【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理 5.3+4 聚变与受控热核反应 核能利用与社会发展课后知能检测 沪科版选修3-5.docVIP

【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理 5.3+4 聚变与受控热核反应 核能利用与社会发展课后知能检测 沪科版选修3-5 1．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变小 D．聚变反应中由于形成质量较大的核，故反应后质量增加 【解析】　在一次聚变反应中释放的能量不一定比裂变反应多，但平均每个核子释放的能量一定大，故A错误，B正确；由于聚变反应中释放出巨大能量，则比结合能一定增加，质量发生亏损，故C、D错误． 【答案】　B 2．一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H＋n―→H＋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＝ 【解析】　本题考查的是核反应中的质量亏损和质能方程等相关知识．需要同学们准确掌握释放能量的公式为E＝(m1＋m2－m3)c2和E＝. 【答案】　B 3．“两弹一星”是中国科技界为新中国屹立于世界之林做出的巨大贡献．下列核反应方程中，属于研究两弹的基本核反应方程的是(　　) A.N＋He―→O＋H B.U＋n―→Sr＋ Xe＋10n C.U―→Th＋He D.H＋H―→He＋n 【解析】　“两弹”指原子弹和氢弹，原子弹的核反应方程是铀核裂变，B选项正确，氢弹的核反应方程是轻核聚变，D选项正确． 【答案】　BD 4．(2011·安康检测)在北京举行的第二十九届奥运会真正成为了第一届“绿色奥运”，场馆周围80%～90%的路灯采用了太阳能发电技术，奥运会90%的洗浴热水利用了全玻璃真空太阳能集热技术．太阳能是由太阳内部热核聚变反应形成的，其核反应主要是(　　) A．4H―→He＋2e B.N＋He―→O＋H C.U＋n―→Xe＋Sr＋10n D.U―→Th＋He 【解析】　热核聚变是指轻核结合为质量较重的核的反应，故A正确；B项中为实现原子核人工转变的反应．C项中为裂变反应，D项中为衰变，均不属聚变反应．故B、C、D不正确． 【答案】　A 5．在某些恒星内，三个α粒子结合成一个 C核，已知mC＝12.0000 u，mα＝4.0026 u，计算这个反应中放出的能量． 【解析】　因为C的质量为12.0000 u，He的质量为4.0026 u，根据爱因斯坦质能方程可以求出这个反应中放出的能量．三个α粒子结合成一个C核时质量亏损Δm＝3×4. 0026 u－12. 0000 u＝0.0078 u，放出的能量ΔE＝0.0078×931.5 MeV≈7.266 MeV. 【答案】　7.266 MeV 6．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(　　) A．“人造太阳”的核反应是H＋H―→He＋n B．“人造太阳”的核反应方程是U＋n―→Ba＋Kr＋3n C．“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是ΔE＝Δmc2 D．“人造太阳”核能大小的计算公式是E＝mc2 【解析】　“人造太阳”发生的是氢核聚变，所以核反应方程式为H＋H―→He＋n，而B选项中的核反应是核裂变，故错误；“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是ΔE＝Δmc2，而核能大小的计算公式为E＝mc2，故选项A、C正确． 【答案】　AC 7．试求在氢弹中合成1 kg的氦时所释放出的能量．(氘核H的质量为2.013 6 u，氚核H的质量为3.016 6 u，氦核He的质量为4.002 6 u．中子的质量为1.008 7 u) 【解析】　弹壳内装的是氘和氚，它们在高温下聚变生成氦，核聚变方程为：H＋H―→He＋n.当一个氘核H与一个氚核H发生反应时放出的能量为：ΔE＝Δm×931.56 MeV＝(2.013 6＋3.016 6－4.002 6－1.008 7)×931.56 MeV≈17.6 MeV.1 kg氦He中所含的原子核数目为：N＝nNA＝×6.02×1023个＝1.5×1026个．这样合成1 kg氦He核时所放出的总能量为：E＝NΔE＝1.5×1026×17.6 MeV＝2.64×1027 MeV. 【答案】　2.64×1027 MeV 8．(2011·榆林检测)氘和氚发生聚变反应的方程式是H＋H→He＋n＋17.6 MeV，若有2 g氘和3 g氚全部发生聚变，NA为阿伏加德罗常数，则释放的能量是(　　) A．NA×17.6 MeV B．5NA×17.6 MeV C．2NA×17.6 MeV D．3NA×17