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1、2021-2022学年鲁科版选修3-53核聚变4. 4核能的利用与环境保护课后检测（解析版）1 .关于轻核聚变释放核能，以下说法正确的选项是（）A. 一次聚变反响一定比一次裂变反响释放的能量多B.聚变反响比裂变反响每个核子释放的平均能量一定多C.聚变反响中粒子的平均结合能变小1 ）.聚变反响中由于形成质量较大的核，故反响后质量变多【解析】 在一次聚变反响中释放的能量不一定比裂变反响多，但平均每个核子释放的 能量一定大，故A错误，B正确；由于聚变反响中释放出巨大能量，那么平均结合能一定增 加，质量发生亏损，故C、D错误.【答案】B2 .太阳每秒辐射出来的能量约为3.8义1026 j,这些能量是（
2、）重核的裂变反响中产生的 轻核的聚变反响中产生的 原子核的衰变反响中产 生的热核反响中产生的A. B. C. D.【解析】 由于太阳的主要成分是氢，它释放出的巨大能量来源于氢核的聚变反响.这 一反响又叫热核反响，故D正确.【答案】D3 .关于核电站，以下说法正确的选项是（）A.核电站中的核反响是无法控制的B.目前核电站主要原料是铀，能量主要来源于核聚变C.采用增殖反响堆可以使核原料充分利用D.核电站使用过的核燃料还可以在火力发电厂中二次利用【解析】 目前核电站主要原料是铀，能量主要来源于核裂变，其反响是可以通过控制 棒控制反响速度的，A、B均错.采用增殖反响堆可以充分利用铀235之外的原料从而
3、放出 更多能量，C对.核废料具有放射性，不能再通过燃烧的方式二次发电，D错.【答案】C4 .聚变与裂变相比，以下说法正确的选项是（）A.聚变比裂变产能效率高8 .在目前情况下，使原子核聚变要比裂变容易C.原子弹的燃料是23%D.氢弹的原理是核的聚变，需由原子弹来引爆【解析】 聚变比裂变的平均结合能大，故A正确；在目前的条件下，核裂变要比核聚 变容易很多，故B错；原子弹利用的核裂变燃料为2J,氢弹利用的核聚变需原子弹引爆， 故C、D正确.【答案】ACD4. 一个质核（汨）与一个笳核（汨）发生聚变，产生一个中子和一个新核，并出现质量亏 损.聚变过程中（）A.吸收能量，生成的新核是HeB.放出能量，
4、生成的新核是：HeC.吸收能量，生成的新核是；HeD.放出能量，生成的新核是;He【解析】一个笊核与一个僦核发生聚变的核反响方程是：汨+汨一史e+in,有质量 亏损要放出能量，故只有B正确.【答案】B6.我国在极其困难的情况下，完成了 “两弹一星，长了中国人的志气，打破了西方 的核讹诈.以下核反响方程中，属于研究两弹的根本核反响方程的是（）A.12需h+；HeD. ill+illHe+ln【解析】“两弹指原子弹和氢弹，原子弹的核反响方程是铀核裂变，B选项正确，氢弹的核反响方程是轻核聚变，D选项正确.【答案】BD7. 1994年3月，中国科技大学研制成功了比较先进的HT-7型超导托卡马克（Tok
5、amak）, 托卡马克是研究受控核聚变的一种装置，根据以上信息，下述判断中错误的选项是（）A.反响原理是氢的原子核在装置中聚变成氨核，同时释放大量能量，与太阳发光的原 理相类似B.线圈的作用是通电线圈产生磁场使氢核等带电粒子在磁场中旋转而不溢出C.这种装置与核电站所使用核装置的反响原理相同D.这种装置可以控制热核反响的速度，使聚变能缓慢而稳定地释放【解析】 太阳发光原理是轻核聚变，A正确；通电线圈产生磁场能约束氢核不溢出， B正确；核电站核反响原理是重核裂变，C错误；这种装置实现了可控核聚变，D正确.【答案】C8.在发生2汨一;He+ln + 3.26 MeV中，假设有2 g笊核全部发生聚变，
6、那么释放的能 量是（如为阿伏加德罗常数）（）A. 0.5X3. 26 MeVB. 3. 26 MeV4X3.26 MeV D. X3.26 MeV【解析】由聚变反响方程知道，两个笊核聚变放出3.26 MeV的能量，2 g笊核中有“个笊核，所以，2 g/MX3.26 MeV, C项正确.【答案】C9.在某些恒星内，3个a粒子结合成1个126c核，为C原子的质量是12.000 Ou, He 原子的质量是 4.002 6 u. 1 u=1.66X 10-27 kg,那么()A.反响过程中的质量亏损是A 777=0. 007 8 uB.反响过程中的质量亏损是/=L29X1(T29 kgC.反响过程中释
7、放的能量是7. 26 MeVD.反响过程中释放的能量是1.16X1()79 J【解析】 由题目可得此核反响的方程为3羽e;2C+A2那么反响前后的质量亏损 为=(3X4.002 6-12.000 0)u = 0. 007 8X 1.66X 10-27 kg=l. 29X 10-29 kg,由质能方 程 A = A zz7 c2=1.29X10-29X (3. 0X 108)2 J=l. 161 X10-12 J = 7. 26【答案】ABC10 .太阳内部持续不断地发生着四个质子聚变为一个氢核同时放出两个正电子的热核反 响，这个核反响释放出的大量能量就是太阳的能源.(1)写出这个核反响方程；(
8、2)这一核反响能释放多少能量？(3)太阳每秒释放的能量为3.8X 1026 j,那么太阳每秒减少的质量为多少千克？(必= 1. 007 3 u,勿怙=4. 001 5 u, a.=0. 000 55 u)【解析】(1)核反响方程：而我只能是2个正电子，因此核反响方程 应为 4；H2He + 2?e.(2)反响前的质量仍=4外=4X L 007 3 u=4. 029 2 u,反响后的质量必=如e+2糜=4. 001 5 u + 2X0. 000 55 u = 4. 002 6 u, 勿=勿1一血=0.026 6 u,由质能方程得，释放能量、E =勿/ = 0. 026 6X931.56 MeV
9、= 24. 78 MeV.(3)由质能方程= &就得,太阳每秒减少的质量勿= kg = 4. 2X109 kg.【答案】4；H-；He +2b(2)24. 78 MeV (3)4. 2X109 kg11 .每昼夜消耗220 g铀235的原子能发电站，如果效率为25%,它能产生的电功率是 多大？(每个铀核裂变放出的能量是200 MeV)【解析】220 g铀235中含铀核数量为 99QAfc X6. 02X 1023个=5. 64X 1023个N个铀核裂变放出能量为月总= 5.64X1()23X200 MeV=l. 13X1026 MeV转化成电能为有=少总X25%=2. 83X1()25 MeV = 2. 83X 1025X 106X 1. 6X 10-19 J=4. 53X1012 J 一昼夜时间为方=24X3 600 S = 86 400 S所以电功率=勺=*春-W = 5.24X 107 W.t oo 400【答案】5. 24X 107 W