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1、2019-2020年高中物理第十九章原子核7核聚变8粒子和宇宙课时训练新人教版选修题组一 核聚变1.(多选)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解析:聚变时,要使轻核之间的距离达到10-15m,所以必须克服库仑斥力做功。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
2、的能量,氢弹是利用原子弹爆炸获得高温引发热核反应的。在太阳和许多恒星内部存在着热核反应。答案:ABCD2.(多选)关于聚变,以下说法正确的是( )A.两个轻核聚变为中等质量的原子核时释放出能量B.同样质量的物质发生聚变时放出的能量比同样质量的物质裂变时释放的能量大好多倍C.聚变反应的条件是聚变物质的体积达到临界体积D.发生聚变反应时的原子核必须有足够大的动能解析:两个轻核聚合为较大质量的原子核就可释放能量,但不一定是中等质量的核,故A错误。聚变反应放出的能量比同样质量的物质裂变时放出的能量大得多,这点我们由聚变反应的特点就可以知道,故B正
3、确。裂变反应的条件是裂变物质的体积达到临界体积,而聚变反应的条件是原子核间距达到10-15m,故要求有足够大的动能才能克服电荷间强大的斥力做功,故C错误,D正确。答案:BD3.科学家发现在月球上含有丰富的He(氦3)。它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料,其参与的一种核聚变反应的方程式为HeHe→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.聚变反应没有质量亏损D.目前核电站都采用He聚变反应发电解析:聚变反应是轻核变为较大质量核的反应,发生质量亏损,释放能量。目前核电站采用重核裂变反应
4、。答案:B题组二 粒子和宇宙4.关于粒子,下列说法中正确的是( )A.光子、电子、质子和中子是组成物质的不可再分的最基本粒子B.质量比核子大的粒子都参与强相互作用C.强子、轻子、媒介子都由更基本的粒子夸克组成D.许多粒子都存在反粒子解析:质子、中子本身有复杂结构,选项A错误;τ子的质量比核子的质量大,但它属于轻子,不参与强相互作用,选项B错误;现代实验还没有发现轻子的内部结构,选项C错误。答案:D5.正电子是电子的反粒子,它跟普通电子的电荷量相等,而电性相反,科学家设想在宇宙的某些部分可能存在完全由反粒子构成的物质——反物质。1997年,
5、欧洲和美国的科学研究机构先后宣布:他们分别制造出9个和7个反氢原子。这是人类探索反物质的一大进步,你推测反氢原子的结构是( )A.一个带正电荷的质子和一个带负电荷的电子构成B.一个带负电荷的质子和一个带正电荷的中子构成C.由一个不带电荷的中子和一个带负电荷的电子构成D.由一个带负电荷的质子与一个带正电荷的电子构成解析:氢原子由质子和电子组成,它们的反粒子分别是反质子和正电子,选项D正确。答案:D6.宇宙诞生过程中,产生如下粒子:①光子、中微子、电子等大量轻子;②氘核、氚核、氦3、氦核等轻核;③夸克、轻子、胶子等粒子;④质子和中子等强子;⑤
6、电子、质子、氦核的混合电离气体;⑥电子、质子复合成为中性氢原子。根据宇宙大爆炸理论,以上粒子形成的先后顺序是( )A.①②③④⑤⑥B.③①④②⑤⑥C.③④①②⑤⑥D.①③④②⑥⑤解析:根据大爆炸理论,宇宙形成之初是粒子家族,其后产生了夸克、轻子、胶子等粒子,然后按强子时代、轻子时代、核合成时代、混合电离气体、中性氢原子的顺序演化,故选项C正确。答案:C7.(多选)下列说法中正确的是( )A.目前还未发现媒介子、轻子和夸克三类粒子的内部结构B.自然界存在的能量守恒定律、动量守恒定律及电荷守恒定律,对基本粒子不适用C.反粒子与其对应的粒子相
7、遇时,会发生湮灭现象D.强子是参与强相互作用的粒子,质子是最早发现的强子解析:媒介子、轻子和夸克在现代实验中还没有发现其内部结构,故A正确;反粒子带等量异种电荷,反粒子与其对应的粒子相遇时会发生湮灭现象,故C正确;质子是最早发现的强子,故D正确。答案:ACD8.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.氦核、氚核、氦子等轻核解析:由大爆炸理论可知,大爆炸之后最早产生的粒子是夸克、轻子、胶子等粒子,故选
8、项A正确。答案:A(建议用时:30分钟)1.(多选)已知π+介子、π-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u或反夸克d)组成的,它们带的电荷量如下表所示,表中
