热门试卷

2.0×1012 J   



镭衰变放出α粒子和氡核，在磁场中做匀速圆周运动，α粒子垂直于MN边界射出被接收器接收.α粒子在磁场中的轨迹为1/4圆周，得圆半径R="1.0" m.

α粒子的动量mv=qBR=1.6×10-19 kg·m/s

α粒子的动能为E1=mv2=2.0×10-12 J

衰变过程中动量守恒，有mv=MV

氡核反冲的动能为E2=MV2=

衰变过程释放出的能量为E1+E2=(1+)E1=2.0×1012 J

（1）D（6分） （2）B（6分）

分析：（1）正确解答本题需要掌握：根据质量数和电荷数守恒正确判断核反应的产物；正确理解半衰期并能进行有关运算；理解α、β射线的特点及应用；了解放射性的危害与防护．

（2）该碰撞过程中动量和能量守恒，根据动量和能量守恒列出方程结合图象即可判断两球质量关系．

解：（1）A、92239U需要经过2次β衰变，才变为原子反应堆中的燃料钚94239pu，故A错误；

B、根据m=m0×()n，可知经过24100年n=1，带入得泄漏物质中钚原子的总数将降低为原来的，故B错误；

C、α射线比β射线的贯穿本领弱，但是电离本领α射线比β射线强，故C错误；

D、长时间接受大剂量辐射，导致染色体变异，会出现癌症、甲状腺病患者增多的现象，故D正确．

故选D．

（2）两球碰撞过程中，动量、动能守恒，所以有：

mav0=mav1+mbv2①mav=ma v+mb v②

联立①②解得：v1=v0，v2= v0

由图象可知碰后a球速度v1小于零，因此ma＜mb，故ACD错误，B正确．

故选B．

3.57×1027MeV．

根据核能的计算公式可知，两个氘核结合成一个氦核的过程中，释放的核能为：△E＝△m×931.5＝(2m氘－m氦)×931.5＝23.8MEV．

知道了两个氘核结合成一个氦核所释放23.8MEV的能量，欲求1 kg氘完全结合成氦核所放出的能量，则需先弄清1kg氘中有多少对氘核．由氘的摩尔质量m0＝2×10－3kg，可以求出1kg氘中所含氘核的对数N：N＝=1.5×1026

则1kg氘完全结合成氦的过程中所放出的能量为：

E＝N·△E＝1.5×1026×23.8＝3.57×1027MeV．

（1）   （2）   

（1）       2分

（2）设中子，氢核（）、氘核（）的质量分别为m1、m2、m3，速度大小分别为v1、v2、v3，粒子做匀速圆周运动的半径为R，

由

由………………①

由动量守恒定律得：

……………………②                                         

由径迹图象可知反向

即：

解得

方向与中子速度方向相反

（1）He+Na→Mg+H    （2）v="0.23c "

（1）He+Na→Mg+H  

（2）α粒子、新核的质量分别为4m、26m，质子的速率为v，对心正碰，由动量守恒定律得：

   解出：v="0.23c  "

kg  ，J

由题目可得到此核反应的方程为．则反应后的质量亏损为

　u

由质能方程　J＝7.26 MeV

原子物理部分的考题有时还要担负检查考生用数学解决物理问题的运算能力的的任务，此题就要通过准确的计算来完成．在计算过程要注意质量、能量不同单位的表示，以及不同单位之间的换算关系．

(1)  (2)链式反应 中子再生率大于1

（1）根据电荷数守恒和质量数守恒可得，Xe的质量数为140，电荷数为54.

（2）原子核裂变能够持续下去的反应叫链式反应.能够发生链式反应的条件必须是:裂变材料超过它的临界体积，且每次裂变产生的中子数必须大于每次裂变需要的中子数，即中子再生率大于1.

，

设A核发生α衰变x次、发生β衰变y次后生成B核．A核原来的质量数为m、原来的电荷数为z．则根据电荷数守恒、质量数守恒关系可写出核反应方程：

质子数和中子数的变化方程：

联立这两个方程，解得，．

解决此类衰变问题的理论依据是：电荷数守恒、质量数守恒．同时还要注意到，每经历一次α衰变原子核的电荷数减2、质量数减4；每经历一次β衰变，原子核的电荷数加1、质量数不变化的规律．与其他题目不同的是，本题还讨论了中子数的变化．但核反应方程中并没有直接表示出中子的个数，不过我们可以用核子的质量数减去电荷数从而求得中子的个数．核反应前后的中子数之差就是中子个数的变化．