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（I）卷

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1、人教版物理高二選修2-3 6.3核聚變和受控熱核反應同步訓練（I）卷 姓名:________ 班級:________ 成績:________ 一、 選擇題 (共15題；共30分) 1. （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 2. （2分） 鈾核裂變時，對于產(chǎn)生鏈式反應的重要因素，下列說法中正確的是（ ） A . 鈾塊的質(zhì)量是重要因素，與體積無關 B . 為了使鈾235裂變的鏈式反應容易發(fā)生，最好直接利用裂變時產(chǎn)生的快中子

2、 C . 若鈾235的體積超過它的臨界體積，裂變的鏈式反應就能夠發(fā)生 D . 裂變能否發(fā)生鏈式反應與鈾塊的質(zhì)量無關 3. （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(jié)構(gòu) 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 4. （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 5. （2分） (2017新課標Ⅰ卷) 大科學工程“人造太

3、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 . 0.93MeV 6. （2分） (2019高二下河南月考) 下列四幅圖涉及到不同的物理知識，其中說法正確的是（ ） A . 甲圖中，盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子 B . 乙圖表明，隨著溫度的升高黑體輻射強度的極大

4、值向波長較小的方向移動 C . 丙圖中，射線甲由電子組成，射線乙為電磁波，射線丙由α粒子組成 D . 丁圖中，鏈式反應屬于輕核裂變 7. （2分） 鏈式反應中，重核裂變時放出的可以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 8. （2分） (2017高三上嘉興期末) 有關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

5、 γ射線，射線丙由 α粒子組成 D . 丁圖中，鏈式反應屬于輕核聚變 9. （2分） (2017高二下包頭期中) 下列核反應方程式中，表示核聚變過程的是（ ） A . P→ Si+ e B . H+ H→ H+ n C . C→ N+ e D . U→ Th+ He 10. （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，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

6、子和其他微觀粒子，都具有波粒二象性 11. （2分） (2017高二下盤錦期中) 下列關于原子及原子核的說法正確的是（ ） A . 太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的重核裂變反應 B . 外界環(huán)境溫度升髙，碳同位素 C的原子核半衰期將減小 C . 原子核發(fā)生一次β衰變，該原子外層就失去一個電子 D . 比結(jié)合能越大則該原子就越穩(wěn)定 12. （2分） (2017高二下拉薩期末) 下列說法正確的是（ ） A . 盧瑟福通過實驗發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子的核反應方程為 He+ N→ O+ H B . 太陽源源不斷的釋放出巨大的能量，其能量的來源就是太陽本身的核裂變 C . 現(xiàn)在

7、的很多手表指針上涂有一種新型發(fā)光材料，白天吸收光子外層電子躍遷到高能軌道，晚上向低能級躍遷放出光子，其發(fā)光的波長一定跟吸收的光的波長完全一致 D . 只要光足夠強，一定能發(fā)生光電效應 13. （2分） (2018高二下廣安期末) “兩彈一星”是對中國依靠自己的力量掌握核技術(shù)和空間技術(shù)的統(tǒng)稱，是20世紀下半葉中華民族創(chuàng)建的輝煌偉業(yè)，其中“兩彈”所涉及的基本核反應方程有：① ，② ，關于這兩個方程，下列說法正確的是（ ） A . 方程①屬于α衰變 B . 方程②屬于輕核聚變 C . 方程①的核反應是太陽能的源泉 D . 方程②中的 與 互為同位素 14. （2分） 二

8、十世紀初，為了研究物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，物理學家做了大量的實驗，揭示了原子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)了電子、中子和質(zhì)子，如圖中M是顯微鏡，S是熒光屏，窗口F處裝有銀箔，氮氣從閥門T充入，A是放射源．則該裝置是（ ） A . 盧瑟福的α粒子散射實驗裝置 B . 盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的實驗裝置 C . 湯姆生發(fā)現(xiàn)電子的實驗裝置 D . 查德威克發(fā)現(xiàn)中子的實驗裝置 15. （2分） 以下說法正確的是（ ） A . 湯姆生發(fā)現(xiàn)電子并提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型 B . 放射性元素放出的α粒子就是質(zhì)子 C . 放射性元素放出的β粒子就是原子的核外電子 D . 比結(jié)合能（平均結(jié)合能）越大，表示原子核

9、中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定 二、 填空題 (共5題；共13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. （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

10、，這種反應叫做________，太陽每秒鐘輻射出來的能量約為3．81026J，就是從________反應中產(chǎn)生的，太陽內(nèi)部時刻進行著4個質(zhì)子結(jié)合成一個氦核的反應，試寫出核反應方程________。 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） 氫彈的工作原理是利用氫核聚變放出巨大能量．在某次聚變中，一個氘核與一個氚核結(jié)合成一個氦核．已知氘核的比結(jié)合能是1.09MeV；氚核的比結(jié)合能是2

11、.78MeV；氦核的比結(jié)合能是7.03MeV ． 則氫核聚變的方程是________一次氫核聚變釋放出的能量是________MeV ． 20. （1分） 質(zhì)子、中子和氘核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3 ， 質(zhì)子和中子結(jié)合成氘核時，發(fā)出γ射線，已知普朗克恒量為h，真空中光速為c，則γ射線的頻率υ=________． 三、 解答題 (共5題；共35分) 21. （10分） 一個質(zhì)子和兩個中子聚變成一個氚核，已知質(zhì)子質(zhì)量為1.0073U ， 中子質(zhì)量為1.0087U ， 氚核質(zhì)量為3.0180U ， （1） 寫出核反應方程； （2） 求該反應中釋放的核能． 22. （5分）

12、 中科院等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(jié)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． 23. （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(jié)果保留兩位有

13、效數(shù)字）．已知1年時間約為3.15107s． 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，并寫出核反應方程． 25. （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=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） 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13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、