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【备战2022】高考物理选择题专项练习集：重核的裂变 链式反应 核反应堆(成都专栏)
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这是一份【备战2022】高考物理选择题专项练习集：重核的裂变 链式反应 核反应堆(成都专栏)，共9页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，多项选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（共26小题；共104分）
1. 原子弹爆炸时的主要杀伤因素是
A. 光热辐射B. 贯穿本领C. 冲击波D. 放射性污染
2. 在核反应堆外修建很厚的水泥层是为了防止
A. 核爆炸B. 放射线外泄C. 核燃料外泄D. 慢中子外泄
3. 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
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
4. 下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是
A. 图甲：卢瑟福通过分析 α 粒子散射实验结果，发现了质子和中子
B. 图乙：用中子轰击铀核使其发生聚变，链式反应会释放出巨大的核能
C. 图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的
D. 图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子核内还有复杂结构
5. 重核的裂变就是
A. 重核分裂成核子的核反应
B. 重核分裂成许多质量很小的轻核的核反应
C. 重核分裂成两个或两个以上中等质量的核的核反应
D. 中等质量的核分裂为质量很小的轻核的核反应
6. 关于核反应的知识，下列说法正确的是
A. Rn86222→P84218+X，C614→N714+Y，X 粒子的穿透本领比 Y 粒子弱
B. He24+Al1327→P1530+n01 是聚变方程
C. 一个静止的硒核发生 β 衰变，Se3482→Kr3682+2e−10，反应前后质量守恒
D. 核反应方程 是太阳中主要进行的热核反应之一
7. 关于铀核裂变的说法正确的是
A. 铀核裂变可能产生多种产物
B. 铀核裂变要靠 α 粒子轰击铀核才能产生
C. 中子打击铀核时，铀核发生裂变，中子将被弹回去轰击别的铀核
D. 各种铀元素的同位素在受到轰击时产生裂变的概率是一样的
8. 下列核反应中，属于核裂变反应的是
A. B.
C. D.
9. 人类对核能的开发和利用不断取得新的进展，根据目前的科研水平，你认为下列关于原子弹和核电站的说法中正确的是
A. 原子弹利用核裂变，核电站利用核聚变
B. 原子弹利用核聚变，核电站利用核裂变
C. 原子弹对聚变的链式反应不加控制
D. 核电站控制裂变的链式反应速度
10. 铀核既可以发生衰变，也可以发生裂变，下列说法正确的是
A. 衰变和裂变都能自发发生
B. 衰变和裂变都不能自发发生
C. 衰变能自发发生而裂变不能自发发生
D. 衰变不能自发发生而裂变能自发发生
11. 如图是慢中子反应堆的示意图，对核反应堆的下列说法中正确的是
A. 铀 235 容易吸收快中子发生裂变反应
B. 快中子跟减速剂的原子核碰撞后能量减少，变成慢中子，慢中子不容易被铀 235 俘获而引起裂变反应
C. 控制棒由镉做成，当反应过于激烈时，使控制棒插入深一些，让它多吸收一些中子，链式反应的速度就会慢一些
D. 若要使裂变反应更激烈一些，应使控制棒插入深一些，使大量快中子碰撞控制棒后变成慢中子，链式反应的速度就会快一些
12. 下列说法正确的是
A. N715+H11→C612+He24 是 α 衰变方程
B. He24+Al1327→P1530+n01 是 β 衰变方程
C. H12+H11→He23+γ 是核聚变反应方程
D. U92238→Th90234+He24 是核裂变反应方程
13. 2020 年 3 月 15 日中国散列中子源 (CSNS) 利用中子成像技术帮助中国科技大学进行了考古方面的研究。散射中子源是研究中子特性、探测物质微观结构和运动的科研装置。下列关于中子研究的说法正确的是
A. α 粒子轰击 N714，生成 O817 并产生了中子
B. U92238 经过 4 次 α 衰变，2 次 β 衰变后，新核与原来的原子核相比中子数少了 10 个
C. γ 射线实质是高速中子流，可用于医学的放射治疗
D. 核电站可通过“慢化剂”控制中子数目来控制核反应的速度
14. 关于铀核的裂变，下列说法不正确的是
A. 铀核裂变的产物可以是三部分，也可以是四部分
B. 铀核裂变时释放的中子不一定是 3 个
C. 铀块的质量对产生链式反应无影响
D. 只有速度与热运动相当的中子最适合引发裂变
15. 链式反应中，重核裂变时放出的可以使裂变不断进行下去的粒子是
A. 质子B. 中子C. β 粒子D. α 粒子
16. 铀 235 容易俘获哪一种粒子而发生裂变，释放核能
A. 快中子B. 慢中子C. α 粒子D. 质子
17. 当一个重核裂变时，它所产生的两个核
A. 含有的质子数比裂变前重核的质子数少
B. 含有的中子数比裂变前重核的中子数多
C. 裂变时释放的能量等于俘获中子时得到的能量
D. 可能是多种形式的两个核的组合
18. 原子核反应有广泛的应用，如用于核电站等，在下列反应中，属于核裂变反应的是
A. B510+n01→Li27+He24 B. U92238→Th90234+He24
C. N714+He24→O817+H11 D. U92235+n01→Ba56141+Kr3692+3n01
19. 中国有亚洲最大的潜艇部队，拥有自行开发的宋级柴电动力潜艇和汉级核动力潜艇，核动力潜艇中核反应堆释放的核能被转化成动能和电能，核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量的核能。核反应方程 U92235+n→Ba56141+Kr3692+αX 是反应堆中发生的众多核反应的一种，n 为中子，X 为待求粒子，α 为 X 的个数，则
A. X 为质子 α=3 B. X 为质子 α=2
C. X 为中子 α=2 D. X 为中子 α=3
20. 我国广东大亚湾核电站是我国首座大型商用核电站，年发电量近 150 亿千瓦时。核电站是利用核裂变产生的核能来发电的。下列四个核反应方程属于核裂变反应的是
A. U92238→Th90234+He24 B. U92238+n01→Ba36141+Kr3692+3n01
C. N714+He24→O817+H11 D. H12+H12→He24+n01
21. 下列说法正确的是
A. 德布罗意波长相等的质子和电子，它们的动能也相等
B. 铀核裂变的一种核反应方程 U92235→Ba56141+3692Kr+201n
C. 原子在 a 、 b 两个能量级的能量分别为 Ea 、 Eb，且 Ea>Eb，当原子从 a 跃迁到 b 能级时，放出光子的波长 λ=hEa−Eb（其中 h 为普朗克常量）
D. 设质子、中子、 α 粒子的质量分别为 m1 、 m2 、 m3，两个质子和两个中子结合成一个 α 粒子，释放的能量是 (2m1+2m2−m3)c2
22. 铀是常用的一种燃料，若它的原子核发生了如下的裂变反应：U92235+n01→a+b+2n01 则 a+b 可能是
A. Xe54140+Kr3693B. Ba56141+Kr3692C. Ba56141+Sr3893D. Xe54140+Sr3894
23. 2019 年 4 月 23 日，海军建军 70 周年阅兵式上，中国海军新型攻击核潜艇 093 改进型攻击核潜艇公开亮相。核潜艇是以核反应堆作动力源。关于核反应，下列说法正确的是
A. 核反应方程 C612→N712+e−10 属于 β 衰变，而 β 射线来自原子外层的电子
B. 核反应方程 H13+H12→He24+n01 属于聚变，是核潜艇的动力原理
C. 核反应方程 U92235+n01→Ba56144+Kr3689+301n 属于裂变，是原子弹裂变反应原理
D. 核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和
24. 2017 年 1 月 9 日，大亚湾反应堆中微子实验工程获得国家自然科学一等奖，大多数原子核发生核反应的过程都伴有中微子的产生，例如核裂变、核聚变，β 衰变等，下列关于核反应的说法正确的是
A. 12H+12H→24He+01n 属于 α 衰变，90234Th→91234Pa+−10e 属于 β 衰变
B. 92235U+01n→56144Ba+3689Ba+301n 属于核聚变
C. 92238U 衰变为 86222Rn，经过 4 次 α 衰变，6 次 β 衰变
D. 23He+1327Al→1530P+01n 属于原子核人工转变
25. 下列有关原子核的反应中，正确的是
A. U92238→Th90235+He24 是 α 衰变
B. Be19+He24→C612+n01 是核聚变
C. 是 α 衰变，其中的 y=206，X 的中子数为 124
D. U92235+n01=Ba56144+Kr3489+3n01 是核聚变
26. 下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法不正确的是
A. 图甲：卢瑟福通过分析 α 粒子散射实验结果，发现了质子和中子
B. 图乙：用中子轰击铀核使其发生裂变，链式反应会释放出巨大的核能
C. 图丙：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一
D. 图丁：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的
二、双项选择题（共3小题；共12分）
27. 人类通过链式反应来利用核能的方式有
A. 利用可控制的快中子链式反应，制成原子弹
B. 利用不可控制的快中子链式反应，制成原子弹
C. 利用可控制的慢中子链式反应，建成原子反应堆
D. 利用不可控制的慢中子链式反应，建成原子反应堆
28. 下列关于裂变反应的说法正确的是
A. 裂变反应必须在几百万度的高温下才能发生
B. 要能发生链式反应，铀块的体积必须超过临界体积
C. 原子弹就是利用核裂变制成的
D. 裂变反应放出大量热量，故不遵守能量守恒定律
29. 以下说法中正确的是
A. 卢瑟福用 α 粒子轰击铍原子核发现了质子，并预言了中子的存在
B. 强相互作用是引起原子核 β 衰变的原因，核力是强相互作用的一种表现
C. 核电站使用镉棒作为控制棒，因为镉吸收中子的能力很强
D. 使用 X 射线照射食品可以杀死细菌，延长保存期
三、多项选择题（共1小题；共4分）
30. 关于原子核反应堆，下列说法正确的是
A. 铀棒是核燃料，裂变时释放能量
B. 镉棒的作用是控制反应堆的功率
C. 石墨的作用是吸收中子
D. 冷却剂的作用是控制反应堆的温度和输出热能
答案
第一部分
1. C
2. B
【解析】修建很厚水泥层的目的是用来屏蔽裂变产物放出的各种射线，故B项正确。
3. C
4. C
【解析】卢瑟福通过 α 粒子散射实验提出原子的核式结构，A项错。中子轰击铀核属于裂变，B项错；玻尔理论中的能级跃迁，说明发光频率不连续的，C项正确。汤姆孙发现电子，揭示了原子结构的模型，D项错。
5. C
【解析】核反应中把重核分裂成中等质量的核，并释放出核能的反应，称为核裂变。
6. A
【解析】由质量数和电荷数守恒知，X 为 He24，即 α 粒子，Y 为 e−10，即电子，则 X 粒子的穿透本领比 Y 粒子弱，故A正确；
为人工转变，故B错误；
β 衰变放出能量，质量发生亏损，故C错误；
为核裂变，太阳中主要进行的热核反应为核聚变，故D错误。
7. A
8. D
【解析】核裂变是重核被中子轰击后分裂成两个质量差不多的新原子核，并放出核能的过程，故D正确。
9. D
10. C
11. C
【解析】慢中子容易被铀吸收，A、B错；要使链式反应的速度慢一些，镉棒应插入深一些，C对D错。
12. C
【解析】A. N715+H11→C612+He24 该反应是在人为条件下发生的，是人工核反应，故A错误；
B. He24+Al1327→P1530+n01 该反应时在人为条件下发生的，是人工核反应，故B错误；
C. H12+H11→He23+γ 是重要的轻核聚变反应方程，故C正确；
D. U92238→Th90234+He24 是自然存在的，有氦原子生成，是 α 衰变方程，故D错误。
13. B
14. C
15. B
【解析】链式反应是重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程，故选项B正确。
16. B
17. D
【解析】由于在裂变反应中吸收一个中子而释放出几个中子，质子数没有发生变化，而两个新核的中子数减少，A、B错误；
反应前后质量发生了亏损而释放出能量，并不等于俘获中子的能量，在裂变反应中，产物并不是唯一的，故C错误，D正确。
18. D
【解析】 B510+n01→Li27+He24 为原子核的人工核转变，故A错误；
U92238→Th90234+He24 为 α 衰变，故B错误；
N714+He24→O817+H11 为原子核的人工核转变，故C错误；
U92235+n01→Ba56141+Kr3692+3n01 属于核裂变反应，故D正确。
19. D
【解析】由核电荷数守恒知 X 的电荷数为 92−56−36=0；电荷数为零的只有中子；故 X 一定为中子 n01；由质量数守恒知 a=235−141−92=3，故ABC错误，D正确。
20. B
21. D
【解析】根据德布罗意波长公式 λ=hp，若一个电子的德布罗意波长和一个质子的波长相等，则动量 p 也相等，但是质子质量比电子质量大得多，因此动能 Ek=p22m 不相等，A错误；
轴核裂变有多种裂变的方式，但是每一种都要有中子的参与，即反应方程的前面也要有中子。故核反应方程为：，B错误；
原子在 a 、 b 两个能量级的能量为 Ea 、 Eb，且 Ea>Eb，当原子从 a 能级跃迁到 b 能级时，放出光子的能量为：E=hcλ=Ea−Eb，所以光子的波长为 λ=hcEa−Eb。C错误；
根据爱因斯坦质能方程可知，两个质子和两个中子结合成一个 α 粒子，释放的能量是 (2m1+2m2−m3)c2，故D正确。
22. D
【解析】核反应前后质量数和电荷数都守恒，A都不守恒，B 质量数不守恒，C 电荷数不守恒，D正确。
23. C
【解析】β 衰变是原子核的衰变，与核外电子无关，β 衰变时释放的电子是由核内一个中子转化成一个质子的同时释放出来的，故A错误；
质量数较小的和转化为质量较大的核，属于轻核聚变，是氢弹聚变原理，故B错误；
质量数较大的核裂变为质量中等的核，属于重核裂变，是原子弹裂变反应原理，故C正确；
核反应前后核子数相等，核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒，故D错误。
24. D
25. C
26. A
【解析】图甲：卢瑟福通过分析 α 粒子散射实验结果，得出原子的核式结构模型。故A不正确。
用中子轰击铀核使其发生裂变，链式反应会释放出巨大的核能。故B正确。
图丙：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，故C正确。
玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的，故D正确。
第二部分
27. B， C
【解析】原子弹爆炸时，铀块的体积大于临界体积，快中子直接被铀核吸收，发生裂变反应，放出核能，链式反应速度不可控制，极短的时间内释放出大量的核能；原子反应堆释放核能的速度是稳定的，链式反应的速度可以控制，故选B、C。
28. B， C
29. C， D
【解析】卢瑟福用 α 粒子轰击铍原子核时发现了质子，并预言了中子的存在，故A正确；
核力是强相互作用的一种表现；但弱相互作用是引起 β 衰变的原因，故B错误；
核电站使用镉棒作为控制棒，因为镉吸收中子的能力很强；在核反应堆中利用控制棒吸收中子使中子的数目减少来控制核裂变反应的速度，故C正确；
用 X 或 γ 射线照射食品，可以杀死使食物腐败的细菌，延长保存期，D正确。
第三部分
30. A， B， D
一、单项选择题（共26小题；共104分）
1. 原子弹爆炸时的主要杀伤因素是
A. 光热辐射B. 贯穿本领C. 冲击波D. 放射性污染
2. 在核反应堆外修建很厚的水泥层是为了防止
A. 核爆炸B. 放射线外泄C. 核燃料外泄D. 慢中子外泄
3. 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
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
4. 下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是
A. 图甲：卢瑟福通过分析 α 粒子散射实验结果，发现了质子和中子
B. 图乙：用中子轰击铀核使其发生聚变，链式反应会释放出巨大的核能
C. 图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的
D. 图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子核内还有复杂结构
5. 重核的裂变就是
A. 重核分裂成核子的核反应
B. 重核分裂成许多质量很小的轻核的核反应
C. 重核分裂成两个或两个以上中等质量的核的核反应
D. 中等质量的核分裂为质量很小的轻核的核反应
6. 关于核反应的知识，下列说法正确的是
A. Rn86222→P84218+X，C614→N714+Y，X 粒子的穿透本领比 Y 粒子弱
B. He24+Al1327→P1530+n01 是聚变方程
C. 一个静止的硒核发生 β 衰变，Se3482→Kr3682+2e−10，反应前后质量守恒
D. 核反应方程 是太阳中主要进行的热核反应之一
7. 关于铀核裂变的说法正确的是
A. 铀核裂变可能产生多种产物
B. 铀核裂变要靠 α 粒子轰击铀核才能产生
C. 中子打击铀核时，铀核发生裂变，中子将被弹回去轰击别的铀核
D. 各种铀元素的同位素在受到轰击时产生裂变的概率是一样的
8. 下列核反应中，属于核裂变反应的是
A. B.
C. D.
9. 人类对核能的开发和利用不断取得新的进展，根据目前的科研水平，你认为下列关于原子弹和核电站的说法中正确的是
A. 原子弹利用核裂变，核电站利用核聚变
B. 原子弹利用核聚变，核电站利用核裂变
C. 原子弹对聚变的链式反应不加控制
D. 核电站控制裂变的链式反应速度
10. 铀核既可以发生衰变，也可以发生裂变，下列说法正确的是
A. 衰变和裂变都能自发发生
B. 衰变和裂变都不能自发发生
C. 衰变能自发发生而裂变不能自发发生
D. 衰变不能自发发生而裂变能自发发生
11. 如图是慢中子反应堆的示意图，对核反应堆的下列说法中正确的是
A. 铀 235 容易吸收快中子发生裂变反应
B. 快中子跟减速剂的原子核碰撞后能量减少，变成慢中子，慢中子不容易被铀 235 俘获而引起裂变反应
C. 控制棒由镉做成，当反应过于激烈时，使控制棒插入深一些，让它多吸收一些中子，链式反应的速度就会慢一些
D. 若要使裂变反应更激烈一些，应使控制棒插入深一些，使大量快中子碰撞控制棒后变成慢中子，链式反应的速度就会快一些
12. 下列说法正确的是
A. N715+H11→C612+He24 是 α 衰变方程
B. He24+Al1327→P1530+n01 是 β 衰变方程
C. H12+H11→He23+γ 是核聚变反应方程
D. U92238→Th90234+He24 是核裂变反应方程
13. 2020 年 3 月 15 日中国散列中子源 (CSNS) 利用中子成像技术帮助中国科技大学进行了考古方面的研究。散射中子源是研究中子特性、探测物质微观结构和运动的科研装置。下列关于中子研究的说法正确的是
A. α 粒子轰击 N714，生成 O817 并产生了中子
B. U92238 经过 4 次 α 衰变，2 次 β 衰变后，新核与原来的原子核相比中子数少了 10 个
C. γ 射线实质是高速中子流，可用于医学的放射治疗
D. 核电站可通过“慢化剂”控制中子数目来控制核反应的速度
14. 关于铀核的裂变，下列说法不正确的是
A. 铀核裂变的产物可以是三部分，也可以是四部分
B. 铀核裂变时释放的中子不一定是 3 个
C. 铀块的质量对产生链式反应无影响
D. 只有速度与热运动相当的中子最适合引发裂变
15. 链式反应中，重核裂变时放出的可以使裂变不断进行下去的粒子是
A. 质子B. 中子C. β 粒子D. α 粒子
16. 铀 235 容易俘获哪一种粒子而发生裂变，释放核能
A. 快中子B. 慢中子C. α 粒子D. 质子
17. 当一个重核裂变时，它所产生的两个核
A. 含有的质子数比裂变前重核的质子数少
B. 含有的中子数比裂变前重核的中子数多
C. 裂变时释放的能量等于俘获中子时得到的能量
D. 可能是多种形式的两个核的组合
18. 原子核反应有广泛的应用，如用于核电站等，在下列反应中，属于核裂变反应的是
A. B510+n01→Li27+He24 B. U92238→Th90234+He24
C. N714+He24→O817+H11 D. U92235+n01→Ba56141+Kr3692+3n01
19. 中国有亚洲最大的潜艇部队，拥有自行开发的宋级柴电动力潜艇和汉级核动力潜艇，核动力潜艇中核反应堆释放的核能被转化成动能和电能，核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量的核能。核反应方程 U92235+n→Ba56141+Kr3692+αX 是反应堆中发生的众多核反应的一种，n 为中子，X 为待求粒子，α 为 X 的个数，则
A. X 为质子 α=3 B. X 为质子 α=2
C. X 为中子 α=2 D. X 为中子 α=3
20. 我国广东大亚湾核电站是我国首座大型商用核电站，年发电量近 150 亿千瓦时。核电站是利用核裂变产生的核能来发电的。下列四个核反应方程属于核裂变反应的是
A. U92238→Th90234+He24 B. U92238+n01→Ba36141+Kr3692+3n01
C. N714+He24→O817+H11 D. H12+H12→He24+n01
21. 下列说法正确的是
A. 德布罗意波长相等的质子和电子，它们的动能也相等
B. 铀核裂变的一种核反应方程 U92235→Ba56141+3692Kr+201n
C. 原子在 a 、 b 两个能量级的能量分别为 Ea 、 Eb，且 Ea>Eb，当原子从 a 跃迁到 b 能级时，放出光子的波长 λ=hEa−Eb（其中 h 为普朗克常量）
D. 设质子、中子、 α 粒子的质量分别为 m1 、 m2 、 m3，两个质子和两个中子结合成一个 α 粒子，释放的能量是 (2m1+2m2−m3)c2
22. 铀是常用的一种燃料，若它的原子核发生了如下的裂变反应：U92235+n01→a+b+2n01 则 a+b 可能是
A. Xe54140+Kr3693B. Ba56141+Kr3692C. Ba56141+Sr3893D. Xe54140+Sr3894
23. 2019 年 4 月 23 日，海军建军 70 周年阅兵式上，中国海军新型攻击核潜艇 093 改进型攻击核潜艇公开亮相。核潜艇是以核反应堆作动力源。关于核反应，下列说法正确的是
A. 核反应方程 C612→N712+e−10 属于 β 衰变，而 β 射线来自原子外层的电子
B. 核反应方程 H13+H12→He24+n01 属于聚变，是核潜艇的动力原理
C. 核反应方程 U92235+n01→Ba56144+Kr3689+301n 属于裂变，是原子弹裂变反应原理
D. 核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和
24. 2017 年 1 月 9 日，大亚湾反应堆中微子实验工程获得国家自然科学一等奖，大多数原子核发生核反应的过程都伴有中微子的产生，例如核裂变、核聚变，β 衰变等，下列关于核反应的说法正确的是
A. 12H+12H→24He+01n 属于 α 衰变，90234Th→91234Pa+−10e 属于 β 衰变
B. 92235U+01n→56144Ba+3689Ba+301n 属于核聚变
C. 92238U 衰变为 86222Rn，经过 4 次 α 衰变，6 次 β 衰变
D. 23He+1327Al→1530P+01n 属于原子核人工转变
25. 下列有关原子核的反应中，正确的是
A. U92238→Th90235+He24 是 α 衰变
B. Be19+He24→C612+n01 是核聚变
C. 是 α 衰变，其中的 y=206，X 的中子数为 124
D. U92235+n01=Ba56144+Kr3489+3n01 是核聚变
26. 下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法不正确的是
A. 图甲：卢瑟福通过分析 α 粒子散射实验结果，发现了质子和中子
B. 图乙：用中子轰击铀核使其发生裂变，链式反应会释放出巨大的核能
C. 图丙：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一
D. 图丁：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的
二、双项选择题（共3小题；共12分）
27. 人类通过链式反应来利用核能的方式有
A. 利用可控制的快中子链式反应，制成原子弹
B. 利用不可控制的快中子链式反应，制成原子弹
C. 利用可控制的慢中子链式反应，建成原子反应堆
D. 利用不可控制的慢中子链式反应，建成原子反应堆
28. 下列关于裂变反应的说法正确的是
A. 裂变反应必须在几百万度的高温下才能发生
B. 要能发生链式反应，铀块的体积必须超过临界体积
C. 原子弹就是利用核裂变制成的
D. 裂变反应放出大量热量，故不遵守能量守恒定律
29. 以下说法中正确的是
A. 卢瑟福用 α 粒子轰击铍原子核发现了质子，并预言了中子的存在
B. 强相互作用是引起原子核 β 衰变的原因，核力是强相互作用的一种表现
C. 核电站使用镉棒作为控制棒，因为镉吸收中子的能力很强
D. 使用 X 射线照射食品可以杀死细菌，延长保存期
三、多项选择题（共1小题；共4分）
30. 关于原子核反应堆，下列说法正确的是
A. 铀棒是核燃料，裂变时释放能量
B. 镉棒的作用是控制反应堆的功率
C. 石墨的作用是吸收中子
D. 冷却剂的作用是控制反应堆的温度和输出热能
答案
第一部分
1. C
2. B
【解析】修建很厚水泥层的目的是用来屏蔽裂变产物放出的各种射线，故B项正确。
3. C
4. C
【解析】卢瑟福通过 α 粒子散射实验提出原子的核式结构，A项错。中子轰击铀核属于裂变，B项错；玻尔理论中的能级跃迁，说明发光频率不连续的，C项正确。汤姆孙发现电子，揭示了原子结构的模型，D项错。
5. C
【解析】核反应中把重核分裂成中等质量的核，并释放出核能的反应，称为核裂变。
6. A
【解析】由质量数和电荷数守恒知，X 为 He24，即 α 粒子，Y 为 e−10，即电子，则 X 粒子的穿透本领比 Y 粒子弱，故A正确；
为人工转变，故B错误；
β 衰变放出能量，质量发生亏损，故C错误；
为核裂变，太阳中主要进行的热核反应为核聚变，故D错误。
7. A
8. D
【解析】核裂变是重核被中子轰击后分裂成两个质量差不多的新原子核，并放出核能的过程，故D正确。
9. D
10. C
11. C
【解析】慢中子容易被铀吸收，A、B错；要使链式反应的速度慢一些，镉棒应插入深一些，C对D错。
12. C
【解析】A. N715+H11→C612+He24 该反应是在人为条件下发生的，是人工核反应，故A错误；
B. He24+Al1327→P1530+n01 该反应时在人为条件下发生的，是人工核反应，故B错误；
C. H12+H11→He23+γ 是重要的轻核聚变反应方程，故C正确；
D. U92238→Th90234+He24 是自然存在的，有氦原子生成，是 α 衰变方程，故D错误。
13. B
14. C
15. B
【解析】链式反应是重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程，故选项B正确。
16. B
17. D
【解析】由于在裂变反应中吸收一个中子而释放出几个中子，质子数没有发生变化，而两个新核的中子数减少，A、B错误；
反应前后质量发生了亏损而释放出能量，并不等于俘获中子的能量，在裂变反应中，产物并不是唯一的，故C错误，D正确。
18. D
【解析】 B510+n01→Li27+He24 为原子核的人工核转变，故A错误；
U92238→Th90234+He24 为 α 衰变，故B错误；
N714+He24→O817+H11 为原子核的人工核转变，故C错误；
U92235+n01→Ba56141+Kr3692+3n01 属于核裂变反应，故D正确。
19. D
【解析】由核电荷数守恒知 X 的电荷数为 92−56−36=0；电荷数为零的只有中子；故 X 一定为中子 n01；由质量数守恒知 a=235−141−92=3，故ABC错误，D正确。
20. B
21. D
【解析】根据德布罗意波长公式 λ=hp，若一个电子的德布罗意波长和一个质子的波长相等，则动量 p 也相等，但是质子质量比电子质量大得多，因此动能 Ek=p22m 不相等，A错误；
轴核裂变有多种裂变的方式，但是每一种都要有中子的参与，即反应方程的前面也要有中子。故核反应方程为：，B错误；
原子在 a 、 b 两个能量级的能量为 Ea 、 Eb，且 Ea>Eb，当原子从 a 能级跃迁到 b 能级时，放出光子的能量为：E=hcλ=Ea−Eb，所以光子的波长为 λ=hcEa−Eb。C错误；
根据爱因斯坦质能方程可知，两个质子和两个中子结合成一个 α 粒子，释放的能量是 (2m1+2m2−m3)c2，故D正确。
22. D
【解析】核反应前后质量数和电荷数都守恒，A都不守恒，B 质量数不守恒，C 电荷数不守恒，D正确。
23. C
【解析】β 衰变是原子核的衰变，与核外电子无关，β 衰变时释放的电子是由核内一个中子转化成一个质子的同时释放出来的，故A错误；
质量数较小的和转化为质量较大的核，属于轻核聚变，是氢弹聚变原理，故B错误；
质量数较大的核裂变为质量中等的核，属于重核裂变，是原子弹裂变反应原理，故C正确；
核反应前后核子数相等，核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒，故D错误。
24. D
25. C
26. A
【解析】图甲：卢瑟福通过分析 α 粒子散射实验结果，得出原子的核式结构模型。故A不正确。
用中子轰击铀核使其发生裂变，链式反应会释放出巨大的核能。故B正确。
图丙：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，故C正确。
玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的，故D正确。
第二部分
27. B， C
【解析】原子弹爆炸时，铀块的体积大于临界体积，快中子直接被铀核吸收，发生裂变反应，放出核能，链式反应速度不可控制，极短的时间内释放出大量的核能；原子反应堆释放核能的速度是稳定的，链式反应的速度可以控制，故选B、C。
28. B， C
29. C， D
【解析】卢瑟福用 α 粒子轰击铍原子核时发现了质子，并预言了中子的存在，故A正确；
核力是强相互作用的一种表现；但弱相互作用是引起 β 衰变的原因，故B错误；
核电站使用镉棒作为控制棒，因为镉吸收中子的能力很强；在核反应堆中利用控制棒吸收中子使中子的数目减少来控制核裂变反应的速度，故C正确；
用 X 或 γ 射线照射食品，可以杀死使食物腐败的细菌，延长保存期，D正确。
第三部分
30. A， B， D
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