如图所示，印度第一艘自主研发的核潜艇于2009年7月26日正式下水，成为世界第六个拥有核潜艇的国家．核动力潜艇是潜艇中的一种类型，指以核反应堆为动力来源设计的潜艇．在核反应中有一种是一个

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U原子核在中子的轰击下发生的一种可能的裂变反应，其裂变方程为

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U+

10

n→X+

9438

Sr+10

10

n，则下列叙述正确的是（　　）

A．X原子核中含有54个质子

B．X原子核中含有53个中子

C．裂变时释放能量是因为亏损的质量变成了能量

D．裂变时释放能量，出现质量亏损，质量数不守恒

太阳中含有大量的氘核，因氘核不断发生核反应释放大量的核能，以光和热的形式向外辐射．已知氘核质量为2.0136u，氦核质量为3.0150u，中子质量为1.0087u，1u的质量相当于931.5MeV的能量．以上核反应过程的核反应方程

21

H+

21

H→______+

10

n，一次这样的过程释放的核能为______MeV．

（选做题）（请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡相应的答题区域内作答，如都作答则按A、B两小题评分）
A．（选修模块3-3）
如图所示，某种自动洗衣机进水时，洗衣机缸内水位升高，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量．
（1）当洗衣缸内水位缓慢升高时，设细管内空气温度不变，
则被封闭的空气______
A．分子间的引力和斥力都增大
B．分子的热运动加剧
C．分子的平均动能增大
D．体积变小，压强变大
（2）若密闭的空气可视为理想气体，在上述（1）中空气体积变化的过程中，外界对空气做了
0.6J的功，则空气______（选填“吸收”或“放出”）了______J的热量；当洗完衣服缸内
水位迅速降低时，则空气的内能______（选填“增加”或“减小”）．
（3）若密闭的空气体积V=1L，密度ρ=1.29kg/m³，平均摩尔质量M=0.029kg/mol，阿伏加德罗常数N_A=6.02×10²³mol^-1，试估算该气体分子的总个数（结果保留一位有效数字）．
B．（选修模块3-4）
（1）下列说法正确的是______
A．光的偏振现象说明光是纵波
B．全息照相利用了激光相干性好的特性
C．光导纤维传播光信号利用了光的全反射原理
D．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变大
（2）如图1所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，波的传播速度v=2m/s，试回答下列问题：
①x=4m处质点的振动函数表达式y=______cm；
②x=5m处质点在0～4.5s内通过的路程s=______cm．
（3）如图2所示，直角三角形ABC为一三棱镜的横截面，
∠A=30°．一束单色光从空气射向BC上的E点，并
偏折到AB上的F点，光线EF平行于底边AC．已
知入射方向与BC的夹角为θ=30°．试通过计算判断光在F点能否发生全反射．
C．（选修模块3-5）
（1）如图所示，小车与木箱紧挨着静放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，关于上述过程，下列说法中正确的是______
A．男孩和木箱组成的系统动量守恒
B．小车与木箱组成的系统动量守恒
C．男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒
D．木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同
（2）若氢原子的基态能量为E（E＜0），各个定态的能量值为E_n=E/n²（n=1，2，3…），则为使一处于基态的氢原子核外电子脱离原子核的束缚，所需的最小能量为______；若有一群处于n=2能级的氢原子，发生跃迁时释放的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功至多为______（结果均用字母表示）．
（3）在某些恒星内，3个α粒子可以结合成一个₆¹²C核，已知₆¹²C核的质量为1.99502×10^-26kg，α粒子的质量为6.64672×10^-27kg，真空中的光速c=3×10⁸m/s，计算这个反应中所释放的核能（结果保留一位有效数字）．

静止在匀强磁场中的

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Li核俘获一个运动方向垂直于磁场，速度大小为7.7×10⁴m/s的中子，若发生核反应后只产生了两个新粒子，其中一个粒子为氦核（

42

He）．反应前后各粒子在磁场中的运动轨迹如图所示．

42

He核与另一种未知新粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径之比为40：3．
（1）写出此核反应的方程式．
（2）求产生的未知新粒子的速度．
（3）若

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Li核的质量为m₁，中子的质量为m₂，

42

He核的质量为m₃，产生的新粒子的质量为m₄，光在真空中的速度为c，计算上述核反应释放的核能．

用光子能量为E的光束照射容器中的氢气，氢原子吸收光子后，能发射频率为ν₁、ν₂、ν₃的三种光子，且ν₁＜ν₂＜ν₃．入射光束中光子的能量应是（　　）

A．hν1

B．h（ν2+ν3）

C．h（ν1+ν2）

D．h（ν1+ν2+ν3）

一个中子和一个质子结合成氘核时要放出2.22MeV的能量，这些能量以γ光子的形式辐射出来．这一过程的核反应方程是______，质量亏损为______kg，此光子的波长为______m．

历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为0.5MeV的质子

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H轰击静止的

AZ

X，生成两个动能均为8.9MeV的

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He．（1MeV=1.6×10^-13J）
①上述核反应方程为______．②质量亏损为______kg．

福岛核电站泄漏事故引起了人们对核安全更多的关注，如何更安全的利用核能成为人类迫切需要解决的问题．目前人们获取核能主要有两条途径：重核裂变和轻核聚变，其中核聚变的主要原料是氘，在海水中含量极其丰富．已知氘核的质量为m₁，中子的质量为m₂，

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He的质量为m₃，质子的质量为m₄，则下列说法中正确的是 （　　）

A．两个氘核聚变成一个 32 He所产生的另一个粒子是中子

B．两个氘核聚变成一个 32 He所释放的核能为（2m1-m3-m4）c2

C．福岛核电站是采用聚变释放能量的

D．与现行的核反应堆放能相比，受控核聚变不产生具有放射性的废物