河北省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

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1、河北省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 姓名:________ 班級:________ 成績:________ 一、 選擇題 (共15題；共30分) 1. （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 2. （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

2、： 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 3. （2分） (2017舒城模擬) 核能作為一種新能源在現(xiàn)代社會中已不可缺少，我國在完善核電安全基礎(chǔ)上將加大核電站建設(shè)．核泄漏中的钚（Pu）是一種具有放射性的超鈾元素，它可破壞細(xì)胞基因，提高患癌的風(fēng)險．已知钚的一種同位素94239Pu的衰變方程為：94239Pu→X+24He+γ，半衰期為24

3、100年，則下列說法中正確的是（ ） A . 衰變時發(fā)出的γ射線是波長很短的實(shí)物粒子，穿透能力很強(qiáng) B . X原子核中含有143個中子 C . 10個94239Pu經(jīng)過24100年后一定還剩余5個 D . 衰變過程的總質(zhì)量不變 4. （2分） (2019高二下洛陽期中) 近期熱映的《流浪地球》這部電影獲得了極大的好評，也涉及了許多物理知識，如氦閃、地球剎車和逃逸、木星的引力彈弓效應(yīng)。太陽發(fā)生氦閃之前進(jìn)行的是氫聚變，關(guān)于核反應(yīng)的類型，下列表述正確的是（ ） A . 是 衰變 B . 是 衰變 C . 是核聚變 D . 是核裂變 5. （2分） (20

4、17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 6. （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(qiáng) 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 7. （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，運(yùn)行軌道的半徑是任意的 B . 發(fā)現(xiàn)少數(shù)粒

5、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，每個粒子帶兩個單位正電荷 8. （2分） (2017桂林模擬) 有關(guān)近代物理知識，下列說法正確的是（ ） A . 碘131的半衰期大約為8天，1g碘131經(jīng)過64天后，未衰變的大約為 B . 比結(jié)合能越大，原子核中核子結(jié)合的越不牢固，原子核越不穩(wěn)定 C . 鈾235的裂變方程可能為92235U→55137Cs+3788Rb+1001n D . 處于基態(tài)的氫原子吸收一個光子躍遷到激發(fā)態(tài)，再向低能級躍遷時輻射光子的頻率一定大于吸收光子的

6、頻率 9. （2分） (2017高二下包頭期中) 有關(guān)下列四幅圖的說法正確的是（ ） A . 甲圖中，可計算出普朗克常數(shù)h= B . 乙圖中，在光顏色保持不變的情況下，入射光越強(qiáng)，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?zhǔn)椒磻?yīng)屬于輕核聚變 10. （2分） (2017自貢模擬) 以下說法中，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 . 要使輕原子核發(fā)生聚變，必須使它們間的距離至少接近到10﹣10m C . 氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的

7、軌道時，電子的動能減小，勢能增大，總能量減小 D . 隨溫度的升高，放射性元素的半衰期將減小 11. （2分） 下列說法中不正確的是（ ） A . β衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分 B . 目前已建成的核電站的能量來自于重核裂變 C . 一個氫原子從n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時，能輻射3種不同頻率的光子 D . 盧瑟福依據(jù)極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度散射提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型 12. （2分） (2017高三上普寧期末) 下列說法正確的是（ ） A . 太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核裂變反應(yīng) B . 一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因?yàn)樵撌獾牟ㄩL太短

8、 C . 湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，表明原子具有核式結(jié)構(gòu) D . 按照波爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，原子總能量增加 13. （2分） (2017高二下唐山期中) 關(guān)于下面四個裝置說法正確的是（ ） A . 實(shí)驗(yàn)可以說明α粒子的貫穿本領(lǐng)很強(qiáng) B . 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以用愛因斯坦的質(zhì)能方程解釋 C . 是利用α射線來監(jiān)控金屬板厚度的變化 D . 進(jìn)行的是聚變反應(yīng) 14. （2分） 關(guān)于原子和原子核，下列說法正確的是（ ） A . 1919年盧瑟福用α粒子轟擊氮核： N+ He→817O+ H，發(fā)現(xiàn)中子 B . 1932

9、年查德威克用α粒子轟擊鈹核： Be+ He→612C+ n，發(fā)現(xiàn)質(zhì)子 C . 1934年約里奧?居里夫婦用α粒子轟擊鋁核： Al+ He→ P+ n，用人工方法得到放射性同位素 D . 1905年愛因斯坦發(fā)現(xiàn)質(zhì)能方程：E=mc2 ， 解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象 15. （2分） 根據(jù)愛因斯坦的研究成果，物體的能量和質(zhì)量的關(guān)系是E＝mc2 ， 這一關(guān)系叫愛因斯坦質(zhì)能方程．質(zhì)子的質(zhì)量為mp ， 中子的質(zhì)量為mn ， 氦核的質(zhì)量為mα ， 下列關(guān)系式正確的是（ ） A . mα＝(2mp＋2mn) B . mα<(2mp＋2mn) C . mα>(2mp＋2mn) D .

10、 以上關(guān)系式都不正確 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(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） (2017高二下黑龍江期中) 放射性物質(zhì) Pb和 Co的核衰變方程分別為： Po→ P

11、b+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(shí)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2.0136U ． 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=931.5M

12、eV） 20. （1分） 太陽因核聚變釋放出巨大的能量，同時其質(zhì)量不斷減少．太陽每秒鐘輻射出的能量約為41026 J，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，太陽每秒鐘減少的質(zhì)量最接近________ kg。 三、 解答題 (共5題；共28分) 21. （11分） 太陽中含有大量的氘核，因氘核不斷發(fā)生核反應(yīng)釋放大量的核能，以光和熱的形式向外輻射．已知氘核質(zhì)量為2.0141u；氚核質(zhì)量為3.0160u．氦核質(zhì)量為4.0026u，中子質(zhì)射力l．0087u，lu=1.67l0﹣27kg，1u的質(zhì)越相當(dāng)于931.5MeV的能量． （1） 完成核反應(yīng)方程： H+ H→ ________+ n （2

13、） 求核反應(yīng)中釋放的核能． （3） 太陽每天釋放的能量約為2.1l044MeV，那么太陽每天損失的質(zhì)量大約是多少kg？ 22. （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(yùn)動方向?yàn)檎较?，已知碰撞前?4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)子的速度大小．（保留兩位有效數(shù)字） 23. （2分） (2017高二下盤錦期中) 靜止在勻強(qiáng)磁場中的 U，放出α粒子，衰變成 Th，衰變后 Th的速度方向與磁場方向垂直． （1）

14、 寫出衰變方程：________； （2） Th的軌道半徑與α粒子的軌道半徑之比為________． 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） 中科院等離子物理研究所設(shè)計并制造的世界上首個“人造太陽”實(shí)驗(yàn)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． 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28分) 21-1、 21-2、 21-3、 22-1、 23-1、 23-2、 24-1、 25-1、