1、呼和浩特人民教育出版社物理高二選修2-3 6.3核聚變與受控?zé)岷朔磻?yīng)同步訓(xùn)練名字：班級：成就：一、選擇題(共15道題；共30分)1.(2分)(2017年高二黃玲期末考)關(guān)于現(xiàn)代物理學(xué)知識，以下說法是錯誤的()如果鐳的半衰期是，那么1.5千克鐳在2后衰變鈾核衰變?yōu)殂U核的過程中，有8次衰變和6次衰變用14 eV的光子照射基態(tài)的氫原子可以使它們電離D.鈾235的裂變方程式可能是鈾銫-銣-10n2.(2分)(2019年高二淄川月考)以下說法，是不正確的()A.光電效應(yīng)現(xiàn)象表明光具有粒子性B.重核裂變和輕核聚變都會產(chǎn)生質(zhì)量缺陷根據(jù)玻爾的理論，當(dāng)氫原子從高能態(tài)躍遷到低能態(tài)時，原子向外釋放光子，原子的電勢能

2、和原子核外電子的動能均勻降低電子和其他微觀粒子具有波粒二象性3.(2分)(2017年高二上海期)太陽輻射能量主要來自太陽內(nèi)部()A.化學(xué)反應(yīng)B.放射性衰變C.裂變反應(yīng)D.聚變反應(yīng)4.(2分)(2017年高二金州時期)氫彈爆炸的核反應(yīng)是()a。H H He nb .氦氧c .U n Ba Kr 3 nd。是何中國5.(2)關(guān)于核反應(yīng)和核能，以下陳述是正確的()A.目前建造的核電站的能量來自輕核聚變。B.當(dāng)原子核由原子核組成時，與其質(zhì)量缺陷相對應(yīng)的能量大于原子核的結(jié)合能C.重核裂變和輕核聚變中的質(zhì)量缺陷都可以向外界釋放核能D.平均核質(zhì)量較大的原子核更穩(wěn)定6.(2分)(2017年海南高中二年級末)大

3、科學(xué)項目“人造太陽”主要利用氘核聚變反應(yīng)釋放的能量來發(fā)電。氘核聚變反應(yīng)方程為：h he n，已知h的質(zhì)量為2.0136u，he的質(zhì)量為3.0150u，n的質(zhì)量為1.0087u，1u=931 mev/C2。氘核聚變反應(yīng)釋放的核能大約是()a。3.7兆電子伏b .3.3兆電子伏c .2.7兆電子伏d。0.93兆電子伏7.(2分)(2017黑龍江模擬)根據(jù)圖中給出的圖片和教科書中的相關(guān)史實，結(jié)合相關(guān)物理知識，判斷下列說法是否正確()A.圖1是示出在入射光的波長不小于金屬的“極限波長”的條件下光電效應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)生的示意圖。圖2是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的示意圖。鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件之一是裂變材料的體積大于或等于臨界體積。圖3

4、是氫原子能級的示意圖。一個n=4能級的氫原子可以通過躍遷產(chǎn)生6種光子。圖4是氡衰變規(guī)律的示意圖。氡的半衰期為3.8天。如果有16個氡核，7.6天后將只剩下4個氡核8.(2分)(2018年邢臺高二結(jié)束)以下說法是正確的()氫原子的光譜是連續(xù)光譜在核反應(yīng)中，質(zhì)量數(shù)是守恒的，電荷數(shù)是守恒的比結(jié)合能越小，原子核越穩(wěn)定只要人類的光強(qiáng)度足夠大，光電效應(yīng)就會發(fā)生。9.(2分)(2017襄陽模擬)以下說法是正確的()太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核裂變反應(yīng)衰變的本質(zhì)是原子核中的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子結(jié)合能越大，核中的核結(jié)合越強(qiáng)，核越穩(wěn)定放射性元素的半衰期與原子的化學(xué)狀態(tài)和外部條件有關(guān)10.(2)在鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中，

5、重核裂變釋放的能使裂變繼續(xù)的粒子有()A.質(zhì)子B.中子C.粒子D.阿爾法粒子11.(2)貧鈾彈是一種殺傷力很強(qiáng)的武器。貧化鈾是鈾235提煉后的副產(chǎn)品。它的主要成分是鈾238。貧鈾彈不僅具有很強(qiáng)的穿甲能力，而且鈾238具有放射性。殘留物會長期破壞環(huán)境并造成污染。住在這里的人鈾238的衰變方程是：B.和相互同位素C.人類皮膚癌和白血病是由核輻射引起的基因突變引起的貧鈾彈具有很強(qiáng)的穿甲能力，這也是由于它的放射性。12.(2分)(2017年漳州高中二年級末)質(zhì)子、中子和氘的質(zhì)量分別為m1、m2和m3。當(dāng)質(zhì)子和中子結(jié)合形成氘時，釋放的能量為(c代表真空中的光速) ()a。(m1 m2m3)Cb .(m1

6、m2m3)Cc .(m1 m2m3)C2d。(m1m2m3)C213.(2)鈾核裂變，對于連鎖反應(yīng)的重要因素，下列說法是正確的()答：鈾的質(zhì)量是一個重要因素，與體積無關(guān)為了使鈾235裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)容易發(fā)生，最好直接使用裂變過程中產(chǎn)生的快中子。如果鈾235的體積超過其臨界體積，就會發(fā)生裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)裂變是否會產(chǎn)生連鎖反應(yīng)與鈾塊的質(zhì)量無關(guān)。14.(2分)以下陳述是正確的()A.同一元素的兩種同位素具有相同的質(zhì)量數(shù)生物活性炭的半衰期會隨著環(huán)境溫度的變化而變化。在核聚變反應(yīng)中，反應(yīng)物的總質(zhì)量等于產(chǎn)物的總質(zhì)量在盧瑟福的粒子散射實驗中，少量的粒子以大角度偏轉(zhuǎn)。15.(2分)(2018高2低邢臺端)用中子轟擊

7、原子核一定時間的裂變方程式為，質(zhì)量、分別為、半衰期為，真空中光速為。以下陳述是正確的()A.裂變過程中的質(zhì)量缺陷B.裂變過程中釋放的能量是如果對的壓力增加，對的半衰期小于D.原子核包含中子二、填空(共5題；共12分)16.(2分)(2017高二低一程)氦3是一種非常清潔安全的能源。月球土壤中豐富的氦3資源的開發(fā)對未來人類社會的可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義。這項研究發(fā)現(xiàn)，兩個氘可以在太陽下聚合成氦3。眾所周知，氘的質(zhì)量為2.0136u，中子為1.0087u，氦核為3.0150 U。如果1u在質(zhì)量缺陷中釋放的核能為931.5MeV，則兩個氘聚集成氦核的核反應(yīng)方程為_ _ _ _ _ _；上述反應(yīng)中釋放

8、的核能是_ _ _ _ _ _。17.(3分)(2017年高2低南陽期)在下面的核反應(yīng)方程式中，衰變屬于_ _ _ _ _ _，裂變屬于_ _ _ _ _ _，聚變屬于_ _ _ _ _ _。(填寫正確的答案標(biāo)簽)A.U Th和B.H H He nC.U n Xe Sr 2 nD.氦氧18.(3)人類使用的大部分能源直接或間接來自太陽能。在太陽內(nèi)部，氫原子核出現(xiàn)在超高溫下，釋放出大量能量。今天，我們利用化石燃料獲取能源，這實際上是億萬年前地球接收的能源。19.(2點)(2017鎮(zhèn)江模擬)2011年3月11日，日本海域發(fā)生強(qiáng)烈地震。強(qiáng)烈地震引發(fā)了福島核電站的危機(jī)。核能中的鈾正在經(jīng)歷裂變反應(yīng)。試著

9、完成下面的反應(yīng)方程式。眾所周知，鈾、鋇、氪和中子的質(zhì)量分別是、mBa、mKr和mn，一個鈾在這個反應(yīng)中裂變釋放的能量是_ _ _ _ _ _。(已知的光速是攝氏度)20.(2分)眾所周知，質(zhì)子的質(zhì)量是m1，中子的質(zhì)量是m2，碳核(C)的質(zhì)量是M3。那么碳核(C)的結(jié)合能是_ _ _ _ _ _ _ _，比結(jié)合能是_ _ _ _ _ _ _ _。三、回答問題(共5個問題；33分)21.(15分)(2017年高2低停滯期)钚放射性同位素94239钚在靜止時衰變?yōu)殁櫤思ぐl(fā)態(tài)92235鈾和粒子，而鈾核激發(fā)態(tài)92235鈾立即衰變?yōu)殁櫤?2235鈾并發(fā)射能量為0.097電子伏的光子。已知94239钚、92

10、235鈾和粒子的質(zhì)量為mPu=239.0521u，=235.0439鈾和m(1)寫出衰變方程；(2)計算釋放的核能；(保留4位小數(shù))(3)眾所周知，衰變產(chǎn)生的光子動量可以忽略，因此計算了粒子的動能。(保留3位小數(shù))22.(5分)關(guān)于人類對原子核的研究，歷史上已經(jīng)通過用粒子轟擊氮14發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子。假設(shè)粒子的運(yùn)動方向是正的，已知氮氣14在碰撞之前是靜止的，粒子的速度是v0=3107m/s，碰撞之后氧核的速度是v1=0.8107m/s，并且在碰撞期間速度總是在同一條直線上。請寫下核反應(yīng)方程式，并計算碰撞后質(zhì)子的速度。(保留兩個有效數(shù)字)23.(3)假設(shè)兩個氘在一條直線上碰撞產(chǎn)生氦同位素和中子，已知氘質(zhì)

11、量為2.0136，中子質(zhì)量為1.0087，氦同位素質(zhì)量為3.0150(1)聚變的核反應(yīng)方程為_ _ _ _ _ _，聚變核反應(yīng)釋放的能量為_ _ _ _ _ _兆電子伏。(保留兩個有效數(shù)字)(2)如果氚核和氦核融合形成鋰核，反應(yīng)方程式為氦鋰。眾所周知，每個原子核的比結(jié)合能分別為EH=1.112MeV電子伏、何鄂=7.075電子伏和ELi=5.603MeV電子伏。在這個核反應(yīng)過程中釋放的核能計算如下。24.(5分)一個氘和一個氚核融合，釋放一個中子和17.6兆電子伏的能量。計算2 g氘和3 g氚聚變釋放的能量，并寫出核反應(yīng)方程。25.(5分)中國科學(xué)院等離子體物理研究所設(shè)計制造的世界上第一臺“人造太陽”實驗裝置的主要部件已經(jīng)安裝完畢。如果該裝置中的核反應(yīng)方程式為氫氦，則已知氫核和氦核的比結(jié)合能分別為EH=1.11MeV電子伏和何鄂=7.07電子伏，試圖找出在該核反應(yīng)中釋放的核能。第10頁，共10頁參考答案