高中物理常用裂变反应堆的类型试题

核聚变能量种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源。近年来，受控核聚变的科学可行性已得到验证，目前正在突破关键技术，最终将建成商用核聚变电站。一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘（又叫重氢）和氚（又叫超重氢）聚合成氦，并释放一个中子。若已知氘原子的质量为2.0141u，氚原子的质量为3.0160u，氦原子的质量为4.0026u，中子的质量为1.0087u, 1u=1.66×10^－27kg。
（1）写出氘和氚聚合的反应方程；
（2）试计算这个核反应释放出来的能量；
（3）若建一座功率为3.0×10⁵kW的核聚变电站，假设聚变所产生的能量有一半变成了电能，每年要消耗多少氘的质量？（一年按3.2×10⁷s计算，光速c=3.0×10⁸m/s，结果取二位有效数字）

某原子核的衰变过程是 表示放出一个α粒子，下列说法中正确的是（      ）
A 核C比核B的中子数少2
B 核C比核A的质量数少5
C 原子核为A的中性原子的电子数比原子核为B的中性原子的电子数多1
D 核C比核A的质子数少1

关于原子核的衰变、聚变和裂变，下列表述正确的是

A．半衰期越短，衰变越慢

B．核反应堆中插入镉棒为了增大核裂变的反应速度

C．γ射线穿透能力最强，α射线电离能力最强

D．核聚变和核裂变过程都有质量亏损

（2）静止的锂核⁶₃Li俘获一个速度为8×10⁶ m/s的中子，发生核反应后若只产生了两个新粒子，其中一个粒子为氮核⁴₂He，它的速度大小是8×10⁶ m/s，方向与反应前的中子速度方向相同，求反应后产生的另一个粒子的速度。

太阳能量来源于太阳内部氢核的聚变，设每次聚变反应可以看作是4个氢核（H）结合成1个氦核（He），同时释放出正电子（e）。已知氢核的质量为m_P，氦核的质量为m_α，正电子的质量为m_e，真空中光速为c。计算每次核反应中的质量亏损及氦核的比结合能。

一个原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为
，则下列说法正确的是

A．X的原子核中含有86个中子

B．X的原子核中含有141个核子

C．因为裂变释放能量，出现质量亏损，所以裂变后的总质量数减少

D．是天然放射性元素，它的半衰期约为7亿年，随着地球环境的不断变化，半

衰期可能变短也可能变长   

据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置（又称“人造太阳”）已完成了首次工程调试．下列关于“人造太阳”的说法正确的是

A．“人造太阳”的核反应方程是

B．“人造太阳”的核反应方程是

C．“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是

D．“人造太阳”核能大小的计算公式是

如图所示，有界的匀强磁场磁感应强度为B="0.50" T，磁场方向垂直于纸面向里，MN是磁场的左边界.在磁场中A处放一个放射源，内装（镭），放出某种射线后衰变成（氡）.试写出衰变的方程.若A距磁场的左边界MN的距离OA="1.0" m时，放在MN左侧的粒子接收器接收到垂直于边界MN方向射出的质量较小的粒子，此时接收器位置距经过OA的直线1.0 m.由此可以推断出一个静止镭核衰变时放出的能量是多少？保留两位有效数字.（取1 ｕ=1.6×10^-27 kg，电子电量e=1.6×10^-19 C）

[物理—选修3-5](15分)
关于原子核的结合能，下列说法正确的是 (填正确答案标号。选对I个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分)。
Ａ.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量
B.一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能
C．铯原子核()的结合能小于铅原子核()的结合能
D.比结合能越大，原子核越不稳定
Ｅ.自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能

下列关于物理学史的说法中，正确的是

A．汤姆生通过α粒子的散射实验分析，提出了原子的核式结构模型

B．普朗克为解释光电效应现象的分析提出了光子说

C．查德威克用α粒子轰击氦原子核发现了中子

D．玻尔的原子模型成功地解释了氢光谱的成因

E.现已建成的核电站发电的能量来自于重核裂变放出的能量

关于近代物理，下列说法正确的是___________

A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分

B．目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变

C．一群氢原子从n＝3的激发态跃迁到基态时，能辐射3种不同频率的光子

D．α粒子散射实验表明核外电子轨道是量子化的

下列几幅图的有关说法中正确的是__________。（填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）

A．原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径不是任意的

B．发现少数α粒子发生了较大偏转，因为原子的质量绝大部分集中在很小空间范围

C．光电效应实验和康普顿效应实验说明了光具有粒子性

D．射线甲由α粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷

E．链式反应属于重核的裂变

下列说法正确的是（　　）

A．天然放射现象说明原子核内部有复杂的结构

B．天然放射现象能放射出三种射线，使空气电离作用最强的是α射线

C．Th变成Pb要经过6次α衰变4次β衰变

D．全超导核聚变实验装置又称人造太阳，其核反应方程是U+n→Ba+Kr+3n

E.C是一种半衰期为5730年的放射性同位素．若考古工作者探测到某古木中C的含量为原来的，则该古树死亡时间距今大约22920年
F．一群处于n=4的激发态的氢原子，向低能级跃迁时，可能发射的谱线为4条

以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是____（填入正确选项前的字母。选对一个给3分，选对两个给4分，选对三个给6分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）

A．太阳内部发生的核反应是热核反应

B．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光强太小

C．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时，电子的动能减小，但原子的能量增大

D．原子核发生一次β衰变，该原子外层就失去一个电子

E．天然放射现象中发出的三种射线是从原子核内放出的射线

下列说法正确的是                           （   ）

A．射线在电场和磁场中都不会发生偏转

B．任何频率的光照射基态的氢原子都可以使其达到激发态

C．太阳辐射的能量主要来源于重核裂变

D．目前核电站产生的能量来自轻核聚变