时间:2019-12-13 01:39:51
1、填空题 电子俘获是指原子核俘获一个核外轨道电子，使核内一个质子转变为一个中子．一种理论认为地热是镍58（
）在地球内部的高温高压环境下发生电子俘获核反应生成钴57（Co）时产生的．则镍58电子俘获的核反应方程为 ；若该核反应中释放出的能量与一个频率为ν的光子能量相等，已知真空中光速和普朗克常量分别是c和h，则该核反应中质量亏损△m为 ．
参考答案：
本题解析：根据质量数与电荷数守恒可得核反应方程为：；根据质能方程
，可得
考点：本题考查核反应方程、质能方程
本题难度：一般
2、简答题 太阳现正处于主序星演化阶段。它主要是由电子和
、
等原子核组成。维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是
释放的核能，这些核能最后转化为辐射能。根据目前关于恒星演化的理论，若由于聚变反应而使太阳中的核数目从现有数减少10％，太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段。为了简化，假定目前太阳全部由电子和核组成。
（1）为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M。已知地球半径R＝6.4×106 m，地球质量m＝6.0×1024 kg，日地中心的距离r＝1.5×1011 m，地球表面处的重力加速度g＝10 m/s2，1年约为3.2×107秒，试估算目前太阳的质量M。
（2）已知质子质量mp＝1.6726×10－27 kg，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。求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能。
（3）又知地球上与太阳垂直的每平方米截面上，每秒通过的太阳辐射能w＝1.35×103 W/m2。试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命。（估算结果只要求一位有效数字。）
?
参考答案：（1）2×1030 kg?（2）4.2×10－12 J?（3）1百亿年
本题解析：（1）估算太阳的质量M
设T为地球绕日心运动的周期，则由万有引力定律和牛顿定律可知
?①
地球表面处的重力加速度
?②
?③
以题给数值代入，得M＝2×1030 kg?④
（2）根据质量亏损和质能公式，该核反应每发生一次释放的核能为
△E＝（4mp＋2me－mα）c2?⑤
代入数值，得
△E＝4.2×10－12 J?⑥
（3）根据题给假设，在太阳继续保持在主序星阶段的时间内，发生题中所述的核聚变反应的次数为?
?⑦
因此，太阳总共辐射出的能量为
E＝N·△E
设太阳辐射是各向同性的，则每秒内太阳向外放出的辐射能为
ε＝4πr2w?⑧
所以太阳继续保持在主星序的时间为
?⑨
由以上各式解得
以题给数据代入，并以年为单位，可得
t＝1×1010年＝1百亿年
本题难度：一般
3、选择题 下列说法中正确的是?．
A．利用α射线可发现金属制品中的裂纹
B．
原子核中，质子间的库仑力能使它自发裂变
C．在温度达到107K时，
能与
发生聚变，这个反应需要吸收能量
D．一束C60分子通过双缝装置后会出现干涉图样，证明分子也会象光波一样表现出波动性
参考答案：D
本题解析：α射线的穿透能力最弱，不能用α射线检查金属制品的裂纹，可用
射线进行金属探伤；铀核裂变属于重核裂变，不能自发进行；在温度达到107K时，能与发生聚变，这个反应需要吸收能量；一束C60分子通过双缝装置后会出现干涉图样，证明分子也会象光波一样表现出波动性。选项D正确。
本题难度：一般
4、简答题 一个氢原子的质量为1.6736×10-27kg，一个锂原子的质量为11.6505×10-27kg，一个氦原子的质量为6.6467×10-27kg。一个锂核受到一个质子轰击变为2个α粒子，⑴写出核反应方程，并计算该反应释放的核能是多少？⑵1mg锂原子发生这样的反应共释放多少核能？
参考答案：⑴
H+
Li→2
He?ΔE=2.76×10-12J
⑵ 2.37×108J
本题解析：⑴H+Li→2He?反应前一个氢原子和一个锂原子共有8个核外电子，反应后两个氦原子也是共有8个核外电子，因此只要将一个氢原子和一个锂原子的总质量减去两个氦原子的质量，得到的恰好是反应前后核的质量亏损，电子质量自然消掉。由质能方程ΔE=Δmc2得释放核能ΔE=2.76×10-12J
⑵1mg锂原子含锂原子个数为10-6÷11.6505×10-27，每个锂原子对应的释放能量是2.76×10-12J，所以共释放2.37×108J核能。
本题难度：一般
5、填空题 下列说法正确的是
?
A．
是
衰变方程
B．
是核聚变反应方程
C．
是核裂变反应方程
D．
是原子核的人工转变方程
参考答案：BD
本题解析：A选项中
在质子的轰击下发生的核反应，属于人工转变，A错；C选项是α衰变，不是裂变，C错。
本题难度：一般