广西壮族自治区人教版物理高二选修2-3 6.3核聚变和受控热核反应同步训练

1、广西壮族自治区人教版物理高二选修2-3 6.3核聚变和受控热核反应同步训练姓名:_ 班级:_ 成绩:_一、 选择题 (共15题；共30分)1. （2分） (2018高二下黄冈期末) 下列说法正确的是（ ） A . 康普顿效应揭示了光的粒子性，表明光子除了具有能量之外还具有动量B . 放射性元素的半衰期与外界温度有关C . 结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定D . 太阳的巨大能量是核裂变产生的2. （2分） 链式反应中，重核聚变时放出的可使裂变不断进行下去的粒子是（ ） A . 质子B . 中子C . 粒子D . 粒子3. （2分） 下列几幅图的有关说法中正确的是（ ）A . 原

2、子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是任意的B . 发现少数粒子发生了较大偏转，因为原子的质量绝大部分集中在很小空间范围C . 光电效应实验和康普顿效应实验说明了光具有粒子性D . 射线甲由粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷4. （2分） (2017高三上普宁期末) 下列说法正确的是（ ）A . 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应B . 一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短C . 汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构D . 按照波尔理论，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，电子的动能减小，原子总能量增加5. （2分） (2017高二下

3、黑龙江期末) 原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源当氘等离子体被加热到适当高温时，氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量这几种反应总的效果可以表示为6 Hk He+d H+2 n+43.15MeV由平衡条件可知（ ）A . k=1，d=4B . k=2，d=2C . k=1，d=6D . k=2，d=36. （2分） (2019高二下泰州期末) 下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（ ）A . 甲图中，比结合能越大，核就越稳定，比结合能是原子核稳定程度的量度B . 乙图中，电子绕原子运行的轨道半径是任意的C . 丙图中，原来有100个氡222经过一个半衰期的时间，一定还剩余

4、50个D . 丁图中，链式反应属于重核的裂变，在核裂变过程中减少的质量转化成了能量7. （2分） (2017高三上嘉兴期末) 有关下列四幅图的说法正确的是（ ）A . 甲图中，球m1以速度v碰撞静止球m2 ， 若两球质量相等，碰后m2的速度一定为vB . 乙图中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大C . 丙图中，射线甲由 粒子组成，射线乙为 射线，射线丙由 粒子组成D . 丁图中，链式反应属于轻核聚变8. （2分） (2017自贡模拟) 以下说法中，正确的是（ ） A . 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应B . 要使轻原子核发生聚变，必须使它们间的距离至少接近到101

5、0mC . 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，电子的动能减小，势能增大，总能量减小D . 随温度的升高，放射性元素的半衰期将减小9. （2分） (2017高二下巨鹿期中) 关于轻核聚变释放核能，下列说法正确的是（ ）A . 一次聚变反应一定比一次裂变反应释放的能量多B . 聚变反应比裂变反应每个核子释放的平均能量一定大C . 聚变反应中粒子的平均结合能变小D . 聚变反应中由于形成质量较大的核，故反应后质量增加10. （2分） 下列说法正确的是（ ）A . 关于原子核内部信息，最早来自人工放射性现象B . 结合能越大的原子核越稳定C . 目前核电站中主要利用的是轻核聚变产生

6、的核能来发电D . 在核反应堆中常用的“慢化剂”有石墨、重水和普通水11. （2分） 太阳内部持续不断地发生着4个质子（ H）聚变为1个氦核（ He）的热核反应，核反应方程是4 H He+2X已知质子、氦核、X的质量分别为m1、m2、m3 ， 真空中的光速为c下列说法中正确的是（ ） A . 方程中的X表示中子B . 方程中的X表示电子C . 这个核反应中的质量亏损m=4m1m2D . 这个核反应中释放的核能E=（4m1m22m3）c212. （2分） 铀核裂变时，对于产生链式反应的重要因素，下列说法中正确的是（ ） A . 铀块的质量是重要因素，与体积无关B . 为了使铀235裂变的链式反应

7、容易发生，最好直接利用裂变时产生的快中子C . 若铀235的体积超过它的临界体积，裂变的链式反应就能够发生D . 裂变能否发生链式反应与铀块的质量无关13. （2分） (2019高二下淄川月考) 在下列叙述中，不正确的是 （ ） A . 光电效应现象说明光具有粒子性B . 重核裂变和轻核聚变都会产生质量亏损C . 根据玻尔理论，氢原子从高能态跃迁到低能态时，原子向外释放光子，原子电势能和核外电子的动能均匀减小D . 电子和其他微观粒子，都具有波粒二象性14. （2分） 在下列四个核反应方程中，符号“X”表示中子的是（ ）A . A+ n Mg+XB . Na Mg+XC . Be+ He C+

8、XD . U Np+X15. （2分） 下列有关原子核和质能方程的说法，正确的是（ ） A . 原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B . 爱因斯坦质能方程表明，在一定条件下质量可以转化为能量C . 放射性元素发生衰变时放出的是核外电子D . 两个质子之间，不论距离如何，核力总是大于库仑力二、 填空题 (共5题；共15分)16. （2分） (2017高二下宜城期中) 氦3是一种十分清洁、安全的能源，开发月壤中蕴藏丰富的氦3资源，对人类社会今后的可持续发展具有深远意义研究发现在太阳内部两个氘核可聚变成氦3，已知氘核的质量为2.0136u，中子的质量为1.0087u， He核质量

9、为3.0150u若质量亏损1u释放的核能为931.5MeV，则两个氘核聚变成 He核的核反应方程为_；上述反应中释放的核能为_17. （5分） 产生聚变的条件是_，我们往往采用_的方法来满足上述条件，这种反应叫做_，太阳每秒钟辐射出来的能量约为381026J，就是从_反应中产生的，太阳内部时刻进行着4个质子结合成一个氦核的反应，试写出核反应方程_。 18. （3分） 人类利用的大部分能量都是直接或间接来自于太阳能,在太阳内部，氢原子核在超高温下发生_，释放出巨大的_今天我们开采化石燃料来获取能量，实际上是在开采上亿年前地球所接收的_19. （3分） 中子的质量为1.0087U ， 质子的质量为

10、1.0073U ， 氘核的质量为2.0136U 中子和质子结合成氘核时质量亏损_，需_（填“吸收”、“放出”）能量_MeV （1U=931.5MeV）20. （2分） 研究发现，在核辐射形成的污染中影响最大的是铯137（ Cs），可广泛散布到几百公里之外，且半衰期大约是30年左右请写出铯137发生衰变的核反应方程（新核可用X表示）：_如果在该反应过程中释放的核能为E，光速为c，则其质量亏损为_ 三、 解答题 (共5题；共34分)21. （9分） （选修模块35） （1） 原子核的比结合能与核子数的关系如图所示核子组合成原子核时 A . 小质量数的原子核质量亏损最大B . 中等质量数的原子核质量

11、亏损最大C . 大质量数的原子核质量亏损最大D . 不同质量数的原子核质量亏损相同（2） 在核反应堆中用石墨做慢化剂使中子减速，中子以一定速度与静止碳核发生正碰，碰后中子反向弹回，则碰后碳核的运动方向与此时中子运动的方向_（选填“相反”或“相同”），碳核的动量_（选填“大于”、“等于”或“小于”） 碰后中子的动量 （3） 氢原子的能级如图所示原子从能级n=3向n=1跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应有一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁时所发出的光照射该金属求该金属的截止频率和产生光电子最大初动能的最大值普朗克常量h=6.631034Js，结果保留两位有效数字 22. （5分

12、） 关于人类对原子核的研究，历史上曾用粒子轰击氮14发现了质子设粒子的运动方向为正方向，已知碰撞前氮14静止不动，粒子速度为v0=3107m/s，碰撞后氧核速度为v1=0.8107m/s，碰撞过程中各速度始终在同一直线上，请写出这个核反应的方程式，并求碰撞后质子的速度大小（保留两位有效数字）23. （10分） a有一功率为500W的红外线电热器，如果它辐射的红外线的频率为3.01014Hz，求：每秒发出的光子数（结果保留两位有效数字）b用中子轰击 U，其中一个可能的反应是分裂成钡 Ba和氪 Kr两部分，放出3个中子，已知 U、 Ba、 Kr和中子的质量分别为mu=235.0439u、mBa=140.9139u、mKr=91.8973u和mn=1.0087u，1u相当于931.5MeV（1） 写出铀核裂变反应方程；（2） 计算一个铀 U裂变时释放的能量 （结果保留两位有效数字）24. （5分） 一个氘核和一个氚核发生聚变，放出一个中子和17.6MeV的能量计算2克氘和3克氚聚变放出的能量，并写出核反应方程25. （5分） 中科院等离子物理研究所设计并制造的世界上首个“人造太阳”实验装置大部件已安装完毕若在此装置中发生核反应的方程是H+HHe ， 已知 H、 He核的比结合能分别为EH=1.11MeV、EHe=7.07MeV ， 试求此核反应过程中释