2012年粤教版高中物理选修3-5 4.5裂变和聚变练习卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

有下列核反应：

①

②

③ 

④

下列说法中正确的是（    ）

A.①是原子核的人工转变的反应方程式

B.②是聚变的核反应方程式

C.③是α衰变的反应方程式

D.④是裂变的核反应方程式

2. 难度：中等

关于聚变，以下说法中正确的是(    )

A.两个轻核聚变为中等质量的原子核时放出能量

B.同样质量的物质发生聚变时放出的能量比同样质量的物质裂变时释放的能量大好多倍

C.聚变反应的条件是聚变物质的体积达到临界体积

D.发生聚变反应时的原子核必须有足够大的动能

3. 难度：中等

氘核（）和氚核（）的核反应方程如下：++，该氘核的质量为m₁，氚核的质量为m₂，氦核的质量为m₃，中子的质量为m₄,则反应过程中释放的能量为(    )

A.（m₁+m₂-m₃）c²                       B.(m₁+m₂-m₄)c²

C.(m₁+m₂-m₃-m₄)c²                       D.(m₃+m₄-m₁-m₂)c²

4. 难度：中等

下列核反应方程及其表述都正确的是(    )

A.++是聚变反应

B.+ 是裂变反应

C.++是聚变反应

D.是裂变反应

5. 难度：中等

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E=mc²，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

6. 难度：中等

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ΔE=Δmc²

D.“人造太阳”核能大小的计算公式是E=

二、计算题

7. 难度：中等

已知在铀235裂变成钡和氪的过程中，质量亏损Δm=0.215 3 u,则反应中平均每个核子释放的能量为多少？

8. 难度：中等

已知氘核质量为2.013 6 u，中子质量为1.008 7 u,核的质量为3.015 0 u.

(1)写出两个氘核聚变成的核反应方程;

(2)计算上述核反应中释放的核能;

(3)若两个氘核以相等的动能0.35 MeV做对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成核和中子的动能各是多少？

9. 难度：中等

一个质子和两个中子聚变为一个氚核，已知质子质量m_H=1.007 3 u,中子m_n=1.008 7 u,氚核质量m=3.018 0 u.

（1）写出聚变方程;

(2)释放出的核能多大;

（3）平均每个核子释放的能量是多大？

10. 难度：中等

4个氢核聚变成一个氦核，同时放出两个正电子，释放出2.8×10⁶eV的能量，列出核反应方程，并计算1 g氢核完成这个反应后释放出多少焦耳的能量.

11. 难度：中等

受中子轰击时会发生裂变，产生和，同时放出200 MeV的能量.现要建设发电功率是5×10⁵ kW的核电站，由铀235作为原子锅炉的燃料.假设核裂变释放的能量全部被用来发电，那么一天需纯铀235的质量为多大？（阿伏加德罗常数6.02×10²³个/mol）

12. 难度：中等

裂变反应是目前核能利用中常用的反应，以原子核为燃料的反应堆中，俘获一个慢中子后发生裂变反应可以有多种方式，其中一种方式可表示为：

      +              +    +  3

235.043 9    1.008 7             138.917 8     93.9154

反应方程下方的数字是中子及有关原子核静止时的质量（以原子质量u为单位），已知1 u的质量对应的能量为9.3×10² MeV,求放出的能量.