- 核能
- 共2202题
如图所示为研究物质放射性的示意图。铅盒底部装有微量放射性元素，放射源放出的射线在图示水平方向的电场E中分成了
正确答案
β β粒子在水平方向的加速度比较大
a粒子所受电场力方向向左，与场强方向相反，所以a带负电，则a是β粒子
b粒子不受电场力，所以不带电，即为
故答案为：β β粒子在水平方向的加速度比较大
（4分）铀核裂变的一种方式是：
①X代表的粒子是 。
②该反应放出的能量是 J。（结果保留3位有效数字）
正确答案
①
由反应过程中的电荷数守恒、质量数守恒可求得X的电荷数和质量数判断出为电子 ②由爱因斯坦的质能方程可求得放出的能量
(6分)已知氢原子基态电子轨道半径为r0=0.528×10-10 m,量子数为n的激发态的能量En=
(1)电子在基态轨道上运动的动能；
(2)计算这几条光谱线中波长最短的一条光谱线的波长.(k=9.0×109 N·m2/C2,e=1.60×10-19 C,h=6.63×10-34 J)
正确答案
(1) 3.6 eV(2) 1.03×10-7 m
(1)库仑力提供向心力，则有
(2)波长最短的光频率最高、能量最大，对应处于n=3的激发态的氢原子向n=1能级跃迁所发出光的光谱线.将能量单位“eV”换算成国际单位“J”后得：
λ=
本题考查电子的跃迁，由库仑力提供向心力可求得电子运动的速度大小，从而求得电子动能大小，波长最短的光频率最高、能量最大，对应处于n=3的激发态的氢原子向n=1能级跃迁所发出光的光谱线，释放光电子的能量等于两能极差，由此可求得光的波长
一个静止的氮核
(1)C核的速度大小;
(2)根据计算判断C核是什么核;
(3)写出核反应方程.
正确答案
(1)3×106 m/s (2)^4_2He (3)147 N+10n→115B+42He[BW(S(S0,,)G29mm]
(1)设中子的质量为m,则氮核的质量为14m,B核的质量为11m,C核的质量为4m,根据动量守恒可得:mv0=11mvB+4mvC,代入数值解得vC=3×106 m/s.
(2)根据带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径公式:R=
解得:qC=2e,qB=5e,所以C核为^4_2He.
(3)核反应方程147 N+10n→115B+42He.
原子处于基态时最稳定，处于较高能级时会自发地向低能级跃迁．如图所示为氢原子的能级图．现让一束单色光照射到大量处于基态(量子数n＝1)的氢原子上，被激发的氢原子能自发地发出3种不同频率的色光，则照射氢原子的单色光的光子能量为 eV，用这种光照射逸出功为4.54 eV的金属表面时，逸出的光电子的最大初动能是 eV。
正确答案
12.09 7.55
被激发的氢原子能自发地发出3种不同频率的色光，则跃迁到第三能级，所以照射氢原子的单色光的光子能量为
用这种光照射逸出功为4.54 eV的金属表面时，逸出的光电子的最大初动能，根据跃迁方程有：
故答案为：12.09 ，7.55
如图所示，在某一足够大的真空室中，虚线PH的右侧是一磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，左侧是一场强为E、方向水平向左的匀强电场．在虚线PH上的点O处有一质量为M、电荷量为Q的镭核（
(1)写出镭核衰变为氡核的核反应方程；
(2)经过一段时间
正确答案
(1) 核反应方程为.
(2）此时刻氡核的速率
：(1) 核反应方程为.
(2）设衰变后，氡核的速度为,
，
氡核在电场中做匀加速直线运动，t时刻速度为v=
氡核的加速度为
由以上各式解得
如图5所示为氢原子能级示意图，现有每个电子的动能都是Ee=12.89eV的电子束与处在基态的氢原子束射入同一区域，使电子与氢原子发生正碰。已知碰撞前一个电子和一个氢原子的总动量恰好为零。碰撞后氢原子受激发，跃迁到n＝4的能级。求碰撞后电子和受激氢原子的总动能。已知电子的质量me与氢原子的质量mH之比为
正确答案
用ve和vH表示碰撞前电子的速率和氢原子的速率，根据题意有
碰撞前，氢原子与电子的总动能为 
解①②两式并代入数据得 
氢原子从基态激发到n=4的能级所需能量由能级图得
碰撞后电子和受激氢原子的总动能
本题考查氢原子能级问题，由碰撞的动量守恒和碰撞前的动能列式求解，氢原子从基态跃迁到第4能级所需要的能量差由图可计算出来，从而求得总动能
一个原来静止的锂核（36Ii）俘获一个速度为7.7×104m/s的中子后，生成一个氚核和一个氦核，已知氚核的速度大小为1.0×103m/s，方向与中子的运动方向相反。
（1）试写出核反应方程；
（2）求出氦核的速度；
（3）若让一个氘核和一个氚核发生聚变时，可产生一个氦核同时放出一个中子，求这个核反应释放出的能量。（已知氘核质量为mD=2.014102u，氚核质量为mT=3.016050u，氦核的质量mHe=4.002603u，中子质量mn="1.008665u," 1u=1.6606×10－27kg）
正确答案
（1）
（2）
（3）2.82×10－12J
（1）
（2）由动量守恒定律
（3）质量亏损为
△m=mD+mT－mHe－mn=(2.0414102+3.016050－4.002603－1.008665)u
=0.018884u=3.136×10－29kg
根据受因斯坦质能方程
E=△mc2=3.136×10－29×(3×108)2J=2.82×10－12J
一个运动的α粒子撞击一个静止的14N核,它们暂时形成一个复合核,随即复合核迅速转化成一个质子和另一个原子核.已知复合核发生转化需要能量1.19 MeV.那么要想发生上述核反应,入射的α粒子的动能至少要多大?
正确答案
1.53 MeV
α粒子撞击
由能量守恒可知,系统损失的动能变成复合核发生转化所需的能量,即
联立两式解得入射α粒子的动能
据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置（又称“人造太阳”）已完成了首次工程调试。下列关于“人造太阳”的说法正确的是 （填入选项前的字母，有填错的不得分）
正确答案
AC
轻核聚变的方程为
静止在匀强磁场中的Li核俘获一个运动方向垂直于磁场，速度大小为v0=7.7×104m/s的中子，发生核反应Li+n→H+He。若已知He核的速度大小为vt=2.0×104m/s，方向与反应前中子的速度方向相同，求：
（1）H核的速度；
（2）H核与He核在磁场中做匀速圆周运动的半径之比；
（3）当H核旋转3周时，He核旋转几周？
正确答案
（1），与中子的运动方向相反
（2）
（3）2周
（1）由动量守恒定律，有mnvp=mHev1+mHv2
解得：
H核的速度大小为1.0×103m/s，方向与中子的运动方向相反.
（2）粒子做匀速圆周运动的半径为R 由
对H核，对He核，代入数值解得
（3）粒子做匀速圆周运动的周期为：
对H核， 对He核，代入数值解得：
所以，当H核旋转3周时，He核旋转2周
下列关于原子结构的说法正确的是（ ）
正确答案
AB
电子的发现，证明了原子内部有带正电的物质，α粒子的散射实验说明了原子内部很空，揭示了原子的内部结构.
第一代核反应堆以铀235为裂变燃料，而在天然铀中占99%的铀238不能被利用，为了解决这个问题，科学家们研究出快中子增殖反应堆，使铀238变成高效核燃料。在反应堆中，使用的核燃料是钚239，裂变时释放出快中子，周围的铀238吸收快中子后变成铀239，铀239（
正确答案
2
核反应方程为
一群氢原子从 n =" 3" 的激发态向基态跃迁时，辐射的三条谱线中，波长较长的二条谱线的波长分别为λ1和λ2，则最短波长λ3＝____________。
正确答案
氢原子从 n =" 3" 的激发态向基态跃迁时，辐射的三条谱线中，
另外两个分别为:
(2)－(1),得
λ3＝
一静止的的氡核（）发生α衰变，放出一个速度为v0、质量为m的α粒子和一个质量为M反冲核钋（Po），若氡核发生衰变时，释放的能量全部转化为α粒子和钋核的动能。
（1）写出衰变方程；
（2）求出反冲核的速度；（计算结果不得使用原子量表示）
（3）求出这一衰变过程中亏损的质量。（计算结果不得使用原子量表示）
正确答案
（1）
（2）
（3）
（1）
（2）设钋核的反冲速度大小为v，由动量守恒定律，得：
（3）衰变过程中的产生的机械能
△E=
由爱因斯坦质能方程，得：
△E=△mc2
产生这些机械能需要亏损的质量
△m
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