高中物理人教版选修3-5第十九章第7节核聚变同步练习-组卷题库站

选择题

发生轻核聚变的条件是（）

A、用中子轰击

B、保持室温环境，增大压强

C、把物质加热到几百万摄氏度以上的高温

D、用γ光子照射

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

中子n、质子p、氘核D的质量分别为m_n、m_p、m_D ．现用光子能量为E的γ射线照射静止氘核使之分解，反应方程为γ＋D→p＋n．若分解后的中子、质子的动能可视为相等，则中子的动能是（）

A、 $\text{[math]}$ [（m_D－m_p－m_n）c²－E]

B、 $\text{[math]}$ [（m_p＋m_n－m_D）c²＋E]

C、 $\text{[math]}$ [（m_D－m_p－m_n）c²＋E]

D、 $\text{[math]}$ [（m_p＋m_n－m_D）c²－E]

氘和氚发生聚变反应的方程式是 $\text{[math]}$ ＋ $\text{[math]}$ → $\text{[math]}$ ＋ $\text{[math]}$ ＋17.6 MeV，若有2 g氘和3 g氚全部发生聚变，N_A为阿伏加德罗常数，则释放的能量是（）

一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个γ光子。已知质子、中子、氘核的质量分别为m₁、m₂、m₃ ，普朗克常量为h，真空中的光速为c。下列说法正确的是（）

A、核反应方程是 $\text{[math]}$ ＋ $\text{[math]}$ → $\text{[math]}$ ＋γ

B、聚变反应中的质量亏损Δm＝m₁＋m₂－m₃

C、辐射出的γ光子的能量E＝（m₃－m₁－m₂）c

D、 γ光子的波长λ＝ $\text{[math]}$

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 $\text{[math]}$ ＋ $\text{[math]}$ → $\text{[math]}$ ＋Q₁ $\text{[math]}$ ＋ $\text{[math]}$ → $\text{[math]}$ ＋X＋Q₂ ．方程式中Q₁、Q₂表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：

原子核	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
质量/u	1.0078	3.0160	4.0026	12.0000	13.0057	15.0001

以下推断正确的是（）

A、 X是 $\text{[math]}$ ，Q₂>Q₁

B、 X是 $\text{[math]}$ ，Q₂>Q₁

C、 X是 $\text{[math]}$ ，Q₂<Q₁

D、 X是 $\text{[math]}$ ，Q₂<Q₁

多项选择题

在某些恒星内，3个α粒子结合成一个 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 原子的质量是12.000 0u， $\text{[math]}$ 原子的质量是4.002 6u，已知1u＝1.66×10^－27kg，则（）

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”）已完成了首次工程调试。下列关于“人造太阳”的说法正确的是（）

填空题

产生聚变的条件是，我们往往采用的方法来满足上述条件，这种反应叫做，太阳每秒钟辐射出来的能量约为3.8×10²⁶J，就是从反应中产生的，太阳内部时刻进行着4个质子结合成一个氦核的反应，试写出核反应方程。

氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：

$\text{[math]}$ ＋ $\text{[math]}$ → $\text{[math]}$ ＋X，式中X是某种粒子。已知： $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和粒子X的质量分别为m₁＝2.0141u、m₂＝3.0161u、m₃＝4.0026u和m₄＝1.0087u；1u相当于931.5MeV的能量。由上述反应方程和数据可知，粒子X是；该反应的质量亏损为（用m₁、m₂、m₃、m₄表示）；该反应释放出的能量为MeV（结果保留3位有效数字）。

计算题

一个原来静止的锂核（ $\text{[math]}$ ）俘获一个速度为7.7×10⁴ m/s的中子后，生成一个氚核和一个氦核，已知氚核的速度大小为1.0×10³ m/s，方向与中子的运动方向相反．

太阳内部的核聚变反应可以释放出大量的能量，这些能量以电磁波辐射的形式向四面八方辐射出去，其总功率达P＝3.8×10²⁶ W．