【金版学案】2012015学年高中物理第7节核聚变知能演练试题新人教版选修5

1、第7节核聚变知能演悔旧画画画1.（双选）下列说法中正确的是（）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105m,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，必须克服核力做功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的核，必须使轻核间的距离达到能发生核力的范围，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.答案：AB2 .现在太阳向外辐射的能量是由于太阳内部氢聚变产生的，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：4

2、He+2He+4H16c,那时太阳向外辐射的能量是由上述两种核反应产生的.已知4He的质量为m,12C的质量为m,则下列判断正确的是（）A.3m>mB.3m<mC.3m=mD.m=3m解析：由于发生上述核聚变时释放核能，根据爱因斯坦质能方程，可知该反应存在质量亏损，所以3m>m,即选项A正确.答案：A3 .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.聚变反应中粒子的比结合能变小D.聚变反应中由于形成质量较大的核，故反应后质量增加解析：在一次聚变反应中释放的能量不一定比裂变反应多

3、，但平均每个核子释放的能量一定大，故A错误、B正确；由于聚变反应中释放出巨大能量，则比结合能一定增加，质量发生亏损，故C、D错误.答案：B4.（双选）下列说法正确的是（）A.157N+IhR'C+4He是a衰变方程B. 1H+2HH>3He+丫是核聚变反应方程C.曾LR234Th+2He是核裂变反应方程D.2He+13AI-35P+in是原子核的人工转变方程衰变方程的左边只有一个原子右边是中等质量的原子核.裂人工核转变方程的左边是氨核B、D两选项正确.解析：核反应类型分四种，核反应方程的特点各有不同,核，右边出现a或3粒子.聚变方程的左边是两个轻核反应,变方程的左边是重核与中子反

4、应，右边是中等质量的原子核.与常见元素的原子核反应，右边也是常见元素的原子核，由此可知答案：BD5 .下面是一核反应方程：iH+3HH；He+X.用c表不光速，则（）2A. X是质子，核反应放出的能量等于质子质量乘以cB. X是中子，核反应放出的能量等于中子质量乘以C2C. X是质子，核反应放出的能量等于笊核与瓶核的质量和减去氨核与质子的质量和，2再乘以CD. X是中子，核反应放出的能量等于笊核与瓶核的质量和减去氨核与中子质量和，再乘以C2解析：由质量数守恒及核电荷数守恒定律可得X为0n（中子），再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：D6 .关于核聚

5、变，以下说法不正确的是（）A.与裂变相比轻核聚变辐射极少，更为安全、清洁B.世界上已经有利用核聚变能来发电的核电站C.要使轻核发生聚变，必须使它们的距离达到1015m以内，核力才能起作用D.地球聚变燃料的储量十分丰富，从海水中可以提炼出大量核聚变所需的笊核解析：与裂变相比，核聚变有下面的几个优势：（1）安全、清洁、辐射少；（2）核燃料储量多；（3）核废料易处理.但核聚变发电还没有投入实际运行.所以B项是不正确的.答案：B7 .（双选）2006年9月28日，我国最新一代核聚变装置“EAST在安徽合肥首次放电，显示了“EAST装置具有良好的整体性能，使等离子体约束时间达1000s,温度超过1亿度，

6、标志着我国磁约束核聚变研究进入国际先进水平.合肥也成为世界上第一个建成此类全超导非圆截面核聚变实验装置并能实际运行的地方.核聚变的主要原料是笊，在海水中含量极其.丰富.已知笊核的质量为m,中子质量为m,32He的质量为m,质子的质量为m,则下列说法中正确的是（）A.两个笊核聚变成一个32He所产生的另一个粒子是质子8 .两个笊核聚变成一个32He所产生的另一个粒子是中子C.两个笊核聚变成一个32He所释放的核能为（2mmm）c2D.与受控核聚变比较，现行的核反应堆产生的废物具有放射性解析：由核反应方程知221H>32He+10X,X应为中子，释放的核能应为AE=（2m2-m-m）c,聚变

7、反应的污染非常小.而现实运行的裂变反应的废料具有很强的放射性，故A、C错误，B、D正确.答案：BD8.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4X1026J,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.1018kgC. 1013kgD.109kg，一一一，rAE4X10269斛析：根据爱因斯坦的质能方程，Am=2=16=4.4X10kg,D正确.C9A10答案：D囤田园兀9.历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为0.5MeV的质子；H轰击静止的AX,生成两个动能均为8.9MeV的(2)质量亏损为kg.解析：(1)1H

8、+7X-2He+2He或;H+3Li-2He+4He一一(2)Amc=E末一E初，所以B-E.2X8.90.5XL6XI013、1,8*102-29=3.1X10(kg)He.(1MeV=1.6X1013J)Am=2c(1)上述核反应方程为E=3X1.112+4X7.075=31.636(MeV)7个核子结合成3Li,释放的能量为：E=7X5.603=39.221(MeV)所以此核反应过程中释放的核能为：AE=巳曰=39.221-31.636=7.585(MeV).答案：(1)2H+2hR3He+0n3.3(2)7.585MeV11.笊核和瓶核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：2H

9、+；+>4He+X,式中X是某种粒子.已知：2H汨、4He和粒子X的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u;1u=931.5MeV/c2,c是真空中的光速.由上述反应方程和数据可知，粒子X是,该反应释放出的能量为MeV.(结果保留3位有效数字)答案：0n(或中子)17.6答案：(1)1H+3X2He+2He或1H+3Li-2He+2He(2)3.1X,102910.假设两个笊核在一直线上相碰发生聚变反应生成氨的同位素和中子，已知笊核的质量是2.0136u,中子的质量是1.0087u,氨核同位素的质量是3.0150u.(1)聚变的核反应方程式是,在聚变核反应中释放出的能量为MeV.(保留两位有效数字)(2)若瓶核和氨核发生聚变生成锂核，反应方程式为：H+4He7Li,已知各核子比结合能分别为Eh=1.112MeV4=7.075MeV&=5.603MeV试求此核反应过程中释放的核能.解析：(1)根据题中条件，可知核反应方程式为：1H+2HH3He+in.核反应过