吉林省人教版物理高二选修2-3 6.3核聚变和受控热核反应同步训练

吉林省人教版物理高二选修2-3 6.3核聚变和受控热核反应同步训练姓名:_ 班级:_ 成绩:_一、 选择题 (共15题；共30分)1. （2分） (2017高二下黄陵期末) 有关近代物理知识，下列说法错误的是（ ）A . 若镭Ra的半衰期为，则经过2的时间，2 kg的镭Ra中有1.5 kg已经发生了衰变B . 铀核（ U）衰变为铅核（ Pb）的过程中，要经过8次衰变和6次衰变C . 用14 eV的光子照射处于基态的氢原子，可使其电离D . 铀235的裂变方程可能为 U Cs+ Rb+10 n2. （2分） (2017高三上普宁期末) 下列说法正确的是（ ）A . 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应B . 一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短C . 汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构D . 按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增加3. （2分） (2019高二下洛阳期中) 近期热映的流浪地球这部电影获得了极大的好评，也涉及了许多物理知识，如氦闪、地球刹车和逃逸、木星的引力弹弓效应。太阳发生氦闪之前进行的是氢聚变，关于核反应的类型，下列表述正确的是（ ） A . 是 衰变B . 是 衰变C . 是核聚变D . 是核裂变4. （2分） (2019高二下泰州期末) 下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（ ）A . 甲图中，比结合能越大，核就越稳定，比结合能是原子核稳定程度的量度B . 乙图中，电子绕原子运行的轨道半径是任意的C . 丙图中，原来有100个氡222经过一个半衰期的时间，一定还剩余 50个D . 丁图中，链式反应属于重核的裂变，在核裂变过程中减少的质量转化成了能量5. （2分） 发生轻核聚变的条件是（ ） A . 用中子轰击B . 保持室温环境，增大压强C . 把物质加热到几百万摄氏度以上的高温D . 用光子照射6. （2分） (2017新课标卷) 大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电，氘核聚变反应方程是： H+ H He+ n，已知 H的质量为2.0136u， He的质量为3.0150u， n的质量为1.0087u，1u=931MeV/c2 氘核聚变反应中释放的核能约为（ ）A . 3.7MeVB . 3.3MeVC . 2.7MeVD . 0.93MeV7. （2分） (2017高二下唐山期中) 关于下面四个装置说法正确的是（ ）A . 实验可以说明粒子的贯穿本领很强B . 实验现象可以用爱因斯坦的质能方程解释C . 是利用射线来监控金属板厚度的变化D . 进行的是聚变反应8. （2分） 下列说法正确的是（ ）A . 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应B . 汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，说明原子是有复杂结构的C . 卢瑟福发现了中子、查德威克发现了质子D . 一束光照射到某金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短9. （2分） (2017高二下辽宁期末) 下列核反应中属于核聚变的是（ ） A . 12H+13H24He+01nB . 90234Th91234Pa+10eC . 92235U+01n54139Xe+3895Sr+201nD . 49Be+24He612C+01n10. （2分） 铀核裂变时，对于产生链式反应的重要因素，下列说法中正确的是（ ） A . 铀块的质量是重要因素，与体积无关B . 为了使铀235裂变的链式反应容易发生，最好直接利用裂变时产生的快中子C . 若铀235的体积超过它的临界体积，裂变的链式反应就能够发生D . 裂变能否发生链式反应与铀块的质量无关11. （2分） (2017丰台模拟) 一个氘核和一个氚核经过核反应后生成氦核和中子，同时放出一个光子已知氘核、氚核、中子、氦核的质量分别为m1、m2、m3、m4 ， 普朗克常量为h，真空中的光速为c下列说法正确的是（ ）A . 这个核反应是裂变反应B . 这个反应的核反应方程是 H+ H He+2 n+C . 辐射出的光子的能量E=（m3+m4m1m2）c2D . 辐射出的光子在真空中的波长= 12. （2分） (2017黑龙江模拟) 根据如图所给图片及课本中有关历史事实，结合有关物理知识，判断下列说法正确的是（ ）A . 图1是发生光电效应现象的示意图，发生光电效应现象的条件是入射光的波长不小于金属的“极限波长”B . 图2是链式反应的示意图，发生链式反应的条件之一是裂变物质的体积大于等于临界体积C . 图3是氢原子能级图，一个处于n=4能级的氢原子，跃迁可以产生6种光子D . 图4是氡的衰变规律示意图，氡的半衰期是3.8天，若有16个氡原子核，经过7.6天后一定只剩下4个氡原子核13. （2分） (2017高二下拉萨期末) 下列说法正确的是（ ）A . 卢瑟福通过实验发现了质子的核反应方程为 He+ N O+ HB . 太阳源源不断的释放出巨大的能量，其能量的来源就是太阳本身的核裂变C . 现在的很多手表指针上涂有一种新型发光材料，白天吸收光子外层电子跃迁到高能轨道，晚上向低能级跃迁放出光子，其发光的波长一定跟吸收的光的波长完全一致D . 只要光足够强，一定能发生光电效应14. （2分） 太阳内部持续不断地发生着4个质子（ H）聚变为1个氦核（ He）的热核反应，核反应方程是4 H He+2X已知质子、氦核、X的质量分别为m1、m2、m3 ， 真空中的光速为c下列说法中正确的是（ ） A . 方程中的X表示中子B . 方程中的X表示电子C . 这个核反应中的质量亏损m=4m1m2D . 这个核反应中释放的核能E=（4m1m22m3）c215. （2分） (2017高二下海南期末) 一静止的铀核放出一个粒子衰变成钍核，衰变方程为 U Th+ He，下列说法正确的是（ ）A . 衰变后钍核与粒子的动能之比为1：1B . 衰变后钍核与粒子的动量大小之比为1：1C . 铀核的半衰期等于其放出一个粒子所经历的时间D . 衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量二、 填空题 (共5题；共12分)16. （2分） (2017高二下宜城期中) 氦3是一种十分清洁、安全的能源，开发月壤中蕴藏丰富的氦3资源，对人类社会今后的可持续发展具有深远意义研究发现在太阳内部两个氘核可聚变成氦3，已知氘核的质量为2.0136u，中子的质量为1.0087u， He核质量为3.0150u若质量亏损1u释放的核能为931.5MeV，则两个氘核聚变成 He核的核反应方程为_；上述反应中释放的核能为_17. （2分） 能的转化有方向性，符合能量守恒的过程_（选填“一定”或“不一定”）能发生核电站是利用_（选填“重核裂变”或“化学反应”）获得核能并将其转为电能18. （3分） 人类利用的大部分能量都是直接或间接来自于太阳能,在太阳内部，氢原子核在超高温下发生_，释放出巨大的_今天我们开采化石燃料来获取能量，实际上是在开采上亿年前地球所接收的_19. （3分） 中子的质量为1.0087U ， 质子的质量为1.0073U ， 氘核的质量为2.0136U 中子和质子结合成氘核时质量亏损_，需_（填“吸收”、“放出”）能量_MeV （1U=931.5MeV）20. （2分） 2012年9月25日我国首艘航母“辽宁舰”正式服役可控核反应堆是驱动航空母舰的理想设备，其工作原理是利用重核裂变反应释放出大量核能获得动力.92235U+n Ba+ Kr+yX是若干核反应的一种，其中n为中子，X为待求粒子，y为X的个数，则X是_（填“质子”“中子”或“电子”），y=_三、 解答题 (共5题；共35分)21. （10分） 太阳现正处于主序星演化阶段它主要是由电子和 H、 He等原子核组成维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，这些核能最后转化为辐射能根据目前关于恒星演化的理论，若由于聚变反应而使太阳中的 H核数目从现有数减少10%，太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段为了简化，假定目前太阳全部由电子和 H核组成（最后结果均保留一位有效数字） （1） 为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M已知地球半径R=6.4106m，地球质量m=6.01024kg，日地中心的距离r=1.51011m，地球表面处的重力加速度g=10m/s2，1年约为3.2107s，试估算目前太阳的质量M （2） 现将太阳内部的核聚变核反应简化为两个电子和4个氢核（ H）聚变成氦核（ He），已知质子质量mp=1.67261027kg， He质量m=6.64581027kg，电子质量me=0.91030kg，光速c=3108m/s求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能 22. （5分） 关于人类对原子核的研究，历史上曾用粒子轰击氮14发现了质子设粒子的运动方向为正方向，已知碰撞前氮14静止不动，粒子速度为v0=3107m/s，碰撞后氧核速度为v1=0.8107m/s，碰撞过程中各速度始终在同一直线上，请写出这个核反应的方程式，并求碰撞后质子的速度大小（保留两位有效数字）23. （10分） (2017高二下正定期末) 北京时间2016年12月10日，由中国研制的热核聚变堆核心部件在国际上率先通过认证，这是中国对国际热核聚变实验堆项目的重大贡献国际热核聚变实验堆计划，目的是实现可以控制的核聚变反应，探索利用核聚变能量的方式，其产生能量的原理和太阳发光发热的机理相似在同位素氘和氚聚变成一个氦核的过程中释放出能量（1） 已知氘核、氚核、氦核、中子的质量分别为m1、m2、m3、m4，普朗克常量为h，真空中的光速为c，写出该核反应中释放出的核能全部以光子的形式释放，求辐射出的光子的波长（2） 若m1=2.0141u、m2=3.0161u、m3=4.0026u和m4=1.0087u，1u相当于931.5MeV的能量，求该反应释放出的能量（以MeV为单位，结果保留三位有效数字）24. （5分） 一个氘核和一个氚核发生聚变，放出一个中子和17.6MeV的能量计算2克氘和3克氚聚变放出的能量，并写出核反应方程25. （5分） 中科院等离子物理研究所设计并制造的世界上首个“人造太阳”实验装置大部件已安装完毕若在此装置中发生核反应的方程是H+HHe ， 已知 H、 He核的比结合能分别为EH=1.11MeV、EHe=7.07MeV ， 试求此核反应过程中释放的核能第 11 页 共 11 页参考答案一、 选择题 (共15题；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、 填空题 (共5题；共12分)16-1、17-1、18-1、19-1、20-1、三、 解答题 (共5题；共35分)21-1、21-2、22-1、23-1、23-2、24-1、25-1、