人教版物理高二选修2-3 6.3核聚变和受控热核反应同步训练
试卷更新日期：2015-12-29 类型：同步测试
一、选择题
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1. 核反应堆是人工控制链式反应速度、并获得核能的装置．它是由以下几个主要部件构成：（1）铀棒；（2）控制棒；（3）减速剂；（4）冷却剂．关于控制棒的主要作用，下面说法正确的是（ ）A、使快中子减速，维持链式反应的进行 B、吸收中子，控制链式反应的速度 C、冷却降温，控制核反应堆的温度不要持续升高 D、控制铀的体积不要超过临界体积2. 核电站利用核能发电，它的核心设备是反应堆，下列说法正确的是（）A、反应堆是用人工方法控制链式反应速度并获得核能的装置 B、目前核电站都是通过聚变反应来利用核能 C、控制棒的作用是使中子减速，从而控制链式反应的速度 D、通入反应堆中的水起冷却作用和吸收中子的作用3. 关于我国现已建成的核电站，下列说法中正确说法是（）A、发电的能量来自于天然放射性元素衰变放出的能量 B、发电的能量来自于重核裂变放出的能量 C、当控制棒插入反应堆的深度增大时链式反应速度加快 D、当控制棒插入反应堆的深度减小时链式反应速度减慢4. 2011年3月11日，日本大地震引发了福岛核电站核泄漏事故，使核电安全问题成为人们关注的焦点．下列关于核电站说法正确的是（）A、核电站利用核聚变反应时释放的能量进行发电 B、将控制棒插入核反应堆可以控制链式反应的速度 C、核电站是直接将核能转化为电能的发电站 D、核泄漏的有害物质主要是化学反应中产生的有害气体5. 中广核集团现拥有大亚湾核电站、岭澳核电站一期、岭澳核电站二期等在运行的核电机组，核电站利用的是（）A、放射性元素衰变放出的能量 B、人工放射性同位素放出的能量 C、重核裂变放出的能量 D、轻核聚变放出的能量6. 某原子核反应堆由铀棒、镉棒、慢化剂、冷却剂和水泥防护层等组成，关于它们的作用，下列说法中不正确的是（）A、铀棒是核反应堆的燃料 B、镉棒是吸收中子的材料 C、慢化剂（如石墨、重水等）起减慢核反应的作用 D、冷却剂把反应堆的热量传递出去，同时使反应堆冷却7. 核反应堆中的燃料棒被控制棒分散隔开着，而控制棒的作用是（）A、吸收中子 B、防止放射线向外辐射 C、作为冷却剂 D、作为减速剂8. 2011年3月11日下午，日本东部海域发生里氏9.0级大地震，并引发海啸，受此影响，日本福岛第一核电站发生放射性物质泄漏事故，对人的安全及环境产生一定的危害作用．下列关于核反应及核衰变的一些说法中正确的是（）A、福岛核电站是依靠核聚变反应放出的核能来发电的 B、核裂变过程质量亏损，核聚变过程质量增大 C、放射性物质半衰期越短，污染环境时间也越短 D、β射线与γ射线一样是电磁波，但穿透本领远比γ射线小9. 关于原子核，下列说法中正确的是（ ）A、原子核能发生β衰变说明原子核内存在电子 B、核反应堆利用镉棒吸收中子控制核反应速度 C、轻核的聚变反应可以在任何温度下进行 D、一切核反应都能释放核能10. 太阳辐射能量主要来自太阳内部的（ ）A、化学反应 B、放射性衰变 C、裂变反应 D、热核反应11. 秦山核电站是我国第一座自主研究、设计和建造的核电站，它为中国核电事业的发展奠定了基础．秦山核电站的能量来自于（ ）A、天然放射性元素衰变放出的能量 B、人工放射性同位素衰变放出的能量 C、重核裂变放出的能量 D、轻核聚变放出的能量12. 关于原子物理的相关知识，下列说法正确的是（）A、太阳辐射能量主要来自太阳内部的核裂变反应 B、一束单色光照射到某种金属表面不能发生光电效应，是因为该光的波长太短 C、发生光电效应时，入射光的频率越高，逸出的光电子的最大初动能就越大 D、大量的氢原子从n=3能级向低能级跃迁时，只能辐射两种不同频率的光13. 下列说法不正确的是（）A、太阳辐射的能量主要来自于太阳内部的热核反应 B、波尔根据氢原子光谱分立的特性提出电子轨道和原子能量是量子化的 C、核力是强相互作用的一种表现，在原子核内核力比库仑大得多 D、光电效应和α粒子散射实验都证明了原子核式结构模型14. 原子能资源的综合利用已成为世界各国的发展方向，我国在综合利用原子能方面进展较快，目前我国核电站已建成9座、正在建设的3座、即将开建的有4座．届时将较好地改变我国能源结构．对有关原子核的下列说法中正确的是（ ）A、太阳辐射的能量主要来源于重核裂变 B、β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的 C、X射线是处于激发态的原子核辐射出来的 D、核力是强相互作用的一种表现，在原子核内核力与库仑力差不多大15. 以下物理过程中原子核发生变化而产生新核的有（）A、光电效应现象 B、卢瑟福的α粒子散射实验 C、X射线的产生过程 D、太阳内部发生的剧烈反应
二、填空题
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16. 核电站是人类和平利用核能的一个实例，目前核电站是利用释放的核能来发电的．（选填“核裂变”或“核聚变”）17. 2006年11月 21 日，中国、欧盟、美国、日本、韩国、俄罗斯和印度七方在法国总统府正式签署一个能源方面的联合实施协定及相关文件，该协定中的能源是指能源．18. 人类利用的大部分能量都是直接或间接来自于太阳能,在太阳内部，氢原子核在超高温下发生 ， 释放出巨大的 ． 今天我们开采化石燃料来获取能量，实际上是在开采上亿年前地球所接收的 ．19.
在可控核反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作减速剂．中子在重水中可与
H核碰撞减速，在石墨中与 
C核碰撞减速．上述碰撞可简化为弹性碰撞模型．某反应堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰，通过计算说明，仅从一次碰撞考虑，用重水和石墨作减速剂，哪种减速效果更好？ ． 20.核能是一种高效的能源：
①在核电站中，为了防止放射性物质泄漏，核反应堆有三道防护屏障：燃料包壳，压力壳和安全壳（见图甲）．结合图乙可知，安全壳应当选用的材料是 ．
②图丙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射．当胸章上1mm铝片和3mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时，分析工作人员受到了射线的辐射；当所有照相底片被感光时，工作人员受到了射线的辐射．
三、解答题
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21. 科学家初步估计月球土壤中至少有100万吨“氦3”（即23He），它是热核聚变的重要原料如果月球开发成功，将为地球带来取之不尽的能源．已知氨3核与氘核发生聚变反应有质子流产生；(1)、写出核反应方程，(2)、若该反应中质量亏损为9.0×10﹣30kg ， 且释放的能量全部转化为生成物的总动能．试计算生成物的总动能（聚变前粒子的动能可忽略不计）．22. 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 ． 写出核反应方程并求该光子的波长．23. 核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源．近年来，受控核聚变的科学可行性已得到验证，目前正在突破关键技术，最终将建成商用核聚变电站．一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘（又叫重氢）和氚（又叫超重氢）聚合成氦，并释放一个中子．若已知氘原子的质量为m1 ， 氚原子的质量为m2 ， 氦原子的质量为m3 ， 中子的质量为m4 ， 真空中光速为C。(1)、写出氘和氚聚变的核反应方程；(2)、试计算这个核反应释放出来的能量．
He+d 
H+2 
n+