高中物理 19_6 重核的裂变 核聚变 粒子和宇宙作业 新人教版选修3-5

课时19.6重核的裂变核聚变 粒子和宇宙1.以下说法正确的是()A.聚变是裂变的逆反应B.如果裂变释放能量，则聚变反应必定吸收能量C.聚变需将反应物加热至数百万度以上高温，显然是吸收能量D.裂变与聚变均可释放巨大能量2.重核的裂变和轻核的聚变是人类利用原子核能的两种主要方法，下列关于它们的说法中正确的是()A.裂变和聚变过程都有质量亏损B.裂变过程有质量亏损，聚变过程质量有所增加C.裂变过程质量有所增加，聚变过程有质量亏损D.裂变和聚变过程质量都有所增加3.“两弹”所涉及的基本核反应方程有:UnSr+Xe+1n，HHHen，关于这两个方程，下列说法正确的是()A.方程属于衰变B.方程属于轻核聚变C.方程的核反应是太阳能的源泉D.方程中的H与He互为同位素4.已知+介子、-介子都是由一个夸克(夸克u或夸克d)和一个反夸克(反夸克或反夸克)组成的，它们所带电荷量如下表所示，表中e为元电荷。+-ud带电量+e-e+e-e-e+e下列说法正确的是()A.+由u和组成B.+由和d组成C.-由u和组成 D.-由和d组成5.科学家使用核反应获取氚，再利用氘和氚核反应获得能量，核反应方程分别为:X+YHeH+4.9 MeV和HHHe+X+17.6 MeV，下列表述正确的有()A.X是中子B.Y的质子数是3，中子数是6C.两个核反应都没有质量亏损D.氘和氚的核反应是核聚变反应6.氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量。该反应方程为H+HHe+x，式中x是某种粒子。已知:H、H、He以及x的质量分别为2.0141 u、3.0161 u、4.0026 u和1.0087 u;且1 u的质量对应的能量为931.5 MeV。由此可知，粒子x是，该反应释放的能量为MeV(结果保留3位有效数字)。7.关于粒子，下列说法正确的是()A.电子、质子和中子是组成物质的不可再分的最基本的粒子B.强子都是带电的粒子C.夸克模型是探究三大类粒子结构的理论D.夸克模型说明电子电荷不再是电荷的最小单位8.如图所示，中子内有一个电荷量为e的上夸克和两个电荷量为-e的下夸克，3个夸克都分布在半径为r的同一圆周上，则3个夸克在其圆心处产生的电场强度为()A.B.C. D.9.一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个光子。已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c。下列说法正确的是()A.核反应方程是H+nH+B.聚变反应中的质量亏损m=m1+m2-m3C.辐射出的光子的能量E=(m3-m1-m2)cD.光子的波长=c10.使两个氘核发生聚变，必须使它们之间的距离接近r0，接近到核力能够发生作用的范围。温度很高时，由氘原子构成的物质将变为等离子体，已知等离子体热运动的平均动能为Ek=k1T，式中k1为一常数(玻尔兹曼常量)，T为热力学温度，两个氘核之间的电势能为Ep=k，k为静电力常量，r为核之间的距离，则使氘核发生聚变的温度至少应为()A. B.C. D.11.太阳内部持续不断地发生着四个质子聚变为一个氦核同时放出两个正电子的热核反应，这个核反应释放出的大量能量就是太阳的能源。(1)写出这个核反应方程。(2)这一核反应能释放多少能量?(3)已知太阳每秒释放的能量是3.81026 J，则太阳内部每秒参与热核反应的质子数是多少?(mp=1.0073 u，mHe=4.0015 u，me=0.00055 u，1 u相当于931 MeV能量)12.目前已实现的人工热核反应是氢弹爆炸，它能产生剧烈而不可控制的聚变反应，而可控制的热核反应尚未实现。如果可控热核反应研究取得成功，人类将能利用海水中的重氢获得无限丰富的能源。(1)要使两个氘核能够发生聚变反应，必须使它们以巨大的速度冲破库仑斥力而碰到一起，已知当两个氘核恰好能够彼此接触发生聚变时，它们的电势能为(其中e为氘核的电荷量，R为氘核半径，0为介电常数，并均为已知)，则两个相距较远(可认为电势能为零)的等速氘核，至少具有多大的速度才能在相向运动后碰在一起而发生聚变?(氘核的质量为m1)(2)当将氘核加热成几百万度的等离子状态时就可以使其获得所需速度。有一种用磁场来“约束”高温等离子体的装置叫作“托卡马克”，图示为其“约束”原理图:两个同心圆的半径分别为r1和r2，等离子体只在半径为r1的圆形区域内反应，两圆之间的环形区内存在着垂直于截面的匀强磁场。为保证速率为v的氘核从反应区进入磁场后不能从磁场区域的外边界射出，所加磁场磁感应强度的最小值为多少?(不考虑速度大小对氘核质量的影响)参考答案1.D2.A3.B4.AD5.AD6.n(或中子)17.67.D8.A9.B10.B11.(1)HHe+e(2)24.8 MeV(3)3.81038个12.(1)(2)