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已知1個中子的質量mn，1個質子的質量mp，它們結合成的氘核（
 
2
1
H）的質量mp．
（1）寫出中子和質子結合成氘核的核反應方程；
（2）計算1個中子和1個質子結合成氘核時放出的能量．（已知光速c，結果用題中所給字母表示）
分析：根據電荷數守恒、質量數守恒寫出核反應方程，結合愛因斯坦質能方程求出釋放的能量．
解答：解：（1）根據電荷數守恒、質量數守恒得，
 
1
0
n+
 
1
1
H→
 
2
1
H
（2）1個中子和1個質子結合成氘核時質量虧損：△m=mn+mP-mD   
根據愛因斯坦質能方程，放出的能量△E=△mc2=（mn+mP-mD）c2
答：（1）核反應方程為
 
1
0
n+
 
1
1
H→
 
2
1
H．
（2）1個中子和1個質子結合成氘核時放出的能量為（mn+mP-mD）c2．
點評：本題考查了核反應方程和愛因斯坦質能方程的基本運用，比較簡單，知道在核反應方程中電荷數守恒、質量數守恒．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

兩個半徑均為R的圓形平板電極，平行正對放置，相距為d，極板間的電勢差為U，板間電場可以認為是均勻的．一個a粒子從正極板邊緣以某一初速度垂直于電場方向射入兩極板之間，到達負極板時恰好落在極板中心．已知質子電荷量為e，質子和中子的質量均視為m，忽略重力和空氣阻力的影響，求：
（1）a粒子的初速度v0；
（2）設初速度v0不變，若要使a粒子離開板間電場，試問板間距離變?yōu)槎嗌伲?/div>

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）一個質子和一個中子聚變結合成一個氘核，同時輻射一個γ光子．已知質子、中子、氘核的質量分別為m1、m2、m3，普朗克常量為h，真空中的光速為c．下列說法正確的是
A．核反應方程是11H+01n→13H+γ
B．聚變反應中的質量虧損△m=m1+m2-m3
C．輻射出的γ光子的能量 E=（m3-m1-m2）c2
D．γ光子的波長λ=
h
(m1+m2-m 3)c2

（2）（10分）今年2月我國南方遭受了嚴重的冰凍災害，很多公路路面結冰，交通運輸受到了很大影響．某校一學習小組為了研究路面狀況與物體滑行距離之間的關系，做了模擬實驗．他們用底部貼有輪胎材料的小物塊A、B分別在水泥面上和冰面上做實驗，A的質量是B的4倍．使B 靜止，A在距B為L處，以一定的速度滑向B：
ⅰ．在水泥面上做實驗時，A恰好未撞到B；
ⅱ．在冰面上做實驗時，A撞到B后又共同滑行了一段距離，測得該距離為 
8
25
L．
對于冰面的實驗，請你與他們共同探討以下二個問題：
（1）A碰撞B前后的速度之比；
（2）要使A與B不發(fā)生碰撞，A、B間的距離至少是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網（選修模塊3-5）
（1）某些放射性元素如
 
237
93
NP的半衰期很短，在自然界很難被發(fā)現，可以在實驗室使用人工的方法發(fā)現．已知
 
237
93
NP經過一系列α衰變和β衰變后變成
 
209
83
Bi，下列說法正確的是
 

A．
 
209
83
Bi的原子核比
 
237
93
NP的原子核少28個中子
B．衰變過程中共發(fā)生了4次α衰變和7次β衰變
C．衰變過程中共有4個中子轉變?yōu)橘|子
D．若
 
209
83
Bi繼續(xù)衰變成新核
 
210
83
Bi，需放出一個α粒子
（2）愛因斯坦提出了光量子概念，并成功地解釋光電效應的規(guī)律而獲得1921年的諾貝爾物理學獎．已知用頻率為γ的某種光照射某種金屬逸出光電子的最大速度為vm，設光電子的質量為m，則該金屬的逸出功為
 
．若將入射光的頻率提高到2γ，則逸出光電子的最大初動能
 
原來初動能的2倍（選填“大于”、“等于”或“小于”）．
（3）如圖所示，在光滑水平面上使滑塊A以2m/s 的速度向右運動，滑塊B以3m/s的速度向左運動并與滑塊A發(fā)生碰撞，已知滑塊A、B的質量分別為1kg、2kg，滑塊B的左側連有輕彈簧，求：
①當滑塊A的速度減為0時，滑塊B的速度大��；
②兩滑塊相距最近時滑塊B的速度大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

選做題（請從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡上把所選題目對應字母前的方框涂滿涂黑．如都作答，則按A、B兩小題評分．）
A．（選修模塊3-3）
（1）下列說法正確的是
 

A．只要外界對氣體做功，氣體內能一定增大
B．物體由氣態(tài)變成液態(tài)的過程，分子勢能減小
C．當分子間距離增大時，分子間引力增大，而分子間斥力減小
D．液體表面層的分子比液體內部的分子有更大的分子勢能
（2）如圖所示精英家教網，彈簧一端固定于水平面上，另一端與質量為m的活塞拴接在一起，開口向下、質量為M的氣缸與活塞一起封閉了一定質量的氣體．氣缸和活塞均可與外界進行熱交換．若外界環(huán)境的溫度緩慢降低，則封閉氣體的體積將
 
（填“增大”、“減小”或“不變”），同時將
 
（填“吸熱”、“放熱”或“既不吸熱，也不放熱”）．
（3）某種油的密度為ρ，摩爾質量為M．取體積為V的油慢慢滴出，可滴n滴．將其中一滴滴在廣闊水面上，形成面積為S的單分子油膜．試估算：①阿伏加德羅常數；②其中一滴油滴含有的分子數．
B．（選修模塊3-4）
（1）以下說法中正確的是
 

A．隱形戰(zhàn)機表面涂料利用了干涉原理，對某些波段的電磁波，涂料膜前后表面反射波相互抵消
B．全息照片往往用激光來拍攝，主要是利用了激光的相干性
C．根據宇宙大爆炸學說，遙遠星球發(fā)出的紅光被地球接收到時可能是紅外線
D．海市蜃樓是光的色散現象引起的
（2）有兩個同學利用假期分別去參觀北大和南大的物理實驗室，各自在那里利用先進的DIS系統較準確地探究了“單擺的周期T與擺長L的關系”，他們通過校園網交換實驗數據，并由計算機繪制了T2～L圖象，如圖甲所示．去北大的同學所測實驗結果對應的圖線是
 
（選填“A”或“B”）．另外，在南大做探究的同學還利用計算機繪制了其在實驗室
得到的兩個單擺的振動圖象（如圖乙），由圖可知，兩單擺擺長之比
La
Lb
=
 
．
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（3）如圖所示，半圓玻璃磚的半徑R=10cm，折射率為n=
3
，直徑AB與屏幕垂直并接觸于A點．激光a以入射角i=30°射向半圓玻璃磚的圓心O，結果在水平屏幕MN上出現兩個光斑．求兩個光斑之間的距離L．
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C．（選修模塊3-5）
（1）下列說法正確的有
 

A．盧瑟福的α粒子散射實驗可以估測原子核的大小
B．氫原子輻射出一個光子后，氫原子的電勢能增大，核外電子的運動加速度增大
C．物質波是一種概率波，在微觀物理學中不可以用“軌跡”來描述粒子的運動
D．β衰變說明了β粒子（電子）是原子核的組成部分
（2）如圖為氫原子的能級圖，大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時，發(fā)出多個能量不同的光子，其中頻率最大的光子能量為
 
eV，若用此光照射逸出功為2.75V的光電管上，則加在該光電管上的反向遏止電壓為
 
V
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（3）查德威克通過α粒子轟擊鈹核的實驗發(fā)現了中子．
完成下列核反應方程：24He+49Be→
 

通過在云室中讓中子與靜止的已知質量的核發(fā)生正碰的實驗可以測定中子的質量，若已知被碰核氮核的質量為M，中子的入射速度大小為v，反彈速度大小為
13v
15
，氮核在碰撞中獲得的速度大小為
2v
15
，則中子的質量多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

【選做題】本題包括A、B、C三小題,請選定其中兩題,若三題都做,則按A、B兩題評分.

A.(選修模塊3-3)

(1)若一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變,則在此過程中關于氣泡中的氣體,下列說法中正確的是____________.(填寫選項前的字母)

A.氣體分子間的作用力增大                      B.氣體分子的平均速率增大

C.氣體分子的平均動能減小                      D.氣體組成的系統的熵增加

(2)若將氣泡內的氣體視為理想氣體,氣泡從湖底上升到湖面的過程中,對外界做了0.6 J的功,則此過程中氣泡____________(填“吸收”或“放出”)的熱量是____________J.氣泡到達湖面后,溫度上升的過程中,又對外界做了0.1 J的功,同時吸收了0.3 J的熱量,則此過程中,氣泡內氣體內能增加了____________J.

(3)已知氣泡內氣體的密度為1.29 kg/m3,平均摩爾質量為0.029 kg/mol.阿伏加德羅常數NA=6.02×1023mol-1,取氣體分子的平均直徑為2×10-10m.若氣泡內的氣體能完全變?yōu)橐后w,請估算液體體積與原來氣體體積的比值.(結果保留一位有效數字)

B.(選修模塊3-4)

(1)如圖甲所示,強強乘坐速度為0.9c(c為光速)的宇宙飛船追趕正前方的壯壯,壯壯的飛行速度為0.5c.強強向壯壯發(fā)出一束光進行聯絡,則壯壯觀測到該光束的傳播速度為___________.(填寫選項前的字母)

甲

A.0.4c             B.0.5c             C.0.9c             D.1.0c

(2)在t=0時刻,質點A開始做簡諧運動,其振動圖象如圖乙所示.質點A振動的周期是_________s;t=8 s時,質點A的運動沿y軸的_________方向(填“正”或“負”）;質點B在波的傳播方向上與A相距16 m.已知波的傳播速度為2 m/s,在t=9 s時,質點B偏離平衡位置的位移是_________cm.

乙

(3)圖丙是北京奧運會期間安置在游泳池底部的照相機拍攝的一張照片,相機的鏡頭豎直向上.照片中,水立方運動館的景象呈現在半徑r=11 cm的圓形范圍內,水面上的運動員手到腳的長度l=10 cm.若已知水的折射率,請根據運動員的實際身高估算該游泳池的水深h.(結果保留兩位有效數字)

丙

C.(選修模塊3-5)

    在β衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出,中微子的性質十分特別,因此在實驗中很難探測.1953年,萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統,利用中微子與水中的核反應,間接地證實了中微子的存在.

(1)中微子與水中的發(fā)生核反應,產生中子()和正電子(),即

中微子+→

可以判定,中微子的質量數和電荷數分別是___________.(填寫選項前的字母)

A.0和0                B.0和1                C.1和0                D.1和1

(2)上述核反應產生的正電子與水中的電子相遇,與電子形成幾乎靜止的整體后,可以轉變?yōu)閮蓚�光子(γ),即

→2γ

已知正電子和電子的質量都為9.1×10-31kg,反應中產生的每個光子的能量約為________J.正電子與電子相遇不可能只轉變?yōu)橐粋�光子,原因是________________________.

(3)試通過分析比較,具有相同動能的中子和電子的物質波波長的大小.

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