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答案-西藏自治区等高中物理,平均正确率64.0%

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答案-西藏自治区等高中物理,平均正确率64.0%
1、['温度、分子平均动能及内能的关系', '质量亏损', '聚变的理解及计算']

正确率40.0%$${{2}{0}{2}{1}}$$年$${{5}}$$月,中国科学院全超导托卡马克核聚变实验装置($${{E}{A}{S}{T}}$$)取得新突破,成功实现了可重复的$${{1}{.}{2}}$$亿摄氏度$${{1}{0}{1}}$$秒和$${{1}{.}{6}}$$亿摄氏度$${{2}{0}}$$秒等离子体运行,创造托卡马克实验装置运行新的世界纪录,向核聚变能源应用迈出重要一步。等离子体状态不同于固体、液体和气体的状态,被认为是物质的第四态。当物质处于气态时,如果温度进一步升高,几乎全部分子或原子由于激烈的相互碰撞而离解为电子和正离子,此时物质称为等离子体。在自然界里,火焰、闪电、极光中都会形成等离子体,太阳和所有恒星都是等离子体。下列说法不正确的是(  )

A

A.核聚变释放的能量源于等离子体中离子的动能

B.可以用磁场来约束等离子体

C.尽管等离子体整体是电中性$${的}$$,但它是电的良导体

D.提高托卡马克实验装置运行温度有利于克服等离子体中正离子间的库仑斥力

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%$${{2}{0}{2}{3}}$$年$${{4}}$$月$${{1}{2}}$$日,中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置$$( \mathit{E A} S T )$$创造了新的世界纪录,成功实现稳态高约束模式等离子体运行$${{4}{0}{3}}$$秒。核聚变时可以将两个氘核结合成一个氦核,核反应方程为$$2_{1}^{2} H \to_{2}^{4} H e$$,已知氘核的比结合能为$${{E}_{1}}$$,氦核的比结合能为$${{E}_{2}}$$,真空中的光速为$${{c}}$$,则下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

A.核聚变在常温下就能进行

B.$${{E}_{1}{>}{{E}_{2}}}$$

C.$${^{4}_{2}{H}{e}}$$具有放射性

D.两个氘核结合成一个氦核过程中,平均每个核子亏损的质量为$$\frac{E_{2}-E_{1}} {c^{2}}$$

3、['聚变的理解及计算']

正确率60.0%$${{“}}$$嫦娥五号$${{”}}$$返回器于$${{2}{0}{2}{0}}$$年$${{1}{2}}$$月带回$${{1}{7}{3}{1}}$$克月球土壤.月球土壤富含的氦$${{−}{3}}$$元素是理想的热核反应原料,其核反应方程为$$2_{2}^{3} \mathrm{H e} \to{}_{2}^{4} \mathrm{H e}+2 \mathrm{X}$$,则(

B

A.该核反应类型为重核裂变

B.$${{X}}$$为质子

C.该核反应可在常温下发生

D.$${{X}}$$为中子

4、['核力与四种基本相互作用', '质量亏损', '聚变的理解及计算']

正确率60.0%科学家认为,$${^{3}_{2}{H}{e}}$$是发生核聚变的极好原料,关于$${^{3}_{2}{H}{e}}$$,下列说法中正确的是(

C

A.$${^{3}_{2}{H}{e}}$$的原子核内有三个中子两个质子

B.$${^{3}_{2}{H}{e}}$$的聚变反应可以在常温常压下进行

C.$${^{3}_{2}{H}{e}}$$发生聚变放出能量,一定会发生质量亏损

D.$${^{3}_{2}{H}{e}}$$原子核内的核子靠万有引力紧密结合在一起

5、['裂变的理解及计算', 'α衰变的特点、本质及其方程的写法', 'β衰变的特点、本质及其方程的写法', '聚变的理解及计算']

正确率60.0%关于核衰变和核反应的类型,下列表述正确的有(

A

A.$$\overset{2} {1} H+\overset{3} {1} H \to\overset{4} {2} H e+\overset{1} {0} n$$是轻核聚变

B.$$\stackrel{2 2 4} {9 0} T h \to\stackrel{2 2 4} {9 1} P a+-1 e$$是重核裂变

C.$$\stackrel{2 3 8} {9 2} U \to\stackrel{2 3 4} {9 0} T h+\stackrel{4} {2} H e$$是$${{β}}$$衰变

D.$$\overset{1 4} {7} N+\overset{4} {2} H e \to\overset{1 7} {8} O+\overset{1} {1} H$$是$${{α}}$$衰变

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、['裂变的理解及计算', '聚变反应', '聚变的理解及计算']

正确率40.0%关于核反应方程$$~_{1}^{2} H+~_{1}^{3} H \to~_{2}^{4} H e+X, ~$$下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

A

A.$${{X}}$$是$${^{1}_{0}{n}{,}}$$该核反应属于聚变反应

B.$${{X}}$$是$${^{1}_{1}{H}{,}}$$该核反应属于裂变反应

C.$${{X}}$$是$${^{2}_{1}{H}{,}}$$该核反应属于聚变反应

D.$${{X}}$$是$${^{3}_{1}{H}{,}}$$该核反应属于裂变反应

8、['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%中国“人造太阳”,最高温度能达近$${{2}}$$亿度,或将造福全世界。它的辐射能量和太阳一样来自于内部的$${{(}{)}}$$

D

A.化学反应

B.裂变反应

C.链式反应

D.热核反应

9、['能级及能级跃迁', '聚变的理解及计算']

正确率80.0%以下说法中,正确的是$${{(}{)}}$$

A

A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应

B.要使轻原子核发生聚变,必须使它们间的距离至少接近到$$1 0^{-1 0} m$$

C.氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,势能增大,总能量减小

D.随温度的升高,放射性元素的半衰期将减小

10、['射线的本质及三种射线的比较', '聚变的理解及计算']

正确率80.0%有关原子与原子核的相关知识,以下说法正确的是$${{(}{)}}$$

C

A.核泄漏事故污染物$${}_{5 5}^{1 3 7} \, C s$$能够产生对人体有害的辐射,其核反应方程式为$$\stackrel{1 3 7} {5 5} C s \to\stackrel{1 3 7} {5 6} B a+X$$,可以判断其中$${{X}}$$为正电子

B.$${{α}}$$射线是高速运动的氦原子核,具有良好的穿透性,能够穿透几厘米厚的铅板

C.聚变又叫“热核反应”,宇宙中时时刻刻都在进行着,太阳就是一个巨大的热核反应堆

D.$$\stackrel{2 3 8} {9 2} U \to\stackrel{2 3 4} {9 0} T h+\stackrel{4} {2} H e$$是核裂变方程,只有当铀块的体积大于“临界体积”时,才能发生链式反应

1. 解析:

A选项错误,核聚变释放的能量源于核子结合能的变化,而非等离子体中离子的动能。B选项正确,托卡马克装置利用磁场约束等离子体。C选项正确,等离子体整体电中性但由自由电子和离子组成,导电性良好。D选项正确,提高温度有助于克服库仑斥力实现聚变。因此,不正确的是A。

2. 解析:

A选项错误,核聚变需要高温高压条件。B选项错误,氦核比结合能$$E_2$$大于氘核$$E_1$$。C选项错误,$$^{4}_{2}He$$稳定无放射性。D选项正确,质量亏损计算为$$\frac{2E_2 - 4E_1}{c^2}$$,但题目表述为“平均每个核子”,需注意核子数为4,故修正为$$\frac{E_2 - E_1}{c^2}$$(假设题目隐含每核子比结合能差值)。因此正确的是D。

3. 解析:

A选项错误,反应为轻核聚变。B选项错误,X为中子(质量数1,电荷数0)。C选项错误,聚变需高温高压。D选项正确。故选D。

4. 解析:

A选项错误,$$^{3}_{2}He$$有1个中子。B选项错误,聚变需极端条件。C选项正确,能量释放伴随质量亏损。D选项错误,核子靠强相互作用结合。故选C。

5. 解析:

A选项正确,氘氚聚变生成氦和中子。B选项错误,$$^{224}_{90}Th$$衰变为$$^{224}_{91}Pa$$属β衰变。C选项错误,$$^{238}_{92}U$$衰变释放α粒子。D选项错误,$$^{14}_{7}N$$与α粒子反应属人工核反应。故选A。

6. 解析:

根据电荷守恒,$$x$$为正电子($$^0_{+1}e$$)。质量亏损释放能量,故B正确。

7. 解析:

根据质量数和电荷数守恒,$$X$$为中子($$^1_0n$$),反应为轻核聚变。故选A。

8. 解析:

“人造太阳”能量源于热核反应(聚变),故选D。

9. 解析:

A选项正确,太阳能量来自内部聚变。B选项错误,核聚变需距离接近$$10^{-15}m$$量级。C选项错误,电子跃迁到高轨道时总能量增大。D选项错误,半衰期与温度无关。故选A。

10. 解析:

A选项错误,$$X$$为负电子(β衰变)。B选项错误,α射线穿透性弱。C选项正确。D选项错误,方程属α衰变而非裂变。故选C。

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