魯科版（2019）高中物理（選擇）必修第三冊5.4核裂變和聚變同步練習一、多選題1．下列說法正確的是（

）A．放射性元素的半衰期與原子所處的化學狀態和外部條件無關B．β衰變所釋放的電子是原子核內的中子轉化成質子和電子時所產生的C．結合能越大，原子中核子結合的越牢固，原子核越穩定D．各種氣體原子的能級不同，躍遷時發射光子的能量（頻率）不同，因此利用不同的氣體可以制成五顏六色的霓虹燈E．根據波爾理論，氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，同時電子的動能減小，電勢能增大二、單選題2．在下列四個核反應方程中，X代表質子的是（）A． B．C． D．3．下列關于核力與核能的說法正確的是（）A．核力是強相互作用的一種表現，任意兩個核子之間都存在核力作用B．原子核的比結合能越大，表示原子核中核子結合得越牢固，原子核越穩定C．核力是引起原子核β衰變的原因D．原子核中所有核子單獨存在時的質量總和等于該原子核的總質量4．下列核反應方程中，屬于α衰變的是（）A．N+He→O+HB．U→Th+HeC．H+H→He+nD．Th→Pa+e5．下列說法中錯誤的是（

）A．若氫原子從n=6能級向n=1能級躍遷時輻射出的光不能使某金屬發生光電效應，則氫原子從n=6能級向n=2能級躍遷時輻射出的光也不能使該金屬發生光電效應B．核泄漏事故污染物能夠產生對人體有害的輻射，其核反應方程式為，可以判斷x為電子C．盧瑟福通過對α粒子散射實驗結果的分析，提出了原子核內有中子存在D．質子、中子、α粒子的質量分別是m1、m2、m3，質子和中子結合成一個α粒子，釋放的能量是（2m1+2m2m3）c26．月球上特有的能材料，總共大約有100萬噸，是由太陽風里的大量中子打人月球表面X粒子中形成的，月球表面稀薄的氣體里，每立方厘米中有數個粒子，收集這些可以在月球上建立He發電站，其中X粒子應該為（

）A． B． C． D．7．首次用實驗驗證“愛因斯坦質能方程”的核反應方程是，已知mLi＝7.0160u，mH＝1.0078u，mHe＝4.0026u，則該核反應方程中的k值和質量虧損分別是()A．1和4.0212u B．1和2.0056uC．2和0.0186u D．2和1.9970u8．2020年12月26日消息，中國核聚變取得了重大的突破，“人造太陽”裝置首次放電成功。氫的同位素氘（又叫重氫）和氚（又叫超重氫）聚合成氦，核反應方程是，關于該反應下列說法中正確的是（）A．該反應為聚變反應，聚變過程中質量有所增加B．方程中的X表示中子，中子是貝克勒爾發現的C．的比結合能比的比結合能大D．該反應后核子的平均質量減小9．“共和國勛章”獲得者于敏與合作者提出了原子核相干結構模型，填補了中國原子核理論的空白，使中國核武器技術發展邁上了一個新臺階。下列關于原子核裂變和聚變的描述，正確的是（）A．核反應堆中鈾核俘獲一個中子后分裂為兩個或幾個中等質量的原子核，并吸收大量能量B．鈾核裂變為兩個中等質量的原子核的反應過程中，核子的比結合能減小C．重水在核反應堆中的作用是使快中子變為慢中子D．根據ΔE=Δmc2可知，質量相同的核燃料裂變和聚變釋放的能量相同參考答案試題解析1．ABD【解析】試題分析:A、原子核的半衰期由核內部自身因素決定，與原子所處的化學狀態和外部條件無關．故A正確；B、β衰變所釋放的電子是原子核內的中子轉化成質子和電子時所產生的．故B正確；C、比結合能越大，原子中核子結合的越牢固，原子核越穩定．與原子核的結合能無關．故C錯誤；D、根據波爾理論，各種氣體原子的能級不同，躍遷時發射光子的能量（頻率）不同，因此利用不同的氣體可以制成五顏六色的霓虹燈．故D正確；E、根據波爾理論，氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，電勢能減小；同時，根據：，可知電子的動能隨軌道的減小而增大．故E錯誤．故選ABD.2．A【解析】根據核反應的質量數和電荷數守恒可知：A．該反應中X的質量數為1，電荷數為1，為質子，選項A正確；B．該反應中X的質量數為1，電荷數為0，為中子，選項B錯誤；C．該反應中X的質量數為4，電荷數為2，為α粒子，選項C錯誤；D．該反應中X的質量數為4，電荷數為2，為α粒子，選項D錯誤。故選A。3．B【解析】A．核力是強相互作用的一種表現，但是力的作用范圍很小，只對相鄰的原子核有作用。A錯誤；B．原子核的穩定程度由比結合能決定，比結合能越大，越穩定。B正確；C．引起原子核β衰變的原因是弱相互作用，而核力是強相互作用。C錯誤；D．原子核中所有核子單獨存在時的質量總和大于該原子核的總質量，因為自由核子形成原子核時要釋放能量，根據質能方程，質量要發生虧損。D錯誤。故選B。4．B【解析】A．該反應是人工核反應方程，是盧瑟福發現質子的核反應方程，故A錯誤；B．α衰變是放射性元素的原子核放出α粒子（He）的核反應，故B正確；C．H+H→He+n是輕核的聚變反應，故C錯誤；D．Th→Pa+e是衰變方程，故D錯誤。故選B。5．C【解析】A．根據玻爾理論可知，氫原子從n=6能級向n=1能級躍遷時輻射出的光的能量大于氫原子從n=6能級向n=2能級躍遷時輻射出的光的能量，結合光電效應發生的條件可知，若氫原子從n=6能級向n=1能級躍遷時輻射出的光不能使某金屬發生光電效應，則氫原子從n=6能級向n=2能級躍遷時輻射出的光也不能使該金屬發生光電效應．故A正確，不符合題意；B．根據質量數守恒與電荷數守恒可知，衰變后的產物x的質量數為0，電荷數為1，衰變方程為：，所以x是電子．故B正確，不符合題意；C．盧瑟福通過對α粒子散射實驗結果的分析，提出了原子核式結構理論．故C錯誤，符合題意；D．質子、中子、α粒子的質量分別是m1、m2、m3，質子和中子結合成一個α粒子的過程中虧損的質量為(2m1+2m2m3)，根據愛因斯坦質能方程可知釋放的能量是（2m1+2m2m3）c2．故D正確，不符合題意．故選C.6．D【解析】根據題意應有，由電荷數守恒、質量數守恒可知X粒子應為。A．。故A不符合題意。

B．。故B不符合題意。

C．。故C不符合題意。

D．。故D符合題意。故選D。7．C【解析】根據核反應前后質量數守恒和電荷數守恒可得：7＋1＝4k；3＋1＝2k，可得k＝2；m前＝mLi＋mH＝7.0160u＋1.0078u＝8.0238u，反應后的總質量m后＝2mHe＝2×4.0026u＝8.0052u，反應前后質量虧損為Δm＝m前－m后＝8.0238u－8.0052u＝0.0186u；A.1和4.0212u，與結論不相符，選項A錯誤；B.1和2.0056u，與結論不相符，選項B錯誤；C.2和0.0186u，與結論相符，選項C正確；D.2和1.9970u，與結論不相符，選項D錯誤；8．D【解析】A．該反應為聚變反應，重核的裂變和輕核的聚變都會放出核能，根據愛因斯坦的質能方程，一定有質量虧損，所以A錯誤；B．根據質量數和電荷數，方程中的X表示中子，是查德威克發現的，所以B錯誤；CD．聚變反應是放能反應，發生質量虧損，反應后核子的平均質量減小，的比結合能比，的比結合能小，所以C錯誤；D正確；故選D。9．C【解析】A．核反應堆中鈾核俘獲一個中子后