5.4核裂变与核聚变— 2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第三册检测word版含答案

5.4核裂变与核聚变
一、单选题
被誉为中国“人造太阳”的环流器二号M装置，是一款通过可控热核聚变反应为我们提供能源的装置，该款装置的核心温度可达2亿摄氏度，其温度比真正的太阳还高。下列核反应方程中不属于聚变反应的是
A.
B.
C.
D.
太阳内部持续进行着这样的热核反应：，X的电荷量为e，下列说法正确的是
A.
X为电子
B.
X为质子
C.
D.
2006年3月23日央视报道，中科院离子物理所经过八年的艰苦奋斗，终于率先建成了世界上第一个全超导的托卡马克试验装置并调试成功，这种装置被称为“人造太阳”。其中和是重要的核燃料，核反应方程为，则下列说法正确的是
A.
X是电子
B.
该反应是人工核反应
C.
生成物比反应物的比结合能大
D.
核反应前后的总质量不变
关于近代物理初步，下列说法正确的是
A.
裂变比聚变更难控制
B.
卢瑟福发现中子的核反应方程为
C.
居里夫妇发现了放射性同位素，同时发现了电子
D.
伽马粒子穿透能力强，不容易发现干涉和衍射现象
下列核反应式中，X代表质子的是
A.
B.
C.
D.
核反应方程：，，；下列判断正确的是
A.
方程属于衰变
B.
方程属于人工转变
C.
方程属于重核裂变
D.
方程是查德威克发现中子的核反应
原子弹和氢弹所涉及的基本核反应方程有：，；关于这两个方程，下列说法正确的是
A.
方程属于重核裂变
B.
方程属于衰变
C.
方程的核反应是太阳能的源泉
D.
方程中的与互为同位素
1932年考克劳夫特和瓦尔顿发明了世界上第一台粒子加速器。将一质子通过加速器加速后撞击静止的原子核，得到两个氦核，其核反应方程为：，该核反应的类型是
A.
核裂变
B.
核聚变
C.
原子核衰变
D.
原子核的人工转变
1953年莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用在衰变中产生的中微子与水中的核反应，间接证实了几乎没有质量且不带电的中微子的存在。中微子与水中的发生核反应的方程式为：中微子____，则方程式中空缺的粒子为
A.
B.
C.
D.
下列核反应方程正确的是
A.
铀核发生衰变的核反应是
B.
轻核聚变反应方程中，X表示中子
C.
铀核裂变的一种核反应方程
D.
发生衰变的核反应方程式为
在重核裂变的核反应中，有一种裂变：，其中和都属于中等质量的原子核，对于的原子序数A和质量数Z，下列判断正确的是
A.
、
B.
、
C.
、
D.
、
二、计算题
如图所示是铀核裂变的示意图。中子以速度v轰击静止的铀235产生激发态的铀236，再裂变成两个中等质量的核、，图示的核反应释放的核能为E。已知普朗克常量为h，光速为c。
求激发态铀236的速度；
写出核反应方程，并计算反应中的质量亏损；
求核反应中产生频率为v的光子能量和动量为p的中子的德布罗意波波长。
静止在匀强磁场中的一个核俘获了一个速度为的中子而发生核反应，生成粒子与一个新核．测得粒子的速度为，方向与反应前中子运动的方向相同，且与磁感线方向垂直。求：
写出核反应方程。
新核的速度。
求粒子与新核轨道半径之比。
求粒子与新核旋转周期之比。
答案和解析
1.
C2.
C3.
C4.
D5.
D6.
B7.
A8.
D9.
B10.
B11.
A
12.解：对于入射中子和铀核，可根据动量守恒得：
故可得激发态铀236的速度为：
核反应方程为：
反应中的质量亏损为：
核反应中产生的频率为v的光子能量为：
动量为p的中子的德布罗意波波长为：
13.解：
根据电荷数守恒、质量数守恒知，核反应方程为：。
核反应过程中，动量守恒，规定中子速度方向为正方向，根据动量守恒得，
，
代入数据有：，
则新核的速度，负号表示方向与中子方向相反；
根据得，，
粒子和新核的质量之比为，速度之比为，电量之比为，则半径之比为。
根据得，周期，
粒子和新核的质量之比为，电量之比为，则周期之比为。
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