班级______学号_______姓名_________

1．把体积为V(mm³)的一滴石油滴在水面上，石油在水面上形成一层油膜，量得油膜的面积为S(mm²)，设n为正整数，则可以估算出该石油分子的直径为(　　　　　 )

A．nS/V　　　　　 B．nV/S　　　 C．V/S　　　 D．S/V

19.(1)照射到车上的太阳能的功率为P₁=P₀S=1.35×10³×8=1.08×10⁴(W)

转化电能的功率为P₂=UI=240×10=2.4×10³　 (W)

所以太阳能电池的效率为η₁=

电动机将电能转化为机械能的功率为P₃=P₂-I²R=2.4×10³-10²×4=2.0×10³ (W)

　(2)车所受的阻力为f=kmg=0.05×0.6×10³×10=3.0×10² (N)

　由P₃=fV_m　 得

(3)每组核反应发生的质量亏损为

每组核反应放出的能量

太阳能汽车运行1s所需的太阳能，相当于以上核反应释放的能量组数为

点评：原子核中核反应可以和力学中的动量、能量结合，也可以和一些典型的运动模型结合，例如第16题和第17题。由于核能的开发和利用具有很广阔的情景，所以核能和生产实际有很紧密的联系，例如第18题和第19题，我们要通过分析解决这类问题，提高综合应用能力。

代入数据 得　 负号表示与V₀的方向相反

(2)两粒子在磁场的半径之比,如图所示。

(3)由　　 得　 所以相同时间转动的周数之比为2：3，粒子转3周氦核转2周

18.⑴ (2)2.8×10^-12J ⑶23kg

⑵

　⑶　 代入数据得

19．太阳能汽车是一种环保型的“绿色”汽车，人们正致力于研究着。有一辆太阳能汽车，车上太阳能电池的太阳能集光板面积为8m²，它正对太阳时，太阳能电池可以向车上的电动机输出电压为240V、强度为10A的电流。已知电动机的线圈电阻为4Ω，太阳光垂直照射到地面的单位面积的辐射功率为1.35×10³W/m²。试求：

(1)这辆车的太阳能电池的效率是多大？车上电动机将将输出多大的机械功率？

(2)这辆车的总质量为0.6×10³kg，车行驶的阻力是车的重力的0.05倍，这辆车在水平路面上的最大速度是多大？

(3)太阳辐射的能量是由以下聚变反应产生的。已知质子、α粒子，正电子的质量分别为1.6726×10^-27kg，6.6458×10^-27kg，9.1×10^-31kg，则太阳能汽车运行1s所需的太阳能，相当于多少组以上核反应释放的能量？(g=10m/s²，真空中光速c=3.0×10⁸m/s，结果取两位有效数字)

第十九章　　 原子核(B)答案

18.核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源。近年来，受控核聚变的科学可行性已得到验证，目前正在突破关键技术，最终将建成商用核聚变电站。一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘(又叫重氢)和氚(又叫超重氢)聚合成氦，并释放一个中子。若已知氘原子的质量为2.0141u，氚原子的质量为3.0160u，氦原子的质量为4.0026u，中子的质量为1.0087u，1u=1.66×10^-27kg。

⑴写出氘和氚聚合的反应方程。

⑵试计算这个核反应释放出来的能量。

⑶若建一座功率为3.0×10⁵kW的核聚变电站，假设聚变所产生的能量有一半变成了电能，每年要消耗多少氘的质量？

(一年按3.2×10⁷s计算，光速c=3.00×10⁸m/s，结果取二位有效数字)

17.如图所示，静止在匀强磁场中的Li核俘获一个速度为V₀=7．7×10⁴ m／s的中子而发生核反应，Li+n→H+，若已知,He的速度为V₂=2．0×10⁴ m／s，其方向跟中子反应前的速度方向相同，求：

(1)H的速度多大?

(2)在图中画出粒子H和He的运动轨迹，并求它们的轨道半径之比．

(3)当粒子He旋转了3周时，粒子阳旋转几周?

16．科学家发现太空中的γ射线一般都是从很远的星体放射出来的，当γ射线爆发时，在数秒钟所产生的能量，相当于太阳在过去一百亿年所发生的能量总和的一千倍左右，大致相当于将太阳全部质量转变为能量的总和．科学家利用超级计算机对γ射线爆发的状态进行了模拟，发现γ射线爆发是起源于一个垂死的星球的"坍塌"过程，只有星球"坍塌"时所放出的能量，才可能发出这么巨大的能量，已知太阳光照射到地球上大约需要8min时间，由此来估算:宇宙中一次γ射线爆发放出的能量．(结果保留2位有效数字)

15、1956年，李政道和杨振宁提出在弱相互作用中宇称不守恒，并由吴健雄用Co放射源进行了实验验证，1957年李、杨两人为此获得诺贝尔物理学奖，Co的衰变方程是：，其中是反中微子，它的电荷为零，静止质量可认为是零，则衰变产物的质量数为　　　　 和核电荷数分别为　　　　

14.目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成。u夸克带电量为，d夸克带电量，e为基元电荷。质子由　 　　个u夸克和　　 个d夸克组成，中子由　　　 个u夸克和　　　　 个d夸克组成(填“1个”或“2个”).

13.α、β、γ三种粒子按其质量大小的顺序是________, 按穿透能力大小的顺序是________, 按其电离本领大小的顺序是________.