19.7核聚变-19.8粒子和宇宙 课时练习(含答案)
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1、第第 7 7 节节 核聚变核聚变 第第 8 8 节节 粒子和宇宙粒子和宇宙 1.下列说法正确的是( ) A.聚变是裂变的逆反应 B.核聚变反应须将反应物加热到数百万开尔文以上的高温,显然是吸收能量 C.轻核聚变比裂变更为安全、清洁 D.强子是参与强相互作用的粒子,中子是最早发现的强子 解析 聚变和裂变的反应物和生成物完全不同,两者无直接关系,并非互为逆反 应,故选项 A 错误;实现聚变反应必须使参加反应的轻核充分接近,需要数百 万开尔文的高温,但聚变反应一旦实现,所释放的能量远大于所吸收的能量,所 以聚变反应还是释放能量,故选项 B 错误;实现聚变需要高温,一旦出现故障, 高温不能维持,反应就
2、自动终止了,另外,聚变反应比裂变反应生成的废物数量 少,容易处理,故选项 C 正确;质子是最早发现的强子,故选项 D 错误。 答案 C 2.原子核聚变有望给人类未来提供丰富的洁净能源。当氘等离子体被加热到适当 高温时,氘核参与的几种聚变反应可能发生,放出能量。这几种反应的总效果可 以表示为 621Hk42Hed11H210n43.15 MeV,由平衡条件可知( ) A.k1,d4 B.k2,d2 C.k1,d6 D.k2,d3 解析 由质量数守恒和电荷数守恒,分别有 4kd212,2kd6,解得 k 2,d2,选项 B 正确。 答案 B 3.下面是一核反应方程:21H31H42HeX。用 c
3、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以 c2 B.X 是中子,核反应放出的能量等于中子质量乘以 c2 C.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,再乘以 c2 D.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10n(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,故选项 D 正确。 答案 D 4.(多选)据新华社报道,由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验 装置(又称“人造太阳”)已完成了首次工程
4、调试。下列关于“人造太阳”的说法 正确的是( ) A.“人造太阳”的核反应方程是21H31H 42He10n B.“人造太阳”的核反应方程是235 92U10n141 56Ba9236Kr310n C.“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是 Emc2 D.“人造太阳”核能大小的计算公式是 E1 2mc 2 解析 “人造太阳”是全超导核聚变实验装置, 核反应是轻核聚变而不是重核裂 变,故选项 A 正确,B 错误;核能大小的计算根据爱因斯坦的质能方程,故选 项 C 正确,D 错误。 答案 AC 5.一个质子和一个中子聚变组合成一个氘核, 同时辐射出一个 光子。 已知质子、 中子、氘核的质量分别为
5、m1、m2、m3,普朗克常数为 h,真空中的光速为 c,下 列说法正确的是( ) A.核反应方程是11H10n 31H B.聚变反应的质量亏损 mm1m2m3 C.辐射出的 光子能量 E(m3m1m2)c D. 光子的波长 h (m1m2m3)c2 解析 选项 A 中核反应方程不满足质量数守恒,A 错误;选项 B 中 m 正好是 结合前核子总质量与原子核质量之差,B 正确;由质能方程可知辐射出的 光子 的能量为 E(m1m2m3)c2,选项 C 错误;由 c 及 Eh 得, 光子的波 长为 h (m1m2m3)c,故选项 D 错误。 答案 B 6.关于粒子,下列说法正确的是( ) A.电子、质
6、子和中子是组成物质的不可再分的最基本的粒子 B.强子都是带电粒子 C.夸克模型是探究三大类粒子结构的理论 D.夸克模型说明电子电荷不再是电荷的最小单位 解析 由于质子、中子是由不同夸克组成的,它们不是最基本的粒子,不同夸克 构成强子,有的强子带电,有的强子不带电,故选项 A、B 错误;夸克模型是研 究强子结构的理论,不同夸克带电不同,分别为2 3e 和 e 3,说明电子电荷不再 是电荷的最小单位,故选项 C 错误,D 正确。 答案 D 7.(多选)下列关于夸克模型的说法正确的是( ) A.强子是由更基本的夸克组成的 B.夸克的电荷量分别为元电荷的2 3或 1 3 C.每种夸克都有对应的反夸克
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