课时训练20 核聚变 粒子和宇宙
一、非标准
1.(多选)关于聚变,以下说法正确的是()
A.两个轻核聚变为中等质量的原子核时释放出能量
B.同样质量的物质发生聚变时放出的能量比同样质量的物质裂变时释放的能量大好多倍
C.聚变反应的条件是聚变物质的体积达到临界体积
D.发生聚变反应时的原子核必须有足够大的动能
答案:BD
解析:两个轻核聚合为较大质量的原子核就可释放能量,但不一定是中等质量的核,故A错误。聚变反应放出的能量比同样质量的物质裂变时放出的能量大得多,这点我们由聚变反应的特点就可以知道,故B正确。裂变反应的条件是裂变物质的体积达到临界体积,而聚变反应的条件是原子核间距达到10-15 m,故要求有足够大的动能才能克服电荷间强大的斥力做功,故C错误,D正确。
2.科学家发现在月球上含有丰富的He(氦3)。它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料,其参与的一种核聚变反应的方程式为HeHe→He。关于He聚变,下列表述正确的是()
A.聚变反应不会释放能量
B.聚变反应产生了新的原子核
C.聚变反应没有质量亏损
D.目前核电站都采用He聚变反应发电
答案:B
解析:聚变反应是轻核变为较大质量核的反应,发生质量亏损,释放能量。目前核电站采用重核裂变反应。
3.下面是一核反应方程He+X。用c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c2
B.X是中子,核反应放出的能量等于中子质量乘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的质量和,再乘c2 答案:D
解析:由质量数守恒及电荷数守恒可得X为n(中子),再根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D项正确。
4.太阳因核聚变释放出巨大的能量,同时其质量不断减少。太阳每秒钟辐射出的能量约为4×1026 J,根据爱因斯坦质能方程,太阳每秒钟减少的质量最接近()
A.1036 kgB.1018 kg
C.1013 kgD.109 kg
答案:D
解析:根据爱因斯坦的质能方程,Δm= kg=4.4×109 kg,D正确。
5.目前普遍认为,质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成的。u夸克带电荷量为+e,d夸克带电荷量为-e,e为元电荷。下列论断可能正确的是()
A.质子由一个u夸克和一个d夸克组成,中子由一个u夸克和两个d夸克组成
B.质子由两个u夸克和一个d夸克组成,中子由一个u夸克和两个d夸克组成
C.质子由一个u夸克和两个d夸克组成,中子由两个u夸克和一个d夸克组成
D.质子由两个u夸克和一个d夸克组成,中子由一个u夸克和一个d夸克组成
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