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1、选择题 质子的质量为mp,中子的质量为mn,它们结合成质量为m的氘核,放出的能量应为(?)
A.(mp+mn-m)c2
B.(mp+mn)c2
C.mc2
D.(m-mp)c2
参考答案:A
本题解析:由爱因斯坦质能方程:
得:
故选:A
点评:爱因斯坦质能方程:
,可求得放出的能量.
本题难度:一般
2、计算题
两个氘核聚变产生一个中子和一个氦核(氦的同位素).已知氘核的质量m0=2.0136u ,氦核的质量mHe=3.0150u ,中子的质量mn=1.0087u .?
(1) 写出聚变方程并算出释放的核能( 已知1u=931.5MeV) ;?
(2) 若反应前两氘核的动能均为Ek0=0.35MeV ,它们正面对撞发生核聚变,且反应后释放的核能全部转变为动能,则反应产生的氦核和中子的动能各为多大?
参考答案:解:(1) 聚变的核反应方程为
?
这个核反应中的质量亏损为
△m=2m0-(mHe+mn)=(2×2.0136-3.0150 -1.0087)u=0.0035u
释放的核能为△E=0.0035×931.5MeV=3.26MeV.
(2)把两个氘核作为一个系统,对撞过程中动量守恒
由于反应前两氘核动能相同,其动量大小相等,方向相反
因此反应前后系统的总动量恒为零,即?
0=mHevHe+mnvn? ?①?
又由于反应前后总能量守恒,故反应后氦核和中子的总动能为
? ②
因为mHe:mn=3:1
所以氦核和中子的速率之比为
③
把①③代入②式,得

即(3.26+2×0.35)MeV=4EkHe
则氦核的动能和中子的动能分别为

Ekn = 3EkHe=2.97MeV.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图所示是原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系图像,下列说法正确的是

A.如D和E结合成F,结合过程一定会吸收核能
B.如D和E结合成F,结合过程一定会释放核能
C.如A分裂成B和C,分裂过程一定会吸收核能
D.如A分裂成B和C,分裂过程一定会释放核能
参考答案:BD
本题解析:D和E结合成F,结合过程虽然核子数不变,但核子平均质量降低,存在质量亏损,会释放能量,A错B对。同理A分裂成B和C,核子平均质量降低,存在质量亏损,会释放能量,C错D对。
本题难度:简单
4、填空题 (2分)一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核,同时辐射一个r光子。已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3,,真空中的光速为c。辐射出的r光子的能量为 。
参考答案:
本题解析:略
本题难度:简单
5、选择题 一个中子和一个质子相结合生成一个氘核,若它们的质量分别是m1、m2、m3,则?( )
A.由于反应前后质量数不变,所以m1+m2=m3?
B.由于反应时释放出了能量,所以m1+m2>m3?
C.由于反应在高温高压下进行从而吸收能量,所以m1+m2<m3?
D.反应时产生了频率为(m1+m2+m3)c2/h的光子,式中c是光速,h是普朗克常量
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单