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《2018-2019学年高中物理 第十九章 原子核 19.7-19.8 核聚变 粒子和宇宙课后提升作业新人教版选修3-5》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、19.7-19.8核聚变粒子和宇宙课后提升作业【基础达标练】1.(多选)聚变与裂变相比,下列说法正确的是 ( )A.聚变比裂变产能效率高B.在目前情况下,使原子核聚变要比裂变容易C.原子弹的燃料是235UD.氢弹的原理是核的聚变,需由原子弹来引爆【解析】选A、C、D。聚变比裂变的平均结合能大,故A正确;在目前的条件下,核裂变要比核聚变容易很多,故B错;原子弹利用的核裂变燃料为235U,氢弹利用的核聚变需原子弹引爆,故C、D正确。2.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
2、、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,再之后是自由的光子、中微子、电子大量存在的轻子时代,再之后是中子和质子结合成氘核,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,因此A正确,B、C、D的产生都在A之后,故B、C、D错。3.(多选)目前我国已经建成秦山和大亚湾核电站并投入使用,请根据所学物理知识,判断下列说法中正确的是 ( )A.核能发电对环境的污染比火力发电要小B.核能发电对环境的污
3、染比火力发电要大C.都只利用重核裂变释放大量的原子能D.既有重核裂变,又有轻核聚变释放大量的原子能【解析】选A、C。目前核电站都用核裂变,其原料是铀,且核裂变在核反应堆中应用是比较清洁的能源,故A、C正确,B、D错。4.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。由此可知反氢原子是 ( )A.由1个带正电荷的质子和1个带负电荷的电子构成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
4、带负电荷的电子构成D.由1个不带电的中子和1个带正电荷的正电子构成【解析】选B。氢原子由一个电子和一个质子组成,根据“反物质”和“反粒子”的概念,可知反氢原子由一个带负电荷的反质子和一个带正电荷的正电子组成,故选项B正确,其他选项错误。5.太阳能的产生是由于太阳内部高温高压条件下的热核聚变反应形成的,其核反应方程是 ( )A.HHe+e BNHeOHCUnXeSr+1nDUThHe【解析】选A。热核聚变反应是指轻核结合为质量较重的核的反应,故A正确;B项中为实现原子核人工转变的反应。C项中为裂变,D项中为衰变,均不属聚变反应,故B、C、D
5、不正确。6.(多选)在某些恒星内,3个α粒子结合成一个CC原子的质量是12.0000uHe原子的质量是4.0026u,已知1u=1.66×10-27kg,则 ( )A.反应过程中的质量亏损是Δm=0.0078uB.反应过程中的质量亏损是Δm=1.29×10-29kgC.反应过程中放出的能量是7.266MeVD.反应过程中放出的能量是1.16×10-19J【解析】选A、B、C。其反应方程是HeC。其质量亏损为Δm=(3×4.0026-12.0000)u=0.0078u,A项对;Δm=0.0078×1.66×10-27kg=1.29×10-29kg,B项对
6、;ΔE=0.0078×931.5MeV=7.266MeV,C项对;ΔE=7.266×106×1.6×10-19J=1.16×10-12J,D项错误。7.热核反应中所用的燃料——氘,在地球上储量非常丰富,1L海水中大约有0.3g氘,如果用来进行热核反应,放出的能量约与燃烧300L汽油相当。若氘核的质量为m1,氦核的质量为m2,光速为c,阿伏伽德罗常数为NA,氘的摩尔质量为m0。(1)写出两个氘核聚变成一个氦核的核反应方程。(2)质量为M的氘参与上述聚变反应可释放出的能量为多少?【解析】(1)核反应方程为HHHe。(2)核反应的质量亏损为Δm=2m1-m2,
7、ΔE=Δmc2=(2m1-m2)c2,据题意得,质量为M的氘中的氘核数为n=NA质量为M的氘核参与聚变放出的能量为E==。答案:(1HHHe (2)【补偿训练】一个质子和两个中子聚变为一个氚核,已知质子质量mH=1.0073u,中子质量mn=1.0087u,氚核质量m=3.0180u。(1)写出聚变方程。(2)释放出的核能多大?(3)平均每个核子释放的能量是多大?【解析】(1)聚变方程H+nH(2)质量亏损Δm=mH+2mn-m=(1.0073+2×1.0087-3.0180)u=0.0067u,释放的核能ΔE=Δmc2=0.0067×931.5MeV≈
8、6.24MeV。(3)平均每个核子放出的能量为MeV=2.08MeV。答案:(1
