周测评(二十四) 裂变和聚变-【衡水真题密卷】2024-2025全学年高二物理学科素养周测评（粤教版）

2024一2025学年度学科素养周测评（二十四） 2 物理·裂变和聚变 (考试时同4D分钟，总分100分】 一，单顾选狮是：本题共4小题，每小原8分，共2分，每小置风有一个选项符合题日要求。 题号 1 2 4 答案 1,统计显示，一室石万千瓦电功率的核电厂和题煤电厂粗比.鲜年可以减少二氧化碳排放 后0阳多万吨，可见核能是减排效皮较大的使源之一。下列对手前235相关的核反应的情 述中，说法正确的是 A.曲核餐变后产生的新棋结合能利比结合能都比触核小 黑油核蓉变后产生的中子可似直援用于麦由其饱销核进面发生链式反超 C.在核反意堆中，用重水加速中子，从面使触极更容易润夜中子面发生核裂变 D.核反宠堆中，在铂棒之可插人一些每棒，主要是为了测节中子数量，拉制反成速度 2.如图为太闲内部的一种轻核聚变的示意周：另一种核反应是儿个氢核（任He)变成一 个已C,此核夏应是故热反废。已知He的比结合能为E:,平C的比结合能为E:,真空中 的光速为(，列说法正确的是 A.两个核反应方程式分期为H十H+He十m,3时H一C+n 县两个核反应均可在常祖下进行 ,C的结合能和比结合能均大于He D另外一种装反应中的暖量亏损为5E一2 3.我国“人着太阳”实验装置(EAS)多次创靖新的收电世界纪录，其内部发生轻核聚变的 核反应方程之一为日十H+He十X,已知HHe,X的质量分制为m,w:.m。,真室 中的光速为《，核反成释故的能盘全部转化为产物的动虚，则 A其中X是面子，其轮子藏有复盔的电离作用 品孩反应质量兮规为用，一四：一用。 C该反应释枝的枝能大于(2m1一m:一m,) 血若反皮篱两个H核的速度事大反向，需H和和X的幼能之和大于2，一m一mx 高二学利素养周测评二十因)物理第1页（岗4页）】 衡水直王 4,如图所示，案自外太空的宇宙射线在进人地球大气层后，可能会 屏圾 与大气中的氯慎子作用面产生及子。中子与氢14发生的核反成 方程是：N+n+C+H,产生的C不够稳定，能自发地进行月 衰变，其竿衰周为5730年。考古学家可科用C的衰变规律雅 姓名 断出古木的年代，下列说法正确的是 A,C爱生3衰变的生戒物是号N 得分 且，：C的半复期阅蝎度的保低而交长 C.9在变辐射出的酸子是表原子核外电子跃迁产生的 D若测得一古木样品的℃含量为蓝体植物的，可知该古术距今约110年 二、多顶进释题：本赠共2小题.每小题8分，共16分。每小题有多原符合题目要零，全韩 建对得8分，选对但不全的得4分，有选量的得0分。 题号 5 6 答案 5,原子核的结合能很难直接测量，但根摆爱因斯且质康方整可以推知原子板的结合能。 原子核的结合能与核子数之比被群为该原子核的比结合能，不同原子枝的比结合能不 一样，如图质尽为控则实稀测量结果属出的不同原子核的比结合能随质量数A的变化 蜡况，则 t比 度子精价结合道 A由图可知中等质量原子核的比结合能较大，原子枝较稳定 B,由图可知He枝的结合能大于28MeV C,图中的盾量数等于原子核的钱子数与中子数之和 D由图可知U战裂变生成物的站合能之和第于反应物的结合能之和 6.中国白主三代核电“华龙一号”示范工程全面建成投运。“华龙一号”利用重楼的裂变， 一个重要的核反应方程是U+一B+”Kr十3，各个核和中子的量为mm 390,3139×10”kgm,=1.6749×10nkg:m=234,0016X10-9kg:mw= 152,6047×10一可kg,光速：=3×10心m/.则下列说法正确的是 A.耗用滚度根大的快中子容易引发核裂变 且，敏块体积是够大封缸式反应才能进行下去 C.结235分数成两个中等质量的核，比结合能减小，收出核能 D该核反应放出的枚能的为3.2×10Ⅱ」 密卷 高二学科素养周测评（二十四}物量第2页《黄。页） Y 三，非这择题：本驱共3小圆，共52分。 9,(20分)2021年5月28日.中科院合配物质科学研究院的EA5T装置，首次使中国“人 7,(12分》山东海阳核电站一期工程建设了两台125万千瓦的AP1000三代线电机里。如 透太阳等离子体的电予褐度达到1,2亿摄氏度，峰持了101秒。已如中国“人违太阳“ 果铺235在中子的轰击下裂变为Sr和Xc,质量me=235,0439uw。=1,0087u, 中的核反应是一个氯核与一个氨核结合戒一个氯植并释救出一个粒子，同时师枝 m,=89,9071,w=135.9072u 1五，6MeV的能量，已知氘枚的比结合能为1,05MeV,氯核的比结合能为t,03MeV 《1》写出裂变方程， (1)可出“人造大阳”的核反应方程。 《2》求出一个由枚裂变发出的能量(1u相当于931,5V的能量，站果保眉四位有效 (2)求出质量亏洞（结果用kg表示，保圆三位有效数学）。 数学) (3)承出微核的比结合衡。 《3》若轴矿石的策度为3%，一期工程授产发电后，一年将消耗多少乾轴矿石？（阿侯闻 德罗常数N.-6,D2×10”mal,结果禄箱三位有效数学) 8.(20分)已知家楼(1H的质量为2.0136u,中子)的质量为1.00感7u,日e模的质量 为3.0150， (1)写出两个氟核黎变成He餐的反丝方程， 《2)计算上运植反皮中释放的核能(1u相当于s31.5MV的能量，结果保留三位有致 数字)。 (3)若两个家模（日）以相等的动能做对心酵撞（绿前后动量守）即可发生上运核反 应，且释散的核能全部转化为航械德，则反应中生成的He核和中子(》的动能之比是 多少？ ￥钓 高二学利素养周评（二十君）赣理第3面（满4风） 衡水直最密卷 鹿二学科素养周湖评（二十四}物康第4页（黄。瓦）衡水真题密卷 根据洛伦兹力提供向心力可得gB=m。 可得r-m=卫x1 qB gB q 可知里=9N=7 rN 9a 1 轨迹如图所示 ②粒子在磁场中的运动周期为T-2”=2πm v gB 根据I=是=gBc9 T 2xm m 尉有2=（号分》×250=-25809 49 根据左手定喇可知，两者形成的电流方向相同。 2024一2025学年度学科素养周测评（二十四） 物理·裂变和聚变 一、单项选择题 1.D【解析】轴核裂变发生质量亏损，释放核能， 产物比结合能增大，产生的新核结合能小于抽 核，A错误，铀核裂变后产生的中子为快中子， 不易被抽核捕获，故用重水减速，从而使抽核更 容易捕获中子而发生核裂变，B、C错误：核反应 堆中，在轴棒之间插入一些镉棒，可以吸收中 子，主要是为了调节中子数量，控制反应速度，D 正确。 2.C【解析】题图所对应的核反应方程式为 H+H→He十dn,另外一种核反应的方程式 为3He-1C,A错误；两个核反应均属于核聚 变反应，必须在高温下才能发生，B错误：核聚 变反应是放热反应，则反应后的产物比反应之 前要稳定，比结合能越大，原子核越稳定，则C 的比结合能大于He的比结合能，质量数越大， 结合能越大，C正确：对另外一种核反应，由能量 守恒定律可得12E2一12E,=△2，解得△m= 12(E:一E),D错误。 c Y灯 学科素养周测评 3.D【解析】根据质量数与电荷数守恒，核反应 方程为H十H→He十n,可知X是中子，中 子流有很强的穿透能力，A错误；该反应质量亏 损为△m=2m1一m2一ma,B错误：该反应释放 的核能为△E=△mc2=(2m1-m2一m。)c2,C 错误：若反应前两个H核的速度等大反向，则 释放的核能和两个H核的动能全部转化成}He 和X的动能，即它们的动能之和大于(2m1一 m4-m。)c,D正确。 4.D【解析】根据题意可知，衮变方程为C一 N十_e,即6C发生B衰变的产物是：N,A错 误；半衰期与外界环境无关，B错误；日表变辐射 出的粒子来自原子核内的中子转化为质子时放 出的电子，C错误；若测得一古木样品的C含 量为活体植物的：，可知经过了2个率裹潮，则 该古木距今约5730×2年=11460年，D正确。 二、多项选择题 5.AB【解析】由题图可知中等质量原子核的比 结合能较大，原子核较稳定，A正确：由题图可 知He核的比结合能大于7MeV,则He核的 结合能E>4×7MeV=28MeV,B正确：题图 中的质量数等于原子核的质子数与中子数之 和，C错误；由题图可知5U核裂变释放能量， 生成物的结合能之和小于反应物的结合能之 和，D错误。 6.BD【解析】慢中子最适于引发核裂变，A错 误：要发生链式反应，铀块体积必须大于或等于 临界体积，B正确：轴235分裂成两个中等质量 的核，比结合能增大，放出核能，C错误：该核反 应放出的核能为E=△mc2=(mu十mn一m mk-3mn)c2≈3.2×101J,D正确。 三、非选择题 7.(1)U+n→8Sr+Xe+10n (2)140.4MeV(3)45.7t 【解析】(1)根据核裂变规律可得裂变方程 为U+n→Sr+1Xe十10dn (2)裂变过程的质量亏损为 △m=mu+m。-m=-mxe-10m。=0.1507u 释放的能量为 △E=0.1507×931.5MeV≈140.4MeV ·物理· (3)核电站一年的发电量为 E=Pt=2×125×10×365×24×60×60J= 7.884×106J 由E=N△E= N. EM 得m=3%NA△E 代入数据解得m≈45.7t. 8.(1)H+1H→He+n(2)3.26MeV (3)1；3 【解析】(1)由质量数守恒和核电荷数守饭，写出 核反应方程为H+H→He十dn (2)反应过程中质量减少了△m=2×2.0136u 1.0087u-3.0150u=0.0035u 反应过程中释放的核能为△E=0.0035X 931.5 MeV3.26 MeV (3)设He和dn的动量分别为p1和p2,由动量 守恒定律得0=p:十P, 由此得p:和p:大小相等，由动能和动量关系 结合He核和}n的质量关系，得He核的动能 是E-m=1 E1与中子的动能E:之比是E。一m1-了 9.(1)月H+H-→He+n(2)3.13×10-9kg (3)2.78MeV 【解析】(1)根据核反应过程满足质量数和电荷数 守恒可知，“人造太阳”的核反应方程为H十 HHe+on (2)根据质能方程可得△E=△mc2 可得质量亏损为 △m=△E_17.6×10X1.6×10 c2 (3×10)3 一kg 3.13×10-9kg (3)设氚核的比结合能为E1,则有17.6MeV △E=4×7.03MeV-2X1.09MeV-3E. 解得E1=2.78MeV. 2024一2025学年度学科素养周测评（二十五） 物理·阶段检测（六）】 一、单项选择题 1.A【解析】黑体能够完全吸收入射的各种波长 参考答案及解析 的电磁波而不发生反射，A正确：任何物体都会 有热辐射，B错误：电磁波是一种物质，能在真 空中传播，C错误：一个物体所具有的能量是量 子化的，是一个非连续值，D错误。 2D【解析】题图甲中，线图包含条形磁铁内部 全部向右的磁感线，以及条形磁铁外部的部分 向左的磁感线，线图面积扩大时，向左的磁感线 条数增加，所以抵消向右的磁感线增加，那么穿 过线圈的磁通量减小，A错误：根据安培定则可 知通电导线电流方向水平向右时，其下方磁场 向里，磁场方向也是小磁针N极受力的方向，所 以小磁针N极应向里转动，B错误：根据安培定 则可知电磁铁上端为N极，电磁充气系给外部 充气，说明电磁铁上瑞与小磁体下瑞是相互吸 引状态，所以小磁体下瑞为S极，C错误；氨原 子光谱中的亮线是由原子从高能级向低能级跃 迁时释放出的光子形成的，光子能量等于两个 能级能量差，所以原子的发射光谱只有一些分立 的亮线，是由于原子的能级是分立的，D正确。 3.C【解析】H十H→He十dn是轻核聚变反 应方程，Th→1Pa十e是B衰变方程，A错 误：高速运动的a粒子轰击氮核可从氮核中打 出质子，其核反应方程为N十He→7O十H, B错误：每经过一次a囊变，电荷数少2，质量数 少4，每经过一次阝衰变，电荷数多1，质量数不 变，6Th衰变为据Rn,经过3次a表变、2次B 夜变，C正确；4U十。n→Ba十Kr十3。n 是核裂变方程，不是氢弹的核反应方程，D 错误 4.C【解析】8g氘共有4N个氘核，每2个氘 核反应就放出3.26MeV能量，所以释放的能 量为2NA×3.26MeV≈39.25X10MeV,C 正确。 二、多项选择题 5.BC【解析】氢原子由n=4能级跃迁到n=3 能级辐射的光子能量加上由n=3能级跃迁到 n=2能级辐射的光子能量等于由n=4能级跃 迁到n=2能级辐射的光子能量，即E~8十 E4=E根据E=A行，得A行十h后= 小元A错误，B正扇：由于4eV>3.4eV则处 YJ