(浙江专版)2018年高中物理 第19章 原子核 课时跟踪检测(三十六)核聚变 粒子和宇宙 新人教版选修3-5

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1、课时跟踪检测(三十六)核聚变粒子和宇宙一、单项选择题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开尔文以上的高温D.用γ光子照射解析:选C 轻核聚变需要几百万开尔文以上的高温,使核子间的距离达到10-15m以内,核力可以发生作用,选项C正确。2.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4H―→He+2X,这个核反应释放出大量核能。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

2、表示中子(n)B.方程中的X表示电子(e)C.这个核反应中质量亏损Δm=4m1-m2D.这个核反应中释放的核能ΔE=(4m1-m2-2m3)c2解析:选D 由质量数守恒和电荷数守恒知:X为e,A、B错误;该反应中质量亏损Δm=4m1-m2-2m3,C错误;ΔE=Δmc2=(4m1-m2-2m3)c2,D正确。3.我国自行研制了可控热核反应实验装置“超导托卡马克”(俗称“人造太阳”)。设可控热核实验反应前氘核(H)的质量为m1,氚核(H)的质量为m2,反应后氦核(He)的质量为m3,中子(n)的质量为m4,光速为c,下列有关说法

3、正确的是(  )A.这种装置中发生的核反应方程式是H+H→He+nB.由核反应过程质量守恒可知m1+m2=m3+m4C.核反应放出的能量等于(m1-m2-m3-m4)c2D.这种装置与我国大亚湾核电站所使用装置的核反应原理相同解析:选A 核反应方程为H+H→He+n,选项A正确;反应过程中向外释放能量,故质量有亏损,且释放的能量ΔE=Δmc2=(m1+m2-m3-m4)c2,选项B、C错误;可控热核反应原理为核聚变,大亚湾核电站所用核装置反应原理为核裂变,选项D错误。4.根据宇宙大爆炸的理论,在宇宙形成之初是“粒子家族”尽显风

4、采的时期,那么在大爆炸之后最早产生的粒子是(  )A.夸克、轻子、胶子等粒子B.质子和中子等强子C.光子、中微子和电子等轻子D.氢核、氘核、氦核等轻核解析:选A 宇宙形成之初产生了夸克、轻子和胶子等粒子,之后又经历了质子和中子等强子时代,再之后是自由光子、中微子、电子大量存在的轻子时代,再之后是中子和质子组合成氘核,并形成氦核的核时代,之后电子和质子复合成氢原子,最后形成恒星和星系,B、C、D的产生都在A之后,因此A正确。5.为了探究宇宙起源,“阿尔法磁谱仪(AMS)”将在太空中寻找“反物质”,所谓“反物质”是由“反粒子”构成

5、的。“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电荷量,但电荷的符号相反,则反氢原子是(  )A.由1个带正电荷的质子和1个带负荷的电子构成B.由1个带负电荷的反质子和1个带正电荷的正电子构成C.由1个带负电荷的反质子和1个带负电荷的电子构成D.由1个不带电荷的中子和1个带正电荷的正电子构成解析:选B 反氢原子由1个带负电荷的反质子和1个带正电荷的正电子构成,故B正确。二、多项选择题6.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开尔文的高温,因此聚变又叫热核反应C.原

6、子弹爆炸能产生几百万开尔文的高温,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解析:选ABCD 聚变时,要使轻核之间的距离达到10-15m,必须克服库仑斥力做功,选项A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开尔文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,选项B、C正确;在太阳和许多恒星内部存在着热核反应,选项D正确。7.科学家发现月球上含有丰富的He(氦3)。它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料,其参与的一种核

7、聚变反应的方程式为He+He→2H+He。关于He聚变,下列表述正确的是(  )A.聚变反应不会释放能量B.聚变反应产生了新的原子核C.聚变反应会有质量亏损D.目前核电站都采用He聚变反应发电解析:选BC 聚变反应是将质量较小的轻核聚变成质量较大的核,聚变过程会有质量亏损,要放出大量的能量。目前核电站都采用铀核的裂变反应发电。综上所述,选项B、C正确。8.能源是社会发展的基础,发展核能是解决能源问题的途径之一。下列释放核能的反应方程,表述正确的有(  )A.H+H→He+n是核聚变反应B.H+H→He+n是β衰变C.U+n→B

8、a+Kr+3n是核裂变反应D.U+n→Xe+Sr+2n是α衰变解析:选AC H+H→He+n是核聚变反应,A对,B错;C、D选项中都是核裂变反应,C对,D错。三、非选择题9.海水中含有丰富的氘,完全可充当未来的主要能源。两个氘核的核反应为:H+H―→He+n,其中氘核的质量为

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