热门试卷

静止的质量为M的原子核发生一次α衰变．已知衰变后的α粒子的质量为m、电荷量为q、速度为v，并假设衰变过程中释放的核能全部转化为α粒子和新核的动能．（注：涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计）

求：（1）衰变后新核反冲的速度大小；

（2）衰变过程中的质量亏损．

原来静止的Rn放出一个α粒子后，衰变为钚核Po，已知它们的质量分别为氡核222.08663u，α粒子为4.00387u，钋核为218.07676u，反应中释放能量若全部转变为钋核和α粒的动能，则α粒子获得的动能为多少电子伏特？写出核反应方程并计算．（保留三位有效数字）

一个静止的铀核（原子质量为232.0372u）放出一个α粒子（原子质量为4.0026u）后衰变成钍核（原子质量为228.0287u）。（已知：原子质量单位1u=1.67×10-27kg，1u相当于931MeV）

（1）写出核衰变反应方程；

（2）算出该核衰变反应中释放出的核能；

（3）假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和α粒子的动能，则钍核获得的动能有多大？

1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子。科学研究表明其核反应过程是：α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核，复核发生衰变放出质子，变成氧核。设α粒子质量为m1，初速度为v0，氮核质量为m2，质子质量为m0，氧核质量为m3，不考虑相对论效应。

（1）α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间，复核的速度为多大？

（2）求此过程中释放的核能。

现代科学研究表明，太阳可以不断向外辐射能量其来源是它内部的核聚变反应，其中最主要的核反应方程是e+H→He+释放的核能．若太阳内部只有这一种核反应，且这些“释放的核能”最后都以可见光的形式辐射，其平均频率为6.0×1014Hz．在地球上与太阳光垂直的每平方米截面上，通过的太阳能辐射功率为P=1.35×103 W/m2．已知普朗克常量h=6.63×10-34J•s，质子质量mp=1.6726×10-27 kg，He质量mα=6.6458×10-27 kg，电子质量me=0.9×10-30 kg，光速c=3×108 m/s，太阳到地球之间的距离r=1.5×1011m．求：

（1）每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能；

（2）在地球上与太阳光垂直的每平方米截面上1s内接收到的太阳辐射光子的个数；

（3）每年太阳由于发光所减少的质量．

（I）已知金属铯的逸出功为1.9eV，在光电效应实验中，要使铯表面发出的光电子的最大动能为1.0eV，入射光的波长应为______m．（h=6.7х10-34Js）

（II）已知氘核质量为2.0136u，中子质量为1.0087u，He核的质量为3.0150u．

（1）写出两个氘核聚变成He的核反应方程；

（2）计算上述核反应中释放的核能；

（3）若两氘核以相等的动能0.35MeV做对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的 He核和中子的动能各是多少？

太阳中含有大量的氘核，氘核不断发生核反应释放大量的核能，以光和热的形式向外辐射。已知氘核质量为2.0136 u，氦核质量为3.0150 u，中子质量为1.0087 u，1 u的质量相当于931.5 MeV的能量，则：

(1)完成核反应方程：。

(2)求核反应中释放的核能。

(3)在两氘核以相等的动能0.35 MeV进行对心碰撞，并且核能全部转化为机械能的情况下，求反应中产生的中子和氦核的动能。

核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源．近年来，受控核聚变的科学可行性已得到验证，目前正在突破关键技术，最终将建成商用核聚变电站．一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘（又叫重氢）和氚（又叫超重氢）聚合成氦，并释放一个中子了．若已知氘原子的质量为2.0141u，氚原子的质量为3.0160u，氦原子的质量为4.0026u，中子的质量为1.0087u，1u=1.66×10-27kg．

（1）写出氘和氚聚合的反应方程．

（2）试计算这个核反应释放出来的能量．

（3）若建一座功率为3.0×105kW的核聚变电站，假设聚变所产生的能量有一半变成了电能，每年要消耗多少氘的质量？

（一年按3.2×107s计算，光速c=3.00×108m/s，结果取二位有效数字）

（选修模块3-4）

（1）以下说法中正确的是______：

A．简谐运动过程中质点速度变化周期和动能变化周期是相同的

B．由爱因斯坦质能方程可知物体运动时质量小于静止时的质量

C．声波、电磁波等一切波都能发生干涉现象

D．激光能像无线电波那样被调制用来传递信息

（2）如图所示，一平行光束照射到平行玻璃砖的上表面，经折射后从下表面射出，射出的光线______（“平行”或“不平行”）．如果调整平行光的入射方向，光线______（“能”或“不能”）在下表面发生全反射．

（3）湖面上有两片树叶A、B相距18m，一列水波正在湖面上从A向B传播，树叶每分钟完成20次全振动，A叶处于波峰时，B叶正在波谷，两树叶间还有一个波峰．求水波的波速．

如下一系列核反应是在恒星内部发生的，

P+412C→712N

    712N→612C+e++v

P+612C→714N

P+714N→815O

    815O→715N+e++v

P+715N→612C+α

其中p为质子，α为α粒子，e+为正电子，ν为一种中微子．已知质子的质量为mp=1.672648×10-27kg，α粒子的质量为mα=6.644929×10-27kg，正电子的质量为me=9.11×10-31kg，中微子的质量可忽略不计，真空中的光速c=3.00×108m/s．试计算该系列核反应完成后释放的能量．

在自然界，“氮．4”的原子核有两个质子和两个中子，称为玻色子；而“氦-3”只有一个中子，称为费米子-“氦-3”是一种目前已被世界公认的高效、滴洁、安全、廉价的核聚变发电燃料．

（1）质子数与中子数互换的核互为“镜像核”，例如 2 3He和 1 3H的“镜像核”，同样 1 3H也是 2 3He的“镜像核”，则下列说法正确的是______

A． 7 15N和 8 16O互为“镜像核”

B． 7 13N和 6 13C互为“镜像核”

C．β衰变的本质是一个中子转变为一个质子，同时放出一个电子

D．核反应 1 2H+ 1 3H→ 2 4He+ 0 1n的生成物中有α粒子，该反应是α衰变

（2）围绕一不稳定原子核轨道的电子可被原子核俘获，使原子序数发生变化（例如从离原子核最近的K层电子中俘获电子，叫“K俘获”），发生这一过程后，新原子核______

A．带负电    B．与原来的原子不是同位素

C．比原来的原子核多一个质子  D．比原来的原子核多一个中子

（3）宇宙射线每时每刻都在地球上引起核反应．自然界的14C大部分是宇宙射线中的中子轰击“氮-14”产生的，核反应方程式为 7 14N+ 0 1n→ 6 14C+ 1 1h．若中子的速度为v1=8×l06m/s，反应前“氮-14”的速度认为等于零．反应后生成的14C粒子的速度为v2=2.0×l05m/s，其方向与反应前中子的运动方向相同．

①求反应中生成的另一粒子的速度：

②假设此反应中放出的能量为0.9MeV，求质量亏损．

快中子增殖反应堆中，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（）很不稳定，经过____________次β衰变后变成钚239（），写出该过程的核反应方程式：____________。设生成的钚核质量为M，β粒子质量为m，静止的铀核发生一次β衰变，释放出的β粒子的动能为E0，假设衰变时能量全部以动能形式释放出来，求一次衰变过程中的质量亏损。