2019-2020年高中物理第十九章原子核第七节核聚变第八节粒子和宇宙自我小测新人教版选修.doc

2019-2020年高中物理第十九章原子核第七节核聚变第八节粒子和宇宙自我小测新人教版选修1发生轻核聚变的方法是（）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2下列关于聚变的说法中，正确的是（） A要使聚变产生，必须克服库仑斥力做功 B轻核聚变需要几百万摄氏度的高温，因此聚变又叫热核反应 C原子弹爆炸能产生几百万摄氏度的高温，所以氢弹利用原子弹引发热核反应 D太阳和许多恒星内部都在激烈地进行着热核反应319641967年，我国第一颗原子弹和第一颗氢弹相继试验成功。下列核反应方程中属于原子弹和氢弹基本反应方程式的是（）A.CHNB.LinHHeC.UnSrXe10nD.HHHen4.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，这一简单模型是三个夸克都在半径为r的同一圆周上，下图给出的四幅图中，能正确表示出各夸克所受静电作用力的是（）5原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源。当氘等离子体被加热到适当高温时，氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量。这几种反应的总效果可以表示为6HkHedH2n43.15 MeV由平衡条件可知（）Ak1，d4Bk2，d2Ck1，d6 Dk2，d36如图所示，托卡马克（tokamak）是研究受控核聚变的一种装置，这个词是toroidal（环形的）、komera（真空室）、magnit（磁）的头两个字母以及kotushka（线圈）的第一个字母组成的缩写词。根据以上信息，下列判断中可能正确的是（）A这种装置的核反应原理是轻核的聚变，同时释放出大量的能量，和太阳发光的原理类似B线圈的作用是通电产生磁场使带电粒子在磁场中旋转而不溢出C这种装置同我国秦山、大亚湾核电站所使用核装置的核反应原理相同D这种装置可以控制热核反应速度，使聚变能缓慢而稳定地进行7下列说法不正确的是（）A.HHHen是聚变B. UnXeSr2n是裂变C.RaRnHe是衰变l D.NaMge是裂变8如下一系列核反应是恒星内部发生的。pCNNCepCNpNOONepNC其中p为质子，为粒子，e为正电子，为一种中微子。已知质子的质量为mp1.672 6481027 kg，粒子的质量为m6.644 9291027 kg，正电子的质量为me9.111031 kg，中微子的质量可忽略不计。真空中的光速c3.00108 m/s，试计算该系列反应完成后释放的能量。9我国自行设计并研制的“人造太阳”托卡马克实验装置运行获得重大进展，这标志着我国已经迈入可控热核反应领域先进国家行列。该反应所进行的聚变过程是HHHen，反应原料氘（H）富存于海水中，而氚（H）是放射性元素，自然界中不存在，但可以通过中子轰击锂核（Li）的人工核转变得到。（1）请把下列用中子轰击锂核（Li）产生一个氚核（H）和一个新核的人工核转变方程填写完整：_n_H。（2）在（1）中，每产生1 g氚的同时有多少个Li核实现了核转变？（阿伏加德罗常数NA取6.01023 mol1）（3）一个氘核和一个氚核发生核聚变时，平均每个核子释放的能量为5.61013 J，求该核聚变过程中的质量亏损。参考答案1. 解析：轻核聚变需要几百万摄氏度以上，使核子间的距离达到1015 m以内，核力发生作用发生聚变反应，C项正确。答案：C2. 解析：聚变时，要使轻核之间的距离达到1015 m，所以必须克服库仑斥力做功，A项正确；原子核必须有足够的动能，才能使它们接近核力能发生作用的范围。实验证明，原子核必须处在几百万摄氏度以上的高温才有这样的能量，氢弹是利用原子弹爆炸获得高温引发热核反应的，B、C项正确；在太阳和许多恒星内部存在着热核反应，D项正确。答案：ABCD3. 解析：原子弹内部发生的是裂变反应，氢弹内部发生的是聚变反应，C、D正确。答案：CD4. 解析：本题考查的是库仑力的大小、方向及力的合成，明确每个夸克皆受两个力的作用。电荷量为+e的上夸克受两个下夸克的吸引力，合力的方向一定向下，对其中一个夸克，受力如图所示，由于F+的水平分力与F-大小相等，方向相反，故F+与F-的合力竖直向上。答案：B5. 解析：根据核反应过程中质量数守恒、电荷数守恒知解得B对。答案：B6. 解析：聚变反应原料在装置中发生聚变，放出能量，故A对；线圈通电时产生磁场，带电粒子在磁场中受洛伦兹力作用旋转而不溢出，故B对；核电站的原理是裂变，托卡马克的原理是聚变，故C错；该装置使人们可以在实验室控制反应速度，平稳释放核能，故D对。答案：ABD7. 解析：A选项中是两个质量较轻的核结合成了一个质量较重的核，是聚变反应，故A说法正确；B选项的核反应中是铀核捕获中子裂变为两个（或更多）中等质量的核，并放出几个中子，是裂变反应，故B说法正确；C选项的核反应中没有中子的轰击而自发地放出了粒子，是衰变，C说法正确；而D应是衰变，故不正确。答案：D8. 解析：为求出系列反应后释放的能量，将题中所给的核反应方程左右两侧分别相加，消去两侧相同的项，系列反应最终等效为4p2e2设反应后释放的能量为Q，根据质能关系和能量守恒得4mpc2mc22mec2Q代入数值可得Q3.951012 J。答案：3.951012 J9. 解析：（1）核反应方程为LinHeH（2）因为1 g氚为mol，根据核反应方程，实现转变的Li也为 mol，所以有2.01023个Li实现了转变。（3）根据爱因斯坦质能方程Emc2，核聚变反应中有5个核子参加了反应，5个核子释放总能量E55.61013 J2.81012 J，所以质量亏损为m kg3.11029 kg。答案：（1）LiHe（2）2.01023个（3）3.11029 kg