高中物理 第19章 7-8核聚變課后鞏固練習(xí) 新人教版選修3-5

1、優(yōu)質(zhì)文檔優(yōu)質(zhì)文檔7核聚變核聚變8粒子和宇宙粒子和宇宙一、單項(xiàng)選擇題1下列關(guān)于原子核聚變的說(shuō)法不正確的是(A)A任何兩個(gè)原子核都可以發(fā)生聚變B原子核必須在超高溫下才能發(fā)生聚變C大量的氫原子核聚變時(shí)釋放出驚人的能量D目前人類還不能有效控制原子核聚變2下列說(shuō)法不正確的是(D)A.H＋HHe＋n是聚變2131?4210B.U＋nXe＋Sr＋2n是裂變2359210?14054943810C.UTn＋He是α衰變23892?2349042D.Na

2、Mg＋e是裂變2411?24120－1解析：裂變是重核分裂成質(zhì)量較小的核的過(guò)程3正電子是電子的反粒子，它跟普通電子的電量相等，而電性相反，科學(xué)家設(shè)想在宇宙的某些部分可能存在完全由反粒子構(gòu)成的物質(zhì)——反物質(zhì).1997年初和年底，歐洲和美國(guó)的科學(xué)研究機(jī)構(gòu)先后宣布：他們分別制造出9個(gè)和7個(gè)反氫原子，這是人類探索反物質(zhì)的一大進(jìn)步你推測(cè)反氫原子的結(jié)構(gòu)是(B)A由一個(gè)帶正電荷的質(zhì)子與一個(gè)帶負(fù)電荷的電子構(gòu)成B由一個(gè)帶負(fù)電荷的質(zhì)子與一個(gè)帶正電荷的電子構(gòu)

3、成C由一個(gè)不帶電的中子與一個(gè)帶負(fù)電荷的電子構(gòu)成D由一個(gè)帶負(fù)電荷的質(zhì)子與一個(gè)帶負(fù)電荷的電子構(gòu)成解析：反氫原子的結(jié)構(gòu)應(yīng)該是反質(zhì)子與反電子組成，即一個(gè)帶負(fù)電荷的質(zhì)子與一個(gè)帶正電荷的電子構(gòu)成4根據(jù)宇宙大爆炸的理論，在宇宙形成之初是“粒子家庭”盡顯風(fēng)采的時(shí)期，那么在大爆炸之后最早產(chǎn)生的粒子是(A)A夸克、輕子、膠子等粒子B質(zhì)子和中子等強(qiáng)子C光子、中微子和電子等輕子D氫核、氘核、氦核等輕核解析：宇宙形成之初產(chǎn)生了夸克、輕子和膠子等粒子，之后經(jīng)歷了質(zhì)

4、子和中子等強(qiáng)子時(shí)代，再之后是自由光子、中微子、電子大量存在的輕子時(shí)代，再之后是中子和質(zhì)子結(jié)合成氘核，并形成氦核的核時(shí)代，之后電子和質(zhì)子復(fù)合成氫原子，最后形成恒星和星系，因此A正確，B、C、D的產(chǎn)生都在A之后，故B、C、D錯(cuò)二、雙項(xiàng)選擇題5下列說(shuō)法正確的是(BD)A太陽(yáng)輻射的能量主要來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部的裂變反應(yīng)B盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)可以估算原子核的大小C玻爾理論是依據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)分析得出的D氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道

5、時(shí)，電子的動(dòng)能減小，電勢(shì)能增大，總能量增大解析：太陽(yáng)輻射的能源主要來(lái)自聚變反應(yīng)，A錯(cuò)；玻爾理論是在普朗克的量子論和愛(ài)優(yōu)質(zhì)文檔優(yōu)質(zhì)文檔解：為求出系列反應(yīng)后釋放的能量，將題中所給的核反應(yīng)方程左右兩側(cè)分別相加，消去兩側(cè)相同的項(xiàng)，系列反應(yīng)最終等效為4pα＋2e＋＋2ν?設(shè)反應(yīng)后釋放的能量為Q，根據(jù)質(zhì)能關(guān)系和能量守恒得4mpc2＝mαc2＋2mec2＋Q代入數(shù)值可得：Q≈3.9510－12J.12若已知氘原子的質(zhì)量為2.0141u，氚原子的質(zhì)量為

6、3.0160u，氦原子的質(zhì)量為4.0026u，中子的質(zhì)量為1.0087u，1u＝1.6610－27kg.(1)寫出氘和氚聚合的反應(yīng)方程；(2)試計(jì)算這個(gè)核反應(yīng)釋放出來(lái)的能量解：(1)H＋HHe＋n2131?4210(2)核反應(yīng)釋放出來(lái)的能量為ΔE＝Δmc2＝(2.0141＋3.0160－4.0026－1.0087)1.6610－27321016J≈2.810－12J.13太陽(yáng)放出的大量中微子向地球飛來(lái)，但實(shí)驗(yàn)測(cè)定的數(shù)目只有理論的三分之一

7、，后來(lái)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)中微子在向地球傳播過(guò)程中衰變成一個(gè)μ子和一個(gè)τ子若在衰變過(guò)程中μ子的速度方向與中微子原來(lái)的方向一致，則τ子的運(yùn)動(dòng)方向(C)A一定與μ子同方向B一定與μ子反方向C一定與μ子在同一直線上D不一定與μ子在同一直線上解析：中微子衰變?chǔ)套雍挺幼?，滿足動(dòng)量守恒，μ子的速度方向與中微子原來(lái)的方向一致，τ子必定也在這條直線上14兩個(gè)氘核聚變產(chǎn)生一個(gè)中子和氦核(氦的同位素)已知氘核的質(zhì)量mD＝2.01360u，氦核的質(zhì)量mHe＝3.015

8、0u，中子的質(zhì)量mn＝1.0087u.(1)寫出聚變方程并計(jì)算釋放的核能；(2)若反應(yīng)前兩個(gè)氘核的動(dòng)能為0.35MeV.它們正面對(duì)撞發(fā)生聚變，且反應(yīng)后釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，則產(chǎn)生的氦核和中子的動(dòng)能各為多大？解：(1)聚變的核反應(yīng)方程：2H―→He＋n核反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量虧損為Δm＝2mD－213210(mHe＋mn)＝0.0035u釋放的核能為ΔE＝0.0035931MeV≈3.26MeV(2)對(duì)撞過(guò)程動(dòng)量守恒，由于反應(yīng)前兩氘核動(dòng)能相