人教版物理高二選修35 19.7核聚變同步訓(xùn)練（I）卷

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1、人教版物理高二選修35 19.7核聚變同步訓(xùn)練（I）卷 姓名:________ 班級:________ 成績:________ 一、 選擇題 (共15題；共30分) 1. （2分） (2017新余模擬) 普朗克說過：“科學(xué)的歷史不僅是一連串事實(shí)、規(guī)則和隨之而來的數(shù)學(xué)描述，它也是一部概念的歷史”．下列表示正確的是（ ） A . 太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的熱核反應(yīng) B . β衰變所釋放的電子是原子核外的電子電離形成的 C . 紫外線照射到金屬鋅表面時(shí)能夠發(fā)生光電效應(yīng)，則當(dāng)增大紫外線的照射強(qiáng)度時(shí)，從鋅版表面逸出的光電子的最大初動能也

2、隨之增大 D . 大量的氫原子從n=3的能級向低能級躍遷時(shí)只會輻射兩種不同頻率的光 2. （2分） 中廣核集團(tuán)現(xiàn)擁有大亞灣核電站、嶺澳核電站一期、嶺澳核電站二期等在運(yùn)行的核電機(jī)組，核電站利用的是（ ） A . 放射性元素衰變放出的能量 B . 人工放射性同位素放出的能量 C . 重核裂變放出的能量 D . 輕核聚變放出的能量 3. （2分） 據(jù)BBC報(bào)道，前英國政府輻射事務(wù)顧問巴斯比博士表示，日本核電站的問題極為嚴(yán)重，尤其令人擔(dān)心的是福島核電站三號反應(yīng)堆。他稱，該反應(yīng)堆現(xiàn)在遇到了麻煩，因?yàn)樗褂玫氖且环N不同的燃料：它不是鈾，而是一種鈾钚混合燃料，而钚是極為危險(xiǎn)的，因此一旦這

3、種物質(zhì)泄漏出來，將使海嘯災(zāi)難雪上加霜。钚是世界上毒性第二大的物質(zhì)（世界上毒性第一大的物質(zhì)為釙）。一片藥片大小的钚，足以毒死2億人，5克的钚足以毒死所有人類。钚的毒性比砒霜大4．86億奧倍，一旦泄露入太平洋全人類都玩完！239Pu，半衰期24390年。關(guān)于钚的危害的認(rèn)識，你認(rèn)為錯誤的是（ ） A . 钚是具有很強(qiáng)的放射性 B . 钚是重金屬，進(jìn)入人體會破壞細(xì)胞基因從而導(dǎo)致癌 C . 钚的半衰期比鈾要長的多 D . 钚核的裂變反應(yīng)能放出巨大的能量 4. （2分） 已知氘核的平均結(jié)合能是1.09MeV ， 氚核的平均結(jié)合能是2.78MeV ， 氦核的平均結(jié)合能是7.03MeV ． 在

4、某次核反應(yīng)中，1個(gè)氘核和1個(gè)氚核結(jié)合生成1個(gè)氦核并放出17.6MeV的能量，下列說法正確的是（ ） A . 這是一個(gè)裂變反應(yīng) B . 核反應(yīng)方程式為 H+ H→ He+ n C . 目前核電站都采用上述核反應(yīng)發(fā)電 D . 該核反應(yīng)不會有質(zhì)量虧損 5. （2分） (2019高二下淄川月考) 在下列敘述中，不正確的是 （ ） A . 光電效應(yīng)現(xiàn)象說明光具有粒子性 B . 重核裂變和輕核聚變都會產(chǎn)生質(zhì)量虧損 C . 根據(jù)玻爾理論，氫原子從高能態(tài)躍遷到低能態(tài)時(shí)，原子向外釋放光子，原子電勢能和核外電子的動能均勻減小 D . 電子和其他微觀粒子，都具有波粒二象性

5、6. （2分） 下列幾幅圖的有關(guān)說法中正確的是（ ） A . 原子中的電子繞原子核高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，運(yùn)行軌道的半徑是任意的 B . 發(fā)現(xiàn)少數(shù)粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)，因?yàn)樵拥馁|(zhì)量絕大部分集中在很小空間范圍 C . 光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)和康普頓效應(yīng)實(shí)驗(yàn)說明了光具有粒子性 D . 射線甲由粒子組成，每個(gè)粒子帶兩個(gè)單位正電荷 7. （2分） 太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著4個(gè)質(zhì)子（ H）聚變?yōu)?個(gè)氦核（ He）的熱核反應(yīng)，核反應(yīng)方程是4 H→ He+2X．已知質(zhì)子、氦核、X的質(zhì)量分別為m1、m2、m3 ， 真空中的光速為c．下列說法中正確的是（ ） A . 方程中的X表示中子 B . 方

6、程中的X表示電子 C . 這個(gè)核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損△m=4m1﹣m2 D . 這個(gè)核反應(yīng)中釋放的核能△E=（4m1﹣m2﹣2m3）c2 8. （2分） (2017東城模擬) 已知質(zhì)子、中子、氘核的質(zhì)量分別是m1、m2、m3 ， 光速為c．在質(zhì)子和中子結(jié)合成氘核的過程中（ ） A . 釋放的能量為（m1+m2+m3 ）c2 B . 釋放的能量為（m1+m2﹣m3）c2 C . 吸收的能量為（ml+m2+m3）c2 D . 吸收的能量為（ml+m2﹣m3 ）c2 9. （2分） 2011年3月11日下午，日本東部海域發(fā)生里氏9.0級大地震，并引發(fā)海嘯，受此影響，日本福島第一核電

7、站發(fā)生放射性物質(zhì)泄漏事故，對人的安全及環(huán)境產(chǎn)生一定的危害作用．下列關(guān)于核反應(yīng)及核衰變的一些說法中正確的是（ ） A . 福島核電站是依靠核聚變反應(yīng)放出的核能來發(fā)電的 B . 核裂變過程質(zhì)量虧損，核聚變過程質(zhì)量增大 C . 放射性物質(zhì)半衰期越短，污染環(huán)境時(shí)間也越短 D . β射線與γ射線一樣是電磁波，但穿透本領(lǐng)遠(yuǎn)比γ射線小 10. （2分） (2018高二下邢臺期末) 下列說法正確的是（ ） A . 氫原子的光譜是連續(xù)譜 B . 核反應(yīng)中，質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒 C . 比結(jié)合能越小，原子核越穩(wěn)定 D . 只要人射光的強(qiáng)度足夠大，就能發(fā)生光電效應(yīng) 11. （2分

8、） (2017洛陽模擬) 我國最新一代核聚變裝置“EAST”在安徽合肥首次放電，顯示了EAST裝置具有良好的整體性能，使等離子體約束時(shí)間達(dá)1000s，溫度超過1億攝氏度，這標(biāo)志著我國磁約束核聚變研究進(jìn)入國際先進(jìn)水平．合肥也成為世界上第一個(gè)建成此類全超導(dǎo)非圓截面核聚變實(shí)驗(yàn)裝置并能實(shí)際運(yùn)行的地方．核聚變的主要原料是氘，在海水中含量極其豐富．已知氘核的質(zhì)量為m1 ， 中子的質(zhì)量為m2 ， He的質(zhì)量為m3 ， 質(zhì)子的質(zhì)量為m4 ， 則下列說法中正確的是（ ） A . 兩個(gè)氘核聚變成一個(gè) He所產(chǎn)生的另一個(gè)粒子是質(zhì)子 B . 兩個(gè)氘核聚變成一個(gè) He所產(chǎn)生的另一個(gè)粒子是電子 C .

9、兩個(gè)氘核聚變成一個(gè) He所釋放的核能為（2m1﹣m3﹣m4）c2 D . 兩個(gè)氘核聚變成一個(gè) He所釋放的核能為（2m1﹣m3﹣m2）c2 12. （2分） 在下列敘述中，正確的是（ ） A . 光電效應(yīng)現(xiàn)象說明光具有波動性 B . 瑪麗居里最早發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象 C . 若黃光照射某金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，用紫光照射該金屬一定能發(fā)生光電效應(yīng) D . 根據(jù)波爾理論，氫原子從高能態(tài)躍遷到低能態(tài)時(shí)，原子向外釋放光子，原子電勢能和核外電子的動能均減小 13. （2分） 恒星向外輻射的能量來自于內(nèi)部發(fā)生的各種熱核反應(yīng)．核反應(yīng)方程為 He+ He→ Be+γ．以下說法正確的是（

10、 ） A . 該核反應(yīng)為裂變反應(yīng) B . 熱核反應(yīng)中有質(zhì)量虧損，會放出巨大能量 C . 由于核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒，所以質(zhì)量也是守恒的 D . 任意原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)總是相等的 14. （2分） 一質(zhì)子束入射到靜止靶核 Al上，產(chǎn)生如下核反應(yīng)：p+ Al→X+n ， p、n分別為質(zhì)子和中子，則產(chǎn)生的新核含有質(zhì)子和中子的數(shù)目分別為（ ） A . 28和15 B . 27和14 C . 15和13 D . 14和13 15. （2分） (2017高二下宜城期中) 原子彈威力巨大，其主要原料有鈾和钚，若有一鈾原子核發(fā)生了如下的裂變反應(yīng)： U+ n→A+B+2

11、 n則A+B可能是（ ） A . B . C . D . 二、 填空題 (共5題；共14分) 16. （1分） 氦3是一種十分清潔、安全的能源，開發(fā)月壤中蘊(yùn)藏豐富的氦3資源，對人類社會今后的可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義．研究發(fā)現(xiàn)在太陽內(nèi)部兩個(gè)氘核可聚變成氦3，則兩個(gè)氘核聚變成 He核的核反應(yīng)方程為________． 17. （2分） (2017高二下宜城期中) 氦3是一種十分清潔、安全的能源，開發(fā)月壤中蘊(yùn)藏豐富的氦3資源，對人類社會今后的可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義．研究發(fā)現(xiàn)在太陽內(nèi)部兩個(gè)氘核可聚變成氦3，已知氘核的質(zhì)量為2.0136u，中子的質(zhì)量為1.0087u， He核質(zhì)

12、量為3.0150u．若質(zhì)量虧損1u釋放的核能為931.5MeV，則兩個(gè)氘核聚變成 He核的核反應(yīng)方程為________；上述反應(yīng)中釋放的核能為________． 18. （3分） 用速度一定的中子轟擊靜止的鋰核（ Li），發(fā)生核反應(yīng)后生成氚核和α粒子，則核反應(yīng)方程為________；生成的氚核速度方向與中子的初速度方向相反，α粒子的速度為v，氚核與α粒子的速率之比為7：8，已知質(zhì)子、中子質(zhì)量均為m，光速為c，核反應(yīng)過程中放出的能量全部轉(zhuǎn)化為氚核和α粒子的動能，則中子的初速度v0=________，此反應(yīng)過程中質(zhì)量虧損為________． 19. （3分） 人類利用的大部分能量都是直接

13、或間接來自于太陽能,在太陽內(nèi)部，氫原子核在超高溫下發(fā)生________，釋放出巨大的________．今天我們開采化石燃料來獲取能量，實(shí)際上是在開采上億年前地球所接收的________． 20. （5分） 產(chǎn)生聚變的條件是________，我們往往采用________的方法來滿足上述條件，這種反應(yīng)叫做________，太陽每秒鐘輻射出來的能量約為3．81026J，就是從________反應(yīng)中產(chǎn)生的，太陽內(nèi)部時(shí)刻進(jìn)行著4個(gè)質(zhì)子結(jié)合成一個(gè)氦核的反應(yīng)，試寫出核反應(yīng)方程________。 三、 解答題 (共5題；共45分) 21. （5分） 一個(gè)氘核和一個(gè)氚核發(fā)生聚變，放出一個(gè)中子和17.6M

14、eV的能量．計(jì)算2克氘和3克氚聚變放出的能量，并寫出核反應(yīng)方程． 22. （10分） 太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著四個(gè)質(zhì)子聚變?yōu)橐粋€(gè)氦核的熱核反應(yīng)，這個(gè)核反應(yīng)釋放出的大量能量就是太陽能的來源． （1） 寫出這個(gè)核反應(yīng)方程； （2） 用mH表示質(zhì)子的質(zhì)量，mHe表示氦核的質(zhì)量，me表示電子的質(zhì)量，求一次核反應(yīng)放出的能量． 23. （15分） “人造太陽”并不是像太陽一樣懸掛在天空，而是建造在地球上的受控?zé)岷司圩兎磻?yīng)堆或核聚變電站，它能像太陽一樣通過核聚變反應(yīng)放出能量，進(jìn)而發(fā)電，在合肥科學(xué)島，我國最新一代核聚變實(shí)驗(yàn)裝置“EAST”首次成功獲得電流超過200 kA ． 時(shí)間近3 s的高溫

15、等離子放電，人造太陽能來自下面的反應(yīng)：4個(gè)質(zhì)子(氫核)聚變成1個(gè)a粒子，同時(shí)發(fā)射2個(gè)正電子和2個(gè)沒有靜止質(zhì)量的中微子，“人造太陽”的總功率為P，質(zhì)子、氫核、正電的質(zhì)分別為，真空中的光速為c ． （1） 寫出核反應(yīng)方程； （2） 求核反應(yīng)所釋放的能量△E （3） 求在時(shí)間內(nèi)參與上述熱核反應(yīng)的質(zhì)子數(shù)目。 24. （10分） 太陽內(nèi)部進(jìn)行著劇烈的輕核聚變反應(yīng)．氦核是由4個(gè)質(zhì)子聚變生成的，同時(shí)有正電子放出，正電子又會和負(fù)電子湮滅成一對光子，在這一核反應(yīng)過程中放出4.510﹣12J的能量．已知現(xiàn)在太陽每秒輻射5.01026J的能量． （1） 寫出上述兩個(gè)核反應(yīng)的反應(yīng)方程．

16、（2） 計(jì)算出太陽每秒產(chǎn)生的氦核數(shù)目及每年減少的質(zhì)量．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．已知1年時(shí)間約為3.15107s． 25. （5分） 太陽能是在太陽內(nèi)部，氫原子核發(fā)生什么？釋放出的核能．電能屬于什么能源？ 第 10 頁 共 10 頁 參考答案 一、 選擇題 (共15題；共30分) 1-1、 2-1、 3-1、 4-1、 5-1、 6-1、 7-1、 8-1、 9-1、 10-1、 11-1、 12-1、 13-1、 14-1、 15-1、 二、 填空題 (共5題；共14分) 16-1、 17-1、 18-1、 19-1、 20-1、 三、 解答題 (共5題；共45分) 21-1、 22-1、 22-2、 23-1、 23-2、 23-3、 24-1、 24-2、 25-1、