高中物理-放射性元素的衰變、核能測(cè)試題

1、高中物理 -放射性元素的衰變、核能測(cè)試題一、選擇題（每小題 5 分，共 30 分）1關(guān)于天然放射現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（）A射線是由氦原子核衰變產(chǎn)生B 射線是由原子核外電子電離產(chǎn)生C射線是由原子核外的內(nèi)層電子躍遷產(chǎn)生D通過(guò)化學(xué)反應(yīng)不能改變物質(zhì)的放射性 2目前，在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝飾材料，這些巖石都不同程度地含有 放射性元素，比如， 有些含有鈾、釷的花崗巖等巖石會(huì)釋放出放射性情性氣體氡， 而氡及其 衰變產(chǎn)物會(huì)放射出 、射線， 這些射線會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾病， 根 據(jù)有關(guān)放射性知識(shí)可知，下列說(shuō)法正確的是（ ）A氡的半衰期為 3.8 天，若取 4個(gè)氡原子核，經(jīng) 7.

2、6 天后就一定剩下一個(gè)原子核了 B衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的C 射線一般伴隨著 或 射線產(chǎn)生，在這三種射線中， 射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能 力最弱D發(fā)生 衰變時(shí)，生成核與原來(lái)的原子核相比，中子數(shù)減少了 4 TOC o 1-5 h z 3一核反應(yīng)方程：H+ H He+x ，用 c 表示光速，則（）A X 是質(zhì)子，核反應(yīng)放出的能量等于質(zhì)子質(zhì)量乘c2B X 是中子，核反應(yīng)放出的能量等于中子質(zhì)量乘c2C X 是質(zhì)子，核反應(yīng)放出的能量等于氘核與氚核的質(zhì)量和減去氦核與質(zhì)子的質(zhì)量和，再乘 2cD X 是中子，核反應(yīng)放出的能量等于氘核與氚核的質(zhì)量和減去氦核與中子的質(zhì)量和，再乘4表

3、示放射性元素碘1314表示放射性元素碘131（I）衰變的方程是（ISb+HeIXe+ABInI+CDITe+ H5浙江秦山核電站第 3 期工程兩個(gè)60 CDITe+ H5浙江秦山核電站第 3 期工程兩個(gè)60 萬(wàn)千瓦發(fā)電機(jī)組已并網(wǎng)發(fā)電發(fā)電站的核能來(lái)源于U 的裂變，下面說(shuō)法正確的是（A U 裂變時(shí)釋放出大量能量，產(chǎn)生明顯的質(zhì)量虧損，所以核子數(shù)要減小BU 的一種可能的裂變是變成兩個(gè)中等質(zhì)量的原子核，反應(yīng)方程式為： U+nBa+Kr +2 nCU 是天然放射性元素，常溫下它的半衰期約為45 億年，升高溫度半衰期縮短11D一個(gè)U 裂變能放出約 200 MeV 的能量，相當(dāng)于 3.21011 J6關(guān)于放射

4、性元素，下列說(shuō)法正確的是（）A利用放射性同位素可作為示蹤原子B利用放射性同位素放出的 射線可以進(jìn)行金屬探傷C放射性元素發(fā)生一次 衰變，質(zhì)子數(shù)減少 1D放射性元素的半衰期隨環(huán)境溫度的升高而縮短 二、非選擇題（共 70 分） TOC o 1-5 h z 72011年 3月11日， riben發(fā)生九級(jí)大地震，造成福島核電站的核泄漏事故在泄漏的污 染物中含有 131I 和 137Cs兩種放射性核素， 它們通過(guò)一系列衰變產(chǎn)生對(duì)人體有危害的輻射在下列四個(gè)式子中，有兩個(gè)能分別反映131I 和 137Cs 衰變過(guò)程，它們分別是和 （填入正確選項(xiàng)前的字母） 131I 和 137Cs 原子核中的中子數(shù)分別是和 A

5、X1Ba+nBX2Xe+eCX3Ba+eDX4 Xe+p TOC o 1-5 h z 8用人工方法得到放射性同位素，這是一個(gè)很重要的發(fā)現(xiàn)天然放射性同位素只不過(guò)40多種，而目前人工制造的同位素已達(dá)1 000 多種，每種元素都有放射性同位素放射性同位素在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、科研等許多方面得到廣泛應(yīng)用（1）帶電的驗(yàn)電器在放射線照射下電荷會(huì)很快消失，其原因是A 射線的貫穿作用B射線的電離作用C射線的物理、化學(xué)作用D以上 3 個(gè)選項(xiàng)都不是（2）如圖是工廠利用放射線自動(dòng)控制鋁板厚度的裝置示意圖，若工廠生產(chǎn)的是厚度 1mm 的鋁板，在 、 、 3 種射線中，你認(rèn)為對(duì)鋁板的厚度控制起主要作用的是射線（3）在我國(guó)首

6、先用人工方法合成牛胰島素時(shí)，需要證明人工合成的牛胰島素結(jié)晶跟天然牛 胰島結(jié)晶是同一物質(zhì)為此，曾采用放射性同位素14C 作為9核能具有能量密度大，地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化1）核反應(yīng)方程式1）核反應(yīng)方程式U+nBa+ Kr+aX 是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，n 為中子， X 為待求粒子， a 為 X 的個(gè)數(shù)，則 X 為，a=以 mU、mBa、 mKr 分別表 中傳播的速度，則在上述核反應(yīng)過(guò)程中放出的核能 E= 示U 、示U 、Ba、 Kr 核的質(zhì)量，mn、mp 分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量，c 為光在真空（2）有一座發(fā)電能力為 P=1.00106 kW 的核電站，

7、核能轉(zhuǎn)化為電能的效率=40%假定反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)全是本題（1）中的核反應(yīng)，已知每次核反應(yīng)過(guò)程放出的核能E=2.781011 J，U 核的質(zhì)量 mU=3901027 kg求每年（ 1年=3.15107 s）消耗的U 的質(zhì)量10用速度為 v0、質(zhì)量為 m1 的 He 核轟擊質(zhì)量為 m2 的靜止的N 核，發(fā)生核反應(yīng)，最終產(chǎn)生兩種粒子 A 和 B其中 A 為 O 核，質(zhì)量為 m3，速度為 v3； B 的質(zhì)量為 m4（1）寫出核反應(yīng)方程式；（2）計(jì)算粒子 B 的速度 vB；（3）粒子 A 的速度符合什么條件時(shí)，粒子 B 的速度方向與 He 核的運(yùn)動(dòng)方向相反？ 11太陽(yáng)內(nèi)部的核聚變可以釋放出大量的能

8、量，這些能量以電磁輻射的形式向四面八方輻射出去，其總功率達(dá) P0=3.8 1026 W（1）估算一下太陽(yáng)每秒鐘損失的質(zhì)量（2）設(shè)太陽(yáng)上的核反應(yīng)都是 4 H He+2e+2+28MeV 這種形式的反應(yīng)（ 是中微子， 其質(zhì)量遠(yuǎn)小于電子質(zhì)量， 是穿透能力極強(qiáng)的中性粒子） ，地日距離 L=1.5 1011 m，試估算每 秒鐘太陽(yáng)垂直照射在地球表面上每平方米有多少中微子到達(dá)12已知氘核質(zhì)量為 2.013 6u，中子質(zhì)量為 1.008 7u，He 的質(zhì)量為 3.015 0u （1）寫出兩個(gè)氘核聚變成He 的核反應(yīng)方程；（2）計(jì)算上述核反應(yīng)中釋放的核能；（3）若兩氘核以相等的動(dòng)能 0.35MeV 做對(duì)心碰撞

9、即可發(fā)生上述核反應(yīng)， 且釋放的核能全部 轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，則反應(yīng)中生成的 He 和中子的動(dòng)能各是多少？參考答案與試題解析一、選擇題（每小題 5 分，共 30 分）1關(guān)于天然放射現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（）A射線是由氦原子核衰變產(chǎn)生B 射線是由原子核外電子電離產(chǎn)生C射線是由原子核外的內(nèi)層電子躍遷產(chǎn)生D通過(guò)化學(xué)反應(yīng)不能改變物質(zhì)的放射性【考點(diǎn)】 天然放射現(xiàn)象【分析】 本題考查三種射線的來(lái)源： 射線是具有放射性的元素的原子核在發(fā)生衰變時(shí)兩個(gè) 中子和兩個(gè)質(zhì)子結(jié)合在一起而從原子核中釋放出來(lái) 射線是具有放射性的元素的原子核中 的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子同時(shí)釋放出一個(gè)高速電子即 粒子 射線是原子核在發(fā)生 衰 變和 衰

10、變時(shí)產(chǎn)生的能量以 光子的形式釋放放射性元素的放射性是原子核自身決定的【解答】 解： A 、射線是具有放射性的元素的原子核在發(fā)生衰變時(shí)兩個(gè)中子和兩個(gè)質(zhì)子結(jié) 合在一起而從原子核中釋放出來(lái)故 A 錯(cuò)誤B、射線是具有放射性的元素的原子核中的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子同時(shí)釋放出一個(gè)高速 電子即 粒子故 B 錯(cuò)誤C、射線是原子核在發(fā)生 衰變和 衰變時(shí)產(chǎn)生的能量以 光子的形式釋放故 C 錯(cuò)誤D、放射性元素的放射性是原子核自身決定的，而化學(xué)反應(yīng)不能改變?cè)拥脑雍耍驶瘜W(xué) 反應(yīng)并不能改變物質(zhì)的放射性故 D 正確故選 D 2目前，在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝飾材料，這些巖石都不同程度地含有 放射性元素，比

11、如， 有些含有鈾、釷的花崗巖等巖石會(huì)釋放出放射性情性氣體氡， 而氡及其 衰變產(chǎn)物會(huì)放射出 、射線， 這些射線會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾病， 根 據(jù)有關(guān)放射性知識(shí)可知，下列說(shuō)法正確的是（ ）A氡的半衰期為 3.8 天，若取 4個(gè)氡原子核，經(jīng) 7.6 天后就一定剩下一個(gè)原子核了 B衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的C 射線一般伴隨著 或 射線產(chǎn)生，在這三種射線中， 射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能 力最弱D發(fā)生 衰變時(shí)，生成核與原來(lái)的原子核相比，中子數(shù)減少了4【考點(diǎn)】 原子核衰變及半衰期、衰變速度【分析】 半衰期具有統(tǒng)計(jì)意義， 對(duì)大量的原子核適用衰變時(shí)釋放的電子來(lái)自原子核

12、 根據(jù) 電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，判斷電荷數(shù)、質(zhì)量數(shù)的變化，從而得出中子數(shù)的變化【解答】 解： A 、半衰期具有統(tǒng)計(jì)意義，對(duì)大量的原子核適用故A 錯(cuò)誤B、衰變所釋放的電子來(lái)自原子核，是原子核中的一個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)電子和一個(gè)質(zhì)子， 電子釋放出來(lái)故 B 正確C、射線一般伴隨著 或 射線產(chǎn)生，在這三種射線中， 射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能 力最弱故 C 正確D、發(fā)生 衰變時(shí)，電荷數(shù)少 2，質(zhì)量數(shù)少 4，則中子數(shù)少 2故 D 錯(cuò)誤故選： BC3一核反應(yīng)方程：3一核反應(yīng)方程：H+ H He+x ，用 c 表示光速，則（A X 是質(zhì)子，核反應(yīng)放出的能量等于質(zhì)子質(zhì)量乘c2B X 是中子，核反應(yīng)放出的能量等于中子

13、質(zhì)量乘c2CX 是質(zhì)子，核反應(yīng)放出的能量等于氘核與氚核的質(zhì)量和減去氦核與質(zhì)子的質(zhì)量和，再乘D X 是中子，核反應(yīng)放出的能量等于氘核與氚核的質(zhì)量和減去氦核與中子的質(zhì)量和，再乘c2【考點(diǎn)】 愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程【分析】 根據(jù)電荷數(shù)守恒、 質(zhì)量數(shù)守恒確定未知粒子為何種粒子， 根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程求 出釋放的能量【解答】 解：根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，知 X 的電荷數(shù)為 0，質(zhì)量數(shù)為 1，為中子根 據(jù) E= mc2 知，核反應(yīng)放出的能量等于氘核與氚核的質(zhì)量和減去氦核與中子的質(zhì)量和，再乘 c2故 D 正確， A、B、C 錯(cuò)誤故選 D 4表示放射性元素碘ISb+HeIXe+131AB4表示放射性元素碘ISb

14、+HeIXe+131ABInI+CDITe+ HI）衰變的方程是（【考點(diǎn)】 原子核衰變及半衰期、衰變速度【分析】本題很簡(jiǎn)單， 要知道 衰變是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子， 并產(chǎn)生一個(gè)電子的過(guò)程， 即發(fā)生 衰變時(shí)衰變前后質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)增加【解答】 解： 衰變是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子同時(shí)放出電子個(gè)過(guò)程A 、該衰變是 衰變，故 A 錯(cuò)誤；B 、該衰變放出的是 粒子，屬于 衰變，故 B 正確；C、產(chǎn)生是中子，故 C 錯(cuò)誤；D、產(chǎn)生的是質(zhì)子，故 D 錯(cuò)誤故選： B5浙江秦山核電站第 3 期工程兩個(gè) 60 萬(wàn)千瓦發(fā)電機(jī)組已并網(wǎng)發(fā)電發(fā)電站的核能來(lái)源于U 的裂變，下面說(shuō)法正確的是（ ）AU 裂變時(shí)釋放出大量

15、能量，產(chǎn)生明顯的質(zhì)量虧損，所以核子數(shù)要減小BU 的一種可能的裂變是變成兩個(gè)中等質(zhì)量的原子核，反應(yīng)方程式為：U+nBa+ Kr +2nCU 是天然放射性元素，常溫下它的半衰期約為 45 億年，升高溫度半衰期縮短11D一個(gè)U 裂變能放出約 200 MeV 的能量，相當(dāng)于 3.21011 J【考點(diǎn)】 原子核衰變及半衰期、衰變速度；愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程【分析】 根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程，發(fā)生核反應(yīng)過(guò)程中發(fā)生質(zhì)量虧損，放出大量的能量， 但核 反應(yīng)方程還是會(huì)滿足質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒； 半衰期與環(huán)境溫度無(wú)關(guān)； 建造核電站時(shí)需要特別 注意防止放射線和放射性物質(zhì)的泄漏， 以避免射線對(duì)人體的傷害和放射性物質(zhì)對(duì)環(huán)境造成放 射

16、性污染【解答】 解：A、U 裂變時(shí)，核子數(shù)、質(zhì)子數(shù)守恒，只是重核的核子平均質(zhì)量大于中等質(zhì)量的核子平均質(zhì)量，產(chǎn)生質(zhì)量虧損，但核子的數(shù)目不變，故 A 錯(cuò)誤B、可能的反應(yīng)方程式應(yīng)為U+ nBa+ Kr+3 n故 B 錯(cuò)誤；C、U 的半衰期不會(huì)隨環(huán)境溫度的變化而改變，它是由核內(nèi)部自身的因素決定的，故 C錯(cuò)誤；61913 1311D、1 MeV=11061.610 19 J=1.6 10 13 J，200 MeV=200 1.610 13 J=3.2 10 11 J故 D 正確 故選： D6關(guān)于放射性元素，下列說(shuō)法正確的是（）A利用放射性同位素可作為示蹤原子B利用放射性同位素放出的 射線可以進(jìn)行金屬探傷

17、C放射性元素發(fā)生一次 衰變，質(zhì)子數(shù)減少 1D放射性元素的半衰期隨環(huán)境溫度的升高而縮短【考點(diǎn)】 原子核衰變及半衰期、衰變速度；天然放射現(xiàn)象【分析】 放射性同位素可作為示蹤原子， 射線的貫穿本領(lǐng)較小，不可以進(jìn)行金屬探傷，發(fā) 生一次 衰變，質(zhì)子數(shù)增加 1，放射性元素的半衰期由原子核本身決定【解答】 解：A 放射性同位素可作為示蹤原子， A 正確；B、 射線貫穿本領(lǐng)弱，不能用于金屬探傷，B 錯(cuò)誤；C、放射性元素發(fā)生一次 衰變，由衰變規(guī)律知質(zhì)子數(shù)增加1，C 錯(cuò)誤；D 、元素的半衰期只由核本身的因素決定，而與原子所處的物理狀態(tài)或化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)，D 錯(cuò)誤， 故選： A 二、非選擇題（共 70 分）72011年

18、 3月11日， riben 發(fā)生九級(jí)大地震，造成福島核電站的核泄漏事故在泄漏的污 染物中含有 131I 和 137Cs兩種放射性核素， 它們通過(guò)一系列衰變產(chǎn)生對(duì)人體有危害的輻射 下列四個(gè)式子中， 有兩個(gè)能分別反映 131I 和 137Cs 衰變過(guò)程， 它們分別是 B 和 C 入正確選項(xiàng)前的字母） 131I 和 137Cs 原子核中的中子數(shù)分別是78 和 82 AX1Ba+nBX2Xe+CX3Ba+eDX4 Xe+【考點(diǎn)】 裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)【分析】 衰變過(guò)程是原子核自發(fā)的， 滿足質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)守恒， 而原子核由中子與質(zhì)子組成 【解答】 解： I 是 53 號(hào)元素， 核電荷數(shù)是 53， Cs 是

19、 55 號(hào)元素， 核電荷數(shù)是 55，比較四式 中，只有 B 選項(xiàng)與 C 選項(xiàng)中分別有 53131I 和 55137Cs 兩種放射元素，然而泄漏的污染物在衰 變中有 53131I和 55137Cs兩種放射性元素而 A、 D選項(xiàng)中沒(méi)有 53131I和 55137Cs 而中子數(shù)等于質(zhì)量數(shù)減去質(zhì)子數(shù)即分別為13153=78 、137 55=82故答案為： B、C； 78、828用人工方法得到放射性同位素，這是一個(gè)很重要的發(fā)現(xiàn)天然放射性同位素只不過(guò)40多種，而目前人工制造的同位素已達(dá)1 000 多種，每種元素都有放射性同位素放射性同位素在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、科研等許多方面得到廣泛應(yīng)用（1）帶電的驗(yàn)電器在放射

20、線照射下電荷會(huì)很快消失，其原因是BA 射線的貫穿作用B射線的電離作用C射線的物理、化學(xué)作用D以上 3 個(gè)選項(xiàng)都不是（2）如圖是工廠利用放射線自動(dòng)控制鋁板厚度的裝置示意圖，若工廠生產(chǎn)的是厚度 1mm 的鋁板，在 、 、 3 種射線中，你認(rèn)為對(duì)鋁板的厚度控制起主要作用的是 射線（3）在我國(guó)首先用人工方法合成牛胰島素時(shí)，需要證明人工合成的牛胰島素結(jié)晶跟天然牛 胰島結(jié)晶是同一物質(zhì)為此，曾采用放射性同位素14C 作為 示蹤原子 【考點(diǎn)】 原子核衰變及半衰期、衰變速度 【分析】（1）電子吸收光子得到能量克服核的束縛，發(fā)生了電離；（2） 射線的穿透本領(lǐng)很小，穿不透鋁板，而射線穿透本領(lǐng)又太強(qiáng)，在厚度變化在毫米

21、級(jí)是幾乎不受影響（3）在我國(guó)首先用人工方法合成牛胰島素時(shí)，需要證明人工合成的牛胰島素結(jié)晶跟天然牛 胰島結(jié)晶是同一物質(zhì)為此，曾采用放射性同位素14C 作為示蹤原子【解答】 解：（ 1）帶電的驗(yàn)電器在放射線照射下電荷會(huì)很快消失，是因?yàn)殡娮游展庾拥玫?能量，可以克服核的束縛，發(fā)生了電離，即射線的電離作用，故選：B（2） 射線起主要作用因?yàn)?射線的穿透本領(lǐng)很小，一張薄紙就能把它擋??； 射線的 穿透本領(lǐng)非常強(qiáng)，能穿透幾厘米的鋁板， 1mm 左右的鋁板厚度發(fā)生變化時(shí)，透過(guò)鋁板的射 線強(qiáng)度變化不大； 射線的穿透本領(lǐng)較強(qiáng)，能穿透幾毫米的鋁板，當(dāng)鋁板的厚度發(fā)生變化 時(shí)，透過(guò)鋁板的射線強(qiáng)度變化較大， 探測(cè)器可明

22、顯地反應(yīng)出這種變化， 使自動(dòng)化系統(tǒng)做出相 應(yīng)的反應(yīng)（3）在我國(guó)首先用人工方法合成牛胰島素時(shí)，需要證明人工合成的牛胰島素結(jié)晶跟天然牛 胰島結(jié)晶是同一物質(zhì)為此，曾采用放射性同位素14C 作為示蹤原子故答案為：（ 1） B ；（ 2） ；（ 3）示蹤原子9核能具有能量密度大，地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化 為電能核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量核能（1）核反應(yīng)方程式U+nBa+ Kr+aX 是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，n 為中子， X 為待求粒子， a 為 X 的個(gè)數(shù)，則 X 為 n ， a= 3 以 mU、 mBa、 mKr 第7頁(yè)（共

23、10頁(yè)）分別表示U核的質(zhì)量， m分別表示U核的質(zhì)量， mn、mp分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量， c 為光E= (E= (mU mBamKr2mn)c2（2）有一座發(fā)電能力為 P=1.00106 kW 的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能的效率=40%假定反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)全是本題（ 1）中的核反應(yīng)，已知每次核反應(yīng)過(guò)程放出的核能 11277E=2.781011 J，U 核的質(zhì)量 mU=3901027 kg求每年( 1年=3.15107 s)消耗的U 的質(zhì)量【考點(diǎn)】 愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程；裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)a 的數(shù)值根【分析】（1a 的數(shù)值根2）根據(jù)能量守恒定律求解每年消耗的2）根據(jù)能量守恒定律求解每年消耗的U

24、的質(zhì)量【解答】 解：（ 1）根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可判斷，X 為中子（n），且 a=3，根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程 E= mc2，有 E=（mUmBamKr2mn） c2 （2）反應(yīng)堆每年提供的核能 E= （其中 T 表示一年的時(shí)間） ，以M 以M 表示每年消耗的n 的質(zhì)量，則 M：mU=E： E解得 M=代入數(shù)據(jù)得 M=1.10 代入數(shù)據(jù)得 M=1.10 103kg故答案為：（ 1） n，3，（mUmBamKr2mn）c2，（2）1.10103 kg10用速度為 v0、質(zhì)量為 m1 的 He 核轟擊質(zhì)量為 m2 的靜止的N 核，發(fā)生核反應(yīng)，最終產(chǎn)生兩種粒子 A 和 B其中 A 為 O 核，質(zhì)量

25、為 m3，速度為 v3； B 的質(zhì)量為 m41）寫出核反應(yīng)方程式；2）計(jì)算粒子 B 的速度 vB；3）粒子 A 的速度符合什么條件時(shí)，粒子 B 的速度方向與 He 核的運(yùn)動(dòng)方向相反？ 考點(diǎn)】 動(dòng)量守恒定律；裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)分析】（1）根據(jù)質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)守恒寫出核反應(yīng)方程式 2）核反應(yīng)過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律可以求出粒子的速度3）根據(jù)動(dòng)量守恒定律與題意分析粒子A 的初速度需要滿足的條件解答】 解：（ 1）根據(jù)質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)守恒可知，核反應(yīng)方程式為：He+NHe+N2）核反應(yīng)過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以2）核反應(yīng)過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以He 核的初速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律定律得： m1

26、v0=m3v3+m4vB ， 解得： vB= （3） B 的速度與 He 核的速度方向相反，即： m1v0m3v3答：（2）O+ H 3）粒子 答：（2）O+ H 3）粒子 A 的速度符合條件為 v3時(shí)，粒子 B 的速度方向與 He 核的運(yùn)動(dòng)方向相反11太陽(yáng)內(nèi)部的核聚變可以釋放出大量的能量，這些能量以電磁輻射的形式向四面八方輻射出去，其總功率達(dá) P0=3.8 1026 W（1）估算一下太陽(yáng)每秒鐘損失的質(zhì)量（2）設(shè)太陽(yáng)上的核反應(yīng)都是 4 H He+2e+2+28MeV 這種形式的反應(yīng)（ 是中微子， 其質(zhì)量遠(yuǎn)小于電子質(zhì)量， 是穿透能力極強(qiáng)的中性粒子） ，地日距離 L=1.5 1011 m，試估算每 秒鐘太陽(yáng)垂直照射在地球表面上每平方米有多少中微子到達(dá)【考點(diǎn)】 愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程 【分析】（1）根據(jù)質(zhì)能方程求出釋放能量損失的質(zhì)量，即可求解； （2）根據(jù)釋放的能量，即可計(jì)算出核反應(yīng)的次數(shù)，然后結(jié)合地球軌道所在處的球面積，即 可求解【解答】 解：（1）太陽(yáng)每秒鐘放出的能量： E=Pt=3.8 1026 J，由質(zhì)能方程 E= mc2可得： m=96 kg=4.2 109 kg=4.2 106 t（2）每秒鐘聚變