì)量虧損與質(zhì)能方程．【分析】在聚變反應(yīng)的過(guò)程中要釋放能量；盧瑟福通過(guò)分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出原子的核式結(jié)構(gòu)模型；半衰期是大量放射性元素的原子核衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律；重核分裂變?yōu)檩p核的核反應(yīng)是裂變。【解答】解：A、圖中，原子核D和E聚變成原子核F的過(guò)程屬于聚變反應(yīng)，該核反應(yīng)的過(guò)程中要放出能量，故A正確；B、盧瑟福通過(guò)分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故B錯(cuò)誤；C、半衰期是大量放射性元素的原子核衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)少數(shù)的放射性原子不能成立，故C錯(cuò)誤；D、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于重核的裂變，故D錯(cuò)誤。故選：A。9．共和國(guó)勛章獲得者于敏先生是一位偉大的核物理學(xué)家，在中國(guó)氫彈原理突破中解決了一系列基礎(chǔ)問(wèn)題和理論問(wèn)題。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．裂變比聚變產(chǎn)能效率高 B．核電站、氫彈都是利用了核聚變反應(yīng) C．氫彈的研制成功說(shuō)明熱核反應(yīng)已經(jīng)可控 D．氘核與氚核結(jié)合為氦核的聚變方程是H+H→He+n【考點(diǎn)】輕核的聚變．【分析】重核裂變和輕核聚變都釋放核能，裂變主要應(yīng)用在核電站和原子彈方面，聚變主要應(yīng)用在氫彈，核反應(yīng)方程遵循質(zhì)量數(shù)電荷數(shù)守恒?！窘獯稹拷猓篈、輕核聚變比重核裂變產(chǎn)能效率高，故A錯(cuò)誤；B、核電站利用了核裂變，氫彈利用了核聚變，故B錯(cuò)誤；C、可控?zé)岷朔磻?yīng)還沒(méi)有研制成功，故C錯(cuò)誤；D、氘核與氚核結(jié)合為氦核的聚變方程是H+H→He+n，遵循質(zhì)量數(shù)電荷數(shù)守恒，故D正確。故選：D。10．下列說(shuō)法正確的是（）A．為了解釋黑體輻射規(guī)律，愛(ài)因斯坦提出了能量量子化 B．目前核電站多數(shù)是采用核聚變反應(yīng)發(fā)電 C．氫原子核外電子從半徑較大的軌道躍遷到半徑較小的軌道時(shí)，原子總能量增加 D．盧瑟福通過(guò)對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型【考點(diǎn)】重核的裂變；黑體黑體輻射及其實(shí)驗(yàn)規(guī)律；能量子與量子化現(xiàn)象；α粒子散射實(shí)驗(yàn)；玻爾理論與氫原子的能級(jí)躍遷．【分析】為了解釋黑體輻射規(guī)律，普朗克提出了能量量子化觀點(diǎn)；目前核電站多數(shù)是采用核裂變反應(yīng)發(fā)電；氫原子由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷，原子總能量減小；盧瑟福通過(guò)對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。【解答】解：A、為了解釋黑體輻射規(guī)律，普朗克提出了能量量子化觀點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；B、目前核電站多數(shù)是采用核裂變反應(yīng)發(fā)電，故B錯(cuò)誤；C、氫原子核外電子從半徑較大的軌道躍遷到半徑較小的軌道時(shí)，即由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷，放出能量，原子總能量減小，故C錯(cuò)誤；D、盧瑟福通過(guò)對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究，發(fā)現(xiàn)湯姆孫提出的“棗糕模型”解釋不了α粒子的大角度偏轉(zhuǎn)問(wèn)題，于是提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故D正確。故選：D。二．多選題（共3小題）（多選）11．下列說(shuō)法正確的是（）A．重核裂變后，新核的比結(jié)合能增大，裂變過(guò)程放出能量 B．康普頓效應(yīng)是電磁波波動(dòng)性的有力證據(jù) C．靜止的重核在真空勻強(qiáng)磁場(chǎng)中發(fā)生α衰變，如果新核與α粒子在磁場(chǎng)中恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，新核逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，則α粒子一定也逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) D．氫原子的核外電子在不同的能級(jí)間躍遷時(shí)會(huì)發(fā)出很多不同頻率的電磁波，其中包括γ射線【考點(diǎn)】重核的裂變；康普頓效應(yīng)；玻爾理論與氫原子的能級(jí)躍遷；原子核的衰變及半衰期、衰變速度．【分析】重核裂變后，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，新核的比結(jié)合能增大，裂變過(guò)程放出能量；康普頓效應(yīng)有力的證明了光具有粒子性；靜止的重核發(fā)生α衰變，新核和α粒子在磁場(chǎng)中都是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)；γ射線是原子核反應(yīng)中產(chǎn)生的高能電磁波，不能夠從氫原子的核外電子躍遷得到?！窘獯稹拷猓篈、重核裂變后，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，新核的比結(jié)合能增大，裂變過(guò)程放出能量，故A正確。B、康普頓效應(yīng)有力的證明了光具有粒子性，故B錯(cuò)誤。C、新核和α粒子（He）都為正電荷，方向相反，根據(jù)左手定則，新核逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，則α粒子一定也逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，故C正確。D、氫原子的核外電子在不同的能級(jí)間躍遷時(shí)會(huì)發(fā)出很多不同頻率的電磁波，但并不包括γ射線，γ射線是原子核反應(yīng)中產(chǎn)生的高能電磁波。故D錯(cuò)誤。故選：AC。（多選）12．關(guān)于原子物理，下列說(shuō)法正確的是（）A．太陽(yáng)輻射能量的主要來(lái)源是太陽(yáng)中發(fā)生的輕核聚變 B．若某光恰好能使鋅發(fā)生光電效應(yīng)，則改用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光照射鋅也能發(fā)生光電效應(yīng) C．γ射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流 D．的半衰期是5天，32克經(jīng)過(guò)10天后還剩下8克【考點(diǎn)】輕核的聚變；光電效應(yīng)；原子核的衰變及半衰期、衰變速度．【分析】明確太陽(yáng)能源來(lái)自于核聚變；知道光電效應(yīng)發(fā)生的條件以及三種射線的性質(zhì)；掌握半衰期的應(yīng)用方法?！窘獯稹拷猓篈、太陽(yáng)輻射能量的主要來(lái)源是太陽(yáng)中發(fā)生的輕核聚變，故A正確；B、波長(zhǎng)越長(zhǎng)的光的頻率越小、能量越小，所以改用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光照射，鋅不會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C、β射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流，故C錯(cuò)誤；D、的半衰期是5天，32克經(jīng)過(guò)10天后還剩下8克，故D正確。故選：AD。（多選）13．能源是社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)，發(fā)展核能是解決能源問(wèn)題的途徑之下列釋放核能的反應(yīng)方程，表述正確的是（）A．→是α衰變 B．→是核聚變反應(yīng) C．U+n→Ba+Kr+3n是核裂變反應(yīng) D．U+n→Ba+Kr+2n是β衰變【考點(diǎn)】輕核的聚變；原子核的衰變及半衰期、衰變速度；重核的裂變．【分析】→He+n核聚變反應(yīng)；→是重核裂變反應(yīng)?！窘獯稹拷猓篈B、→He+n核聚變反應(yīng)，故A錯(cuò)誤，B正確。C、→是重核裂變反應(yīng)，不是β衰變。故C正確，D錯(cuò)誤。故選：BC。三．解答題（共2小題）14．近年來(lái)，國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆計(jì)劃取得了重大進(jìn)展，它利用輕核和的聚變反應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)α粒子和一個(gè)新粒子取得的．若和迎面碰撞，初速度大小分別為v1、v2，、、α粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，反應(yīng)后α粒子的速度大小為v3，方向與的運(yùn)動(dòng)方向相同．（1）寫(xiě)出該核聚變反應(yīng)的核反應(yīng)方程；（2）求新粒子的速度（取m1運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎?，不?jì)光子質(zhì)量和動(dòng)量，不考慮相對(duì)論效應(yīng)）【考點(diǎn)】輕核的聚變；動(dòng)量守恒定律．【分析】①根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒寫(xiě)出核反應(yīng)方程．②根據(jù)動(dòng)量守恒求解新粒子的速度大?。窘獯稹拷猓孩俑鶕?jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得核反應(yīng)方程為：+→+，②取m1運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎?，由?dòng)量守恒得：m1v1﹣m2v2＝m3v3+（m1+m2﹣m3）v4；解得：v4＝答：①該核反應(yīng)的方程式是：+→+，②新粒子的速度大小是．15．2007年3月1日，國(guó)家重大科學(xué)工程項(xiàng)引“EAST超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置“在合肥順利通過(guò)了國(guó)家發(fā)改委組織的國(guó)家竣工驗(yàn)收。作為核聚變研究的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，EAST可為未來(lái)的聚變反應(yīng)堆進(jìn)行較深入的工程和物理方面的探索，其目的是建成一個(gè)核聚變反應(yīng)堆，屆時(shí)從1升海水中提取氫的同位素氘。在這里和氚發(fā)生完全的核聚變反應(yīng)，釋放可利用能量相當(dāng)于燃燒300公升汽油所獲得的能量。這就相當(dāng)于人類(lèi)為自己制造了一個(gè)小太陽(yáng)。可以得到無(wú)窮盡的清潔能源。作為核聚變研究的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，要持續(xù)發(fā)生熱核反應(yīng)，必須把溫度高達(dá)幾百萬(wàn)攝氏度以上的核材料約束在一定的空間內(nèi)，約束的辦法有多種。其中技術(shù)上相對(duì)較成熟的是用磁場(chǎng)約束核材料。如圖所示為EAST部分裝置的簡(jiǎn)化模型：垂直紙面的有環(huán)形邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)b區(qū)域，圍著磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的圓形a區(qū)域，a區(qū)域內(nèi)的離子向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。離子的速度只要不超過(guò)某值，就不能穿過(guò)環(huán)形磁場(chǎng)的外邊界而逃逸，從而被約束。設(shè)離子質(zhì)量為m