核裂变与核聚变知识点题库

大量释放核能的过程一定是（）

A . 由质量较小的原子核结合成质量较大的原子核 B . 由质量较大的原子核分裂成质量较小的原子核 C . 由某些重核结合为质量较大的原子核 D . 由某些重核分裂为中等质量的原子核

如图所示为卢瑟福发现质子的实验装置．M是显微镜，S是荧光屏，窗口F处装有银箔，氮气从阀门T充入，A是放射源．写出该实验的核反应方程为：；充入氮气后，调整银箔厚度，使S上（填“能见到”或“见不到”）质子引起的闪烁．

一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个光子．已知质子、中子、氘核的质量分别为m₁、m₂、m₃ ，普朗克常量为h，真空中的光速为c．下列说法正确的是（）

A . 核反应方程是 $\text{[math]}$ + $\text{[math]}$ n→ $\text{[math]}$ H+γ B . 聚变反应中的质量亏损△m=m₁+m₂﹣m₃ C . 辐射出的光子的能量E=（m₃﹣m₁﹣m₂）c² D . 光子的波长λ= $\text{[math]}$

裂变反应是目前核能利用中常见的反应．以原子核 $\text{[math]}$ 为燃料的反应堆中，当 $\text{[math]}$ 俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式，其中一种可表示为：

反应方程下方的数字是中子及有关原子核的静止质量（以原子质量单位 u 为单位，取1u 的质量对应的能量为9.3×10² MeV，此裂变反应中（）

A . 释放出的能量是30×10² MeV，X是中子 B . 释放出的能量是30 MeV，X是质子 C . 释放出的能量是1.8×10² MeV，X是中子 D . 释放出的能量是1.8×10² MeV，X是质子

下列说法正确的是（）

A . 光电效应说明光具有粒子性 B . α粒子散射说明原子核具有复杂结构 C . 天然放射现象说明原子具有核式结构 D . 原子核中所有的核子之间都具有核力

一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个γ光子。已知质子、中子、氘核的质量分别为m₁、m₂、m₃ ，普朗克常量为h，真空中的光速为c。下列说法正确的是（）

A . 核反应方程是 $\text{[math]}$ ＋ $\text{[math]}$ → $\text{[math]}$ ＋γ B . 聚变反应中的质量亏损Δm＝m₁＋m₂－m₃ C . 辐射出的γ光子的能量E＝（m₃－m₁－m₂）c D . γ光子的波长λ＝ $\text{[math]}$

“核反应堆”是通过可控的链式反应实现核能释放的，核燃料是铺棒，在铀棒周围要放“慢化剂”，快中子和慢化剂中的碳原子核碰撞后，中子能量减少，变为慢中子，碳核的质量是中子的12倍，假设中子与碳核是弹性正碰，而且认为碰撞前中子动能是E₀ ，碳核都是静止的，则下列说法错误的是（）

A . 链式反应是指由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程 B . 镉棒的作用是与铀棒发生化学反应，消耗多余的铀原子核，从而达到控制核反应速度的目的 C . 经过一次碰撞，中子失去的动能为 $\text{[math]}$ E₀ D . 在反应堆的外面修建很厚的水泥防护层的目的是屏蔽裂变产物不能防护层放出的各种射线

一个中子和一个质子结合成氘核时要放出2.22MeV的能量，这些能量以γ光子的形式辐射出来。（C＝3.0×10⁸m/s，1Mev＝1.6×10^﹣¹³J，普朗克常数h＝6.63×10^﹣³⁴J•S）

（1）写出这一过程的核反应方程；
（2）该反应质量亏损△m为多少；（单位用kg，结果保留一位有效数字）

下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（）

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A . 甲图中，卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子 B . 乙图表明，随着温度的升高黑体辐射强度的极大值向波长较小的方向移动 C . 丙图中，射线甲由电子组成，射线乙为电磁波，射线丙由α粒子组成 D . 丁图中，链式反应属于轻核裂变

下列核反应方程中，属于重核裂变的是（）

A . 卢瑟福发现质子的核方程 $\text{[math]}$ B . 贝克勒尔发现天然放射现象，其中的一种核方程 $\text{[math]}$ C . 太阳中发生的热核反应，典型的一种核方程 $\text{[math]}$ D . 核电站可控的链式反应中，典型的一种核方程 $\text{[math]}$

下列图像的描述和判断正确的是（）

A . 图甲表示此刻电容器正在充电，且之后四分之一周期内电流方向将发生变化 B . 图乙所示重核裂变反应堆重水慢化剂的作用是控制裂变反应的速度 C . 图丙电子束的衍射说明了实物粒子的波动性，电子穿过铝箔后不一定落在亮纹处 D . 图丁可知，装有氡的封闭容器放置3.8天，称量容器质量将会是原来的一半

对四个核反应方程（1） $\text{[math]}$ ；（2） $\text{[math]}$ ；（3） $\text{[math]}$ ；（4） $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是（　　）

A . （1）（2）式核反应没有释放能量 B . （1）（2）（3）式均是原子核衰变方程 C . （3）式是人类第一次实现原子核转变的方程 D . 利用激光引发可控的（4）式核聚变是正在尝试的技术之一

下列说法正确的是（）

A . 原子核的结合能越大，原子核越稳定 B . 汤姆孙首先提出了原子的核式结构模型 C . 在 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 三种射线中， $\text{[math]}$ 射线的电离能力最强 D . 核反应过程中的质量亏损现象违背了能量守恒定律

我国研制的全球首座20万千瓦高温气冷堆核电站于2021年4月装料完毕，年底正式发电。该核反应堆用铀235作核燃料，用石墨作慢化剂，用氦气作冷却剂。则（）

A . 铀235的核裂变是它自发分裂成两个中等核，同时放出中子 B . 裂变产生中等核的比结合能大于铀235核的比结合能 C . 石墨在反应堆中的作用是吸收中子，控制反应的速度 D . 可用铀238替代铀235作为核燃料

已知氘核 $\text{[math]}$ 的质量为m₁ ，中子 $\text{[math]}$ 的质量为m₂ ， $\text{[math]}$ 的质量为m₃ ，真空中的光速为c。

（1）写出两个氘核 $\text{[math]}$ 聚变为一个 $\text{[math]}$ 的核反应方程，并计算释放的能量；
（2）质量为M的氘核 $\text{[math]}$ 完全聚变为 $\text{[math]}$ ，释放的能量相当于多少煤完全燃烧放出的能量？已知煤的燃烧值为q（题中所用物理量的单位均为国际单位）。

在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。已知核反应方程式 $\text{[math]}$ 是反应堆中发生的众多反应中的一种，其中 $\text{[math]}$ 的相对原子质量是235.0439u（单位原子质量1u=1.66×10^-27kg），每次该核反应释放出的核能为173.8MeV。现有一座核电站发电能力为3.6×10⁶kW，核能转化为电能的效率为45%，假定反应堆中发生的裂变全是本题中的核反应，下列说法正确的是（）

A . X是 $\text{[math]}$ ，a=3 B . 为使核反应堆持续正常工作，必须由外界不断地向铀块射入高速中子流 C . 该裂变反应每次释放出的核能与氢原子光谱中波长最短的一个光子的能量相当 D . 该核电站每年（1年按3×10⁷s计算）消耗 $\text{[math]}$ 的质量约为3.4t

2021年4月13日，日本政府宣布决定将福岛第一核电站核污水排入大海，这一消息在国内外引起强烈抗议，为维护国际公共利益和中国人民健康安全，我国已通过外交渠道向日方表明严重关切，要求日方切实以负责任的态度审慎对待福岛核电站核废水处置问题。以下关于核力发电的说法中正确的是（）

A . 核力发电利用的是轻核聚变释放出来的核能 B . 核裂变过程满足电荷数守恒和质量数守恒 C . 核裂变过程中释放核能是因为新核的比结合能小 D . 裂变物质的体积小于临界体积时才能发生链式反应

下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 是 $\text{[math]}$ 衰变方程 B . $\text{[math]}$ 是核聚变方程 C . $\text{[math]}$ 是人工核转变方程 D . $\text{[math]}$ 是核裂变方程

下列四幅图中， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和质子（ $\text{[math]}$ ）四种粒子，标注正确的是（）

A .

B .

C .

D .

2022年5月2日，作为中国东北地区第一座核电站及最大的能源投资项目，辽宁红沿河核电站6号机组首次并网发电。有关核反应和核能，下列说法正确的是（）

A . 目前核能发电是利用核聚变，氢弹是利用核裂变的链式反应原理 B . 核潜艇的动力装置是核反应堆，核反应堆中用镉棒控制核裂变的反应速度 C . 核电站设备应用链式反应，当铀块的体积小于临界体积时就会发生链式反应 D . 原子核必须在超高温下才能发生聚变，说明核聚变过程需要吸收能量

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