1、填空题 二战末期，美国在日本广岛投下的原子弹相当于2万吨TNT炸药爆炸时释放的能量，已知1kgTNT炸药爆炸时释放的能量是4.2×106J，则该原子弹含有纯铀235______kg（1个铀235原子核裂变时放出200MeV能量，阿伏加德罗常数NA=6 ">
1、填空题 二战末期，美国在日本广岛投下的原子弹相当于2万吨TNT炸药爆炸时释放的能量，已知1kgTNT炸药爆炸时释放的能量是4.2×106J，则该原子弹含有纯铀235______kg（1个铀235原子核裂变时放出200MeV能量，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023个/mol）．
参考答案：2万吨TNT炸药爆炸时放出的能量：
E=2×107×4.2×106J=8.4×1013J，
1个铀235原子核放出的能量△E=200MeV，设纯铀235的质量为M，则：
E=N△E=M235NA△E，故M=235ENA△E=235×8.4×10136.02×1023×200×106×1.6×10-19g≈1.0×103g=1.0kg．
故答案为：1.0．
本题解析：
本题难度：一般
2、计算题 铀核裂变的许多可能的核反应中的一个是![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060400/0tpiglttdog.gif\">。
(1)试计算一个铀235原子核裂变后释放的能（![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060400/kdbiqgivoz4.gif\">、![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060400/c1ofs55idr2.gif\">、![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060400/jqdjj3wweun.gif\">、![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060400/piu4ucaq04z.gif\">的质量分别为235.043 9 u、140.913 9 u、91.897 3 u、1.008 7 u）；
(2)1 kg铀235原子核发生上述裂变时能放出多少核能？它相当于燃烧多少煤释放的能量？（煤的热值为2.94×107 J/kg）
参考答案：解：(1)裂变反应的质量亏损为△m=(235.043 9+1.008 7-140.913 9-91.897 3-3×1.008 7)u=0.215 3 u
一个铀235原子核裂变后释放的能量为△E=△mc2=0.215 3×931.5 MeV=200.6 MeV
(2)1 kg铀235中含原子核的个数为![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060400/iangpx5lzwb.gif\">
1kg铀235原子核发生裂变时释放的总能量△EN=N·△E=2.56×1024×200.6 MeV=5.14×1026 MeV
设q为煤的热值，M为煤的质量，有△EN=Qm
所以![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060400/fcyonczufhc.gif\">=2 800 t
本题解析：
本题难度：一般
3、计算题 天文学家测得银河系中氦的含量约为25%。有关研究表明，宇宙中氦生成的途径有两条：一是在宇宙诞生后3分钟左右生成的；二是在宇宙演化到恒星诞生后，由恒星内部的氢核聚变反应生成的。
(1)把氢核聚变反应简化为4个氢核![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060400/4ygyessrxts.gif\">聚变成氦核![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060400/00ky11m1a4a.gif\">同时放出2个正电子![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060400/fnuzqo21sgt.gif\">和2个中微子![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060400/o1041cllabp.gif\">，请写出该氢核聚变反应的方程，并计算一次反应释放的能量。
(2)研究表明，银河系的年龄约为t=3.8×1017s，每秒钟银河系产生的能量约为1×1037J（即P=1×1037 J/s）。现假定该能量全部来自上述氢核聚变反应，试估算银河系中氦的含量（最后结果保留一位有效数字）。
(3)根据你的估算结果，对银河系中氦的主要生成途径作出判断。
（可能用到的数据：银河系质量约为M=3×1041kg，原子质量单位1 u=1.66×10-27 kg，1 u相当于1.5×10-10 J的能量，电子质量me=0.000 5 u，氦核质量mα=4.002 6 u，氢核质量mp=1.007 8 u，中微子ve质量为零．）
参考答案：解：(1)![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060400/pjr14nnzlx4.gif\">
△m=4mp-mα-2me
△E=△mc2=4.14×10-12 J
(2)![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060400/rj0enovzhz5.gif\">
即氦的含量![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' style=\"VERTICAL-ALIGN: middle\" border=\"0\" src=\"http://www_php168_com/91files/2016060400/i2ztvkudxn2.gif\">
(3)由估算结果可知，k=2%远小于25%的实际值，所以银河系中的氦主要是宇宙诞生后不久生成的
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 下列说法正确的是（ ）
A．太阳与许多恒星内部都在进行着剧烈的裂变反应
B．太阳与许多恒星内部都在进行着剧烈的热核反应
C．核反应堆利用镉棒吸收中子控制核反应速度
D．一个中子和一个质子结合成氘核，并释放出核能，表明此过程中出现了质量亏损
参考答案：BCD
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 要使氘核聚变，必须使氘核之间的距离接近到![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060400/dynt4jc3bvz.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，也就是接近到核力能够发生作用的范围．物质温度很高时，氘原子将变为等离子体，等离子体的分子平均动能为![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060400/v4igphjogrj.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060400/0fbup4rdf55.png\" style=\"vertical-align:middle;\">叫玻耳兹曼常数，T为热力学温度．两个氘核之间的电势能![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060400/igwk20mcfwz.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，式中k为静电力常量，r为电荷之间的距离，则氘核聚变的温度至少为
A．![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060400/ctrxisxjukh.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
B．![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060400/1uqzkhteudp.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
C．![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060400/rtfpkxuuunx.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
D．![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060400/10swaanfhwa.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
参考答案：C
本题解析：本题考查原子核的结合能
轻核聚变是把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应称聚变反应，又称为热核反应．它需要极大的压强和极高的温度．原因是自持的核聚变反应必须在极高的压力和温度下进行．
能够使氘核接近到r0，也就是能让氘核从无穷远（普通的气体分子间距极大，基本无库仑作用，可认为是无穷远，此时电势能为0）移至r0，这一阶段电场力做负功，由动能定理求解．
能够使氘核接近到r0，也就是能让氘核从无穷远（普通的气体分子间距极大，基本无库伦作用，可认为是无穷远，此时电势能为0）移至r0，这一阶段电场力做负功，
由动能定理△Ek=W电=△Ep，![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060400/ik4efgyexus.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
而最小最小当氘核接近r0时动能为0，而这里的两个氘核都有动能因此
2Ek-0=△Ek=![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060400/ik4efgyexus.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060400/luny3hdbnvp.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?T= ?![]()
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060400/rtfpkxuuunx.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?故选C．
本题难度：一般
