人教版選修35 第十九章 第七節(jié)　核聚變第八節(jié)　粒子和宇宙 作業(yè)5.doc

自我小測(cè)1發(fā)生輕核聚變的方法是（）a用中子轟擊b保持室溫環(huán)境，增大壓強(qiáng)c把物質(zhì)加熱到幾百萬(wàn)攝氏度以上的高溫d用光子照射2下列關(guān)于聚變的說(shuō)法中，正確的是（） a要使聚變產(chǎn)生，必須克服庫(kù)侖斥力做功 b輕核聚變需要幾百萬(wàn)攝氏度的高溫，因此聚變又叫熱核反應(yīng) c原子彈爆炸能產(chǎn)生幾百萬(wàn)攝氏度的高溫，所以氫彈利用原子彈引發(fā)熱核反應(yīng) d太陽(yáng)和許多恒星內(nèi)部都在激烈地進(jìn)行著熱核反應(yīng)319641967年，我國(guó)第一顆原子彈和第一顆氫彈相繼試驗(yàn)成功。下列核反應(yīng)方程中屬于原子彈和氫彈基本反應(yīng)方程式的是（）a.chnb.linhhec.unsrxe10nd.hhhen4.如圖所示，中子內(nèi)有一個(gè)電荷量為+e的上夸克和兩個(gè)電荷量為-e的下夸克，這一簡(jiǎn)單模型是三個(gè)夸克都在半徑為r的同一圓周上，下圖給出的四幅圖中，能正確表示出各夸克所受靜電作用力的是（）5原子核聚變可望給人類(lèi)未來(lái)提供豐富的潔凈能源。當(dāng)氘等離子體被加熱到適當(dāng)高溫時(shí)，氘核參與的幾種聚變反應(yīng)可能發(fā)生，放出能量。這幾種反應(yīng)的總效果可以表示為6hkhedh2n43.15 mev由平衡條件可知（）ak1，d4bk2，d2ck1，d6 dk2，d36如圖所示，托卡馬克（tokamak）是研究受控核聚變的一種裝置，這個(gè)詞是toroidal（環(huán)形的）、komera（真空室）、magnit（磁）的頭兩個(gè)字母以及kotushka（線圈）的第一個(gè)字母組成的縮寫(xiě)詞。根據(jù)以上信息，下列判斷中可能正確的是（）a這種裝置的核反應(yīng)原理是輕核的聚變，同時(shí)釋放出大量的能量，和太陽(yáng)發(fā)光的原理類(lèi)似b線圈的作用是通電產(chǎn)生磁場(chǎng)使帶電粒子在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)而不溢出c這種裝置同我國(guó)秦山、大亞灣核電站所使用核裝置的核反應(yīng)原理相同d這種裝置可以控制熱核反應(yīng)速度，使聚變能緩慢而穩(wěn)定地進(jìn)行7下列說(shuō)法不正確的是（）a.hhhen是聚變b. unxesr2n是裂變c.rarnhe是衰變l d.namge是裂變8如下一系列核反應(yīng)是恒星內(nèi)部發(fā)生的。pcnncepcnpnoonepnc其中p為質(zhì)子，為粒子，e為正電子，為一種中微子。已知質(zhì)子的質(zhì)量為mp1.672 6481027 kg，粒子的質(zhì)量為m6.644 9291027 kg，正電子的質(zhì)量為me9.111031 kg，中微子的質(zhì)量可忽略不計(jì)。真空中的光速c3.00108 m/s，試計(jì)算該系列反應(yīng)完成后釋放的能量。9我國(guó)自行設(shè)計(jì)并研制的“人造太陽(yáng)”托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)行獲得重大進(jìn)展，這標(biāo)志著我國(guó)已經(jīng)邁入可控?zé)岷朔磻?yīng)領(lǐng)域先進(jìn)國(guó)家行列。該反應(yīng)所進(jìn)行的聚變過(guò)程是hhhen，反應(yīng)原料氘（h）富存于海水中，而氚（h）是放射性元素，自然界中不存在，但可以通過(guò)中子轟擊鋰核（li）的人工核轉(zhuǎn)變得到。（1）請(qǐng)把下列用中子轟擊鋰核（li）產(chǎn)生一個(gè)氚核（h）和一個(gè)新核的人工核轉(zhuǎn)變方程填寫(xiě)完整：_n_h。（2）在（1）中，每產(chǎn)生1 g氚的同時(shí)有多少個(gè)li核實(shí)現(xiàn)了核轉(zhuǎn)變？（阿伏加德羅常數(shù)na取6.01023 mol1）（3）一個(gè)氘核和一個(gè)氚核發(fā)生核聚變時(shí)，平均每個(gè)核子釋放的能量為5.61013 j，求該核聚變過(guò)程中的質(zhì)量虧損。參考答案1. 解析：輕核聚變需要幾百萬(wàn)攝氏度以上，使核子間的距離達(dá)到1015 m以?xún)?nèi)，核力發(fā)生作用發(fā)生聚變反應(yīng)，c項(xiàng)正確。答案：c2. 解析：聚變時(shí)，要使輕核之間的距離達(dá)到1015 m，所以必須克服庫(kù)侖斥力做功，a項(xiàng)正確；原子核必須有足夠的動(dòng)能，才能使它們接近核力能發(fā)生作用的范圍。實(shí)驗(yàn)證明，原子核必須處在幾百萬(wàn)攝氏度以上的高溫才有這樣的能量，氫彈是利用原子彈爆炸獲得高溫引發(fā)熱核反應(yīng)的，b、c項(xiàng)正確；在太陽(yáng)和許多恒星內(nèi)部存在著熱核反應(yīng)，d項(xiàng)正確。答案：abcd3. 解析：原子彈內(nèi)部發(fā)生的是裂變反應(yīng)，氫彈內(nèi)部發(fā)生的是聚變反應(yīng)，c、d正確。答案：cd4. 解析：本題考查的是庫(kù)侖力的大小、方向及力的合成，明確每個(gè)夸克皆受兩個(gè)力的作用。電荷量為+e的上夸克受兩個(gè)下夸克的吸引力，合力的方向一定向下，對(duì)其中一個(gè)夸克，受力如圖所示，由于f+的水平分力與f-大小相等，方向相反，故f+與f-的合力豎直向上。答案：b5. 解析：根據(jù)核反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒知解得b對(duì)。答案：b6. 解析：聚變反應(yīng)原料在裝置中發(fā)生聚變，放出能量，故a對(duì)；線圈通電時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng)，帶電粒子在磁場(chǎng)中受洛倫茲力作用旋轉(zhuǎn)而不溢出，故b對(duì)；核電站的原理是裂變，托卡馬克的原理是聚變，故c錯(cuò)；該裝置使人們可以在實(shí)驗(yàn)室控制反應(yīng)速度，平穩(wěn)釋放核能，故d對(duì)。答案：abd7. 解析：a選項(xiàng)中是兩個(gè)質(zhì)量較輕的核結(jié)合成了一個(gè)質(zhì)量較重的核，是聚變反應(yīng)，故a說(shuō)法正確；b選項(xiàng)的核反應(yīng)中是鈾核捕獲中子裂變?yōu)閮蓚€(gè)（或更多）中等質(zhì)量的核，并放出幾個(gè)中子，是裂變反應(yīng)，故b說(shuō)法正確；c選項(xiàng)的核反應(yīng)中沒(méi)有中子的轟擊而自發(fā)地放出了粒子，是衰變，c說(shuō)法正確；而d應(yīng)是衰變，故不正確。答案：d8. 解析：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4p2e2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4mpc2mc22mec2q代入數(shù)值可得q3.951012 j。答案：3.951012 j9. 解析：（1）核反應(yīng)方程為linheh（2）因?yàn)? g氚為mol，根據(jù)核反應(yīng)方程，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)變的li也為 mol，所以有2.01023個(gè)li實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)變。（3）根據(jù)