第53讲 原子核和核能（专项训练）（上海专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

第53讲 原子核和核能 目录 模拟·基础演练 2 ⏳题型01 三种射线 2 ⏳题型02 核反应方程式 3 ⏳题型03 放射性和半衰期 5 ⏳题型04 质能公式 6 ⏳题型05 核聚变和核裂变 7 重难·创新演练 8 真题·实战演练 9 模拟·基础演练 ⏳题型01 三种射线 1．（26-27高三上·上海宝山·阶段检测）α粒子在很多物理实验中扮演着重要的角色，下列说法正确的是（     ） A．图甲表示的是α粒子散射实验，该实验揭示了原子核是可再分的 B．图乙表示的是磁场对α、β和γ射线的作用情况，其中③是α射线 C．图丙表示的是查德威克用α粒子轰击氮核发现了质子 D．图丁表示的是铀238放出一个α粒子后，质量数减少4，电荷数减少2成为新核 【答案】D 【详解】图甲、乙、丙、丁分别是α粒子散射实验、磁场对α、β和γ射线的作用、发现质子的实验和铀238的α衰变，逐项分析如下。 A．图甲表示的是α粒子散射实验，该实验揭示了原子的核式结构，说明原子可以再分，不能说明原子核是可再分的，故A错误； B．图乙表示的是磁场对α、β和γ射线的作用情况，由左手定则可知，带正电的α粒子受到的洛伦兹力方向向左，故①是α射线，故B错误； C．图丙表示的是卢瑟福用α粒子轰击氮核发现了质子，故C错误； D．图丁表示的是铀238发生α衰变，释放一个α粒子后，质量数减少4、电荷数减少2，成为新核，故D正确。 故选D。 2.（24-25高三上·上海·期中）如图，放射源发出未知射线，移开强磁场后计数器测得的数值保持不变，再将薄铝片移开，计数器测得的数值大幅上升，则未知射线中包含 ， A．射线     B．射线     C．射线 【答案】 A C 【详解】[1][2]将磁铁移开后，计数器所得计数率保持不变，说明穿过铝片的粒子中无带电粒子，故包含有 射线；将薄铝片移开，计数率大幅上升，说明射线中有穿透力很弱的粒子，因此放射源可能是和的混合放射源，故填A、C。 3. 如图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物质发生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂直纸面向里。以下判断可能正确的是（ ） A．a、b为β粒子的径迹 B．a、b为γ粒子的径迹 C．c、d为α粒子的径迹 D．c、d为β粒子的径迹 【答案】D 【解析】γ射线是不带电的光子流，在磁场中不偏转，故B错误； α粒子为氦核，带正电，由左手定则知，在图示磁场中逆时针偏转，故C错误； β粒子是带负电的电子流，根据左手定则，在图示磁场中顺时针偏转，故A错误，D正确。 ⏳题型02 核反应方程式 （24-25高三下·上海·阶段检测）二、放射性同位素电池 某植入人体的微型核电池内部装有150 mg钚-238（），体积仅18mm3。已知钚-238的半衰期为88年，衰变时放出α射线和γ射线，生成新核X。 4．写出钚-238衰变的核反应方程：_______。 5．经过132年，质量为_______mg的钚-238发生了衰变（结果保留3位有效数字）。 6．X的平均结合能_______（选涂：A．大于  B．等于  C．小于）钚-238的平均结合能。 7．若钚-238衰变过程中释放的能量E=5.5MeV，已知元电荷e=1.6×10-19C，普朗克常量h=6.63×10-34 J·s。则γ射线的波长λ=_______m（结果保留3位有效数字）。 【答案】4． 5．97.0 6．A 7．2.26×10-13 【详解】4．根据质量数与核电荷数守恒可知，其核反应方程为 5．根据半衰期意义可得 故经过132年，发生了衰变的钚-238质量为 6．生成的新核比原核更加稳定，平均结合能增大。故选A。 7．根据光电效应方程可得 代入数据解得 （25-26高二下·上海普陀·期末）1964年10月16日，中国第一颗原子弹在新疆罗布泊核试验基地成功爆炸，成为世界上第5个拥有核武器的国家。 8．某原子弹的核反应方程式为。 （1）反应方程式中，Z=______，该反应产生的中子数为______； （2）该核反应的类型为（ ） A．衰变    B．核聚变    C．核裂变 （3）已知、、的平均结合能分别为、和，则该核反应放出的能量为______。 （4）平均每个原子核发生核反应释放的能量约为，则1g全部发生核反应所释放出的能量最接近于（ ） A．    B．    C．    D． 9．在链式反应中，中子起到了决定性的作用。 （1）发现中子的科学家是______，发现中子的核反应方程式为____________________； （2）中子的质量约，化成国际单位制为______kg（保留3位有效数字）； （3）根据粒子分类，中子属于（ ） A．重子    B．轻子    C．规范玻色子    D．希格斯粒子 【答案】8． 38 2 C C 9． 查德威克 A 【详解】8．[1]根据电荷数守恒有92=54+Z 解得Z=38 [2]根据质量数守恒有235+1=140+94+m 解得m=2 [3]原子弹的核反应类型为核裂变。 故选C。 [4]原子核的结合能等于比结合能与核子数的乘积，中子的结合能为0，由于核反应释放的能量等于生成核的结合能与反应核的结合能之差，可知，该核反应放出的能量 [5]1g的原子核的数目 则1g全部发生核反应所释放出的能量 故选C。 9．[1][2]发现中子的科学家是查德威克，发现中子的核反应方程式为 [3] [4]根据粒子分类，中子属于重子。故选A。 ⏳题型03 放射性和半衰期 10．（26-27高三上·上海长宁·阶段检测）磷30具有放射性，其衰变方程为________。的半衰期是2.5 min，经过10 min后还剩________g。 【答案】 / 【详解】[1]设放出的粒子为，由质量数守恒和电荷数守恒得、 即放出的是正电子，故衰变方程为 [2]是半衰期的倍，即经历了个半衰期， 由，代入得 11.（24-25高二下·上海·期末）钴60衰变产生的γ射线可用于治疗，其衰变方程为。钴60衰变过程中任意时刻的质量m与初始时刻的质量的比值随时间t的变化规律如图所示。X的中子数为 ；钴60的半衰期为 （用、表示） 【答案】 32 【详解】[1]根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为60，电荷数为28，则中子数为60-28=32； [2]由到为一个半衰期，即半衰期为。 ⏳题型04 质能公式 12. 如图所示，图甲为原子核的比结合能与质量数关系曲线，图乙为原子核的平均核子质量与原子序数的关系曲线，根据两曲线，下列说法正确的是（　　） A．根据图甲可知，核的结合能约为7MeV B．根据图甲可知，核的结合能比核的结合能更大 C．根据图乙可知，核D裂变成核E和F的过程中，比结合能减小 D．根据图乙可知，若A、B能结合成C，结合过程一定要吸收能量 【答案】B 【解析】A．图甲中核的比结合能约为7MeV，但图中不能看出核的比结合能，故A错误； B．分析图甲可知，核比核的比结合能略小，但核子数远大于核，根据结合能等于比结合能与核子数的乘积可知，核的结合能比核的结合能更大，故B正确； C．将D分裂成E、F，由图可知是重核的裂变，因此核子的比结合能将增大，故C错误； D．若A、B能结合成C，平均核子质量减少，会有质量亏损，释放出核能，故D错误。 13．（2026·上海长宁·一模）处于激发态的核会发生β衰变，核反应方程是。若核质量等于核质量，电子质量为0.51MeV/c2，在上述两个核反应过程中，原子核被视为静止，则衰变释放的能量为（     ） A．5.49MeV B．6.51MeV C．8.23MeV D．9.25MeV 【答案】 A 【详解】氘核撞击铝核发生核反应，产生处于某一激发态和基态的同位素核（）以及两种不同能量的质子。根据能量守恒可得，能量为3MeV和9MeV的质子分别对应处于激发态的和处于基态的。 激发态的回到基态会释放能量 核质量等于核质量，则衰变释放的能量主要来源于激发态的核跃迁产生的能量差。 电子质量为，则衰变释放能量 故选A。 ⏳题型05 核聚变和核裂变 14．（26-27高三上·上海奉贤·阶段检测）反应堆中控制棒的作用是（     ） A．吸收中子 B．使中子减速 C．吸收热量 D．屏蔽辐射 【答案】A 【详解】反应堆中控制棒通常是由硼和镉等易于吸收中子的材料制成的，作用是吸收中子，以此控制核反应的速率。故选A。 15．（26-27高三上·上海奉贤·阶段检测）如图为转化为并裂变的过程示意图。下列说法正确的是（     ）。 A．比多一个质子 B．转化为的过程是衰变 C．转化为的过程中释放一个原子核外的电子 D．的平均结合能小于的平均结合能 【答案】D 【详解】A．的质子数为90，的质子数为91，故比少一个质子，故A错误： B．由示意图知转化为的过程先有 然后有 后一过程中子变质子同时释放了一个电子，是β衰变，不能直接认为转化为的过程是β衰变，故B错误； C．转化为的过程中释放的电子是由原子核内一个中子转化为一个质子和一个电子而产生的，不是原子核外的电子，故C错误； D．衰变后生成的原子核比衰变前的原子核更加稳定，平均结合能更大，的平均结合能小于的平均结合能，故D正确。 故选D。 重难·创新演练 （25-26高二下·上海普陀·期末）东方超环（EAST）俗称“人造太阳”，是我国自主研制的一种利用强磁场约束超高温核燃料、以模拟太阳能量产生过程的大型科学装置。在其运行过程中，将氘气与氚气电离，产生氘核和氚核，再经加热使其高速碰撞，发生核反应，生成氦核，并释放粒子X与射线，反应方程为：。 1．该核反应是______。 A．衰变 B．衰变 C．核聚变 D．核裂变 2．已知氘核的结合能为，氚核的结合能为，氦核的结合能为，则结合能之间满足关系式_______。 A． B． C． 3．EAST装置利用环形匀强磁场约束高温核燃料，磁场区域为内半径、外半径的同心圆环，磁场方向垂直纸面向里，氘核与氚核可从内圆区域以相同速率、沿任意方向射入该磁场区域，如图。已知氘核与氚核比荷分别为、，为确保它们进入磁场后均不穿出外边界，磁场的磁感应强度至少为_____。 A． B． C． D． 【答案】1．C 2．C 3．D 【详解】1．该反应是轻核（氘核、氚核）结合为较重的氦核，属于核聚变。故选C。 2．该核聚变反应释放能量，核反应后总结合能大于反应前总结合能，反应前总结合能为 ， 因此满足 故选C。 3．粒子沿任意方向射入磁场时，最容易穿出外边界的情况为：粒子从内圆边缘出发，轨迹刚好与外圆相切，此时粒子轨迹最大半径 洛伦兹力提供向心力 解得 其中 可知比荷越小，轨迹半径越大，越容易穿出，已知 因此需要满足比荷更小的 不穿出，代入 解得 故选D。 真题·实战演练 1．（25-26高三上·上海徐汇·期中）量子学。量子力学（Quantum Mechanics），为物理学理论，是研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支，主要研究原子、分子、凝聚态物质，以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论。 （1）太阳内部发生的反应是核聚变，即氢原子核在高温高压条件下聚合成氦原子核并释放能量的过程。 其核反应方程为，则是（     ） A．核 B．核 C．Li核 D．Be核 （2）碘125衰变时产生射线，医学上利用此特性可治疗某些疾病。碘125的半衰期为60天，若将一定质量的碘125植入患者病灶组织，经过180天剩余碘125的质量为刚植入时的（     ） A． B． C． D． （3）如图，一个原子核经图中所示的一系列、衰变后，生成稳定的原子核，则在此过程中经历了_____次衰变、_____次衰变，放射出电子的总个数为_____个。 （4）2020年1月10日，黄旭华获2019年国家最高科学技术奖。他是中国第一代核潜艇总设计师，成功研制了我国第一代核潜艇，为我国海基核力量实现从无到有的历史性跨越做出了卓越的贡献。核潜艇是以核反应堆为动力来源的潜艇，反应堆的核反应方程式为：，下列说法正确的是（     ） A．元素有56个质子，144个中子 B．的比结合能（平均结合能）大于的比结合能 C．根据，裂变后释放核能，裂变过程质量发生亏损 D．要能发生链式反应，铀块的体积应小于临界体积 【答案】（1）B （2）B （3） 8 6 6 （4）C 【详解】（1）根据核反应过程质量数守恒，可知X的质量数为 根据核反应过程电荷数守恒，可知X的电荷数为 可知X是核。 故选B。 （2）设刚植入时碘的质量为，经过180天后的质量为，根据剩余质量公式 代入天，半衰期天 解得 故选B。 （3）[1][2][3]由图分析可知，核反应方程为 设经过次衰变，次衰变，由电荷数与质量数守恒可得， 解得， 每一次衰变放出1个电子，可知放出6个电子。 （4）A．根据核反应过程质量数守恒有 解得 根据核反应过程电荷数守恒有 解得 则中子数为，故A错误； B．重核裂变后，产物为中等质量核，中等质量核的比结合能更大，因此的比结合能小于的比结合能，故B错误； C．裂变释放核能，根据质能方程，释放能量的本质是反应过程发生质量亏损，故C正确； D．发生链式反应要求铀块体积大于等于临界体积，D错误。 故选C。 2．（24-25高二下·上海杨浦·期末）天文学家通过研究太阳光谱明确了太阳的元素组成，认识到太阳是一颗依靠内部氢聚变为氦的核反应来发光发热的等离子球。 （1）太阳的高温内核可以产生包含一切波长的白光，这些白光经过太阳的低温外层大气时，会被其中的元素原子选择性吸收特定波长的光，最终形成太阳光谱。 ①如图可能为太阳光谱的是______。 A． B． C． ②太阳的外层大气中存在H、He+、He、C5+等原子（或离子），这些原子（或离子）的光谱不能用玻尔理论解释的是______。 A．H原子 B．He+离子 C．He原子 D．C5+离子 ③（多选）图示为He+离子的能级分布示意图，已知普朗克常量h=6.626×10-34 J⋅s，元电荷e=1.602×10-19 C。处于基态的He+离子______。 A．能完全吸收频率为1.233×1016 Hz的光子后，跃迁至n=4能级 B．能部分吸收频率为1.245×1016 Hz的光子后，跃迁至n=4能级 C．跃迁至n=4能级后，电子轨道半径增大、动能减小 D．不能吸收频率为1.432×1016 Hz的光子 （2）太阳内部温度高、密度大，发生着氢聚变成氦的核反应。 ①聚变反应需要高温条件，又被称为热核反应，其原因是______。 ②核聚变时需对参与聚变的高温高密等离子体进行约束，太阳中的约束方式为______。 A．磁约束 B．惯性约束 C．激光约束 D．引力约束 （3）太阳内部的核聚变称为循环，共分为三步，括号内为每一步反应释放的能量： 第一步  H+ H→H+□（0.42MeV） 第二步H+ H→He（5.49MeV） 第三步 He+He→ He+2H（12.86MeV） ①第一步产物中的“□”为______。 A． n B．e C． n D．e ②已知质子质量mp=1.673×10-27kg，中子质量mn=1.675×10-27 kg，氘核（ H）平均结合能=1.11MeV。由第二步反应可得， He核的平均结合能为______ MeV；由循环的整个过程，每净消耗1g质子，循环释放的总能量为______ J。（保留两位有效数字） 【答案】（1） C C AC （2） 原子核间存在巨大的库仑斥力，需使原子核获得足够大的动能以克服斥力而接近到强相互作用力的作用距离 D （3） B 【详解】（1）[1]A．图A为连续光谱，故A错误； B．图B为明线光谱，故B错误； C．太阳光谱是连续白光通过低温外层大气后，特定波长被吸收形成的吸收光谱，表现为连续光谱背景上的暗线，故C正确； 故选C。 [2]A．H原子核外只有一个电子，玻尔理论可解释其光谱，故A错误； B．离子核外只有一个电子，玻尔理论可解释其光谱，故B错误； C．He原子核外有两个电子，电子间相互作用不能忽略，玻尔理论不能解释其光谱，故C正确； D．离子核外只有一个电子，玻尔理论可解释其光谱，故D错误； 故选C。 [3]AB．从基态跃迁到能级所需能量为 由能级差得 由光子能量公式得，故A正确，B错误； C．电子跃迁至较高能级后轨道半径增大，库仑力做负功使电子动能减小，故C正确； D．由光子能量公式得该光子的能量为 该能量大于电离能，可被吸收并使离子电离，故D错误。 故选AC。 （2）[1]原子核带正电，聚变时需克服核间巨大的库仑斥力，只有在高温下原子核具有足够大的动能，才可能接近到强相互作用力的作用距离。 [2]A．太阳内部的约束并非外加磁场，故A错误； B．太阳不是依靠短时惯性限制等离子体膨胀，故B错误； C．太阳内部没有采用激光驱动约束，故C错误； D．太阳质量巨大，自身引力将高温高密的等离子体约束在核心区域，属于引力约束，故D正确。 故选D。 （3）[1]第一步反应中质量数守恒和电荷数守恒，未知粒子的质量数为，电荷数为， 故为正电子，故B正确； A、C、D的质量数或电荷数不满足守恒，故ACD错误。 故选B。 [2]氘核的总结合能为 由第二步反应的结合能变化得 氦-3核的平均结合能为 [3]完整循环中第一、二步反应各发生两次，净消耗个质子，循环释放的总能量为 由题给反应能量得 每个质子对应释放的能量为，质子数为 由能量换算得 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第53讲 原子核和核能 目录 模拟·基础演练 2 ⏳题型01 三种射线 2 ⏳题型02 核反应方程式 3 ⏳题型03 放射性和半衰期 4 ⏳题型04 质能公式 4 ⏳题型05 核聚变和核裂变 5 重难·创新演练 5 真题·实战演练 6 模拟·基础演练 ⏳题型01 三种射线 1．（26-27高三上·上海宝山·阶段检测）α粒子在很多物理实验中扮演着重要的角色，下列说法正确的是（     ） A．图甲表示的是α粒子散射实验，该实验揭示了原子核是可再分的 B．图乙表示的是磁场对α、β和γ射线的作用情况，其中③是α射线 C．图丙表示的是查德威克用α粒子轰击氮核发现了质子 D．图丁表示的是铀238放出一个α粒子后，质量数减少4，电荷数减少2成为新核 2.（24-25高三上·上海·期中）如图，放射源发出未知射线，移开强磁场后计数器测得的数值保持不变，再将薄铝片移开，计数器测得的数值大幅上升，则未知射线中包含 ， A．射线     B．射线     C．射线 3. 如图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物质发生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂直纸面向里。以下判断可能正确的是（ ） A．a、b为β粒子的径迹 B．a、b为γ粒子的径迹 C．c、d为α粒子的径迹 D．c、d为β粒子的径迹 ⏳题型02 核反应方程式 （24-25高三下·上海·阶段检测）二、放射性同位素电池 某植入人体的微型核电池内部装有150 mg钚-238（），体积仅18mm3。已知钚-238的半衰期为88年，衰变时放出α射线和γ射线，生成新核X。 4．写出钚-238衰变的核反应方程：_______。 5．经过132年，质量为_______mg的钚-238发生了衰变（结果保留3位有效数字）。 6．X的平均结合能_______（选涂：A．大于  B．等于  C．小于）钚-238的平均结合能。 7．若钚-238衰变过程中释放的能量E=5.5MeV，已知元电荷e=1.6×10-19C，普朗克常量h=6.63×10-34 J·s。则γ射线的波长λ=_______m（结果保留3位有效数字）。 （25-26高二下·上海普陀·期末）1964年10月16日，中国第一颗原子弹在新疆罗布泊核试验基地成功爆炸，成为世界上第5个拥有核武器的国家。 8．某原子弹的核反应方程式为。 （1）反应方程式中，Z=______，该反应产生的中子数为______； （2）该核反应的类型为（ ） A．衰变    B．核聚变    C．核裂变 （3）已知、、的平均结合能分别为、和，则该核反应放出的能量为______。 （4）平均每个原子核发生核反应释放的能量约为，则1g全部发生核反应所释放出的能量最接近于（ ） A．    B．    C．    D． 9．在链式反应中，中子起到了决定性的作用。 （1）发现中子的科学家是______，发现中子的核反应方程式为____________________； （2）中子的质量约，化成国际单位制为______kg（保留3位有效数字）； （3）根据粒子分类，中子属于（ ） A．重子    B．轻子    C．规范玻色子    D．希格斯粒子 ⏳题型03 放射性和半衰期 10．（26-27高三上·上海长宁·阶段检测）磷30具有放射性，其衰变方程为________。的半衰期是2.5 min，经过10 min后还剩________g。 11.（24-25高二下·上海·期末）钴60衰变产生的γ射线可用于治疗，其衰变方程为。钴60衰变过程中任意时刻的质量m与初始时刻的质量的比值随时间t的变化规律如图所示。X的中子数为 ；钴60的半衰期为 （用、表示） ⏳题型04 质能公式 12. 如图所示，图甲为原子核的比结合能与质量数关系曲线，图乙为原子核的平均核子质量与原子序数的关系曲线，根据两曲线，下列说法正确的是（　　） A．根据图甲可知，核的结合能约为7MeV B．根据图甲可知，核的结合能比核的结合能更大 C．根据图乙可知，核D裂变成核E和F的过程中，比结合能减小 D．根据图乙可知，若A、B能结合成C，结合过程一定要吸收能量 13．（2026·上海长宁·一模）处于激发态的核会发生β衰变，核反应方程是。若核质量等于核质量，电子质量为0.51MeV/c2，在上述两个核反应过程中，原子核被视为静止，则衰变释放的能量为（     ） A．5.49MeV B．6.51MeV C．8.23MeV D．9.25MeV ⏳题型05 核聚变和核裂变 14．（26-27高三上·上海奉贤·阶段检测）反应堆中控制棒的作用是（     ） A．吸收中子 B．使中子减速 C．吸收热量 D．屏蔽辐射 15．（26-27高三上·上海奉贤·阶段检测）如图为转化为并裂变的过程示意图。下列说法正确的是（     ）。 A．比多一个质子 B．转化为的过程是衰变 C．转化为的过程中释放一个原子核外的电子 D．的平均结合能小于的平均结合能 重难·创新演练 （25-26高二下·上海普陀·期末）东方超环（EAST）俗称“人造太阳”，是我国自主研制的一种利用强磁场约束超高温核燃料、以模拟太阳能量产生过程的大型科学装置。在其运行过程中，将氘气与氚气电离，产生氘核和氚核，再经加热使其高速碰撞，发生核反应，生成氦核，并释放粒子X与射线，反应方程为：。 1．该核反应是______。 A．衰变 B．衰变 C．核聚变 D．核裂变 2．已知氘核的结合能为，氚核的结合能为，氦核的结合能为，则结合能之间满足关系式_______。 A． B． C． 3．EAST装置利用环形匀强磁场约束高温核燃料，磁场区域为内半径、外半径的同心圆环，磁场方向垂直纸面向里，氘核与氚核可从内圆区域以相同速率、沿任意方向射入该磁场区域，如图。已知氘核与氚核比荷分别为、，为确保它们进入磁场后均不穿出外边界，磁场的磁感应强度至少为_____。 A． B． C． D． 真题·实战演练 1．（25-26高三上·上海徐汇·期中）量子学。量子力学（Quantum Mechanics），为物理学理论，是研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支，主要研究原子、分子、凝聚态物质，以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论。 （1）太阳内部发生的反应是核聚变，即氢原子核在高温高压条件下聚合成氦原子核并释放能量的过程。 其核反应方程为，则是（     ） A．核 B．核 C．Li核 D．Be核 （2）碘125衰变时产生射线，医学上利用此特性可治疗某些疾病。碘125的半衰期为60天，若将一定质量的碘125植入患者病灶组织，经过180天剩余碘125的质量为刚植入时的（     ） A． B． C． D． （3）如图，一个原子核经图中所示的一系列、衰变后，生成稳定的原子核，则在此过程中经历了_____次衰变、_____次衰变，放射出电子的总个数为_____个。 （4）2020年1月10日，黄旭华获2019年国家最高科学技术奖。他是中国第一代核潜艇总设计师，成功研制了我国第一代核潜艇，为我国海基核力量实现从无到有的历史性跨越做出了卓越的贡献。核潜艇是以核反应堆为动力来源的潜艇，反应堆的核反应方程式为：，下列说法正确的是（     ） A．元素有56个质子，144个中子 B．的比结合能（平均结合能）大于的比结合能 C．根据，裂变后释放核能，裂变过程质量发生亏损 D．要能发生链式反应，铀块的体积应小于临界体积 2．（24-25高二下·上海杨浦·期末）天文学家通过研究太阳光谱明确了太阳的元素组成，认识到太阳是一颗依靠内部氢聚变为氦的核反应来发光发热的等离子球。 （1）太阳的高温内核可以产生包含一切波长的白光，这些白光经过太阳的低温外层大气时，会被其中的元素原子选择性吸收特定波长的光，最终形成太阳光谱。 ①如图可能为太阳光谱的是______。 A． B． C． ②太阳的外层大气中存在H、He+、He、C5+等原子（或离子），这些原子（或离子）的光谱不能用玻尔理论解释的是______。 A．H原子 B．He+离子 C．He原子 D．C5+离子 ③（多选）图示为He+离子的能级分布示意图，已知普朗克常量h=6.626×10-34 J⋅s，元电荷e=1.602×10-19 C。处于基态的He+离子______。 A．能完全吸收频率为1.233×1016 Hz的光子后，跃迁至n=4能级 B．能部分吸收频率为1.245×1016 Hz的光子后，跃迁至n=4能级 C．跃迁至n=4能级后，电子轨道半径增大、动能减小 D．不能吸收频率为1.432×1016 Hz的光子 （2）太阳内部温度高、密度大，发生着氢聚变成氦的核反应。 ①聚变反应需要高温条件，又被称为热核反应，其原因是______。 ②核聚变时需对参与聚变的高温高密等离子体进行约束，太阳中的约束方式为______。 A．磁约束 B．惯性约束 C．激光约束 D．引力约束 （3）太阳内部的核聚变称为循环，共分为三步，括号内为每一步反应释放的能量： 第一步  H+ H→H+□（0.42MeV） 第二步H+ H→He（5.49MeV） 第三步 He+He→ He+2H（12.86MeV） ①第一步产物中的“□”为______。 A． n B．e C． n D．e ②已知质子质量mp=1.673×10-27kg，中子质量mn=1.675×10-27 kg，氘核（ H）平均结合能=1.11MeV。由第二步反应可得， He核的平均结合能为______ MeV；由循环的整个过程，每净消耗1g质子，循环释放的总能量为______ J。（保留两位有效数字） 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $