高中物理考题精选（130）——裂变1、关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有（ ） A．N+H→C+He是α衰变放出氦原子核 B．H+H→He+γ是核聚变反应方程 C．U→Th+He是核裂变反应方程 D．He+Al→P+n是原子核的人工转变方程 E．Pa→U+e是β衰变方程答案解：A、N+H→C+He是人工核转变；不是α衰变；故A错误；B、轻核聚变是把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应称聚变反应；故B正确；C、U→Th+He是α衰变；故C错误；D、He+Al→P+n是原子核的人工转变方程；故D正确；E、Pa→U+e是β衰变；放出电子．故E错误．故选：BDE2、在众多的裂变反应中,有一种反应方程为UnBaKr+aX,其中X为某种粒子,a为X的个数,则 ( )A.X为中子,a=2 B.X为中子,a=3C.X为质子,a=2 D.X为质子,a=答案选B。由质量数、核电荷数守恒得UnBaKr+n,所以X为中子,a=3,故B正确。3、在众多的裂变反应中,有一种反应方程为UnBaKr+aX,其中X为某种粒子,a为X的个数,则 ( )A.X为中子,a=2 B.X为中子,a=3C.X为质子,a=2 D.X为质子,a=3答案选B。由质量数、核电荷数守恒得UnBaKr+n,所以X为中子,a=3,故B正确。4、链式反应中，重核裂变时放出的可以使裂变不断进行下去的粒子是（） (A)质子(B)中子(C)粒子(D)粒子答案B-11-\n5、在可控热核反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作减速剂．中子在重水中可与H核碰撞减速，在石墨中与C核碰撞减速．上述碰撞可简化为弹性碰撞模型．某反应堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰，通过计算说明，仅从一次碰撞考虑，用重水和石墨作减速剂，哪种减速效果更好？答案答案：重水减速效果更好解析：设中子质量为Mn，靶核质量为M，由动量守恒定律：Mnv0＝Mnv1＋Mv2①由能量守恒：Mnv＝Mnv＋Mv②解得：v1＝v0在重水中靶核质量MH＝2Mnv′＝v0＝－v0③在石墨中靶核质量：MC＝12Mn，v′＝v0＝－v0④与重水靶核碰后中子速度较小，故重水减速效果更好．6、一个静止在磁场中的放射性同位素原子核P，放出一个正电子后变成原子核Si，下列各图中近似反映正电子和Si核轨迹的图是( )答案B解析：把放出的正电子和衰变生成物Si核看成一个系统，衰变过程中系统的动量守恒，放出的正电子的运动方向跟Si核的运动方向一定相反，且由于它们都带正电，在洛伦兹力作用下一定形成两个外切圆的轨迹，选项C、D错．因为由洛伦兹力提供向心力，即qvB＝m，所以半径r＝-11-\n.衰变时，放出的正电子获得的动量大小与反冲核Si的动量大小相等，因此在同一个磁场中正电子和Si核做匀速圆周运动的半径与它们的电量成反比，即＝＝14，可见正电子运动形成的圆的半径较大．故选项B正确，选项A错误．7、如图所示，印度第一艘自主研发的核潜艇于2022年7月26日正式下水，成为世界第六个拥有核潜艇的国家．核动力潜艇是潜艇中的一种类型，指以核反应堆为动力来源设计的潜艇．在核反应中有一种是一个原子核在中子的轰击下发生的一种可能的裂变反应，其裂变方程为，则下列叙述正确的是( )A．X原子核中含有54个质子B．X原子核中含有53个中子C．裂变时释放能量是因为亏损的质量变成了能量D．裂变时释放能量，出现质量亏损，但质量数守恒答案AD8、下列说法正确的是（）A．天然放射现象说明原子具有核式结构B．20个原子核经过一个半衰期后，还有10个未发生衰变C．一群处于能级的氢原子向低能级跃迁，最多可释放出3种频率的光子D．是核裂变反应方程答案C9、关于铀核的裂变，下列说法不正确的是（ ）A．铀核裂变的产物是多种多样的 B．铀核裂变时能同时释放2～10个中子C．铀块的体积对产生链式反应无影响D．速度太快的中子不能使铀核发生裂变，只有速度与热运动相当的中子最适于引发裂变。答案C 10、《不扩散核武器条约》缔约国第八次审议大会在纽约联合国总部召开，消除核武器与和平利用核能成为参会国讨论的焦点。关于原子弹与核电站的叙述正确的是（）A．原子弹对聚变的链式反应不加控制，核电站控制裂变的链式反应速率B．原子弹对聚变的链式反应不加控制，核电站控制聚变的链式反应速率-11-\nC．原子弹对裂变的链式反应不加控制，核电站控制裂变的链式反应速率D．原子弹对裂变的链式反应不加控制，核电站控制聚变的链式反应速率答案C11、目前核电站是利用核裂变产生的巨大能量来发电的。请完成下面铀核裂变可能的一个反应方程： ．已知、、和中子的质量分别为、、和，则此反应中一个铀核裂变释放的能量为 ；答案 12、中广核集团现拥有大亚湾核电站、岭澳核电站一期、岭澳核电站二期等在运行的核电机组，核电站利用的是 A．放射性元素衰变放出的能量 B．人工放射性同位素放出的能量C．轻核聚变放出的能量 D．重核裂变放出的能量答案D 13、重庆拟建的核电站将是世界上最先进的第四代核电站，核电站利用的是（ ）A．放射性元素发生衰变放出的能量 B．放射性元素发生β衰变放出的能量C．重核裂变放出的能量 D．热核反应放出的能量答案C14、一个U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U+n→X+Sr+2n，则下列叙述正确的是（）A．X原子核中含有86个中子 B．X原子核中含有141个核子C．因为裂变时释放能量，根据，所以裂变后的总质量数增加D．因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少答案A15、前段时间，伊朗及朝鲜的“核危机”引起了全球的瞩目，其焦点问题就是双方核电站采用轻水堆还是重水堆，重水堆核电站在发电的同时还要以生产出可供研制核武器的钚，这种可由铀经过n次衰变而产生，则n为（）A．2 B．239 C．3 D．1答案A-11-\n16、一个原子核在中子的轰击下裂变方程为，则下列说法正确的是（）A．X原子核中含有86个中子B．X原子核中含有141个核子C．铀核裂变的产物是多种多样的，具有一定的偶然性D．为了使裂变的链式反应容易进行，最好用纯铀235答案ACD17、目前核电站用的核反应是（）A．裂变，核燃料是铀 B．聚变，核燃料是铀C．裂变，核燃料是氘 D．聚变，核燃料是氘答案A18、如图所示是原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系图象，下列说法中正确的是（）A．若D和E结合成F，结合过程中一定会吸收核能B．若D和E结合成F，结合过程中一定会释放核能C．若A分裂成B和C，分裂过程一定会吸收核能D．若A分裂成B和C，分裂过程一定会释放核能答案BD（核子平均质量大的向核子平均质量小的变化时均释放核能，反之吸收能量）19、重核裂变和轻核聚变是人们获得核能的两个途径，下列说法中正确的是（）A．裂变过程和聚变过程都有质量增加B．裂变过程和聚变过程都有质量亏损C．裂变过程质量增加，聚变过程质量亏损D．裂变过程质量亏损，聚变过程质量增加答案B20、浙江秦山核站第二期工程发电机已经并网发电，发电站的核能来源于的裂变，以下说法正确的有（ ）A.原子核中有92个质子、143个中子B.原子核中有143个质子、92个中子-11-\nC.是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度后，半衰期将缩短D.裂变成两个中等质量的原子核和，可称为的放射性同位素答案A21、现已建成的核电站主要利用的是 （） A．放射性元素衰变释放的能量 B．人工放射性同位素衰变释放的能量 C．轻核聚变释放的能量 D．重核裂变释放的能量答案A22、现已建成的核电站主要利用的是 （） A．放射性元素衰变释放的能量 B．人工放射性同位素衰变释放的能量 C．轻核聚变释放的能量 D．重核裂变释放的能量答案D23、平衡核反应方程式U＋ ®Sr＋Xe＋10n，反应堆中石墨起 的作用，镉棒起 的作用．答案(n，减速剂，控制反应速度或吸收中子)24、我国"九五"期间已建成投产和已开工兴建的核电站共有浙江、广东、辽宁、江苏等4座，这些电站的选址都在沿海岛屿，这主要是为了（ ）A.考虑辐射安全 B.便于核废料处理C.便于运输设备 D.减小可能的核泄漏所造成的影响答案B25、下列四个方程中，表示重核裂变的是（ ）A． B．C． D．答案C26、目前核电站利用的核反应是（ ）A.裂变，核燃料为铀 B.聚变，核燃烧为铀 C.裂变，核燃烧为氘 D.聚变，核燃料为氘答案A27、原子反应堆是实现可控制的重核裂变链式反应的一种装置，它主要由哪四部分组成（）-11-\nA.原子燃料、减速剂、冷却系统和控制调节系统B.原子燃料、减速剂、发热统和传热系统C.原子燃料、减速剂、碰撞系统和传热系统D.原子燃料、中子源、原子能聚存系统和输送系统答案A28、核电站中采用核反应堆使重核裂变，将释放巨大能量转换成电能。其中之一的可能核反应方程为：，根据此核反应方程式计算：（1）1kg铀235全部裂变产生的能量为多少焦?（2）需要燃烧多少吨标准煤才能放出相同的热量?已知：铀（U）核质量为235.0439u，中子（n）质量为1.0087u，锆核（Zr）质量为89.9047u，铷（Nd）核质量为142.9098u，1u=1.6606×10－27kg，燃烧lkg标准煤能产生2.93×104KJ的热量。答案解：（1）1Kg的铀共释放核能；E=△mC21000×6.02×l023×（235.0439－142.9098－89.9047－2×1.0087）×1.6616×10－2（3×108）／285J=81×1012J=8.1×1010KJ（2）需要标准煤的质量为：M=E／Q=8.1×1010÷2.93×104=2.76×103（t）29、如图是原子核中核子的平均质量与核电核数对应的关系图象，由爱因斯坦质能方程和该图象可知（）A．存在于不同原子核中的质子，质量可能不同B．几个轻小的原子核结合成中等质量的原子核时，核子的平均质量要减小C．重核裂变时，分裂出的新核质量越小，释放的核能就越多D．所有由多个核子组成的原子核的质量，总是小于组成该原子核之前所有核子的质量和答案ABD30、受中子轰击时会发生裂变，产生和，同时放出能量。已知每个铀核裂变释放的平均能量为200MeV。（1）写出核反应方程；（2）现在要建设发电功率为5×105kW的核电站，用作核燃料，假设核裂变释放的能量一半转化为电能，那么该核电站一天消耗多少千克？（阿伏加德罗常数取6.0×1023mol-1）答案1、解析（1）核反应方程+→++3+200MeV.4分（2）电站一天发出的电能E1=Pt3分设每天消耗为m-11-\nkg，核裂变释放的能量为E2=m×103×6.0×1023×200×106×1.6×10-19/2353分由能量转化得E1=ηE22分解得m=1.06kg.1分31、关于原子核的裂变和聚变，下面说法正确的是：（ ）A．铀核裂变的产物是多种多样的，但都有质量亏损。B．裂变产生的放射性物质处理起来比较困难C．要使原子核发生聚变反应，必须使核子接近到10－10m。D．太阳及其它恒星的能量都来自于原子核的聚变反应。答案ABD32、下列事实及分析可以说明为什么在“重核裂变”中，要用中子而不是α粒子去轰击原子核：用α粒子轰击氮、铍等“较小”的核，α粒子能进入核内，使核发生转变；而用α粒子瞄准金等“较大”的核时，α粒子将被反弹回去(α粒子散射实验)，不能导致核反应。存在这种差异的主要原因是（）A.所用的α粒子源不同，α粒子的速度有较大差异B.“靶核”的电荷数不同，α粒子所受的库仑斥力差异很大C.“靶核”的质量数不同，α粒子所受的万有引力差异很大D.上述三条都是可能的原因答案B33、某核电站发电能力为，用作为核燃料，已知每个核裂变平均释放的能量，设释放的核能全部转化为电能，则该电站每天消耗多少？答案34、关于核力，下列说法中正确的是：( )A.核力是一种特殊的万有引力B.原子核由任意两个核子内部有核力作用C.核力是原子核所稳定存在的原因D.核力是一种短程强作用力答案CD35、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.由某些轻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答案CD36、铀裂变生成钡和氪．已知、、和中子的质量分别为235.0439u、140.9139u、91.8973u和1.0087u,-11-\n试求： (1)写出铀核裂变反应方程,并计算一个铀裂变时释放的能量； (2)我国秦山核电站的发电功率为30×104Kw,假设铀能够完全发生核反应,其中有一半的核能转化为电能,以上述核反应来估算,电站一年要消耗多少铀？答案（1）U+nBa+Kr+3n,一个铀核裂变释放能量为200Mev（2）230Kg37、重核的裂变和轻核的聚变是人类利用原子核能的两种主要方法，下面关于它们的说法中正确的是 ( ) A．裂变和聚变过程都有质量亏损 B．裂变和聚变过程质量都有所增加 C．裂变过程有质量亏损，聚变过程质量有所增加 D．聚变过程有质量亏损，裂变过程质量有所增加答案A38、在核反应堆外修建很厚的水泥层，是为了防止．（ ）A．核爆炸 B．放射线外泄C．快中子外泄 D．慢中子外泄答案B39、下列四种原子核中平均质量最小的是（ ）A．铁56 B．氦4 C．铀238 D．钍234答案A40、铀235容易俘获哪一种粒子而发生裂变释放核能（ ）A．快中子 B．慢中子 C．α粒子 D．质子答案B41、浙江秦山核电站第三期工程两个6.0×109kW发电机组已经并网发电，发电站的核能来源于U的裂变，现有四种说法，你认为正确的是（ ） A．U原子核中有92个质子、143个中子 B．U的一种典型的裂变是变成两个中等质量的原子核，反应方程式为U+n→Ba+Kr+3n C．U是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度时半衰期将缩短 D．若一个U裂变，质量亏损为0.3578×10-27kg，则释放的能量约3.2×10-11J答案ABD天然放射性元素的半衰期与温度改变无关。-11-\n42、如图是慢中子反应堆的示意图，对该反应堆的下列说法中正确的是（）A.铀235容易吸收快中子后发生裂变反应B.快中子跟减速剂的原子核碰撞后能量减少，变成慢中子，慢中子容易被铀235俘获而引起裂变反应C.控制棒由镉做成，当反应过于激烈时，使控制棒插人浅一些，让它少吸收一些中子，链式反应的速度就会慢一些D.一要使裂变反应更激烈一些,应使控制棒插入深一些,使大量快中子碰撞控制棒后变成慢中子,链式反应的速度就会快一些答案D43、补充下面的裂变方程U+n→ Sr+Xe+（ ）氢弹中用氘核和氚核合成氦核，写出核反应方程________________________________．答案10nH+H→He+n44、铀238俘获中子后形成铀239，再经两次β衰变，可成为原子反应堆中的燃料钚239．写出其方程式答案+n→→Np+Np→+Pn+45、一个铀235原子核吸收一个中子后，裂变成两个新的原子核，并放出两个中子．经测量，这两个新原子核的质量分别为232.32×10-27kg和155.94×10-27kg．已知铀235原子核的质量为390.3×10-27kg，中子质量为1.67×10-27kg．则一个铀235原子核裂变时释放的核能为______J=______eV．答案3.3×10-11J2.06×108eV46、世界上第一座原子能发电站每秒需要28.5×106J的能量，设一个铀235的原子核裂变时能放出约196MeV的能量，它一天需要多少铀燃料？相当于多少燃烧值为2.9×107J/kg的煤完全燃烧放出的能量？答案78.5g85t47、关于铀核裂变，下列说法正确的是．（ -11-\n）A．铀核裂变的产物是多种多样的，但只能裂变成两种B．铀核裂变时还能同时释放2-3个中子C．为了使裂变的链式反应容易进行，最好用纯铀235D．铀块的体积对链式反应无影响答案BC48、下列说法正确的是（）A.氘和氚通过化合反应生成氦，同时释放巨大的核能B.氘和氚不可能通过化合反应生成氦C.U核内的众多核子是靠静电力结合在一起的D.U核内的众多核子是靠万有引力和静电力结合在一起的答案B解析：核反应不同于化学反应，化学反应没有改变原子的核，所以A错误，B正确.由于核内质子间有很大的库仑斥力，所以必有强大的核力维持原子核的稳定.所以CD都错误.-11-
