高中物理第19章7-8核聚变课后巩固练习新人教版选修3-5

1、7核聚变8粒子和宇宙课后巩固提升一、单项选择题1.下列关于原子核聚变的说法不正确的是（a ）a.任何两个原子核都可以发生聚变b.原子核必须在超高温下才能发生聚变c.大量的氢原子核聚变时释放出惊人的能量d.目前人类还不能有效控制原子核聚变2 .下列说法不正确的是 （d ）a.2h+ ；ht 2he+ 0n 是聚变b.2925u+ 1nt 肾xe+ 32sr +20n 是裂变c.238ut tn+lhe是 a 衰变d.24nat 14mg+ 0ie 是裂变解析：裂变是重核分裂成质量较小的核的过程.3 .正电子是电子的反粒子，它跟普通电子的电量相等，而电性相反，科学家设想在宇 宙的某些部分可能存在完

2、全由反粒子构成的物质一一反物质.1997年初和年底，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（b ）a.由一个带正电荷的质子与一个带负电荷的电子构成b.由一个带负电荷的质子与一个带正电荷的电子构成c.由一个不带电的中子与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负电荷的电子构成解析：反氢原子的结构应该是反质子与反电子组成，即一个带负电荷的质子与一个带正电荷的电子构成.4 .根据宇宙大爆炸的理论，在宇宙形成之初是“粒子家庭”尽显风采的时期，那么在大爆炸之后最早产生的粒子是 （a）a.夸克、轻子、胶子等粒子

3、b.质子和中子等强子c.光子、中微子和电子等轻子d.氢核、笊核、氨核等轻核解析：宇宙形成之初产生了夸克、轻子和胶子等粒子， 之后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结合成笊核，并形成氨核的核时代，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r c d错.二、双项选择题5 .下列说法正确的是（bd ）a.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应b.卢瑟福的“粒子散射实验可以估算原子核的大小c.玻尔理论是依据 a粒子散射实验分析得出的d.氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，

4、电子的动能减小，电 势能增大，总能量增大解析：太阳辐射的能源主要来自聚变反应，a错；玻尔理论是在普朗克的量子论和爱因斯坦关于光子的概念下提出的，c错.6. （2011年湛江二模）据报道，我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装 置（又称“人造太阳”）已完成了首次工程调试.下列关于“人造太阳”的说法正确的是 （ac ）a. “人造太阳”的核反应方程是2h+ 3j 4he+ 1nb. “人造太阳”的核反应方程是$u+ 1nt mba+ 96心+30nc.根据公式 ae=amc可知，核燃料的质量相同时，聚变反应释放的能量比裂变反应 大得多d.根据公式 ae=amc可知，核燃料的质量相同时，聚

5、变反应释放的能量与裂变反应 释放的能量相同解析：聚变反应比裂变反应平均每个核子放出的能量大34倍，质量相同时，核子数更多.7 .下列说法中正确的是 （ab ）a.聚变反应中有质量亏损，所以必向外界放出能量b.使核发生聚变反应必须使核之间的距离接近到1.5 x 10 -15 m,也就是接近到核力能够发生作用的范围内c.要使核发生聚变反应，无须克服核力做功d.热核反应只有在人工控制下才能发生解析：由质能方程可知 a正确；轻核结合成质量较大核， 必须使轻核间的距离达到能产 生核力的范围，才能使它们紧密地结合起来，b正确、c错误；热核反应必须在很高的温度下才能发生，不一定要人工控制，d错误.8 .下列

6、说法正确的是（bd ）a. ?ni+ iht 6 c+ 2he 是 a 盘变过程b. ；h+ 2ht 3he+ 丫是核聚变反应方程c.2928ut 234th+4he是核裂变反应方程d.4he+ 13al t 30p+ 1n是原子核的人工转变方程解析：a、d中核反应方程为人工核转变，b中核反应方程为聚变，c中核反应方程为衰变方程.9 .下列所述正确的是（cd ）a.原子是组成物质的不可再分的最小微粒b.原子是最大的微粒c.原子由原子核和核外电子构成，质子和中子组成了原子核d.质子、中子本身也是复合粒子，它们也有着自己的复杂结构解析：原子是由原子核和核外电子组成的，故 a错；分子是比原子还大的微

7、粒，故 b 错.三、非选择题10 .在某些恒星内，三个a粒子结合成一个c核.从元素周期表中查出c的质量和4he 的质量，计算这个反应中放出的能量.解：从元素周期表中查得 意的质量为12.000 0 u , 2he的质量为4.002 6 u .根据质能 方程可以求出这个反应中放出的能量.三个a粒子结合成一个c核的质量亏损am= 3x4.002 6 u 12.000 0 u = 0.007 8 u放出的能量 a e= 0.007 8 x 931 me2 7.261 8 mev.11 .如下一系列核反应是在恒星内部发生的：p+ct v3n, v3nt 163c+ e+ y , 13141415八p

8、+ 6 ct 7 n, p + 7 n 8 o,1850t 17 ni+ e+ + y , p + 17 n 16 c+ a ,其中 p 为质子，a 为 a 粒子，e卡为正电子，v 为一种中微子.已知质子的质量为 np= 1.672 648x 10 27 kg, a粒子的质量为 弘=6.644 929x 10 27 kg, 正电子的质量为 m=9.11 x1。31 kg,中微子的质量可忽略不计. 真空中的光速c = 3.00x108 m/s.试计算该系列核反应完成后释放的能量.解：为求出系列反应后释放的能量，将题中所给的核反应方程左右两侧分别相加，消去两侧相同的项，系列反应最终等效为4pt a

9、+2e+2v设反应后释放的能量为q根据质能关系和能量守恒得4mpc2= mx. c2+ 2mc2 + q代入数值可得：8 3.95 x 10 12 j.12 .若已知笊原子的质量为2.014 1 u ,瓶原子的质量为 3.016 0 u ,氨原子的质量为4.002 6 u ,中子的质量为 1.008 7 u , 1 u = 1.66 x 10 27 kg.(1)写出笊和瓶聚合的反应方程；(2)试计算这个核反应释放出来的能量.解：(1) 2h+ ：ht 4he+ 0n(2)核反应释放出来的能量为ae= amc= (2.0141 + 3.016 0 4.002 6 1.008 7) x 1.66

10、x 1027x 32x 1016j = 2.8 x10 12 j.能力提升13 .太阳放出的大量中微子向地球飞来; 但实验测定的数目只有理论的三分之一，后来科学家发现中微子在向地球传播过程中衰变成一个科子和一个t子.若在衰变过程中 科子的速度方向与中微子原来的方向一致，则 t子的运动方向(c)a. 一定与 子同方向b. 一定与科子反方向c. 一定与子在同一直线上d.不一定与子在同一直线上解析：中微子衰变科子和t子，满足动量守恒，科子的速度方向与中微子原来的方向一致，t子必定也在这条直线上.14 .两个笊核聚变产生一个中子和氨核(氨的同位素).已知笊核的质量md= 2.013 60 u,氨核的质量mhe= 3.015 0 u ,中子的质量 m= 1.008 7 u.(1)写出聚变方程并计算释放的核能；(2)若反应前两个笊核的动能为0.35 mev.它们正面对撞发生聚变，且反应后释放的核能全部转化为动能，则产生的氨核和中子的动能各为多大？解：(1)聚变的核反应方程：22h3he+ 0n核反应过程中的质量亏损为a mi= 2md- ( mhe+ m) = 0.003 5 u释放的核能为a e= 0.003 5