1、选择题  为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将2005年定为“国际物理年”．对于爱因斯坦提出的质能方程E=mc2，下列说法中正确的是（　　）
A．E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比
B．根据△E=△mc2可计算核反应的能量
C．一个质子和一个中子结合成一个氘核时释放能量，表明此过程出现了质量亏损
D．E=mc2中的E是发生核反应中释放的核能

参考答案：ABC

本题解析：

本题难度：一般

2、简答题  原子在不停地做热运动，为了能高精度地研究孤立原子的性质，必须使它们几乎静止下来并能在一个很小的空间区域停留一段时间，例如纳米技术中需要移动或修补分子.科学家已发明了一种称为“激光制冷”的技术，原理如下：
在一个真空室内，一束非常准直的Na-23原子束（通过样品在1 000 K高温下蒸发而获得，原子做热运动的速率近似为v0="1" 000 m/s),受一束激光的正面照射，如图15-2-3所示.设原子处在基态，运动方向与激光光子的运动方向相反，选好激光频率使光子能量E等于钠原子第一激发态与基态间能量差，原子就能吸收它而发生跃迁，跃迁后原子的速度为v1，随后该原子发射光子并回到基态.设所发射光子的运动方向与速度v0的方向总是相同的，此时原子的速度为v2,接着重复上述过程，直到原子的速度减小到零.

图15-2-3
（1）吸收与发射光子的总次数为多少？
（2）原子停留在激发态上的时间称为原子在这种状态下的寿命，大小约为10-8 s.忽略每次吸收与发射光子的时间，按上述方式，原子初速度v0减小到零，共需多长时间？该时间内原子共走过的路程为多少？（E=3.36×10-19 J，钠原子的质量m=3.84×10-26 kg,NA=6.0×1023 mol-1,c=3.0×108 m/s）

参考答案：（1）1.7×104次?（2）t=1.7×10-4 sL=8.5×10-2 m

本题解析：（1）光子动量p=mc=?①
Na吸收光子时：mv0-p=mv1?②
Na放出光子时：mv1=mv2+p?③
由①②③联立解得，每吸收、发射一次光子，Na23的动量减少Δp=2p=,所以使Na-23速度成为零需吸收、发射光子的次数n===1.7×104(次).
（2）Na由v0减为零的总时间t=nT=1.7×10-4 s.Na每吸收、发射一次光子，速度的变化量均相同，可将其运动看成匀减速运动，故Na通过的总路程L=t=×1.7×10-4 m=8.5×10-2 m.

本题难度：简单

3、填空题  核动力航母利用可控核裂变释放核能获得动力．核反应是若干核反应的一种，其中X为待求粒子， y为X的个数，则X是        （选填“质子”、“中子”、“电子”）， y＝        .若反应过程中释放的核能为E，光在真空中的传播速度为c，则核反应的质量亏损表达式为        .

参考答案：中子（1分）    3（1分）   E/c2(1分)

本题解析：设X的质量数为M，质子数为N，则在核裂变前后质量数守恒可知，电荷数守恒，可求得m=1、n=0，由此判断粒子为中子，y=3，由爱因斯坦的质能方程可知质量亏损表达式为E/c2
考点：考查原子物理
点评：本题难度较小，明确核反应前后满足质量数守恒和电荷数守恒

本题难度：一般

4、实验题  在其他能源中,核能具有能量密度大,地区适应性强的优势,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,释放出大理核能。
(1)核反应方程式

是反应堆中发生的许多核反应中的一种,n为中子,X为待求粒子,为X的个数,则X为________,=__________,以、分别表示、、核的质量，
分别表示中子、质子的质量，c为光的真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能
（2）有一座发电能力为的核电站,核能转化为电能的效率为.假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应,已知每次核反应过程中放出的核能求每年(1年=.

参考答案：（1）?（2）1

本题解析：(1)
(2)反应堆每年提供的核能??①
其中T表示1年的时间
以M表示每年消耗的?②
解得:?③

本题难度：简单

5、选择题  目前核电站利用的核反应是
[? ]
A．裂变，核燃料为铀?
B．聚变，核燃料为铀?
C．裂变，核燃料为氘?
D．聚变，核燃料为氘

参考答案：A

本题解析：

本题难度：简单