人教版物理高二選修35 19.7核聚變同步訓練（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：“科學的歷史不僅是一連串事實、規(guī)則和隨之而來的數(shù)學描述，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 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能夠發(fā)生光電效應，則當增大紫外線的照射強度時，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只會輻射兩種不同頻率的光 2. （2分） 中廣核集團現(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行的核電機組，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報道，前英國政府輻射事務顧問巴斯比博士表示，日本核電站的問題極為嚴重，尤其令人擔心的是福島核電站三號反應堆。他稱，該反應堆現(xiàn)在遇到了麻煩，因為它使用的是一種不同的燃料：它不是鈾，而是一種鈾钚混合燃料，而钚是極為危險的，因此一旦這

3、種物質(zhì)泄漏出來，將使海嘯災難雪上加霜。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。關于钚的危害的認識，你認為錯誤的是（ ） A . 钚是具有很強的放射性 B . 钚是重金屬，進入人體會破壞細胞基因從而導致癌 C . 钚的半衰期比鈾要長的多 D . 钚核的裂變反應能放出巨大的能量 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、某次核反應中，1個氘核和1個氚核結(jié)合生成1個氦核并放出17.6MeV的能量，下列說法正確的是（ ） A . 這是一個裂變反應 B . 核反應方程式為 H+ H→ He+ n C . 目前核電站都采用上述核反應發(fā)電 D . 該核反應不會有質(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） 下列幾幅圖的有關說法中正確的是（ ） A . 原子中的電子繞原子核高速運轉(zhuǎn)時，運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)，因為原子的質(zhì)量絕大部分集中在很小空間范圍 C . 光電效應實驗和康普頓效應實驗說明了光具有粒子性 D . 射線甲由粒子組成，每個粒子帶兩個單位正電荷 7. （2分） 太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著4個質(zhì)子（ H）聚變?yōu)?個氦核（ He）的熱核反應，核反應方程是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 . 這個核反應中的質(zhì)量虧損△m=4m1﹣m2 D . 這個核反應中釋放的核能△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．下列關于核反應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)境時間也越短 D . β射線與γ射線一樣是電磁波，但穿透本領遠比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 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，使等離子體約束時間達1000s，溫度超過1億攝氏度，這標志著我國磁約束核聚變研究進入國際先進水平．合肥也成為世界上第一個建成此類全超導非圓截面核聚變實驗裝置并能實際運行的地方．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 . 兩個氘核聚變成一個 He所產(chǎn)生的另一個粒子是質(zhì)子 B . 兩個氘核聚變成一個 He所產(chǎn)生的另一個粒子是電子 C .

9、兩個氘核聚變成一個 He所釋放的核能為（2m1﹣m3﹣m4）c2 D . 兩個氘核聚變成一個 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，用紫光照射該金屬一定能發(fā)生光電效應 D . 根據(jù)波爾理論，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．核反應方程為 He+ He→ Be+γ．以下說法正確的是（

10、 ） A . 該核反應為裂變反應 B . 熱核反應中有質(zhì)量虧損，會放出巨大能量 C . 由于核反應中質(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：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： 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，則兩個氘核聚變成 He核的核反應方程為________． 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)

12、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________． 18. （3分） 用速度一定的中子轟擊靜止的鋰核（ Li），發(fā)生核反應后生成氚核和α粒子，則核反應方程為________；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________。 三、 解答題 (共5題；共45分) 21. （5分） 一個氘核和一個氚核發(fā)生聚變，放出一個中子和17.6M

14、eV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． 22. （10分） 太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著四個質(zhì)子聚變?yōu)橐粋€氦核的熱核反應，這個核反應釋放出的大量能量就是太陽能的來源． （1） 寫出這個核反應方程； （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熱核聚變反應堆或核聚變電站，它能像太陽一樣通過核聚變反應放出能量，進而發(fā)電，在合肥科學島，我國最新一代核聚變實驗裝置“EAST”首次成功獲得電流超過200 kA ． 時間近3 s的高溫

15、等離子放電，人造太陽能來自下面的反應：4個質(zhì)子(氫核)聚變成1個a粒子，同時發(fā)射2個正電子和2個沒有靜止質(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） 寫出核反應方程； （2） 求核反應所釋放的能量△E （3） 求在時間內(nèi)參與上述熱核反應的質(zhì)子數(shù)目。 24. （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．

16、（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3.15107s． 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、