人教版物理高二選修2-3 6.3核聚變和受控?zé)岷朔磻?yīng)同步訓(xùn)練（II）卷

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1、人教版物理高二選修2-3 6.3核聚變和受控?zé)岷朔磻?yīng)同步訓(xùn)練（II）卷 姓名:________ 班級:________ 成績:________ 一、 選擇題 (共15題；共30分) 1. （2分） (2017高三上嘉興期末) 有關(guān)下列四幅圖的說法正確的是（ ） A . 甲圖中，球m1以速度v碰撞靜止球m2 ， 若兩球質(zhì)量相等，碰后m2的速度一定為v B . 乙圖中，在光顏色保持不變的情況下，入射光越強，飽和光電流越大 C . 丙圖中，射線甲由 β粒子組成，射線乙為 γ射線，射線丙由 α粒子組成 D . 丁圖中，鏈式反應(yīng)屬于輕核

2、聚變 2. （2分） (2017臨川模擬) 下列說法正確的是（ ） A . 兩個質(zhì)子之間，不管距離如何，核力總是大于庫侖力 B . 天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，揭示了原子的核式結(jié)構(gòu) C . 由愛因斯坦質(zhì)能方程可知，質(zhì)量與能量不可以相互轉(zhuǎn)化 D . 原子核內(nèi)的某一核子與其它核子間都有核力作用 3. （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(jié)合能越大，核就越穩(wěn)定，比結(jié)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

3、，一定還剩余 50個 D . 丁圖中，鏈式反應(yīng)屬于重核的裂變，在核裂變過程中減少的質(zhì)量轉(zhuǎn)化成了能量 4. （2分） (2017新課標(biāo)Ⅰ卷) 大科學(xué)工程“人造太陽”主要是將氘核聚變反應(yīng)釋放的能量用來發(fā)電，氘核聚變反應(yīng)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(yīng)中釋放的核能約為（ ） A . 3.7MeV B . 3.3MeV C . 2.7MeV D . 0.93MeV 5. （2分） (2018高二下邢臺期末) 下列說法正確的是（ ）

4、 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 . 只要人射光的強度足夠大，就能發(fā)生光電效應(yīng) 6. （2分） 下列說法正確的是（ ） A . 湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，表明原子具有核式結(jié)構(gòu) B . 接收無線電波時需要對電磁波進行調(diào)制 C . 核聚變又稱熱核反應(yīng)，可見核聚變時要吸收能量 D . 真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的 7. （2分） 太陽輻射能量主要來自太陽內(nèi)部的（ ） A . 裂變反應(yīng) B . 熱核反應(yīng) C . 化學(xué)反應(yīng) D . 放射性衰變 8. （2分） 關(guān)于輕核聚變釋放核

5、能，下列說法正確的是（ ） A . 一次聚變反應(yīng)一定比一次裂變反應(yīng)釋放的能量多 B . 聚變反應(yīng)比裂變反應(yīng)每個核子釋放的平均能量一定大 C . 聚變反應(yīng)中粒子的比結(jié)合能小 D . 聚變反應(yīng)中由于形成質(zhì)量較大的核，故反應(yīng)后質(zhì)量增加 9. （2分） 下列說法正確的是（ ） A . 盧瑟福通過對粒子散射實驗現(xiàn)象的分析，發(fā)現(xiàn)了原子是可以再分的 B . 射線與射線一樣都是電磁波，但穿透本領(lǐng)遠比射線弱 C . 原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最大能量 D . 裂變時釋放能量是因為發(fā)生了虧損質(zhì)量 10. （2分） (2017高二下上海期中) 太陽輻射能量主要來

6、自太陽內(nèi)部的（ ） A . 化學(xué)反應(yīng) B . 放射性衰變 C . 裂變反應(yīng) D . 聚變反應(yīng) 11. （2分） 太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著4個質(zhì)子（ H）聚變?yōu)?個氦核（ 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 . 方程中的X表示電子 C . 這個核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損△m=4m1﹣m2 D . 這個核反應(yīng)中釋放的核能△E=（4m1﹣m2﹣2m3）c2 12. （2分） (2017高二下黑龍江期末) 原子核聚變可望給人類

7、未來提供豐富的潔凈能源．當(dāng)氘等離子體被加熱到適當(dāng)高溫時，氘核參與的幾種聚變反應(yīng)可能發(fā)生，放出能量．這幾種反應(yīng)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，d=3 13. （2分） (2017高二下金州期中) 氫彈爆炸的核反應(yīng)是（ ） A . H+ H→ He+ n B . N+ He→ O+ H C . U+ n→ Ba+ Kr+3 n D . Be+ He→ C+ n 14. （2分） (2020

8、南昌模擬) 如圖是原子物理史上幾個著名的實驗，關(guān)于這些實驗，下列說法正確的是:（ ） A . 盧瑟福 粒子散射實驗否定了原子結(jié)構(gòu)的棗糕模型，提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型 B . 放射線在磁場中偏轉(zhuǎn)，中間沒有偏轉(zhuǎn)的為 射線，電離能力最強 C . 電壓相同時，光照越強，光電流越大，說明遏止電壓和光的強度有關(guān) D . 鈾235只要俘獲中子就能進行鏈式反應(yīng) 15. （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+

9、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 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(yīng)方程為________；上述反應(yīng)中釋放的核能為________． 17. （2分）

10、(2016江蘇模擬) 核電站利用原子核鏈式反應(yīng)放出的巨大能量進行發(fā)電， 是常用的核燃料， 受一個中子轟擊后裂變成 和 兩部分，并產(chǎn)生________個中子。要使鏈式反應(yīng)發(fā)生，裂變物質(zhì)的體積要________（選填“大于”或者“小于”）它的臨界體積。 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. （3分） 中子的質(zhì)量為1.0087U ， 質(zhì)子的質(zhì)量為1.0073U ， 氘核的質(zhì)量為2.013

11、6U ． 中子和質(zhì)子結(jié)合成氘核時質(zhì)量虧損________，需________（填“吸收”、“放出”）能量________MeV ． （1U=931.5MeV） 20. （1分） 核聚變能是一種具有經(jīng)濟性能優(yōu)越、安全可靠、無環(huán)境污染等優(yōu)勢的新能源．近年來，受控核聚變的科學(xué)可行性已得到驗證，目前正在突破關(guān)鍵技術(shù)，最終將建成商用核聚變電站．一種常見的核聚變反應(yīng)是由氫的同位素氘（又叫重氫）和氚（又叫超重氫）聚合成氦，并釋放一個中子．若已知氘原子的質(zhì)量為2.0141u，氚原子的質(zhì)量為3.0160u，氦原子的質(zhì)量為4.0026u，中子的質(zhì)量為1.0087u，1u=1.6610﹣27kg．則這個核反應(yīng)釋放

12、出來的能量E=________J．（光速c=3.00108m/s，1u相當(dāng)于935MeV，結(jié)果取二位有效數(shù)字） 三、 解答題 (共5題；共35分) 21. （10分） 在某些恒星內(nèi)部，一個氘核與一個氚核結(jié)合成一個氦核，已知氘核的質(zhì)量m1為3.343610﹣27kg ， 氚核的質(zhì)量m2為5.008210﹣27kg ， 氦核的質(zhì)量m3為6.646710﹣27kg ， 中子的質(zhì)量m4為1.674910﹣27kg ， 真空中光速c=3.0l08m/s． （1） 寫出核反應(yīng)方程 （2） 這個反應(yīng)中釋放的核能為多少？（結(jié)果保留一位有效數(shù)字） 22. （5分） 中科院等離子物理研究所設(shè)計

13、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(yīng)的方程是H+H→He ， 已知 H、 He核的比結(jié)合能分別為EH=1.11MeV、EHe=7.07MeV ， 試求此核反應(yīng)過程中釋放的核能． 23. （10分） 太陽內(nèi)部進行著劇烈的輕核聚變反應(yīng)．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(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） 寫出上述兩個核反應(yīng)的反應(yīng)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(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．已知1年時間約為3

14、.15107s． 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(yīng)方程． 25. （5分） 關(guān)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(shè)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=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(yīng)的方程式，并求碰撞后質(zhì)子的速度大?。ūＡ魞晌挥行?shù)字） 第 9 頁 共 9 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35分) 21-1、 21-2、 22-1、 23-1、 23-2、 24-1、 25-1、