高中物理核能第3节核聚变自我小测鲁科版.docx

核聚变1.(2008北京朝阳期末)核反应方程，在该核反应中将()A.吸收能量质量增加B.吸收能量质量亏损C.放出能量质量亏损D.放出能量质量增加2.(2008湖北八校联考)关于核能和核反应下列说法正确的是()A.根据Emc2可知物体所具有的能量和它的质量之间存在简单的正比关系B.根据Emc2，在核裂变过程中减少的质量转化成了能量C.太阳内部进行的热核反应属于重核的裂变D.当铀块的体积小于临界体积时就会发生链式反应，瞬时放出巨大能量3.关于聚变以下说法正确的是()A.两个轻原子核聚变成一个质量较大的原子核，比一个重核分裂成两个中等质量的原子核放出的能量大很多倍B.聚变发生的条件是聚变物质的体积要大于临界体积C.发生聚变反应时，原子核必须有足够大的动能D.一定质量的聚变物质聚变时放出的能量比相同质量的裂变物质裂变时释放的能量大4.下面是一核反应方程，用c表示光速，则()A.X是质子，核反应放出的能量等于质子质量乘c2B.X是中子，核反应放出的能量等于中子质量乘c2C.X是质子，核反应放出的能量等于氘核与氚核的质量和减去氦核与质子的能量和，再乘c2D.X是中子，核反应放出的能量等于氘核与氚核的质量和减去氦核与中子的质量和，再乘c25.(2008届湖北武汉部分学校新高三起点调研)太阳内部的热核反应方程为，下列说法正确的是()A.和是两种不同元素的原子核B.和是氢的两种同位素的原子核C.这个反应既是核反应，也是化学反应D.这个反应过程中有质量亏损6.(2008届湖北武汉二中、汉南一中、武汉一中第二次联考)现在太阳向外辐射的能量是由太阳内部氢核聚变产生的，大约在40亿年以后太阳内部将会启动另一种核反应，其核反应方程为，到那时太阳向外辐射的能量是由上述两种核反应共同产生的。已知的质量为m1，的质量为m2，则下列判断正确的是()A.3m1m2B.3m1m2C.3m1m2D.m13m27.（2009重庆理综，16）某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为， 方程中Q1、Q2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：原子核质量/u1.007 83.016 04.002 612.000 013.005 715.000 1以下推断正确的是（）A.X是，Q2Q1B.X是，Q2Q1C.X是，Q2Q1D.X是，Q2Q18.在某些恒星内，3个粒子结合成一个，原子的质量是12.000 0 u，原子的质量是4.002 6 u，已知1 u1.661027 kg，则()A.反应过程中的质量亏损是m0.007 8 uB.反应过程中的质量亏损是m1.291029 kgC.反应过程中放出的能量是7.26 MeVD.反应过程中放出的能量是1.161019 J9.温度是分子热运动剧烈程度的反映，根据热运动平均动能等于，可估算出聚变温度是_。在这样的高温下，原子已完全电离，形成了物质第四态_。等离子体的密度及维持时间达到一定值时，才能实现聚变。10.要使高温等离子体维持一定时间是一件非常困难的事，目前靠三种方法对等离子体进行约束，一是_，二是_，三是_。11.完成下列反应方程，并说明反应类型。(1)，属_。(2)，属_。(3)，属_。(4)，属_。12.氘核和氚核结合成氦核的核反应方程如下：(1)这个核反应称为_。(2)要发生这样的核反应，需要将反应物质的温度加热到几百万开尔文。式中17.6 MeV是核反应中_(选填“放出”或“吸收”)的能量，核反应后生成物的总质量比核反应前物质的总质量_(选填“增加”或“减少”)了_kg(保留一位有效数字)。13.太阳内部进行着剧烈的氢核聚变反应，氦核是由4个质子生成，同时有正电子放出，正电子又会和负电子湮没成为一对光子，在这一核反应过程中放出4.51012 J能量，已知现在太阳每秒辐射5.01026 J能量。(1)写出上述两个核反应方程。(2)计算出太阳每秒产生的氦核数目。14.天文学家测得银河系中氦的含量约为25%。有关研究表明，宇宙中氦生成的途径有两条：一是在宇宙诞生后3分钟左右生成的；二是在宇宙演化到恒星诞生后，由恒星内部的氢核聚变反应生成的。(1)把氢核聚变反应简化为4个氢核()聚变成氦核()，同时放出2个正电子()和2个中微子(e)，请写出该氢核聚变反应的方程，并计算一次反应释放的能量。(2)研究表明，银河系的年龄约为t3.81017 s，每秒钟银河系产生的能量约为11037 J(P11037 J/s)。现假定该能量全部来自上述氢核聚变反应，试估算银河系中氦的含量(最后结果保留一位有效数字)。(3)根据你的估算结果，对银河系中氦的主要生成途径作出判断。(可能用到的数据：银河系质量约为M31041 kg，原子质量单位1 u1.661027 kg，1 u相当于1.51010 J的能量，电子质量me0.000 5 u，氦核质量m4.002 6 u，氢核质量mp1.0078u，中微子e质量为零)参考答案1解析：聚变反应中质量亏损，释放能量。答案：C2解析：Emc2中，给出的是质量和能量之间存在简单的正比关系，而不是两者之间可以相互转化，所以A项对，B项错；太阳内部进行的热核反应不是重核的裂变，C项错；铀块要发生链式反应，其体积应大于等于临界体积，D项错误。答案：A3解析：就平均每个核子放出的核能而言，聚变大于裂变，聚变时平均每个核子放出的能量约为裂变时每个核子放出能量的34倍，而不是很多倍，故A项错。发生聚变反应，须使核与核的距离达到10151014 m，故原子核必须有足够大的动能。故C、D两项正确。答案：CD4解析：由质量数守恒及核电荷数守恒定律可得X为(中子)，再根据质能方程可得核反应放出的能量为反应前后质量亏损与c2的乘积，故D项正确。答案：D5解析：和具有相同的质子数，它们是氢的两种同位素的原子核，A项错，B项对；热核反应是核反应，不是化学反应。化学反应中原子核不发生变化，C项错误；聚变反应是放能反应，存在质量亏损，D项正确。答案：BD6解析：聚变反应是放能反应，因而质量是减小的，所以A项正确。答案：A7解析：由核反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒知：X是，排除A、C选项；由题知：前一核反应过程的质量亏损m1（1.008 712.000 013.005 7）u0.003 0 u，而后一核反应的质量亏损m2（1.008 715.000 112.000 04.002 6）u0.006 2 u，m2m1，故Q2Q1，D错，B正确。答案：B8解析：其反应方程是。其质量亏损m34.002 6 u12.000 0 u0.007 8 u。A项对。m0.007 81.661027 kg1.291029 kg，B项对。E0.007 8931.56 MeV7.26 MeV，C项对。E7.261061.61019 J1.161012 J，D项错。答案：ABC9答案：108K等离子态10答案：靠引力用磁场靠惯性11解析：由核反应的质量数、电荷数守恒可以判断，(1)是，(2)是，(3)是，(4)是。答案：(1) 衰变(2) 核聚变(3) 人工转变(4) 重核裂变12解析：在轻核聚变反应中，由于质量亏损，放出核能，由Emc2可以求得。答案：(1)聚变(2)放出减少3102313解析：(1)。(2)4.5