高中物理 19-7.8 课堂对点演练 新人教版选修3-5

对核聚变的理解及其核反应方程1．科学家发现在月球上含有丰富的eq\o\al(3,2)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eq\o\al(3,2)He＋eq\o\al(3,2)He→2eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(4,2)He，关于eq\o\al(3,2)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eq\o\al(3,2)He聚变反应发电解析核聚变反应中产生新的原子核，同时由于发生了质量亏损，会有核能的释放，这是人类利用核能的途径之一．目前核电站大多采用重核裂变的方法来释放与利用核能发电．答案B2．某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(12,6)C→eq\o\al(13,7)N＋Q1，eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(15,7)N→eq\o\al(12,6)C＋X＋Q2方程中Q1、Q2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：原子核eq\o\al(1,1)Heq\o\al(3,2)Heeq\o\al(4,2)Heeq\o\al(12,6)Ceq\o\al(13,7)Neq\o\al(15,7)N质量/u1.00783.01604.002612.000013.005715.0001以下推断正确的是()．A．X是eq\o\al(3,2)He，Q2>Q1B．X是eq\o\al(4,2)He，Q2>Q1C．X是eq\o\al(3,2)He，Q2<Q1D．X是eq\o\al(4,2)He，Q2<Q1解析根据核反应中质量数与电荷数守恒容易求得新核X的质量数为4、电荷数为2，即X是eq\o\al(4,2)He；根据表中提供的数据，可以求得第2个核反应的质量亏损大，根据爱因斯坦质能方程必然有Q1<Q2.答案B核反应类型的判断3．现有三个核反应：①eq\o\al(24,11)Na→eq\o\al(24,12)Mg＋eq\o\al(0,－1)e②eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(141,56)Ba＋eq\o\al(92,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)n③eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n.下列说法正确的是()．A．①是裂变，②是β衰变，③是聚变B．①是聚变，②是裂变，③是β衰变C．①是β衰变，②是裂变，③是聚变D．①是β衰变，②是聚变，③是裂变解析原子核自发地放出某种粒子成为新的原子核，叫做衰变，①为β衰变，原子序数较大的重核分解成原子序数较小的原子核，叫做重核裂变，②为裂变．原子序数很小的原子核聚合成原子序数较大的原子核，叫做轻核聚变，③为聚变．故正确答案为C.答案C计算核聚变释放的能量4．一个氘核(eq\o\al(2,1)H)和一个氚核(eq\o\al(3,1)H)结合成一个氦核(eq\o\al(4,2)He)，同时放出一个中子，已知氘核质量为m1＝2.0141u，氚核质量为m2＝3.0160u，氦核质量为m3＝4.0026u，中子质量为m4＝1.008665u，求：(1)写出聚变的核反应方程；(2)此反应过程中释放的能量为多少？平均每个核子释放出多少核能？解析(1)核反应方程为eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n.(2)此反应过程的质量亏损为Δm＝2.0141u＋3.0160u－4.0026u－1.008665u＝0.018835u，ΔE＝Δmc2＝0.018835×931.5MeV＝17.5MeV.平均每个核子释放的核能为eq\f(17.5,5)MeV＝3.5MeV.答案(1)eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n(2)17.5MeV；3.5MeV对粒子的认识5．宇宙诞生过程中，产生如下粒子：①光子、中微子、电子等大量轻子；②氘核、氚核、氦核等轻核；③夸克、轻子、胶子等粒子；④质子和中子等强子；⑤电子、质子、氦核的混合电离气体；⑥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．①②③④⑤⑥B．③①④②⑤⑥