知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

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：\( \;_{ 1 }^{ 2 }H+ \;_{ 1 }^{ 2 }H→ \;_{ 2 }^{ 3 }He+ \;_{ 0 }^{ 1 }n\)，已知\( \;_{ 1 }^{ 2 }H\)的质量为\(2.0136u\)，\( \;_{ 2 }^{ 3 }He\)的质量为\(3.0150u\)，\( \;_{ 0 }^{ 1 }n\)的质量为\(1.0087u\)，\(1u=931MeV/c^{2}.\)氘核聚变反应中释放的核能约为\((\)　　\()\)

A．\(3.7MeV\)

B．\(3.3MeV\)

C．\(2.7MeV\)

D．\(0.93MeV\)

难度：较易

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2．

质子的质量\(m_{p}=1.6726×10^{-27}kg\)，中子的质量\(m_{n}=1.6749×10^{-27}kg\)，\(α\)粒子的质量\(m_{α}=6.6467×10^{-27}kg\)，光速\(c=3×10^{8}m/s\)，则\(α\)粒子的结合能是\((\)　　\()\)

A．\(4.3×10^{-12}J\)

B．\(4.6×10^{-12}J\)

C．\(5.3×10^{-12}J\)

D．\(2.0×10^{-12}J\)

难度：较易

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3．

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\()(\)　　\()\)

A．\((m_{1}-m_{2}-m_{3})c\)

B．\((m_{1}+m_{2}-m_{3})c\)

C．\((m_{1}-m_{2}-m_{3})c^{2}\)

D．\((m_{1}+m_{2}-m_{3})c^{2}\)

难度：易

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4．

现在太阳向外辐射的能量是由太阳内部氢核聚变产生的，大约在\(40\)亿年以后太阳内部将会启动另一种核反应，其核反应方程为：\( \;_{ 2 }^{ 4 }He+ \;_{ 2 }^{ 4 }He+ \;_{ 2 }^{ 4 }He→ \;_{ 6 }^{ 12 }C\)，到那时太阳向外辐射的能量是由上述两种核反应共同产生的\(.\)已知\( \;_{ 2 }^{ 4 }He\)的质量为\(m_{1}\)，\( \;_{ 6 }^{ 12 }C\)的质量为\(m_{2}\)，则下列判断正确的是\((\)　　\()\)

A．\(3m_{1}=m_{2}\)

B．\(3m_{1} < m_{2}\)

C．\(3m_{1} > m_{2}\)

D．\(m_{1}=3m_{2}\)

难度：较易

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5．

一静止原子核\( \;_{ n }^{ m }A\)衰变为\(2\)个静止原子核\(B\)和\(6\)个电子并释放热量\(E\)，其中\(A\)的核子比结合能为\(E_{1}\)，\(B\)的比结合能比\(E_{2}\)，释放时一个电子的初动能为\(E_{3}\)，则下列说法正确的是\((\)　　\()\)

A．放出的\(B\)粒子\( \;_{ \frac {n}{2} }^{ \frac {m}{2} }B\)

B．\(E_{2}-E_{1}=E_{3}+E\)

C．比结合能\(E_{1}\)小于比结合能\(E_{2}\)

D．该反应过程质量一定增加

难度：较易

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6．

近几年日本、印度等许多国家积极发展“月球探测计划”，该计划中的科研任务之一是探测月球上氦\(3\)的含量\(.\)氦\(3\)是一种清洁、安全和高效的核发电燃料，可以采用在高温高压下用氘和氦\(3\)进行核聚变反应发电\(.\)若已知氘核的质量为\(2.0136U\)，氦\(3\)的质量为\(3.0150u\)，氦核的质量为\(4.00151u\)，质子质量为\(1.00783u\)，中子质量为\(1.008665u\)，\(lu\)相当于\(931.5MeV\)，则下列说法正确的是\((\)　　\()\)

A．一个氘和一个氦\(3\)的核聚变反应释放的核能约为\(17.9MeV\)

B．氘和氦\(3\)的核聚变反应方程式：\( \;_{ 1 }^{ 2 }H+ \;_{ 2 }^{ 3 }He→ \;_{ 2 }^{ 4 }He+X\)，其中\(X\)是中子

C．因为聚变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少

D．目前我国的秦山、大亚湾等核电站广泛使用氦\(3\)进行核聚变反应发电

难度：较易

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7．

核反应方程\( \;_{ 7 }^{ 15 }N+ \;_{ 1 }^{ 1 }H→ \;_{ 6 }^{ 12 }C+X+\triangle E\)中，\( \;_{ 7 }^{ 15 }N\)的质量为\(m_{1}\)、\( \;_{ 1 }^{ 1 }H\)的质量为\(m_{2}\)、\( \;_{ 6 }^{ 12 }C\)的质量为\(m_{3}\)、\(X\)的质量为\(m_{4}\)，光在真空中的速度为\(c\)，则下列判断正确的是\((\)　　\()\)

A．\(X\)是\( \;_{ 2 }^{ 3 }He\)，\(\triangle E=(m_{1}+m_{2}-m_{3}-m_{4})c^{2}\)

B．\(X\)是\( \;_{ 2 }^{ 4 }He\)，\(\triangle E=(m_{1}+m_{2}-m_{3}-m_{4})c^{2}\)

C．\(X\)是\( \;_{ 2 }^{ 3 }He\)，\(\triangle E=(\) \(m_{3}+m_{4}-m_{1}-m_{2})\) \(c^{2}\)

D．\(X\)是\( \;_{ 2 }^{ 4 }He\)，\(\triangle E=(\) \(m_{3}+m_{4}-m_{1}-m_{2})c^{2}\)

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8．

我国对中微子的研究处于世界领先地位，大亚湾反应堆中微子实验工程获国家自然科学奖一等奖。太阳发生核反应时会放出大量中微子及能量。假设太阳释放的能量是由“燃烧氢”的核反\(4 \;_{ 1 }^{ 1 }H→ \;_{ 2 }^{ 4 }He+2 \;_{ -1 }^{ 0 }e+2v\)提供，式中\(v\)为中微子，这一核反应平均每放出\(2\)个中微子相应释放\(28MeV\)的能量。已知太阳每秒约辐射\(2.8×10^{39}MeV\)的能量，地球与太阳间的距离约为\(1.5×10^{11}m\)，则地球表面与太阳光垂直的每平方米面积上每秒接收到中微子数目的数量级为\((\)　　\()\)

A．\(10^{11}\)

B．\(10^{14}\)

C．\(10^{17}\)

D．\(10^{20}\)

难度：易

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9．

我国自行研制了可控热核反应实验装置“超导托卡马克”\((\)英文名称：\(EAST\)，称“人造太阳”\().\)设可控热核实验反应前氘核\(( \overset{2}{1}H)\)的质量为\(m_{1}\)，氚核\(( \overset{3}{1}H)\)的质量为\(m_{2}\)，反应后氦核\(( \overset{4}{2}He)\)的质量为\(m_{3}\)，中子\(( \overset{1}{0}n)\)的质量为\(m_{4}\)，已知光速为\(c.\)下列说法中正确的是\((\)　　\()\)

A．核反应放出的能量等于 \((m_{1}+m_{2}-m_{3}-m_{4}\) \()c^{2}\)

B．由核反应过程质量守恒可知\(m_{1}+m_{2}=m_{3}+m_{4}\)

C．这种热核实验反应是\(α\)衰变

D．这种装置与我国大亚湾核电站所使用核装置的核反应原理相同

难度：较易

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10．

氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：\( \;_{ 1 }^{ 2 }H+ \;_{ 1 }^{ 3 }H→ \;_{ 2 }^{ 4 }He+x\)，式中\(x\) 是某种粒子。已知：\( \;_{ 1 }^{ 2 }\)H、\( \;_{ 1 }^{ 3 }\)H、\( \;_{ 2 }^{ 4 }He\)和粒子\(x\)的质量分别为\(2.0141u\)、\(3.0161u\)、\(4.0026u\)和\(1.0087u\)；\(1u=931.5MeV/c^{2}\)，\(c\)是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知\((\)　　\()\)

A．粒子\(x\)是\( \;_{ 1 }^{ 1 }H\)

B．该方应中的质量亏损为\(0.0289u\)

C．该反应释放出的能量约为\(17.6MeV\)

D．该反应中释放的全部能量转化为粒子\(x\)的动能

难度：较易

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