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1、2022年高中物理第四章核能第3節(jié)核聚變自我小測魯科版選修 1.(xx北京朝陽期末)核反應方程，在該核反應中將(　　) A.吸收能量　質量增加 B.吸收能量　質量虧損 C.放出能量　質量虧損 D.放出能量　質量增加 2.(xx湖北八校聯(lián)考)關于核能和核反應下列說法正確的是(　　) A.根據(jù)E＝mc2可知物體所具有的能量和它的質量之間存在簡單的正比關系 B.根據(jù)ΔE＝Δmc2，在核裂變過程中減少的質量轉化成了能量 C.太陽內(nèi)部進行的熱核反應屬于重核的裂變 D.當鈾塊的體積小于臨界體積時就會發(fā)生鏈式反應，瞬時放出巨大能量 3.關于聚變以下說法正確的是(　　) A.兩個輕原子

2、核聚變成一個質量較大的原子核，比一個重核分裂成兩個中等質量的原子核放出的能量大很多倍 B.聚變發(fā)生的條件是聚變物質的體積要大于臨界體積 C.發(fā)生聚變反應時，原子核必須有足夠大的動能 D.一定質量的聚變物質聚變時放出的能量比相同質量的裂變物質裂變時釋放的能量大 4.下面是一核反應方程，用c表示光速，則(　　) A.X是質子，核反應放出的能量等于質子質量乘c2 B.X是中子，核反應放出的能量等于中子質量乘c2 C.X是質子，核反應放出的能量等于氘核與氚核的質量和減去氦核與質子的能量和，再乘c2 D.X是中子，核反應放出的能量等于氘核與氚核的質量和減去氦核與中子的質量和，再乘c2

3、5.(xx屆湖北武漢部分學校新高三起點調研)太陽內(nèi)部的熱核反應方程為，下列說法正確的是(　　) A.和是兩種不同元素的原子核 B.和是氫的兩種同位素的原子核 C.這個反應既是核反應，也是化學反應 D.這個反應過程中有質量虧損 6.(xx屆湖北武漢二中、漢南一中、武漢一中第二次聯(lián)考)現(xiàn)在太陽向外輻射的能量是由太陽內(nèi)部氫核聚變產(chǎn)生的，大約在40億年以后太陽內(nèi)部將會啟動另一種核反應，其核反應方程為，到那時太陽向外輻射的能量是由上述兩種核反應共同產(chǎn)生的。已知的質量為m1，的質量為m2，則下列判斷正確的是(　　) A.3m1＞m2 B.3m1＜m2 C.3m1＝m2 D.m1＝3m2

4、 7.（xx重慶理綜，16）某科學家提出年輕熱星體中核聚變的一種理論，其中的兩個核反應方程為 ， 方程中Q1、Q2表示釋放的能量，相關的原子核質量見下表： 原子核 質量/u 1.007 8 3.016 0 4.002 6 12.000 0 13.005 7 15.000 1 以下推斷正確的是（　?。? A.X是，Q2＞Q1 B.X是，Q2＞Q1 C.X是，Q2＜Q1 D.X是，Q2＜Q1 8.在某些恒星內(nèi)，3個α粒子結合成一個，原子的質量是12.000 0 u，原子的質量是4.002 6 u，已知1 u＝1.66×10－27 kg，則(　

5、　) A.反應過程中的質量虧損是Δm＝0.007 8 u B.反應過程中的質量虧損是Δm＝1.29×10－29 kg C.反應過程中放出的能量是7.26 MeV D.反應過程中放出的能量是1.16×10－19 J 9.溫度是分子熱運動劇烈程度的反映，根據(jù)熱運動平均動能等于，可估算出聚變溫度是____________。在這樣的高溫下，原子已完全電離，形成了物質第四態(tài)____________。等離子體的密度及維持時間達到一定值時，才能實現(xiàn)聚變。 10.要使高溫等離子體維持一定時間是一件非常困難的事，目前靠三種方法對等離子體進行約束，一是___________，二是___________

6、_，三是_______________。 11.完成下列反應方程，并說明反應類型。 (1)，屬____________。 (2)，屬____________。 (3)，屬___________。 (4)，屬_______________。 12.氘核和氚核結合成氦核的核反應方程如下：  (1)這個核反應稱為_______________。 (2)要發(fā)生這樣的核反應，需要將反應物質的溫度加熱到幾百萬開爾文。式中17.6 MeV是核反應中____________(選填“放出”或“吸收”)的能量，核反應后生成物的總質量比核反應前物質的總質量____________(選填“增加”或

7、“減少”)了______________kg(保留一位有效數(shù)字)。 13.太陽內(nèi)部進行著劇烈的氫核聚變反應，氦核是由4個質子生成，同時有正電子放出，正電子又會和負電子湮沒成為一對光子，在這一核反應過程中放出4.5×10－12 J能量，已知現(xiàn)在太陽每秒輻射5.0×1026 J能量。 (1)寫出上述兩個核反應方程。 (2)計算出太陽每秒產(chǎn)生的氦核數(shù)目。 14.天文學家測得銀河系中氦的含量約為25%。有關研究表明，宇宙中氦生成的途徑有兩條：一是在宇宙誕生后3分鐘左右生成的；二是在宇宙演化到恒星誕生后，由恒星內(nèi)部的氫核聚變反應生成的。 (1)把氫核聚變反應簡化為4個氫核()聚變成氦核()，同

8、時放出2個正電子()和2個中微子(νe)，請寫出該氫核聚變反應的方程，并計算一次反應釋放的能量。 (2)研究表明，銀河系的年齡約為t＝3.8×1017 s，每秒鐘銀河系產(chǎn)生的能量約為1×1037 J(P＝1×1037 J/s)。現(xiàn)假定該能量全部來自上述氫核聚變反應，試估算銀河系中氦的含量(最后結果保留一位有效數(shù)字)。 (3)根據(jù)你的估算結果，對銀河系中氦的主要生成途徑作出判斷。 (可能用到的數(shù)據(jù)：銀河系質量約為M＝3×1041 kg，原子質量單位1 u＝1.66×10－27 kg，1 u相當于1.5×10－10 J的能量，電子質量me＝0.000 5 u，氦核質量mα＝4.002 6 u

9、，氫核質量mp＝1.0078u，中微子νe質量為零) 參考答案 1解析：聚變反應中質量虧損，釋放能量。 答案：C 2解析：ΔE＝Δmc2中，給出的是質量和能量之間存在簡單的正比關系，而不是兩者之間可以相互轉化，所以A項對，B項錯；太陽內(nèi)部進行的熱核反應不是重核的裂變，C項錯；鈾塊要發(fā)生鏈式反應，其體積應大于等于臨界體積，D項錯誤。 答案：A 3解析：就平均每個核子放出的核能而言，聚變大于裂變，聚變時平均每個核子放出的能量約為裂變時每個核子放出能量的3～4倍，而不是很多倍，故A項錯。發(fā)生聚變反應，須使核與核的距離達到10－15～10－14 m，故原子核必須有足夠大

10、的動能。故C、D兩項正確。 答案：CD 4解析：由質量數(shù)守恒及核電荷數(shù)守恒定律可得X為(中子)，再根據(jù)質能方程可得核反應放出的能量為反應前后質量虧損與c2的乘積，故D項正確。 答案：D 5解析：和具有相同的質子數(shù)，它們是氫的兩種同位素的原子核，A項錯，B項對；熱核反應是核反應，不是化學反應?；瘜W反應中原子核不發(fā)生變化，C項錯誤；聚變反應是放能反應，存在質量虧損，D項正確。 答案：BD 6解析：聚變反應是放能反應，因而質量是減小的，所以A項正確。 答案：A 7解析：由核反應方程遵循質量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒知：X是，排除A、C選項；由題知：前一核反應過程的質量虧損Δm1＝（1.008

11、 7＋12.000 0－13.005 7）u＝0.003 0 u，而后一核反應的質量虧損Δm2＝（1.008 7＋15.000 1－12.000 0－4.002 6）u＝0.006 2 u，Δm2＞Δm1，故Q2＞Q1，D錯，B正確。 答案：B 8解析：其反應方程是。 其質量虧損Δm＝3×4.002 6 u－12.000 0 u＝0.007 8 u。A項對。Δm＝0.007 8×1.66×10－27 kg＝1.29×10－29 kg，B項對。ΔE＝0.007 8×931.56 MeV＝7.26 MeV，C項對。ΔE＝7.26×106×1.6×10－19 J＝1.16×10－12 J，D項

12、錯。 答案：ABC 9答案：108K　等離子態(tài) 10答案：靠引力　用磁場　靠慣性 11解析：由核反應的質量數(shù)、電荷數(shù)守恒可以判斷，(1)是，(2)是，(3)是，(4)是。 答案：(1) 　α衰變 (2) 　核聚變 (3) 　人工轉變 (4) 　重核裂變 12解析：在輕核聚變反應中，由于質量虧損，放出核能，由ΔE＝Δmc2可以求得。 答案：(1)聚變 (2)放出　減少　3×10－23 13解析：(1)。 (2)4.5×10－12·n＝5.0×1026 n＝1.1×1038(個) 答案：(1) (2)n＝1.1×1038個 14解析：(1) Δm＝4mp－mα－2me　ΔE＝Δmc2＝4.14×10－12 J。 (2) 氦的含量。 (3)由估算結果可知，k≈2%，遠小于25%的實際值，所以銀河系中的氦主要是宇宙誕生后不久生成的。 答案：(1) 　4.14×10－12 J (2)2% (3)見解析。