2021届高考物理热点押题专练二 “人造太阳”装置(Word原卷版)

热点二 “人造太阳”装置

2021届高考物理热点押题训练

热点材料：

中国核聚变发展取得重大突破！澎湃新闻从中核集团获悉，2020年12月4日14时02分，新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M 装置（HL —2M ）在成都建成并实现首次放电，标志着中国自主掌握了大型先进托卡马克装置的设计、建造、运行技术，为我国核聚变堆的自主设计与建造打下坚实基础。中国环流器二号M 装置是我国目前规模最大、参数最高的先进托卡马克装置，是我国新一代先进磁约束核聚变实验研究装置，采用更先进的结构与控制方式，等离子体体积达到国内现有装置2倍以上，等离子体电流能力提高到2.5兆安培以上，等离子体离子温度可达到1.5亿度，能实现高密度、高比压、高自举电流运行，是实现我国核聚变能开发事业跨越式发展的重要依托装置，也是我国消化吸收ITER 技术不可或缺的重要平台。

考查知识：核聚变、核能、磁场约束

一、单选题

1．（2021·云南曲靖市·高三二模）2020年3月15日中国散裂中子源（CSNS ）利用中子成像技术帮助中国科技大学进行了考古方面的研究。散射中子源是研究中子特性、探测物质微观结构和运动的科研装置。下列关于中子研究的说法正确的是（ ）

A ．中子是卢瑟福用α粒子轰击147N 发现的

B ．23892U 经过4次α衰变，2次β衰变后，新核中的中子数为136个

C ．高速中子流垂直射入电场或磁场中均不偏转，实质是γ射线

D ．核电站可通过“慢化剂”控制中子数目来控制核反应的速度

2．（2021·吉林长春市·东北师大附中高三其他模拟）物理学中，将如同32He 是3

1H 这样质子数与中子数互

换的原子核互称为“镜像核”。已知31H 和32He 的质量分别为3 3.016050H m u =和 3.016029He m u =，中子和质子质量分别是 1.008665n m u =和 1.007825P m u =，则关于“镜像核”，及核反应，下列说法正确的是（ ）

A ．157N 和16

8O 互为“镜像核”

B ．137N 和136

C 互为“镜像核” C ．互为“镜像核”的两个原子核的结合能是一样的

D ．核反应23411120H+H He+n →的生成物中有α粒子，该反应是α衰变

3．（2021·海南高三三模）2020年12月17日，嫦娥五号返回器携带2千克月壤样品成功着陆，月壤中含有丰富的氦3-，是最理想的核聚变清洁能源。地球上氦3-是氚衰变而形成的，核反应方程：3

3

12H He X →+，而氚很稀少，地球上的氦3-元素更少。月球的氦3-来源于太阳中的核聚变，核反应方程：213112H H He Y +→+，产生的氦3-被太阳风吹到月球上。人类利用核聚变的核反应方程之一：3

3

4222He He He Z 12.860MeV n +→++。关于三个核反应方程中的X 、Y 、Z 、n 判断正确的是（ ） A ．X 属于α射线

B ．Y 属于β射线

C ．Z 属于γ射线

D ．n =2

4．（2021·辽宁高三三模）2021年3月5日，十三届人大四次会议上，总理作政府工作报告时提出：大力发展新能源，在确保安全的前提下积极有序发展核电。以下关于核能的说法正确的是（ ） A ．核反应方程235

1

941920380U n Sr 2n x +→++中，x 原子核中含有中子数为140个

B ．原子核在常温下就能发生轻核聚变，目前核电站是利用核聚变释放的能量来发电的

C ．重核裂变过程中释放核能是因为新核的比结合能小

D ．两中子与两质子的质量之和大于聚合成的4

2He 原子核的质量

5．（2021·宁夏高三二模）元素周期表上已经列有超过110种不同的化学元素，各种元素所具有的各不相同的物理、化学性质，造就了我们这个多姿多彩的、充满生命力的世界。例如，294118Og （读音:ao ）是第118号元素，是一种人工合成的稀有气体元素，是人类目前已合成的最重元素，这种元素具有放射性，其

原子核经过n 次α衰变后的产物为258Fm x （读音:fei ），294118Og 的半衰期为T ，则下列说法正确的是（ ）

A ．294118Og 衰变为258Fm x 的反应为裂变反应

B ．α衰变的次数n =8

C ．294118Og 中子数比258Fm x 的中子数多18

D ．1g 294118Og 经2T 时间，剩余物质的质量为0.25g

6．（2021·北京高三二模）将中子、质子紧紧束缚在核内，形成稳定原子核的力是（ ）

A ．万有引力

B ．库仑力

C ．核力

D ．分子力

二、多选题

7．（2021·浙江高三二模）在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用

中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。已知核反应方程式2351141929205636U+n Ba+Kr+aX →是反应堆

中发生的众多反应中的一种，其中23592U 的相对原子质量是235.0439u （单位原子质量1u=1.66×10-27kg ），

每次该核反应释放出的核能为173.8MeV 。现有一座核电站发电能力为3.6×106kW ，核能转化为电能的效率为45%，假定反应堆中发生的裂变全是本题中的核反应，下列说法正确的是（ ）

A ．X 是1

0n ，a =3

B ．为使核反应堆持续正常工作，必须由外界不断地向铀块射入高速中子流

C ．该裂变反应每次释放出的核能与氢原子光谱中波长最短的一个光子的能量相当

D ．该核电站每年（1年按3×107s 计算）消耗23592U 的质量约为3.4t 8．（2021·宁夏吴忠市·高三一模）室内氡的放射性污染具有长期性、隐蔽性和危害大、不易彻底消除等特点，装修材料中的石材瓷砖中的镭衰变产生的氡是放射性氡的主要来源。已知氡

22286Rn 的半衰期约为4天，经衰变后产生一系列的物质，最后变成稳定的

20682Рb ，在这一系列过程中，下列说法正确的是（ ）

A ．镭衰变成氡的方程式

2262228886Ra Rn+X →中，粒子X 是α粒子 B ．222

86Rn 衰变成206

82Рb 的过程要经过6次α衰变和4次β衰变

C ．氡核222

86Rn 的质子数为86，中子数为136

D ．40个氡核222

86Rn 经过4天后一定有20个核发生了衰变

9．（2021·浙江高三其他模拟）关于物理知识在科技和生活中的应用，下列各图对应的说法正确的是（ ）

A ．图甲中行李安检仪采用γ射线来透视安检物品

B ．图乙中相机镜头上呈现的淡紫色是由薄膜干涉引起的

C ．图丙中水中的气泡看起来特别亮是光发生全反射的缘故

D ．图丁中核反应堆可以通过调整插入镉棒的深度来控制核反应快慢。插入越深，反应越快

10．（2021·山东高三专题练习）装修中用到的某些含有Th （钍）的花岗岩会释放出放射性惰性气体Rn

（氡），核反应方程为：2322209086Th Rn+xHe+2y →，而氡会继续发生衰变，放出α、β、γ射线，这些

射线可能会诱发呼吸道方面的疾病，甚至会导致细胞发生癌变。下列说法正确的是（ ）