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1、人教版物理高二選修2-3 6.3核聚變和受控熱核反應同步訓練C卷
姓名:________ 班級:________ 成績:________
一、 選擇題 (共15題;共30分)
1. (2分) (2017高二下黑龍江期末) 原子核聚變可望給人類未來提供豐富的潔凈能源.當氘等離子體被加熱到適當高溫時,氘核參與的幾種聚變反應可能發(fā)生,放出能量.這幾種反應總的效果可以表示為6 H→k He+d H+2 n+43.15MeV由平衡條件可知( )
A . k=1,d=4
B . k=2,d=2
C . k=1,d=6
D . k=2,
2、d=3
2. (2分) 發(fā)生輕核聚變的條件是( )
A . 用中子轟擊
B . 保持室溫環(huán)境,增大壓強
C . 把物質(zhì)加熱到幾百萬攝氏度以上的高溫
D . 用γ光子照射
3. (2分) (2017高二下海南期末) 大科學工程“人造太陽”主要是將氘核聚變反應釋放的能量用來發(fā)電,氘核聚變反應方程是: H+ H→ He+ n,已知 H的質(zhì)量為2.0136u, He的質(zhì)量為3.0150u, n的質(zhì)量為1.0087u,1u=931MeV/c2 . 氘核聚變反應中釋放的核能約為( )
A . 3.7MeV
B . 3.3MeV
C . 2.7MeV
D .
3、0.93MeV
4. (2分) 大量釋放核能的過程一定是( )
A . 由質(zhì)量較小的原子核結合成質(zhì)量較大的原子核
B . 由質(zhì)量較大的原子核分裂成質(zhì)量較小的原子核
C . 由某些重核結合為質(zhì)量較大的原子核
D . 由某些重核分裂為中等質(zhì)量的原子核
5. (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 . 核反應中,質(zhì)量數(shù)守恒,電荷數(shù)守恒
C . 比結合能越小,原子核越穩(wěn)定
D . 只要人射光的強度足夠大,就能發(fā)生光電效應
6. (2分) (2018高二下沂南期中) 下列說法中正確的是( )
A . 普
4、朗克提出了量子化假設
B . 將核子束縛在原子核內(nèi)的力是電磁力
C . 結合能越大,原子核結構一定越穩(wěn)定
D . β衰變中放出的β射線是核外電子掙脫原子核的束縛而形成的
7. (2分) (2017高二下上海期中) 太陽輻射能量主要來自太陽內(nèi)部的( )
A . 化學反應
B . 放射性衰變
C . 裂變反應
D . 聚變反應
8. (2分) 下列說法中正確的是( )
A . α粒子散射實驗表明了原子核具有復雜結構
B . 石墨在反應堆起到降低核反應速度的作用
C . 燃料鈾在反應堆中發(fā)生裂變反應
D . 將鈾棒插入得更深些,反應堆的核反應速度將降低
9
5、. (2分) 以下物理過程中原子核發(fā)生變化而產(chǎn)生新核的有( )
A . 光電效應現(xiàn)象
B . 盧瑟福的α粒子散射實驗
C . x射線的產(chǎn)生過程
D . 太陽內(nèi)部發(fā)生的劇烈反應
10. (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: U+ n→A+B+2 n則A+B可能是( )
A .
B .
C .
D .
11. (2分) 鈾核可以發(fā)生衰變和裂變,鈾核的( )
A . 衰變和裂變都能自發(fā)發(fā)生
B . 衰變和裂變都不能自發(fā)發(fā)生
C . 衰變能自發(fā)發(fā)生而裂變不能自發(fā)發(fā)生
D
6、 . 衰變不能自發(fā)發(fā)生而裂變能自發(fā)發(fā)生
12. (2分) 鏈式反應中,重核聚變時放出的可使裂變不斷進行下去的粒子是( )
A . 質(zhì)子
B . 中子
C . β粒子
D . α粒子
13. (2分) (2019高二下泰州期末) 下列四幅圖涉及不同的物理知識,其中說法正確的是( )
A . 甲圖中,比結合能越大,核就越穩(wěn)定,比結合能是原子核穩(wěn)定程度的量度
B . 乙圖中,電子繞原子運行的軌道半徑是任意的
C . 丙圖中,原來有100個氡222經(jīng)過一個半衰期的時間,一定還剩余 50個
D . 丁圖中,鏈式反應屬于重核的裂變,在核裂變過程中減少的質(zhì)量轉化成了能量
7、
14. (2分) 關于我國已建成的秦山和大亞灣核電站,下列說法中正確的是( )
A . 它們都是利用核聚變釋放原子能的
B . 它們都是利用核裂變釋放原子能的
C . 兩者的核燃料都是純鈾235
D . 一座是利用核裂變釋放原子能,一座是利用核聚變釋放原子能
15. (2分) 中子n、質(zhì)子p、氘核D的質(zhì)量分別為mn、mp、mD . 現(xiàn)用光子能量為E的γ射線照射靜止氘核使之分解,反應方程為γ+D→p+n.若分解后的中子、質(zhì)子的動能可視為相等,則中子的動能是( )
A . [(mD-mp-mn)c2-E]
B . [(mp+mn-mD)c2+E]
C . [
8、(mD-mp-mn)c2+E]
D . [(mp+mn-mD)c2-E]
二、 填空題 (共5題;共11分)
16. (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)展具有深遠意義.研究發(fā)現(xiàn)在太陽內(nèi)部兩個氘核可聚變成氦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)量為3.0150u.若質(zhì)量虧損1u釋放的核能為931.5MeV,則兩個氘核聚變成 He核的核反應方程為________;上述反應中釋放的核能為________.
17. (2分) (2017高二下黑龍江期中) 放射性物
9、質(zhì) Pb和 Co的核衰變方程分別為:
Po→ Pb+X1
Co→ Ni+X2
方程中的X1代表的是________,X2代表的是________.
18. (3分) 人類利用的大部分能量都是直接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,實際上是在開采上億年前地球所接收的________.
19. (2分) (2017鎮(zhèn)江模擬) 2011年3月11日在日本海域發(fā)生強烈地震,強震引發(fā)了福島核電站危機.核電中的 U發(fā)生著裂變反應,試完成下列反應方程式 U+ n→ Ba+ Kr+__
10、______;已知 U、 Ba、 Kr和中子的質(zhì)量分別是mU、mBa、mKr、mn , 該反應中一個 U裂變時放出的能量為________.(已知光速為c)
20. (2分) 在實驗室內(nèi)較精準地測量到的雙β衰變事例是在1987年公布的,在進行了7960小時的實驗后,以68%的置信度認出 Se發(fā)生的36個雙β衰變事例.已知靜止的 Se發(fā)生雙β衰變時,將釋放出兩個電子和兩個中微子(中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)都為零),同時轉變成一個新核X,則X核的中子數(shù)為________;若衰變過程釋放的核能是E,真空中的光速為c,則衰變過程的質(zhì)量虧損是________.
三、 解答題 (共5題;共
11、40分)
21. (10分) 太陽內(nèi)部進行著劇烈的輕核聚變反應.氦核是由4個質(zhì)子聚變生成的,同時有正電子放出,正電子又會和負電子湮滅成一對光子,在這一核反應過程中放出4.510﹣12J的能量.已知現(xiàn)在太陽每秒輻射5.01026J的能量.
(1)
寫出上述兩個核反應的反應方程.
(2)
計算出太陽每秒產(chǎn)生的氦核數(shù)目及每年減少的質(zhì)量.(結果保留兩位有效數(shù)字).已知1年時間約為3.15107s.
22. (5分) 關于人類對原子核的研究,歷史上曾用α粒子轟擊氮14發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子.設α粒子的運動方向為正方向,已知碰撞前氮14靜止不動,α粒子速度為v0=3107m/s,碰撞后氧核速度為v1=
12、0.8107m/s,碰撞過程中各速度始終在同一直線上,請寫出這個核反應的方程式,并求碰撞后質(zhì)子的速度大小.(保留兩位有效數(shù)字)
23. (15分) 靜止的鐳226( Ra)發(fā)生α衰變,生成氡222( Ra),如果衰變中放出的能量都轉化為α粒子和氡核的動能.
(1)
寫出衰變方程;
(2)
求α粒子與氡核的動能之比;
(3)
若α粒子與氡核的運動方向與勻強磁場的方向垂直,畫出軌跡示意圖,并計算軌道半徑之比.
24. (5分) 一個氘核和一個氚核發(fā)生聚變,放出一個中子和17.6MeV的能量.計算2克氘和3克氚聚變放出的能量,并寫出核反應方程.
25. (5分) 中科院等
13、離子物理研究所設計并制造的世界上首個“人造太陽”實驗裝置大部件已安裝完畢.若在此裝置中發(fā)生核反應的方程是H+H→He , 已知 H、 He核的比結合能分別為EH=1.11MeV、EHe=7.07MeV , 試求此核反應過程中釋放的核能.
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11分)
16-1、
17-1、
18-1、
19-1、
20-1、
三、 解答題 (共5題;共40分)
21-1、
21-2、
22-1、
23-1、
23-2、
23-3、
24-1、
25-1、