第7课 核聚变（备作业）-【上好课】2020-2021学年高二物理同步备课系列（人教版选修3-5）

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第7课 核聚变
备作业
一、单选
1．大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。氘核聚变反
应方程是：H＋H→He＋n。已知 12H的质量为 2.013 6 u，23He 的质量为 3.015 0 u，n的质量
为1.008 7 u,1 u＝931 MeV/c2。氘核聚变反应中释放的核能约为(　　)
A．3.7 MeV　B．3.3 MeV　C．2.7 MeV　D．0.93 MeV
解析：选B　氘核聚变反应的质量亏损为 Δm＝2×2.013 6 u－(3.015 0 u＋1.008 7 u)＝
0.003 5 u，释放的核能为 ΔE＝Δmc2＝0.003 5×931 MeV/c2×c2≈3.3 MeV，选项 B正确。
2.关于核聚变,以下说法不正确的是(　　)
A.与核裂变相比,轻核聚变辐射极少,更为安全、清洁
B.世界上已经有利用核聚变来发电的核电站
C.要使轻核发生聚变,必须使它们的距离达到 10-15m 以内,核力才能起作用
D.地球上聚变燃料的储量十分丰富,从海水中可以提炼出大量核聚变所需的氘核
答案：B　与核裂变相比,核聚变有下面的几个优势:(1)安全、清洁、辐射少;(2)核燃
料储量多;(3)核废料易处理。但核聚变发电还没有投入实际运行。所以 B 项是不正确的。
3、太阳内部核反应的主要模式之一是质子—质子循坏，循环的结果可表示为 4H→He
＋2e＋2ν，已知 H和He 的质量分别为 mp＝1.007 8 u 和mα＝4.002 6 u,1 u＝931 MeV/c2，c
为光速．在 4个H转变成 1个He 的过程中，释放的能量约为(　　)
A．8 MeV B．16 MeV
C．26 MeV D．52 MeV
答案　C
解析　核反应质量亏损 Δm＝4×1.007 8 u－4.002 6 u＝0.028 6 u，释放的能量 ΔE＝
0.028 6×931 MeV≈26.6 MeV，选项 C正确．
4、轻核聚变的一个核反应方程为：H＋H→He＋X.若已知 H的质量为 m1，H的质量为
m2，He 的质量为 m3，X的质量为 m4，则下列说法中正确的是(　　)
A.H 和H在常温下就能够发生聚变
B．X是质子
C．这个反应释放的核能为 ΔE＝(m1＋m2－m3－m4)c2
D．我国大亚湾核电站是利用轻核的聚变释放的能量来发电的
答案　C
解析　H和H在常温下不能发生聚变，只有在高温下才能发生聚变，故 A错误；根据
核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为 1，电荷数为 0，为中子，故 B错误；该
反应的质量亏损为 Δm＝m1＋m2－m3－m4，ΔE＝Δmc2＝(m1＋m2－m3－m4)c2，故 C正确；我
国大亚湾核电站是利用重核的裂变释放的能量来发电的，故 D错误．
5．我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证，这是
我国对国际热核聚变项目的重大贡献。下列核反应方程中属于聚变反应的是(　　)
A．H＋H→He＋n　　 B. N＋He→O＋H
C．He＋Al→P＋n D. U＋n→Ba＋Kr＋3n
解析：选A　A项是氢元素的两种同位素氘和氚聚变成氦元素的核反应方程， B项是
用α粒子轰击氮原子核发现质子的核反应方程，C项属于原子核的人工转变，D项属于重
核的裂变，因此只有 A项符合要求。
6.在中等质量恒星的核心,或是白矮星表面堆积的氦突然发生核聚变,叫氦闪。两个氦
核
(2
4
He)聚变成
4
8
Be
,4
8
Be 的原子核极不稳定,若在它衰变之前恰好与另外一个氦核反应(融
合),就能形成
6
12
C,这个过程又称为 3α 反应。已知
6
12
C 核的质量为 m2=1.992 72×10-26 kg,α
粒子的质量为 m1=6.646 72×10-27 kg,真空中的光速为 c=3×108 m/s,则 3α 反应中所释放
的核能约为(　　)
A.1×10-12 J B.3×10-13 J
C.9×10-12 J D.9×10-13 J
答 案 ： A 　 由题意,三个 α 粒子生成一个
6
12
C 核 , 由 ΔE=Δmc2得:ΔE=(3m1-
m2)c2=(3×6.646 72×10-27-1.992 72×10-26)×(3.0×108)2 J≈1×10-12 J,故A 正
确,B、C、D 错误。
7、下列说法正确的是(　　)
A.U→Th＋X中X为中子，核反应类型为β衰变
B.H＋H→He＋Y中Y为中子，核反应类型为人工核转变
C.U＋n→Xe＋Sr＋K，其中K为10 个中子，核反应类型为重核裂变
D.N＋He→O＋Z，其中Z为氢核，核反应类型为轻核聚变
答案　C
解析　根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，A选项反应中的 X质量数为 4，电荷
数为 2，为 α粒子，核反应类型为 α衰变，选项 A错误；B选项反应中的 Y质量数为 1，电
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