题目内容
19.海水中含有丰富的氘,可充当未来的主要能源.两个氘核的核反应为${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{2}$H→${\;}_{2}^{3}$He+${\;}_{0}^{1}$n,其中氘核的质量为2.0130u,氦核的质量为3.0150u,中子的质量为1.0087u(1u相当于931.5MeV).求:(1)核反应中释放的核能(结果保留三位有效数字)
(2)两个氘核以相等的动能0.35MeV进行对心碰撞,若核能全部转化为动能,求反应中产生的中子和氦核的动能(结果保留3位有效数字).
分析 (1)先求出核反应中质量亏损,再由爱因斯坦质能方程,求出核反应中释放的核能;
(2)两氘核对心碰撞过程,遵守动量守恒和能量守恒根据动量守恒和能量守恒列方程求解.
解答 解:(1)反应过程中质量减少了:
△m=2×2.0130u-1.0087u-3.0150u=0.0023u
反应过程中释放的核能:
△E=0.0023×931.5MeV=2.14MeV;
(3)设中子和氦核的动量分别为P1和P2,碰撞过程系统动量守恒,以中子的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:P1+P2=0,由此得P1和P2大小相等,由动能和动量关系E=$\frac{{P}^{2}}{2m}$及氦核和中子质量关系得中子的动能E1是氦核动能E2的3倍,即:
E1:E2=3:1,
由能量守恒定律得:E1+E2=△E+2×0.35,
由以上可以算出:E2=0.99MeV,E1=2.97 MeV;
答:(1)上述核反应中释放的核能是2.14MeV;
(2)反应中生成的He核和中子的动能分别是0.99MeV,2.97 MeV.
点评 对于核反应书写核反应方程,要抓住微观粒子的碰撞,相当于弹性碰撞,遵守两大守恒:动量守恒和能量守恒.
练习册系列答案
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9.
如图所示,A、B两长方体叠放在粗糙水平面上,第一次用水平恒力F1拉A,第二次用水平恒力F2拉B,都能使它们沿水平面匀速运动,而AB之间没有相对滑动,则两种情况( )
| A. | 恒力F2拉B时,A不受摩擦力作用 | B. | 恒力F1拉A时,B不受摩擦力作用 | ||
| C. | 恒力F1拉A时,A受摩擦力向左 | D. | 恒力F1大小等于F2 |
7.一质点在x轴上运动,各个时刻的位置坐标如表:
则此质点开始运动后,第2秒内位移最大,大小是10m,方向是x轴负方向,前5秒内路程最大.
| t/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| x/m | 0 | 4 | -6 | -2 | 1 | -5 |
4.
科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段.在研究和解决问题过程中,不仅需要相应的知识,还要注意运用科学方法.理想实验有时更能深刻地反映自然规律.伽利略设想了一个理想实验,其中有一个是实验事实,其余是推论
①减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度;
②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;
③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放的高度;
④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面做持续的匀速运动.请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列( ) (只要填写序号即可).在上述的设想步骤中,有的属于可靠的事实,有的则是理想化的推论.下列关于事实和推论的分类正确的是( )
①减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度;
②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;
③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放的高度;
④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面做持续的匀速运动.请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列( ) (只要填写序号即可).在上述的设想步骤中,有的属于可靠的事实,有的则是理想化的推论.下列关于事实和推论的分类正确的是( )
| A. | ①是事实,②③④是推论 | B. | ②是事实,①③④是推论 | ||
| C. | ③是事实,①②④是推论 | D. | ④是事实,①②③是推论 |
11.指南针是我国古代四大发明之一.关于指南针,下列说明正确的是( )
| A. | 指南针可以仅具有一个磁极 | |
| B. | 指南针能够指向南北,说明地球具有磁场 | |
| C. | 指南针的指向不会受到附近铁块的干扰 | |
| D. | 在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线,导线通电时指南针不偏转 |
8.下列关于平均速度和瞬时速度的说法正确的是( )
| A. | 在直线运动中,平均速度等于平均速率 | |
| B. | 平均速度$\overline{v}$=$\frac{△x}{△t}$,当△t充分小时,该式可表示t时刻的瞬时速度 | |
| C. | 瞬时速度和平均速度都可以精确描述物体运动的快慢 | |
| D. | 速率不变的运动,一定是匀速直线运动 |
9.电源的电动势为E,内阻r,与R1,R2,R3连成如图所示的电路,现闭合S1,S2,电路稳定后,断开S2.则以下说法中正确的是( )

| A. | 电源的总功率一定减小 | B. | 电源两端电压一定减小 | ||
| C. | R1的功率一定增大 | D. | R2的功率一定减小 |