第七周 核反应与核能计算（Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（教科版）

第七周　核反应与核能计算 (网阅作业,选择题请在答题区内作答) 一、单项选择题 1.Co的衰变方程式为CoNie+(其中是反中微子,它的电荷为零,质量可认为等于零)Co的半衰期约为5.27年,下列说法正确的是 (　 ) A.此核反应为α衰变 B.增大压强可使Co的半衰期变为10.54年 CNi的核子数为60,核电荷数为28 DCo衰变能释放e,说明其原子核内有e 2.(2025·四川绵阳高二期末)被称为新一代“人造太阳”的“中国环流三号”是目前我国规模最大、参数最高的可控核聚变装置。核聚变是两个轻核结合成质量较大的核的核反应过程。下列关于核聚变的说法正确的是 (　 ) A.在核聚变过程中,反应后原子核的比结合能减小 B.核聚变又叫热核反应,是因为反应过程中需要外界持续不断地提供能量 C.核聚变反应中平均每个核子释放的能量比核裂变反应中平均每个核子释放的能量少 D.地球上消耗的能量,绝大部分来自太阳内部核聚变释放的核能 3.(2025·四川广元高二期末)下列叙述正确的是 (　 ) A.人类第一次实现原子核的人工转变的核反应方程是NHeOH B.铀核裂变反应发生质量亏损吸收了能量,裂变产物原子核的比结合能小于铀核的比结合能 C.晶体熔化过程中要吸收热量,分子的平均动能变大 D.光电效应、康普顿效应说明光具有波动性,光的干涉、衍射现象说明光具有粒子性 4.(2025·四川泸州高二期末)重核裂变与轻核聚变的发现为核能的利用开辟了一条新的道路。以下有关重核裂变和轻核聚变的说法中正确的是 (　 ) A.目前世界各国核电站均使用的是聚变反应 B.裂变反应后产生新核的核子平均质量大于反应前核子的平均质量 C.轻核聚变方程HHHen中,氦核的比结合能大于氘核的比结合能 D.无论是裂变还是聚变都必须在高温下才能进行 5.(2025·广东韶关高二期末)聚变能是人类永久解决能源问题的重要途径。地球上并不存在天然氚,氚的供应成为实现受控氘氚聚变反应所必须解决的重要挑战之一,为此,利用高能中子与Li的氚增殖反应可以实现氚的循环利用,过程如图示。下列相关的核反应方程中正确的是 (　 ) AHHHee BHHHeH CnLiHeH DnLiH 6.(2025·重庆高考)在科学实验中可利用激光使原子减速,若一个处于基态的原子朝某方向运动,吸收一个沿相反方向运动的能量为E的光子后跃迁到相邻激发态,原子速度减小,动量变为p。普朗克常量为h,光速为c,则 (　 ) A.光子的波长为 B.该原子吸收光子后质量减少了 C.该原子吸收光子后德布罗意波长为 D.一个波长更长的光子也能使该基态原子跃迁到激发态 7.(2025·河南高考)由于宇宙射线的作用,在地球大气层产生的铍有两种放射性同位素Be和Be。测定不同高度大气中单位体积内二者的原子个数比,可以研究大气环境的变化。已知Be和Be的半衰期分别约为53天和139万年。在大气层某高度采集的样品中,研究人员发现Be和Be的总原子个数经过106天后变为原来的,则采集时该高度的大气中Be和Be的原子个数比约为 (　 ) A.1∶4 B.1∶2 C.3∶4 D.1∶1 二、多项选择题 8.(2025·山东枣庄高二期末)市面上流行一种发光钥匙链,主体部分为玻璃荧光管,管内密封少量氚气。放射性元素氚的半衰期为12.5年,核反应方程为HHee,衰变过程发出的电子与荧光涂层作用,从而发出有颜色的光。下列说法正确的是 (　 ) A.He的比结合能比H大 B.衰变产生的β射线用一张薄纸就可以挡住 C.核反应产生的电子来自于核内中子的转化 D.经过25年,荧光管内的氚核全部发生衰变 9.(2025·重庆高二阶段练习)关于氘与氚聚变成氦,下列说法正确的是 (　 ) A.氘核的结合能比氦核的小 B.核反应方程为HHHen C.由于该热核反应释放能量,故能自发进行 D.氘核与氚核的间距达到10-10 m就能发生核聚变 10.(2025·四川遂宁高二期末)太阳内部核反应的主要形式为HHe+e,已知H和He的质量分别为1.007 8 u和4.002 6 u,1 u相当于931 MeV的能量,忽略电子的质量,太阳平均每秒损失的质量为4.22×109 kg,电子电荷量e=1.6× 10-19 C,光在真空中速度c=3.0×108 m/s。假设太阳损失的质量全部源自上述核反应,下列判断正确的是 (　 ) A.一次核反应的质量亏损为0.028 6 u B.一次核反应释放的能量约为26.6 MeV C.太阳每秒释放的能量约为3.8×1038 J D.太阳内部平均每秒减少的H个数约为5.85×1039 11.(2025·福建高考)现真空中有两个动量大小相等、方向相反的氘核与氚核相撞,发生核反应,核反应方程为HHHen+17.6 MeV,设反应释放的能量几乎全部转化为He与n的动能,则 (　 ) A.该反应有质量亏损 B.该反应为核裂变 Cn获得的动能约为14 MeV DHe获得的动能约为14 MeV 三、解答题 12.(10分)(2025·四川自贡高二阶段练习)核反应中释放的能量称作反应能,记为Q。反应能与反应前、后粒子的质量有关,Q>0的反应称作放能反应,Q<0的反应称作吸能反应。有如下核反应:H+HHen,已知H核、n核、H核、He核的静止质量分别为mp=1.007 276 u,mn=1.008 665 u,mH-3=3.015 501 u,mHe-3=3.014 932 u,u是原子质量单位,1 u对应的能量为931.5 MeV。 (1)求He的结合能及比结合能;(计算结果保留两位小数)(5分) (2)求该反应的反应能Q并判断该反应是吸能反应还是放能反应。(计算结果保留三位小数)(5分) 13.(16分)太阳能照射到地球上时,由于大气层的反射和吸收等作用,只有约n=50%到达地面。现测得在地球表面垂直太阳光方向每平方米面积上接收到太阳能的平均功率为P0=6.8×102 W。已知地球到太阳的距离r=1.5×1011 m,真空的光速c=3×108 m/s。(结果均保留两位小数) (1)求太阳辐射能量的总功率P;(4分) (2)为简单计算,认为太阳辐射频率相同的电磁波,照射到地面时,全部被反射。求太阳光垂直照射地面时产生的光压(压强)大小I;(8分) (3)太阳内部进行着多种核聚变反应过程,反应过程可简化为:四个质子聚变为一个氦核,放出2个正电子和2个中微子(符号ν),同时放出E0=24.7 MeV的能量。可认为太阳辐射的能量完全来源于上述核反应。太阳的质量为M=2.0×1030 kg,质子的质量mH=1.67×10-27 kg;写出这个核聚变的反应方程,并计算每次核聚变的质量亏损。(4分) 1 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $