2017-2018学年高二物理上学期课时过关检测49(20200516004041)

1、课时训练19 核聚变 粒子和宇宙题组一核聚变1. （多选）下列关于聚变的说法中，正确的是（）A. 要使聚变产生，必须克服库仑斥力做功B. 轻核聚变需要几百万摄氏度的高温，因此聚变又叫热核反应C. 原子弹爆炸能产生几百万摄氏度的高温，所以氢弹利用原子弹引发 热核反应D. 太阳和许多恒星内部都在激烈地进行着热核反应解析:聚变时，要使轻核之间的距离达到 10-15 m,所以必须克服库仑斥 力做功。原子核必须有足够的动能，才能使它们接近核力能发生作用 的范围。实验证明，原子核必须处在几百万摄氏度以上的高温才有这 样的能量，氢弹是利用原子弹爆炸获得高温引发热核反应的。在太阳 和许多恒星内部存在着热核反应

2、。答案:ABCD2. （多选）关于聚变，以下说法正确的是（）A. 两个轻核聚变为中等质量的原子核时释放出能量B. 同样质量的物质发生聚变时放出的能量比同样质量的物质裂变时 释放的能量大好多倍C. 聚变反应的条件是聚变物质的体积达到临界体积D. 发生聚变反应时的原子核必须有足够大的动能解析:两个轻核聚合为较大质量的原子核就可释放能量，但不一定是中等质量的核，故A错误。聚变反应放出的能量比同样质量的物质裂变时放出的能量大得多 ,这点我们由聚变反应的特点就可以知道 ,故 B 正 确。裂变反应的条件是裂变物质的体积达到临界体积,而聚变反应的条件是原子核间距达到10-15 m,故要求有足够大的动能才能克

3、服电荷 间强大的斥力做功 ,故 C 错误 ,D 正确。答案:BD3. 科学家发现在月球上含有丰富的He（氦3）。它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为 HeHe He。 关于He聚变，下列表述正确的是（）A. 聚变反应不会释放能量B. 聚变反应产生了新的原子核C. 聚变反应没有质量亏损D. 目前核电站都采用He聚变反应发电 解析:聚变反应是轻核变为较大质量核的反应 ,发生质量亏损 ,释放能 量。目前核电站采用重核裂变反应。答案:B题组二 粒子和宇宙4. 关于粒子 ,下列说法中正确的是 （）A. 光子、电子、质子和中子是组成物质的不可再分的最基本粒子B. 质量比核

4、子大的粒子都参与强相互作用C. 强子、轻子、媒介子都由更基本的粒子夸克组成D. 许多粒子都存在反粒子解析:质子、中子本身有复杂结构，选项A错误；t子的质量比核子的质量大,但它属于轻子 ,不参与强相互作用 ,选项 B 错误 ;现代实验还没有发现轻子的内部结构 ,选项 C 错误。答案:D5. 正电子是电子的反粒子 ,它跟普通电子的电荷量相等 ,而电性相反 ,科 学家设想在宇宙的某些部分可能存在完全由反粒子构成的物质 反物质。 1997 年,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 ( )A. 个带正电

5、荷的质子和一个带负电荷的电子构成B. 一个带负电荷的质子和一个带正电荷的中子构成C. 由一个不带电荷的中子和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正电荷的电子构成 解析:氢原子由质子和电子组成 ,它们的反粒子分别是反质子和正电子 选项 D 正确。答案:D6宇宙诞生过程中，产生如下粒子：光子、中微子、电子等大量轻子； 氘核、氚核、氦3、氦核等轻核;夸克、轻子、胶子等粒子；质 子和中子等强子；电子、质子、氦核的混合电离气体；电子、质子 复合成为中性氢原子。根据宇宙大爆炸理论 ,以上粒子形成的先后顺序是 ()A. B.C.D.解析 :根据大爆炸理论 ,宇宙形成之初是粒子家族 ,其后

6、产生了夸克、轻 子、胶子等粒子 ,然后按强子时代、轻子时代、核合成时代、混合电 离气体、中性氢原子的顺序演化 ,故选项 C 正确。答案:C7. (多选 )下列说法中正确的是 ()A. 目前还未发现媒介子、轻子和夸克三类粒子的内部结构B. 自然界存在的能量守恒定律、动量守恒定律及电荷守恒定律，对基本 粒子不适用C. 反粒子与其对应的粒子相遇时，会发生湮灭现象D. 强子是参与强相互作用的粒子，质子是最早发现的强子解析:媒介子、轻子和夸克在现代实验中还没有发现其内部结构,故 A正确;反粒子带等量异种电荷 ,反粒子与其对应的粒子相遇时会发生湮 灭现象 ,故 C 正确;质子是最早发现的强子 ,故 D 正

7、确。答案:ACD8. 根据宇宙大爆炸的理论 ,在宇宙形成之初是 “粒子家族 ”尽显风采的 时期,那么在大爆炸之后最早产生的粒子是 ()A. 夸克、轻子、胶子等粒子B. 质子和中子等强子C. 光子、中微子和电子等轻子D. 氦核、氚核、氦子等轻核解析:由大爆炸理论可知 ,大爆炸之后最早产生的粒子是夸克、轻子、 胶子等粒子，故选项A正确。答案:A限时遷翻卜（建议用时:30分钟）1. （多选）已知n介子、n介子都是由一个夸克（夸克u或夸克d）和一个 反夸克（反夸克u或反夸克d）组成的，它们带的电荷量如下表所示，表中 e为元电荷。下列说法正确的是（）a. n由u和组成b. n由d和组成C. n由u和组成

8、D. n由d和组成解析:根据电荷量关系可知，由于n介子带有+e的电荷量,又由于n介 子是由u夸克和d夸克组成,根据题意可知n介子（+e）应由一个u夸克 什e）和反d夸克什e）合成，同理n介子由d夸克和反u夸克构成。答案:AD2. 下面是一核反应方程He+X。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 质子的质量和，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 c2解析:由质量数守恒及电荷数守恒可得 X

9、为n(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:D3. 太阳因核聚变释放出巨大的能量 ,同时其质量不断减少。 太阳每秒钟辐射出的能量约为4X1026 J,根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少 的质量最接近 ()A. 1036kgB.1018 kgC.1 013 kgD.109 kg解析:根据爱因斯坦的质能方程，如二kg=4.4 X09 kg,D正确。答案:D4. 目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成的。u夸克电荷量为+e,d夸克电荷量为-e,e为元电荷。下列论断 可能正确的是 ()A. 质子由一个u夸克

10、和一个d夸克组成，中子由一个u夸克和两个d 夸克组成B. 质子由两个u夸克和一个d夸克组成，中子由一个u夸克和两个d 夸克组成C. 质子由一个u夸克和两个d夸克组成，中子由两个u夸克和一个d 夸克组成D. 质子由两个u夸克和一个d夸克组成，中子由一个u夸克和一个d 夸克组成解析：质子H所带电荷量为 2(+e)+(-e)二+e,中子n所带电荷量为+e+2(-e)=0,故 B 正确。答案:B5. (多选)由我国自行设计、 研制的世界上第一个全超导托卡马克 EAST 核聚变实验装置被称为 “人造太阳 ”。下列关于 “人造太阳 ”的说法中正 确的是 ()A. 人造太阳”的核反应方程式是H+H t nB

11、. 人造太阳”的核反应方程式是nTBa+Kr+nC. 根据公式AE=Amc2可知,该燃料的质量相同时，聚变反应释放的能量 比裂变反应大得多D. 根据公式 圧二Amc2可知,核燃料的质量相同时，聚变反应释放的能量 与裂变反应释放的能量相同解析 Hen 是氢核聚变方程 ,故 A 正确。根据氢核聚变特点 ,相同质量的 核燃料 ,氢核聚变释放的能量比裂变反应大得多 ,故 C 正确。答案:AC6. 质子和中子是由更基本的粒子即所谓 “夸克”组成的。两个强作用相 反(类似于正负电荷 )的夸克在距离很近时几乎没有相互作用 (称为“渐 近自由 ”);在距离较远时 ,它们之间就会出现很强的引力 (导致所谓 “夸 克禁闭 ”)。作为一个简单的模型 ,设这样的两夸克之间的相互作用力 F 与它们之间的距离r的关系式为F二式中Fq为大于零的常量，负号表示 引力，用U表示夸克间的势能，令Uo=Fo(r2-ri),取无穷远为零势能点。下 列 U-r 图象中正确的是 ()CD解析：由于在无穷远处势能为零，在ri r931.5 MeV计算，此法较