格物学 近代物理原子核

聚变的理解及计算-原子核知识点教师选题基础自测题解析-北京市等高中物理,平均正确率60.0%

2025-07-15
聚变的理解及计算-原子核知识点教师选题基础自测题解析-北京市等高中物理,平均正确率60.0%
1、['结合能与比结合能', '核裂变与核聚变', '聚变的理解及计算']

正确率40.0%$${{2}{0}{2}{3}}$$年$${{4}}$$月$${{1}{2}}$$日,我国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置——东方超环$$( \mathit{E A} S T )$$成功实现稳态高约束模式等离子体运行时间$${{4}{0}{3}}$$秒,创造了新的世界纪录。对于核聚变下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

A.原子弹爆炸属于核聚变

B.人类已经实现完全可控的核聚变

C.氢核聚变方程为$$^2_{1} H+_{1}^{3} H \to_{2}^{4} H e+_{0}^{1} n$$,氦核的比结合能大于氘核

D.在聚变反应中核子结合过程需通过高温克服核子间的强相互作用

2、['结合能与比结合能', '质量亏损', '聚变的理解及计算']

正确率80.0%太阳大约在几十亿年后,会逐渐进入红巨星时期,核心温度逐渐升高,当升至某一温度时,太阳内部的氦元素开始转变为碳,即氦闪。三个$${^{4}_{2}{H}{e}}$$生成一个$${_6^{1 2} C (}$$称为$${{3}{α}}$$反应$${{)}}$$,核反应方程为$$3_{2}^{4} H e \to_{6}^{1 2} C$$,瞬间释放大量的核能。如果太阳发生氦闪,对太阳系内的生命都是毁灭性的,电影《流浪地球》讲述的就是发生在这样的背景之下的故事。下列说法中不正确的是$${{(}}$$已知$$\,_{6}^{1 2} \, C$$的质量是$$m_{c}=1 2. 0 0 0 0 u$$,$${^{4}_{2}{H}{e}}$$的质量是$$m_{H e}=4. 0 0 2 6 u$$,$${{1}{u}}$$的质量对应的能量是

A.氦闪发生的是人工转变

B.一次$${{3}{α}}$$反应释放的核能为$$7. 2 6 5 7 M e V$$

C.一次$${{3}{α}}$$反应亏损的质量为$$\triangle m=0. 0 0 7 8 u$$

D.$$\,_{6}^{1 2} \, C$$的比结合能比$${^{4}_{2}{H}{e}}$$的比结合能大,更稳定

3、['结合能与比结合能', '聚变的理解及计算']

正确率40.0%“中国超环”利用了轻核聚变,其核反应方程为$$^2_{1} H+_{1}^{3} H \to_{2}^{4} H e+x$$。下列正确的是$${{(}{)}}$$

A.$${{x}}$$是电子

B.聚变过程中吸收能量

C.$${^{4}_{2}{H}{e}}$$的比结合能大于$${^{2}_{1}{H}}$$的比结合能

D.聚变过程中质量数不守恒

4、['原子核的衰变', '核反应', '聚变的理解及计算']

正确率80.0%下列核反应方程中,属于太阳内部核聚变反应的方程是$${{(}{)}}$$

D

A.$$\stackrel{2 3 8} {9 2} U \to\stackrel{2 3 4} {9 0} T h+\stackrel{4} {2} H e$$

B.$$\frac{1 4} {7} N+\stackrel{4} {2} H e \to\stackrel{1 7} {8} O+\stackrel{1} {1} H$$

C.$$2 3 5_{9 2} U+_{0}^{1} n \to_{5 6}^{1 4 4} B a+_{3 6}^{8 9} K r+3_{0}^{1} n$$

D.$$^2_{1} H+_{1}^{3} H \to_{2}^{4} H e+_{0}^{1} n$$

5、['质量亏损', '聚变反应', '聚变的理解及计算', '质能方程的计算']

正确率60.0%质子$${、}$$中子和氘核的质量分别为$${{m}_{1}{、}{{m}_{2}}}$$和$${{m}_{3}}$$.当一个质子和一个中子结合成氘核时,释放的能量是$${({c}}$$表示真空中的光速$${){(}}$$

D

A.$$( \emph{m}_{1}-\emph{m}_{2}-\emph{m}_{3} ) \emph{c}$$

B.$$( \emph{m}_{1}+\emph{m}_{2}-\emph{m}_{3} ) \emph{c}$$

C.$$( m_{1}-m_{2}-m_{3} ) c^{2}$$

D.$$( m_{1}+m_{2}-m_{3} ) c^{2}$$

6、['聚变的理解及计算']

正确率60.0%太阳内部发生核反应方程$$4_{1}^{1} H \to_{2}^{4} H e+2 x$$,该反应出现了质量亏损下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

B

A.$${{x}}$$是负电子,反应过程放出能量

B.$${{x}}$$是正电子,反应过程放出能量

C.$${{x}}$$是负电子,反应过程吸收能量

D.$${{x}}$$是正电子,反应过程吸收能量

7、['结合能与比结合能', '质量亏损', '核反应', '聚变的理解及计算']

正确率40.0%中国$${{“}}$$人造小太阳$${{”}}$$已实现电子温度$${{1}}$$亿摄氏度等离子体运行$$\mathrm{^{2} H+_{1}^{3} H \to_{2}^{4} H e+X}$$是$${{“}}$$人造小太阳$${{”}}$$中的核聚变方程。下列说法正确的是(

D

A.原子核结合能越大,表明原子核中核子结合得越牢固,原子核就越稳定

B.$${{X}}$$是电子,核聚变在高温高压下才能发生,说明核聚变过程需要吸收能量

C.$${^{4}_{2}{{H}{e}}}$$中一个质子的质量比$${^{2}_{1}{H}}$$中一个质子的质量大

D.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

8、['核力与结合能', '核裂变与核聚变', '质能方程的理解', '聚变的理解及计算']

正确率80.0%共和国勋章获得者于敏先生是一位伟大的核物理学家,在中国氢弹原理突破中解决了一系列基础问题和理论问题。下列有关说法正确的是$${{(}{)}}$$

D

A.裂变比聚变产能效率高

B.核电站、氢弹都是利用了核聚变反应

C.氢弹的研制成功说明热核反应已经可控

D.氘核与氚核结合为氦核的聚变方程是$$^2_{1} H+_{1}^{3} H \to_{2}^{4} H e+_{0}^{1} n$$

9、['结合能与比结合能', '聚变的理解及计算']

正确率80.0%大量研究发现,太阳的巨大辐射能量来自于轻核聚变,事实上在宇宙中的许多恒星内部时刻在激烈地进行着聚变反应。目前在实验室中能观察到的一种典型的核聚变反应是$$^2_{1} H+_{1}^{3} H \to_{2}^{4} H e+_{0}^{1} n+1 7. 6 M e V$$,对这个反应的认识,下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

D

A.这个反应必须在高温下才能进行,是一种化学反应

B.一个$${^{2}_{1}{H}}$$和一个$${^{3}_{1}{H}}$$的质量和一定小于一个$${^{4}_{2}{H}{e}}$$和一个$${^{1}_{0}{n}}$$的质量和

C.反应中释放$$1 7. 6 M e V$$的能量是以内能形式出现的

D.$${^{4}_{2}{H}{e}}$$的比结合能要大于$${^{3}_{1}{H}}$$的比结合能

10、['裂变的理解及计算', '半衰期的概念', '质能方程的理解', '聚变的理解及计算']

正确率40.0%下列说法正确的是(

A

A.因为裂变时释放能量,根据$$\triangle E=\triangle m c^{2},$$所以生成物的总质量减少

B.波尔通过粒$${{α}}$$子散射实验提出了原子核式结构模型

C.放射性元素的半衰期随温度的升高而变长

D.$$\frac{4} {2} H e+\stackrel{2 7} {1 3} ~ A l \to\stackrel{3 0} {1 5}^{3 0} P+\stackrel{1} {0} n$$是原子核聚变方程

1. 解析:

A. 原子弹爆炸属于核裂变,不是核聚变,错误。

B. 人类尚未实现完全可控的核聚变(如东方超环只是实验装置),错误。

C. 核聚变方程为 $$^2_1 H + ^3_1 H \to ^4_2 He + ^1_0 n$$,氦核比结合能大于氘核,正确。

D. 高温是为了克服库仑斥力,而非强相互作用,错误。

正确答案:C。

2. 解析:

A. 氦闪是恒星内部的自然过程,非人工转变,错误。

B. 质量亏损 $$\Delta m = 3 \times 4.0026u - 12.0000u = 0.0078u$$,释放能量 $$E = 0.0078 \times 931.5 = 7.2657 \text{MeV}$$,正确。

C. 质量亏损计算正确,为 $$0.0078u$$,正确。

D. $$^{12}_6 C$$ 的比结合能更大,更稳定,正确。

不正确答案:A。

3. 解析:

A. $$x$$ 是中子 $$^1_0 n$$,非电子,错误。

B. 聚变释放能量,错误。

C. $$^4_2 He$$ 的比结合能大于 $$^2_1 H$$,正确。

D. 质量数守恒,错误。

正确答案:C。

4. 解析:

A. 是 $$α$$ 衰变,错误。

B. 是人工核反应,错误。

C. 是核裂变,错误。

D. 是轻核聚变,太阳内部主要发生质子-质子链反应,但选项 D 是典型聚变方程,正确。

正确答案:D。

5. 解析:

质量亏损为 $$m_1 + m_2 - m_3$$,释放能量 $$E = \Delta m c^2 = (m_1 + m_2 - m_3)c^2$$。

正确答案:D。

6. 解析:

太阳内部核反应 $$4 ^1_1 H \to ^4_2 He + 2x$$,$$x$$ 为正电子 $$^0_{+1} e$$,反应放出能量。

正确答案:B。

7. 解析:

A. 比结合能越大越稳定,结合能大不一定稳定(如重核),错误。

B. $$X$$ 是中子,高温高压为克服库仑斥力,错误。

C. $$^4_2 He$$ 中质子质量小于 $$^2_1 H$$ 中质子质量(因结合能更大),错误。

D. 聚变平均每个核子释放能量比裂变大,正确。

正确答案:D。

8. 解析:

A. 聚变产能效率更高,错误。

B. 核电站是裂变,氢弹是聚变,错误。

C. 氢弹不可控,错误。

D. 氘氚聚变方程正确。

正确答案:D。

9. 解析:

A. 核聚变是物理反应,错误。

B. 反应后质量减小(因释放能量),错误。

C. 释放能量以光子和动能形式出现,错误。

D. $$^4_2 He$$ 比结合能更大,正确。

正确答案:D。

10. 解析:

A. 裂变释放能量,质量亏损,生成物总质量减少,正确。

B. 卢瑟福提出核式结构模型,错误。

C. 半衰期与温度无关,错误。

D. 该反应是人工核反应,非聚变,错误。

正确答案:A。

题目来源于各渠道收集,若侵权请联系下方邮箱
高中知识点
其他知识点