題目列表(包括答案和解析)
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(14分)兩個氘核發(fā)生了如下核反應(yīng): ,其中氘核質(zhì)量為2.1036u,氫核質(zhì)量為3.1050u,中子質(zhì)量為1.0087u。求:
①核反應(yīng)中釋放的核能。
②在兩個氘核以相等的動能0.35MeV進(jìn)行對心碰撞,并且核能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的情況下,求反應(yīng)中產(chǎn)生的中子和氦核的動能。
③假設(shè)反應(yīng)中產(chǎn)生的氦核沿直線向原來靜止的碳核(C)接近,受庫侖力的影響,當(dāng)它們的距離最近時,兩個原子核的動能各是多少?
(14分)兩個氘核發(fā)生了如下核反應(yīng): ,其中氘核質(zhì)量為2.1036u,氫核質(zhì)量為3.1050u,中子質(zhì)量為1.0087u。求:
①核反應(yīng)中釋放的核能。
②在兩個氘核以相等的動能0.35MeV進(jìn)行對心碰撞,并且核能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的情況下,求反應(yīng)中產(chǎn)生的中子和氦核的動能。
③假設(shè)反應(yīng)中產(chǎn)生的氦核沿直線向原來靜止的碳核(C)接近,受庫侖力的影響,當(dāng)它們的距離最近時,兩個原子核的動能各是多少?
1.D;解析:電子從低軌道向高軌道躍遷,需要吸收能量,這些能量和一部分動能轉(zhuǎn)化為電子與原子核的勢能
2.D;解析:的壓縮量=(+)g/;的壓縮量=g/;的伸長量'=g/;物塊A上升的距離,物塊B上升的距離
3.D;解析:當(dāng)兩列波的平衡位置在P點(diǎn)相遇時,P的位移就不是最大了。
4.A;解析:在M、N之間兩者的場強(qiáng)方向都是向右的。由公式可知,因電量是4倍關(guān)系,則距離為2倍關(guān)系,兩者場強(qiáng)大小才能相等。
5.D;解析:合上K的瞬間,L對兩燈并沒有影響,A、B同時亮。穩(wěn)定后,L相當(dāng)于導(dǎo)線,A更亮,B熄滅,①③錯,②對;穩(wěn)定后斷開K,L相當(dāng)于瞬時電源,A燈沒有電流,B燈有L提供的瞬時電流,所以,A熄滅,B重新亮后再熄滅,④對。
6.A;解析:注意公式的條件(初速為零的勻變速的直線運(yùn)動)。
7.D;解析:③錯在半衰期隨溫度變化。
8.B;解析:光線入水到鏡面,相當(dāng)于白光進(jìn)入三棱鏡,折射后,光線分布是上紅下紫。
9.B;解析:根據(jù)公式和已知條件,可以求出B正確。
10.B;解析:根據(jù)電磁感應(yīng)的“阻礙”現(xiàn)象可以判斷,兩個線圈由于乙中電流變小而減小了吸引力,為了阻礙這個減小,甲中的電流應(yīng)變大,又由于吸引力的作用,乙向左運(yùn)動。
11.0.483;3.517;3.034
12.設(shè)計的電路:如答圖1
答圖1
13.不好(或不太好)
根據(jù)電阻的定義:R=知,U和I必須是電阻上的緊密關(guān)連的(或相互依存的)物理量,即:I必須是R兩端電壓降落為U值時,通過R的電流.
如果先用伏特表測得待測電阻兩端一個U值,后用電流表測得通過待測電阻的一個I值,對于一個確定的電源,由全電路歐姆定律知,測U時通過待測電阻的電流≠I,反之亦然.
14.(1)工作原理:電流在磁場中受安培力
(2)=I?h?B、
②
15.(1)6×Wb;4×Wb
(2)
∴
16.設(shè)輕繩長為l.B 開始運(yùn)動時的加速度
當(dāng)B開始運(yùn)動,位移為l時,速度大小為
相互作用結(jié)束時的共同速度為,根據(jù)動量守恒
則
繩繃直后的加速度
B的總位移為s時的共同速度為,則.
由以上關(guān)系式解出 l=
17.兩氘核進(jìn)行對心碰撞,碰撞前后系統(tǒng)的動量守恒.碰撞前兩氘核的動量之和為0,碰撞后設(shè)氦核和中子的動量分別是、,由動量守恒可得方程
題中說明核反應(yīng)后所有結(jié)合能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,則由能量守恒可得出核反應(yīng)前后各粒子能量之間的關(guān)系式 由以上兩方程再結(jié)合動量與動能之間的關(guān)系式便求得(1)問的解.
(2)問中說明氦核沿直線向靜止的核接近,就氦核和核組成的系統(tǒng)來說,因不受外力作用,故系統(tǒng)動量守恒.在庫侖力作用下,兩核距離最近時的物理意義是氦核和核的速度此時相等,因此可得一動量守恒方程.
(1)反應(yīng)中的質(zhì)量虧損 =2×2.0136-(3.0150+1.0087)=0.0035u
所以釋放的能量為 =0.0035×931.5MeV=3.26MeV
設(shè)反應(yīng)中生成的中子和氦核的速率分別為和由反應(yīng)中能量守恒和動量守恒有
其中=0.35MeV
由①得到
所以動能之比為
由②得到
∴ =0.99MeV,=2.97MeV
(2)氦核與靜止的碳核對心正碰后,當(dāng)它們相距最近時,兩核的速度相等,相當(dāng)于完全非彈性碰撞模型,由動量守恒定律有
∴ ,此時,氦核的動能和碳核的動能分別為
≈0.04MeV
≈0.16MeV
18.在板壁面上,分子碰后等速反彈,在Dt時間內(nèi),共有:個分子產(chǎn)生碰撞(為阿佛伽德羅常數(shù))
由動量定理,產(chǎn)生的沖力為:FDt=(2mv)DN
即:F=,其中m =
∴ 壓強(qiáng)
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