高中物理知识点复习《质能方程》试题特训(2018年最新版)(二)

时间:2018-10-13 01:31:36

微信搜索关注"91考试网"公众号,领30元,获取事业编教师公务员等考试资料40G

1、简答题  静止在匀强磁场中的


63
Li核俘获一个运动方向垂直于磁场,速度大小为7.7×104m/s的中子,若发生核反应后只产生了两个新粒子,其中一个粒子为氦核(
42
He).反应前后各粒子在磁场中的运动轨迹如图所示.
42
He核与另一种未知新粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径之比为40:3.
(1)写出此核反应的方程式.
(2)求产生的未知新粒子的速度.
(3)若
63
Li核的质量为m1,中子的质量为m2,
42
He核的质量为m3,产生的新粒子的质量为m4,光在真空中的速度为c,计算上述核反应释放的核能.


参考答案:(1)核反应方程为:63Li+10n→42He+31H
(2)设中子,氦核、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qvB=mv2R得:R=mvqB
由RHeRH=403,可得:m2v2m3v3=q2BRHeq3BRH=2×403=803
由动量守恒定律得:m1v1=m2v2+m3v3
由径迹图象可知v2与v1同向,v3与v1反向,即:m1v1=803m3v3-m3v3
解得v3=1×103m/s,方向与中子速度方向相反
(3)质量损△m=m1+m2-m3-m4
释放的核能△E=△mc2=(m1+m2-m3-m4)c2
答:(1)核反应方程为:63Li+10n→42He+31H
(2)产生的未知新粒子的速度v3=1×103m/s,方向与中子速度方向相反
(3)上述核反应释放的核能为(m1+m2-m3-m4)c2


本题解析:


本题难度:一般



2、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



3、选择题  氘核和氚核聚变成氦核的核反应方程如下:,设氘核质量为m1,氚核质量为m2,氦核质量为m3,中子质量为m4,反应过程中释放的能量为
[? ]
A.m1+m2+m3)c2?
B.(m1+m2-m4)C2?
C.(m1+m2-m3-m4)c2?
D.(m3+m4-m1-m2)c2


参考答案:C


本题解析:


本题难度:一般



4、简答题  5 10B核俘获一个中子后转变为 37Li核,并放出一个α粒子,则在这一反应过程中放出的核能为多少?(已知 510B核的质量为10.012938u,Li的质量为7.016004u,中子的质量为1.008665u,氦核的质量为4.002603u)(1μ≈930Mev)


参考答案:质量亏损△m=mB+△mn-△mLi-△mHe=10.012938u+1.008665 u-7.016004 u-4.002603 u=0.002996 u
△E=△m×931Mev=2.79 Mev=4.46×10-13J
答:在这一反应过程中放出的核能为4.46×10-13J


本题解析:


本题难度:一般



5、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
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




首页 上页 1 2 3 下页 尾页 2/10/10
微信搜索关注"91考试网"公众号,领30元,获取公务员事业编教师考试资料40G
【省市县地区导航】【考试题库导航】
 ★ 高考省级导航 ★ 
全国 A安徽 B北京 C重庆 F福建 G广东 广西 甘肃 贵州 H河南 河北 湖南 湖北 黑龙江 海南 J江苏 江西 吉林 L辽宁 N内蒙古 宁夏 Q青海 S山东 山西 陕西 四川 上海 T天津 X新疆 西藏 Y云南 Z浙江
 ★ 高考信息汇总 ★ 
 ★ 高考历年真题 ★ 
 ★ 高考历年真题 ★ 
 ★ 高考题库 ★ 
 ★ 高考题库 ★ 

电脑版  |  手机版  |  返回顶部