正确率60.0%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()
B
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
2、['聚变反应']正确率80.0%大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电,氘核聚变反应方程是$$\mathrm{^{2} H+^{2} H \to^{3} H e+_{n}^{m} X}$$,则()
B
A.$$m=1, ~ n=0, ~ {\bf X}$$是电子
B. $$m=1, ~ n=0, ~ {\bf X}$$ 是中子
C.$$m=0, \, \, n=1, \, \, \mathrm{X}$$是电子
D.$$m=0, \, \, n=1, \, \, \mathrm{X}$$是中子
3、['质量亏损', '聚变反应']正确率40.0%太阳能量来源于太阳内部氢核的聚变,设某次聚变反应可以看作是$${{4}}$$个氢核$${^{1}_{1}{H}}$$结合成$${{1}}$$个氦核$${^{4}_{2}{{H}{e}}{,}}$$同时释放出正电子$${^{0}_{1}{e}}$$.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$${{c}{,}}$$则此次核反应释放的能量$${{E}}$$等于()
B
A.$$( 4 m_{\mathrm{p}}-m_{\alpha}-m_{\mathrm{e}} ) c^{2}$$
B.$$( 4 m_{\mathrm{p}}-m_{\alpha}-2 m_{\mathrm{e}} ) c^{2}$$
C.$$( 4 m_{\mathrm{p}}+m_{\alpha}-m_{\mathrm{e}} ) c^{2}$$
D.$$( 4 m_{\mathrm{p}}+m_{\alpha}-2 m_{\mathrm{e}} ) c^{2}$$
4、['裂变反应', '反应堆与核电站', '聚变反应']正确率60.0%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$${{(}{)}}$$
C
A.人工放射性同位素放出的能量
B.轻核聚变放出的能量
C.重核裂变放出的能量
D.放射性元素衰变放出的能量
5、['裂变反应', 'α粒子散射实验及其解释', '光电效应现象及其解释', '射线的本质及三种射线的比较', '聚变反应']正确率60.0%关于下面四个装置说法正确的是()
C
A.svg异常
B.svg异常
C.svg异常
D.svg异常
6、['裂变反应', 'α衰变的特点、本质及其方程的写法', 'β衰变的特点、本质及其方程的写法', '核反应', '聚变反应']正确率40.0%近期热映的$${《}$$流浪地球$${》}$$这部电影获得了极大的好评,也涉及了许多物理知识,如氦闪$${、}$$地球刹车和逃逸$${、}$$木星的引力弹弓效应。太阳发生氦闪之前进行的是氢聚变,关于核反应的类型,下列表述正确的是()
A
A.$$\mathrm{^{2 3 8} ~ U \to^{2 3 8} ~ T h+_2^4 ~ H e}$$是$${{α}}$$衰变
B.$$\mathrm{^{1 4}_{7} N+_{2}^{4} H e \to_{8}^{1 7} O+_{1}^{1} H}$$是$${{β}}$$衰变
C.$$\mathrm{^4 H e+_{1 3}^{2 7} A l \to_{1 5}^{3 0} P-_{0}^{1} n}$$是核聚变
D.$$\mathrm{^{8 2}_{3 4} S e \to_{3 6} \ K r+2_{-1} \mathrm{~^{0} ~ e}}$$是核裂变
7、['能级及能级跃迁', '半衰期的概念', '聚变反应']正确率60.0%以下说法中,正确的是()
A
A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应
B.要使轻原子核发生聚变,必须使它们间的距离至少接近到$$1 0^{-1 0} m$$
C.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,势能增大,总能量减小
D.随温度的升高,放射性元素的半衰期将减小
8、['半衰期的相关计算', '质能方程的理解', '射线的本质及三种射线的比较', '聚变反应']正确率60.0%关于原子物理知识,下列说法正确的是()
B
A.$${{γ}}$$射线是高速运动的电子流
B.太阳辐射能量的主要来源是太阳内部发生的轻核聚变
C.$$\mathrm{^{2 1 0}_{8 3}} B i$$的半衰期为$${{5}}$$天,$$1 0 g_{8 3}^{2 1 0} B i$$经过$${{1}{0}}$$天后还剩下$${{5}{g}}$$
D.由爱因斯坦质能方程$${{E}{=}{m}{{c}^{2}}}$$可知质量与能量可以相互转化
9、['半衰期的概念', 'α衰变的特点、本质及其方程的写法', '聚变反应', '质能方程的计算']正确率40.0%铀原子核既可发生衰变,也可发生裂变。其衰变方程为$$2 3 8_{9 2} U \to_{9 0}^{2 3 4} T h+X$$,裂变方程为$$\stackrel{2 3 5} {9 2} U+_{0}^{1} n \to Y+\stackrel{8 9} {3 6} \ k r+3 \stackrel{1} {0} n$$,其中$$2 3 5_{9 2} U, \sp1_{0} n, \ Y, \sp{8 9}_{3 6} k r$$的质量分别为$$m_{1}, ~ m_{2}, ~ m_{3}, ~ m_{4}$$,光在真空中的传播速度为$${{c}}$$。下列叙述正确的是()
D
A.$$\frac{2 3 8} {9 2} \, U$$发生的是$${{β}}$$衰变
B.$${{Y}}$$原子核中含有$${{5}{6}}$$个中子
C.若提高温度,$$\frac{2 3 8} {9 2} \, U$$的半衰期将会变小
D.裂变时释放的能量为$$( \ n_{1}-2 m_{2}-m_{3}-m_{4} ) \, \ c^{2}$$
10、['裂变反应', '计算发生α衰变和β衰变的次数', '射线的本质及三种射线的比较', '质量亏损', '聚变反应']正确率60.0%下列说法中正确的是$${{(}{)}}$$
B
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$$\sum_{9 0}^{2 3 2} T h$$经过$${{6}}$$次$${{α}}$$衰变和$${{4}}$$次$${{β}}$$衰变后成为原子核$$\sum_{8 2}^{2 0 8} P b$$
C.阴极射线和$${{β}}$$射线都是电子流,它们的产生机理是一样的
D.以$$m_{D}, ~ m_{P}, ~ m_{n}$$分别表示氘核$${、}$$质子$${、}$$中子的质量,则$$m_{D}=m_{P}+m_{n}$$
1. 解析:
选项A错误,太阳辐射的能量主要来源于轻核聚变(氢聚变为氦),而非重核裂变。
选项B正确,$$β$$衰变释放的电子是原子核内中子转化为质子时产生的,同时释放一个电子和一个反中微子。
选项C错误,$$X$$射线是原子核外电子跃迁或高速电子撞击靶材时产生的,而非原子核激发态辐射。
选项D错误,核力是强相互作用的表现,其作用范围短但强度远大于库仑力,在原子核内核力占主导地位。
答案:B
2. 解析:
氘核聚变反应方程为 $$^{2}H + ^{2}H \to ^{3}He + _{n}^{m}X$$。
根据质量数守恒:$$2 + 2 = 3 + m$$,得 $$m = 1$$。
根据电荷数守恒:$$1 + 1 = 2 + n$$,得 $$n = 0$$。
$$X$$不带电且质量数为1,为中子。
答案:B
3. 解析:
核反应方程为 $$4^{1}_{1}H \to ^{4}_{2}He + 2^{0}_{1}e$$。
质量亏损为 $$\Delta m = 4m_{p} - m_{\alpha} - 2m_{e}$$。
释放能量 $$E = \Delta m c^{2} = (4m_{p} - m_{\alpha} - 2m_{e})c^{2}$$。
答案:B
4. 解析:
核电站利用的是重核(如铀或钚)裂变释放的能量,通过链式反应产生可控的核能。
答案:C
6. 解析:
选项A正确,$$^{238}U \to ^{234}Th + ^{4}He$$ 是典型的$$α$$衰变。
选项B错误,该反应是人工核反应(α粒子轰击氮核),非$$β$$衰变。
选项C错误,该反应是人工核反应(α粒子轰击铝核),非核聚变。
选项D错误,$$^{82}Se \to ^{82}Kr + 2e^{-}$$ 是$$β$$衰变,非核裂变。
答案:A
7. 解析:
选项A正确,太阳能量来自内部氢核聚变(热核反应)。
选项B错误,轻核聚变需接近到约 $$10^{-15}m$$(核力作用范围)。
选项C错误,电子跃迁到半径较大的轨道时,动能减小,势能增大,但总能量增大(需吸收能量)。
选项D错误,半衰期是核本身的属性,与温度无关。
答案:A
8. 解析:
选项A错误,$$γ$$射线是光子流,非电子流。
选项B正确,太阳能量主要来自轻核聚变(氢聚变为氦)。
选项C错误,$$^{210}Bi$$的半衰期为5天,10g经过10天(2个半衰期)剩余质量为 $$10 \times (1/2)^2 = 2.5g$$。
选项D错误,质能方程说明质量与能量可相互转化,但“转化”需谨慎表述,更准确的是质量是能量的一种形式。
答案:B
9. 解析:
选项A错误,$$^{238}U \to ^{234}Th + X$$ 中 $$X$$ 为 $$^{4}He$$($$α$$衰变)。
选项B正确,裂变方程中 $$Y$$ 为 $$^{144}_{56}Ba$$,中子数 $$144 - 56 = 88$$,但题目未明确 $$Y$$ 的具体种类,需根据质量数守恒计算。
选项C错误,半衰期与温度无关。
选项D错误,裂变释放能量为 $$(m_{1} + m_{2} - m_{3} - m_{4} - 3m_{2})c^{2} = (m_{1} - m_{3} - m_{4} - 2m_{2})c^{2}$$。
答案:B
10. 解析:
选项A错误,太阳能量来自核聚变,非裂变。
选项B正确,$$^{232}Th \to ^{208}Pb$$ 需经过 $$(232-208)/4 = 6$$ 次 $$α$$衰变,电荷数减少 $$6 \times 2 = 12$$,实际减少 $$90 - 82 = 8$$,故需 $$4$$ 次 $$β$$衰变补偿。
选项C错误,阴极射线是电子流,$$β$$射线是核内中子转化产生的,机理不同。
选项D错误,氘核质量 $$m_{D}$$ 略小于 $$m_{P} + m_{n}$$(因结合能存在)。
答案:B