专题15 近代物理-【典型题型】2024年高考物理二轮复习突破典型题型之选择题

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一、以核心和主干知识为重点。构建知识结构体系，确定每一个专题的内容，在教学中突出知识的内在联系与综合。
二、注重情景与过程的理解与分析。善于构建物理模型，明确题目考查的目的，恰当运用所学知识解决问题：情景是考查物理知识的载体。
三、加强能力的提升与解题技巧的归纳总结。学生能力的提升要通过对知识的不同角度、不同层面的训练来实现。
四、精选训练题目，使训练具有实效性、针对性。
五、把握高考热点、重点和难点。
充分研究近5年全国和各省市考题的结构特点，把握命题的趋势和方向，确定本轮复习的热点与重点，使本轮复习更具有针对性、方向性。对重点题型要强化训练，举一反三、触类旁通，注重解题技巧的提炼，充分提高学生的应试能力。
专题15.近代物理-突破典型题型之近代物理选择题（2024届高考物理二轮复习）
一、单选题
1．如图所示，电路中所有元件完好，光照射到光电管上，灵敏电流计中没有电流通过，某同学分析可能的原因有①入射光太弱；②入射光波长太长；③光照时间太短；④电源正负极接反。下列选项中，均有可能的是（ ）

A．①③B．②④C．①②D．③④
【答案】B
【解析】没有光电流，可能是未发生光电效应（入射光频率低于极限频率，即波长大于极限波长）；有可能是发生了光电效应，但电路接入反向电压，达到遏止电压大小。与入射光强弱、光照时间无关。
故选B。
2．研究光电效应的电路图如图（a）所示，现用某一频率的单色光照射阴极K，改变滑动变阻器滑片P的位置，记录微安表的示数I和对应电压表的示数U，然后将电源的正负极对调，重复上述过程，作出图像如图（b）所示。已知电子的电荷量大小为e，普朗克常量为h，则下列说法正确的是（ ）
A．入射光的频率为
B．阴极K的逸出功为
C．从阴极K逸出的光电子最大初动能为
D．图（b）中电压大小与入射光的频率成正比
【答案】C
【解析】C．根据动能定理有
故从阴极K逸出的光电子最大初动能为，故C正确；
AB．根据光电效应方程
可得
故无法求出入射光的频率以及阴极K的逸出功，故AB错误；
D．将上式整理可得
可知图（b）中电压大小与入射光的频率为一次函数关系，不成正比，故D错误。
故选C。
3．来自太阳的高能带电粒子与大气中的氧原子发生作用，使基态氧原子跃迁到某一高能级激发态。大量处于该高能级激发态的氧原子会自发的向低能级跃迁，当跃迁到第一激发态时，会辐射出波长为的光；从第一激发态再跃迁到基态，会辐射出波长为的光。若处于该高能级激发态的氧原子直接跃迁到基态，将辐射出的光的波长为（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【解析】设该高能级激发态的能量为E，第一激发态的能量为，基态的能量为，氧原子由该高能级激发态跃迁到基态发出的光的波长为，由于能级间的能量差值等于发出的光的能量，则有
，，
解得
故选D。
4．1906年，赖曼发现了氢原子的赖曼系谱线，其波长满足公式：为里德堡常量。氢原子从和的激发态跃迁到基态时，辐射光子的能量之比为（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【解析】氢原子从的激发态跃迁到基态时
氢原子从的激发态跃迁到基态时
又
联立得，辐射光子的能量之比为
故选B。
5．医学影像诊断设备PET/CT是借助于示踪剂可以聚集到病变部位的特点来发现疾病。示踪剂常利用同位素作示踪原子标记，其半衰期仅有20min。可由小型回旋加速器输出的高速质子流轰击获得，下列说法正确的是（ ）
A．用高速质子轰击，生成的同时释放出中子
B．用高速质子轰击，生成的同时释放出粒子
C．1g的经40min后，剩余的质量为0.75g
D．将置于回旋加速器中，其半衰期可能发生变化
【答案】B
【解析】AB．根据质量数守恒和电荷数守恒知，该核反应方程为
故A错误，B正确；
C．由题意知半衰期为，经，则经过了2个半衰期；的的剩余的质量为
故C错误；
D．半衰期与元素所处的物理环境和化学状态无关，因此其半衰期不可能变化，故D错误。
故选B。
6．锕的放射性很强，衰变放射出的高能粒子足以将周围的空气电离，从而发出暗蓝色的光。锕的衰变方程为，同时释放射线。关于锕的衰变，下列说法正确的是（ ）
A．X的中子数为113
B．X一定不再具有放射性
C．释放的射线使周围的空气电离，从而发出暗蓝色的光
D．释放的射线来自于锕
【答案】A
【解析】A．根据质量数、电荷数守恒可知，，，因此X的中子数为113，A项正确；
B．X的核电荷数大于82，仍具有放射性，B项错误；
C．衰变产生的粒子使周围的空气电离，从而发出暗蓝色的光，C项错误；
D．释放的射线来自于衰变产生的X元素，D项错误。
故选A。
7．本地时间2023年8月24日下午1点，日本政府正式开始向太平洋排放处理过的福岛第一核电站“核污水”。“核污水”中含有大量的氚以及钡141、氪92、锶90等几十种放射性元素，其中的半衰期为28年，衰变方程为。下列说法正确的是（ ）
A．衰变方程中释放出电子，说明原子核中存在电子
B．100个原子核经过56年，还将剩余25个原子核未衰变
C．随着海水温度的变化，原子核的半衰期会发生变化
D．的比结合能比的比结合能小
【答案】D
【解析】A．的衰变为衰变，其释放出的电子是由核内的中子转变而来，其本质为
因此，衰变方程中释放出电子，并不能说明原子核中存在电子，故A错误；
B．衰变是统计学规律，只有大量的原子核在衰变时才遵循该统计学规律，故B错误；
C．原子核的半衰期只与原子核内部结构有关，与外部因素无关，故C错误；
D．衰变产物比衰变物更稳定，其比结合能比衰变物的比结合能更大，故D正确。
故选D。
8．已知氘核质量为，氚核质量为，氦核质量为，中子质量为，阿伏加德罗常数取，氘核摩尔质量为，相当于。关于氘与氚聚变成氦，下列说法正确的是（ ）
A．核反应方程式为
B．氘核的比结合能比氦核的大
C．氘核与氚核的间距达到就能发生核聚变
D．氘完全参与聚变释放出能量的数量级为
【答案】D
【解析】A．核反应方程式为
故A错误；
B．氘核的比结合能比氦核的小，故B错误；
C．氘核与氚核发生核聚变，要使它们间的距离达到以内，故C错误；
D．一个氘核与一个氚核聚变反应质量亏损
聚变反应释放的能量是
氘完全参与聚变释放出能量
数量级为，故D正确。
故选D。
9．1976年在阿连德陨石中发现的铝-26是天体物理研究中最为重要的放射性核素之一，现已知银河系中存在大量铝-26，发生衰变时会释放出能量，其衰变方程为。已知的质量为，的质量为，X的质量为，真空中的光速为c，下列说法正确的是（ ）
A．为衰变方程
B．在低温环境中，铝-26的半衰期会缩短
C．若铝-26与其他元素形成化合物，该化合物仍具有放射性
D．1个核在发生上述衰变过程中释放的能量为
【答案】C
【解析】A．根据题意，由质量数守恒和电荷数守恒可知，是正电子，则不是衰变方程，故A错误；
B．半衰期由原子核内部因素决定，与环境温度无关，在低温环境中，铝-26的半衰期不变，故B错误；
C．放射性元素的放射性与核外电子无关，则铝-26与其他元素形成化合物，该化合物仍具有放射性，故C正确；
D．根据题意，由公式可得，1个核在发生上述衰变过程中释放的能量为
故D错误。
故选C。
10．在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核（）发生了一次α衰变。放射出的α粒子（）在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R。以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量，生成的新核用Y表示，真空中光速为c，下列说法正确的是（ ）
A．新核Y在磁场中做圆周运动的轨道半径为RY=R
B．α粒子做圆周运动可等效成一个环形电流，且电流大小为I=
C．若衰变过程中释放的核能都转化为α粒子和新核Y的动能，则衰变过程中的质量亏损约为Δm=
D．发生衰变后产生的α粒子与新核Y在磁场中旋转方向相同，且轨迹为相内切的圆
【答案】C
【解析】A．粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有
解得粒子的轨道半径
衰变过程动量守恒，则α粒子与新核Y的动量大小mv相等，根据轨道半径公式结合电荷数守恒，则有
解得
故A错误；
B．α粒子做圆周运动的周期
则α粒子形成的环形电流大小为
故B错误；
C．对α粒子，由洛伦兹力提供向心力，则有
解得
由质量数守恒可知，衰变后新核Y的质量为
衰变过程系统动量守恒，由动量守恒定律得
mYvY-mvα=0
解得
系统增加的动能为
由质能方程得
ΔE=Δmc2
联立解得衰变过程中的质量亏损约为
故C正确；
D．由动量守恒可知，衰变后产生的α粒子与新核Y在磁场中的运动方向相反，由左手定则知轨迹为相外切的圆，故D错误。
故选C。
11．统计显示，一座百万千瓦电功率的核电厂和燃煤电厂相比，每年可以减少二氧化碳排放600多万吨，可见核能是减排效应较大的能源之一。下列对于铀235相关的核反应的描述中，说法正确的是（ ）
A．铀块的体积越小，越容易发生链式反应
B．发生链式反应的核反应方程为
C．在核反应堆中，中子的速度越快，铀核越容易发生核裂变
D．核反应堆中，在铀棒之间插入一些镉棒，主要是为了调节中子数量，控制反应速度
【答案】D
【解析】A．要使链式反应发生，铀块必须达到临界体积，故A错误；
B．只有中子轰击铀核，才能发生裂变反应，其方程为
故B错误；
C．在核反应堆中，中子的速度越快，会与铀235“擦肩而过”，铀核越不容易发生核裂变，故C错误；
D．核反应堆中，在铀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，故D正确。
故选D。
12．现代核电站主要是通过可控链式裂变反应来实现核能的和平利用，是核裂变的主要燃料之一、铀核裂变的产物是多样的，一种典型的铀核裂变是生成钡和氪，同时放出3个中子，核反应方程是。关于该核反应，下列说法正确的是（ ）
A．是质子，质子是卢瑟福通过实验最先发现的
B．与、相比，核子数最多，结合能最大，最稳定
C．有放射性，经过一个半衰期，1000个只剩下500个未衰变
D．该核反应中，X的速度不能太快，否则铀核不能“捉”住它，不能发生核裂变
【答案】D
【解析】A．据质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为1，电荷数为0，故X是中子，中子是查德威克通过实验最先发现的，A错误；
B．核子数最多，结合能最大，但、比结合能较大，较稳定，B错误；
C．半衰期针对的是大量原子核的统计规律，对于1000个不适用，C错误；
D．核裂变中，中子的速度不能太快，否则铀核不能“捉”住它，不能发生核裂变，D正确。
故选D。
13．关于核反应方程：①②③④，下列说法正确的是（ ）
A．①是衰变，1g经过两个半衰期全部衰变
B．②是核裂变，β射线的电离本领比α射线强
C．③是人工转变，的比结合能比大
D．④是热核反应，该反应需要很高的温度并放出热量
【答案】D
【解析】A．①中生成核中有α粒子，属于α衰变，根据半衰期的规律，1g经过两个半衰期有发生了衰变，还剩余没有发生衰变，故A错误；
B．②中生成核中有β粒子，属于β衰变，β射线的电离本领比α射线弱，故B错误；
C．③是核裂变，由于裂变释放能量，说明生成核比反应核更加稳定，可知的比结合能比大，故C错误；
D．④核聚变，是热核反应，该反应需要很高的温度并放出热量，故D正确。
故选D。
14．2023年8月25日，中核集团发布消息：“中国环流三号”首次实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行。这标志着中国磁约束核聚变研究向高性能聚变等离子体运行迈出重要一步。下列属于核聚变反应的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【解析】A．该方程为衰变的方程，故A错误；
B．该方程为原子核的人工转变方程，故B错误；
C．该方程为重核裂变的方程，故C错误；
D．该方程为轻核聚变反应方程，故D正确。
故选D。
二、多选题
15．波长为和的两束可见光入射到双缝，在光屏上观察到干涉条纹，其中波长为的光的条纹间距大于波长为的条纹间距。则（各选项中脚标“1”和“2”分别代表波长为和的光所对应的物理量）（ ）
A．这两束光的波长>
B．这两束光的光子的动量p1>p2
C．这两束光的频率
D．若这两束光都能使某种金属发生光电效应，则遏止电压U1>U2
【答案】AC
【解析】A．波长为的光的双缝干涉条纹间距大于波长为的条纹间距，由可知
故A正确；
B．由可知
故B错误；
C．由可知
故C正确；
D．由于
，
可得
因为，即，所以有
故D错误。
故选AC。
16．处在同一激发态的原子跃迁到Ⅰ态和Ⅱ态时分别产生a光和b光。用a、b光分别照射同一光电管阴极时都能发生光电效应，且对应的遏止电压，则（ ）
A．I态和Ⅱ态对应的能量
B．a光和b光的光子动量
C．a光和b光的光子能量
D．a和b光分别入射同一双缝干涉装置时相邻亮纹间距
【答案】AD
【解析】B．遏止电压，说明a光子的能量大于b光子的能量，则a的波长小于b的波长，根据光子的动量公式，可知光子动量，故B错误；
A．光子的能量等于原子跃迁前后两个能级之间的能量差，由于a光子的能量大于b光子，说明能级，故A正确；
D．根据双缝干涉的条纹间距公式，可知波长较小的a光子，其光束的干涉条纹
相邻亮纹的间距更小，即，故D正确；
C．在光电效应中，光电子的最大初动能等于光子能量与逸出功之差，即
而遏止电压与电子电荷量的乘积等于光电子的最大初动能，即
联立两式可得
由，有
整理得
即
故C错误。
故选AD。
17．下列说法正确的是（ ）
A．发现中子的核反应方程是
B．汤姆孙发现了电子，说明原子核有复杂的结构
C．卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型
D．要使金属发生光电效应，照射光的频率必须超过某一数值
【答案】ACD
【解析】A．发现中子的核反应方程是
故A正确；
B．汤姆孙发现了电子，说明原子有复杂的结构，故B错误；
C．卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型，故C正确；
D．要使金属发生光电效应，照射光的频率必须超过某一数值，即超过这种金属的极限频率，故D正确。
故选ACD。
18．如图所示为氢原子的能级示意图（图中为已知量），由玻尔理论可知，时，氢原子处于基态，其对应的能量为，氢原子处于激发态时，第n能级的能量为。现用某种频率的单色光照射大量处于能级的氢原子，使其刚好跃迁到能级。下列说法正确的是（ ）
A．入射光光子的能量等于
B．大量氢原子从能级向基态跃迁时，最多可辐射6种不同频率的光子
C．氢原子从能级向基态跃迁时，辐射出的波长最长的光子对应的能量为
D．若用动能为的粒子碰撞处于基态的氢原子，则氢原子可能跃迁到能级
【答案】BD
【解析】A．根据题意可知，能级的能量为
则使能级的氢原子刚好跃迁到能级的入射光光子的能量等于
故A错误；
B．大量氢原子从能级向基态跃迁时，最多可辐射
种
不同频率的光子，故B正确；
C．根据题意，由公式
可知，由跃迁到时辐射的光子波长最长，则辐射出的波长最长的光子对应的能量为
故C错误；
D．处于基态的氢原子跃迁到能级需要的能量为
由于粒子的动能
则用动能为的粒子碰撞处于基态的氢原子，可以使基态的氢原子跃迁到能级，故D正确。
故选BD。
19．下列关于原子物理相关知识说法正确的是（ ）
A．在裂变反应+→++3中，钡核的平均结合能比铀核的平均结合能大
B．放射性元素铀的半衰期为138天，100g的铀经过276天，还剩有25g的铀未衰变
C．β衰变中产生的β射线是原子核外电子挣脱原子核束缚后形成的
D．核反应+→+属于α衰变
【答案】AB
【解析】A．在裂变反应中放出核能，钡核比铀核更稳定，则钡核的平均结合能比铀核的平均结合能大，故A正确；
B．100g的铀经过276天，即两个半衰期，还剩有
的铀未衰变，故B正确；
C．β衰变中产生的β射线是原子核内的中子转化为质子时放出的，故C错误；
D．核反应
属于原子核的人工转变，故D错误。
故选AB。
20．幽门螺杆菌很容易诱发胃肠疾病，临床上常用的检测方法之一是做碳14（）呼气试验。被检者口服含的胶囊后休息等待一段时间，再用吹气管向二氧化碳吸收剂中吹气，通过分析呼气中标记的CO2的含量即可判断胃中幽门螺杆菌的存在情况。的半衰期是5730年，而且大部分是发生β衰变，其衰变方程为。则下列说法正确的是（ ）
A．该幽门螺杆菌的检测方法利用了的半衰期较短这一特点
B．β衰变与原子核内的弱相互作用有关
C．若有100个原子，则经过11460年后就一定会有75个发生衰变
D．新核X的核子数与核子数相同
【答案】BD
【解析】A．该幽门螺杆菌的检测方法利用了的半衰期较长这一特点，故A错误。
B．β衰变与原子核内的弱相互作用有关，故B正确。
C．半衰期的统计学规律对100个这样的小样本不适用，故C错误。
D．根据质量数守恒，新核X的核子数为14，与相同，故D正确。
故选BD。
21．2020年12月4日，新一代“人造太阳”装置—中国环流器二号M装置（HL－2M）在成都建成并实现首次放电。“人造太阳”主要是将氘核与氚核聚变反应释放的能量用来发电，+→X+，氘核的质量为m1，氚核的质量为m2，中子的质量为m3，反应中释放的核能为ΔE，光速为c，下列说法正确的是（ ）
A．核反应前后质量数守恒、电荷数守恒
B．反应产物X核是氦核
C．反应产物X核的比结合能比的比结合能小
D．反应产物X的质量为
【答案】AB
【解析】A．发生核反应的过程中质量数和电荷数守恒，A正确；
B．根据质量数守恒和电荷数守恒，反应产物X的电荷数为2，质量数是4，是氦核，B正确；
C．反应放出能量且反应后的生成物更加稳定，即氦核比结合能大于，C错误；
D．设X的质量为m4，根据质能方程得
ΔE＝（m1+m2-m3-m4）c2
得
D错误。
故选AB。
22．烟雾自动报警器的探测器中装有放射性元素镅241，其衰变方程为。下列说法正确的是（ ）
A．反应前的质量大于反应后与的质量之和
B．是α粒子，有很强的电离本领
C．冬天气温较低，镅241的衰变速度会变慢
D．镅241衰变过程要吸收能量，故比更稳定
【答案】AB
【解析】A．核反应释放能量，核反应质量亏损，因此反应前的质量大于反应后与的质量之和，A正确；
B．是粒子，有很强的电离本领，选项B正确；
C．镅241的衰变速度与外界因素无关，选项C错误；
D．镅241衰变过程要放出能量，故比的原子核更稳定，选项D错误。
故选AB。
23．有研究发现中子衰变后可转化成质子和电子，同时放出质量可视为零的反中微子。已知中子质量，质子质量，电子质量，为光速，不考虑粒子之间的相互作用及中子初动能。若质子的动量，关于中子的衰变，下列说法正确的是（ ）
A．强相互作用是中子衰变成质子和电子的原因
B．中子衰变的核反应式为
C．质子和电子的动量大小相等，方向相反
D．电子和反中微子的总动能约为
【答案】BCD
【解析】A．弱相互作用是中子发生β衰变成质子和电子的原因，故A错误；
B．根据质量数守恒与电荷数守恒可知中子衰变的核反应式为
故B正确；
C．中子衰变过程满足动量守恒，一个静止的中子衰变前其动量为零，衰变放出反中微子的质量可视为零，放出的质子和电子的总动量为零，故放出的质子和电子两者的动量大小相等、方向相反，故C正确。
D．中子衰变过程中释放的能量为
ΔE＝(mn−me−mp)c2=（939.57-0.51-938.27）MeV=0.79MeV
一个静止的中子衰变过程中放出的质子动能为
中子衰变过程中电子和反中微子的总动能为
ΔE-Ekp=0.7468MeV
故D正确；
故选BCD。
24．原子核有的可能发生衰变，方程为，衰变过程释放的核能是；有的可能发生衰变，方程为，衰变过程释放的核能是，。已知的比结合能为E，普朗克常量为h，真空中光速为c，正负电子质量相等，下列说法正确的是（ ）
A．由于释放核能，所以衰变过程质量数不守恒
B．的质量比质量小
C．的比结合能为
D．的比结合能为
【答案】BD
【解析】A．衰变过程质量数和电荷数守恒，故A错误；
B．根据质能方程
由于，正负电子质量相等，可知衰变质量亏损更多，故的质量比质量小，故B正确；
CD．设的比结合能为，的比结合能为，根据能量守恒有
可得的比结合能为
可得的比结合能为
故C错误，D正确。
故选BD。
25．中国自主三代核电“华龙一号”示范工程全面建成投运。“华龙一号”利用重核的裂变，一个重要的核反应方程是各个核和中子的质量为，，光速。则下列说法正确的是（ ）
A．利用速度很大的快中子容易引发核裂变
B．铀块体积足够大时链式反应才能进行下去
C．铀235分裂成两个中等质量的核，比结合能减小，放出核能
D．该核反应放出的核能约为
【答案】BD
【解析】A．慢中子最适于引发核裂变。故A错误；
B．要发生链式反应，铀块体积必须大于或等于临界体积。故B正确；
C．铀235分裂成两个中等质量的核，比结合能增大，放出核能。故C错误；
D．该核反应放出的核能为
故D正确。
故选BD。
26．因为慢中子更适宜引发裂变，但是重核裂变产生的中子大部分是速度很大的“快中子”，因此需要“慢化剂”使“快中子”减速。“快中子”与“慢化剂”的原子核发生碰撞后，中子能量减小，变为“慢中子”。假设中子与“慢化剂”原子核的每次碰撞都是弹性碰撞，而且认为碰撞前“慢化剂”原子核都是静止的，下列说法正确的是（ ）
A．“慢化剂”原子核质量越大，每次碰撞中中子损失的能量越多，更适宜作为“慢化剂”
B．若“慢化剂”采用普通水，中子与普通水中的氢原子核发生碰撞，中子的减速效果很好
C．若用石墨做“慢化剂”，碳原子核的质量是中子质量的12倍，一次碰撞前后中子速度大小之比为
D．若用石墨做“慢化剂”，碳原子核的质量是中子质量的12倍，一个“快中子”连续与三个静止的碳原子核碰撞后“快中子”的动能与其初动能之比为
【答案】BC
【解析】AB．假设中子的质量为m，慢化剂原子核的质量为 M，中子去碰撞静止的慢化剂，由动量守恒定律得
由机械能守恒得
解得碰撞后中子得速度为
可知慢化剂的质量和中子质量越接近，中子碰撞后的速度越小，慢化效果越好，故A错误，B正确；
C．若用石墨做“慢化剂”，碳原子核的质量是中子质量的12倍，一次碰撞后中子速度大小
一次碰撞前后中子速度大小之比为13:11，故C正确；
D．一个“快中子”连续与三个静止的碳原子核碰撞后“快中子”的速度大小
动能之比为， 故D错误。
故选BC。
27．中国科学院开发核聚变为人类利用新能源奠定了重要的技术基础。已知核聚变的方程为，下列说法正确的是（ ）

A．X粒子为中子
B．核聚变比核裂变更安全、清洁
C．和的结合能为
D．的比结合能一定比的比结合能小
【答案】AB
【解析】A．核聚变反应中电荷数及质量数守恒，方程为
可知X粒子为中子，A正确；
B．核聚变反应的原料是氢元素，聚变后的产物是氦元素，且发生意外时反应条件不满足反应将停止，相比于核裂变更安全、清洁，B正确；
C．反应中释放的能量是以核能的形式出现的，自由核子结合成原子核的能量才是结合能，C错误；
D．核聚变反应是放能反应，生成物比反应物更稳定，的比结合能一定比的比结合能大，D错误；
故选AB。
28．2022年10月19日，中国新一代“人造太阳”（HL-2M）科学研究取得突破性进展，等离子体电流突破100万安培，创造了我国可控核聚变装置运行新纪录。已知该装置内部发生的核反应方程为，其中氘核的质量为2.0130u，氦核的质量为3.0150u，中子的质量为1.0087u，1u相当于931.5MeV，在两个氘核以相等的动能0.35MeV进行对心碰撞，并且核反应释放的核能全部转化为动能的情况下，下列说法正确的是（ ）

A．该核反应吸收的能量为2.14 MeV
B．核反应后氦核与中子的动量等大反向
C．核反应后氦核的动能为0.71MeV
D．该反应生成物的结合能小于反应物的结合能之和
【答案】BC
【解析】A．根据质能方程，该核反应前后释放的能量
故A错误；
B．两个氘核以相等的动能0.35MeV进行对心碰撞，则核反应前两氘核动量等大反向，因而反应后氦核与中子的动量等大反向，故B正确；
C．核反应后的总动能
而
所以
联立解得氦核的动能为
中子的动能为
故C正确；
D．比结合能又称平均结合能，等于结合能除以核子数，结合能是自由分散的核子结合成原子核所释放的能量，由于反应放出能量，该反应生成物的结合能大于反应物的结合能之和，故D错误。
故选BC。专练目标
专练内容
目标1
波粒二象性（T 1、T 2、T 15、T 16）
目标2
原子结构（T 3、T 4、T 17、T 18）
目标3
放射性元素的衰变（T 5、T 6、T 19、T 20）
目标4
核力与结合能（T 7、T 8、T21、T 22）
目标5
质能方程（T 9、T 10、T 23、T 24）
目标6
核裂变（T 11、T 12、T 25、T 26）
目标7
核聚变（T 13、T 14、T25、T27、T 28）