核裂变与核聚变知识点题库

原子能资源的综合利用已成为世界各国的发展方向，我国在综合利用原子能方面进展较快，目前我国核电站已建成9座、正在建设的3座、即将开建的有4座．届时将较好地改变我国能源结构．对有关原子核的下列说法中正确的是（）

A . 太阳辐射的能量主要来源于重核裂变 B . β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的 C . X射线是处于激发态的原子核辐射出来的 D . 核力是强相互作用的一种表现，在原子核内核力与库仑力差不多大

下列说法正确的是（）

A . 卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，发现了原子是可以再分的 B . β射线与γ射线一样都是电磁波，但穿透本领远比γ射线弱 C . 原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最大能量 D . 裂变时释放能量是因为发生了亏损质量

下列说法正确的是（）

A . 汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构 B . 接收无线电波时需要对电磁波进行调制 C . 核聚变又称热核反应，可见核聚变时要吸收能量 D . 真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的

下列说法正确的是（）

A . 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应 B . 原子核 $\text{[math]}$ 经过6次 α 衰变和4次 β 衰变后成为原子核 $\text{[math]}$ C . 用升温、加压或发生化学反应的方法不能改变放射性元素的半衰期 D . 以m_D、m_p、m_n分别表示氘核、质子、中子的质量，则m_D=m_p+m_n E . 天然发射现象中的γ射线是原子核受激发产生的

一颗恒星的寿命取决于它的（　　）

A . 质量 B . 温度 C . 颜色 D . 体积

我国最新一代核聚变装置“EAST”在安徽合肥首次放电，显示了EAST装置具有良好的整体性能，使等离子体约束时间达1000s，温度超过1亿摄氏度，这标志着我国磁约束核聚变研究进入国际先进水平．合肥也成为世界上第一个建成此类全超导非圆截面核聚变实验装置并能实际运行的地方．核聚变的主要原料是氘，在海水中含量极其丰富．已知氘核的质量为m₁ ，中子的质量为m₂ ， $\text{[math]}$ He的质量为m₃ ，质子的质量为m₄ ，则下列说法中正确的是（）

A . 两个氘核聚变成一个 $\text{[math]}$ He所产生的另一个粒子是质子 B . 两个氘核聚变成一个 $\text{[math]}$ He所产生的另一个粒子是电子 C . 两个氘核聚变成一个 $\text{[math]}$ He所释放的核能为（2m₁﹣m₃﹣m₄）c² D . 两个氘核聚变成一个 $\text{[math]}$ He所释放的核能为（2m₁﹣m₃﹣m₂）c²

用速度一定的中子轰击静止的锂核（ $\text{[math]}$ Li），发生核反应后生成氚核和α粒子，则核反应方程为；生成的氚核速度方向与中子的初速度方向相反，α粒子的速度为v，氚核与α粒子的速率之比为7：8，已知质子、中子质量均为m，光速为c，核反应过程中放出的能量全部转化为氚核和α粒子的动能，则中子的初速度v₀=，此反应过程中质量亏损为．

静止在匀强磁场中的 $\text{[math]}$ U，放出α粒子，衰变成 $\text{[math]}$ Th，衰变后 $\text{[math]}$ Th的速度方向与磁场方向垂直．

（1）写出衰变方程：；
（2） $\text{[math]}$ Th的轨道半径与α粒子的轨道半径之比为．

如图所示是描述原子核核子的平均质量 $\text{[math]}$ 与原子序数Z的关系曲线，由图可知下列说法正确的是（）

A . 将原子核A分解为原子核B，C可能吸收能量 B . 将原子核D，E结合成原子核F可能释放能量 C . 将原子核A分解为原子核B，F一定释放能量 D . 将原子核F，C结合成原子核B一定释放能量

原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源．当氘等离子体被加热到适当高温时，氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量．这几种反应总的效果可以表示为6 $\text{[math]}$ H→k $\text{[math]}$ He+d $\text{[math]}$ H+2 $\text{[math]}$ n+43.15MeV由平衡条件可知（）

A . k=1，d=4 B . k=2，d=2 C . k=1，d=6 D . k=2，d=3

下列说法正确的是（）

A . 氢原子从第一激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子 B . 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应 C . Th核发生一次α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了4 D . 若使放射性物质的温度升高，其半衰期变小

【加试题】下列说法正确的是（）

A . 组成原子核的核子越多，原子核越稳定 B . $\text{[math]}$ 衰变为 $\text{[math]}$ 经过4次α衰，2次β衰变 C . 在LC振荡电路中，当电流最大时，线圈两端电势差也最大 D . 在电子的单缝衍射实验中，狭缝变窄，电子动量的不确定量变大

下列核反应中属于核聚变的是（）

A . ₁²H+₁³H→₂⁴He+₀¹n B . ₉₀²³⁴Th→₉₁²³⁴Pa+_﹣₁⁰e C . ₉₂²³⁵U+₀¹n→₅₄¹³⁹Xe+₃₈⁹⁵Sr+2₀¹n D . ₄⁹Be+₂⁴He→₆¹²C+₀¹n

两个氘核聚变产生一个中子和氦核(氦的同位素)．已知氘核的质量m_D＝2.01360 u，氦核的质量m_He＝3.0150 u，中子的质量m_n＝1.0087 u .

（1）写出聚变方程并计算释放的核能．
（2）若反应前两个氘核的动能均为0.35 MeV.它们正面对撞发生聚变，且反应后释放的核能全部转化为动能，则产生的氦核和中子的动能各为多大？

下列说法中正确的是（）

A . α粒子散射实验发现了质子 B . 玻尔理论不仅能解释氢的原子光谱，也能解释氦的原子光谱 C . 热核反应的燃料是氢的同位素，裂变反应的燃料是铀 D . 中子与质子结合成氘核的过程中需要吸收能量

下列说法中正确的是（）

A . 根据玻尔理论，氢原子辐射光子后，能量减小，轨道半径也减小 B . 核聚变是释放能量的核反应，核裂变是吸收能量的核反应 C . 卢瑟福的原子核式结构学说成功地解释了氢原子光谱的规律 D . 金属的极限频率越大，该金属电子的逸出功越大

关于下列四幅图的说法，正确的是（）

A . 甲图为放射源放出的三种射线在磁场中运动的轨迹，射线1为α射线 B . 乙图中，用紫外光灯照射与验电器相连的锌板，发现原来闭合的验电器指针张开，此时锌板和验电器均带正电 C . 丙图为α粒子散射实验示意图，卢瑟福根据此实验提出了原子的核式结构模型 D . 丁图为核反应堆示意图，它是利用了铀核聚变反应所释放的能量

2021年12月30日，中科院全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）在7000万摄氏度的高温下实现1056秒的长脉冲高参数等离子体运行。若某次聚变反应是4个氢核 $\text{[math]}$ 结合成1个氦核 $\text{[math]}$ ，同时释放出正电子 $\text{[math]}$ 。已知氢核的质量为mp，氦核的质量为mα，正电子的质量为m_e ，真空中光速为c，则此次核反应释放的能量为（）

A . （4mp-mα-me）c² B . （4mp-mα-2me）c² C . （4mp+mα-m_e）c² D . （4mp+mα-2me）c²

物理知识在现实生活中有着广泛应用，下列叙述正确的是（）

A . 图甲中光导纤维，内芯的折射率比外套的折射率小 B . 图乙中射线测厚装置系统是利用了射线的穿透能力 C . 图丙中照相机镜头上呈现的淡紫色是由光的偏振现象引起的 D . 图丁中核反应堆中慢化剂的作用是减弱核反应的速度

中国自主三代核电“华龙一号”示范工程第2台机组——中核集团福清核电6号机组2022年3月25日投入商业运行，至此“华龙一号”示范工程全面建成投运。“华龙一号”在安全、技术和经济指标上已经达到或超过了国际三代核电用户需求。“华龙一号”利用重核的裂变，一个重要的核反应方程是 $\text{[math]}$ ，各个核和中子的质量如下： $\text{[math]}$ （质量为235.0439u）， $\text{[math]}$ （质量为140.9139 u）， $\text{[math]}$ （质量为91.8976u）， $\text{[math]}$ （质量为1.0087u），（1u的质量对应的能量为931.5Mev，1kg标准煤完全燃烧产生的热量约为 $\text{[math]}$ ），则下列说法正确的是（）

A . 利用速度很大的快中子容易轰击开铀235 B . 裂变反应堆中，镉棒的作用是吸收中子，控制反应速度 C . 要使链式反应发生，裂变物质的体积要大于它的临界体积 D . 1kg铀全部裂变所放出的能量约为 $\text{[math]}$ 标准煤完全燃烧时放出的热量

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