13.(09·江苏卷物理·12.C)在衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。中微子的性质十分特别,因此在实验中很难探测。1953年,莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统,利用中微子与水中的核反应,间接地证实了中微子的存在。
(1)中微子与水中的发生核反应,产生中子()和正电子(),即中微子+→+,可以判定,中微子的质量数和电荷数分别是 。(填写选项前的字母)
(A)0和0 (B)0和1 (C)1和 0 (D)1和1
(2)上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇,与电子形成几乎静止的整体后,可以转变为两个光子(),即+2。已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31㎏,反应中产生的每个光子的能量约为 J。正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子,原因是 。
(3)试通过分析比较,具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。
答案:C.(1)A; (2),遵循动量守恒。
解析:(1)发生核反应前后,粒子的质量数和核电荷数均不变,据此可知中微子的质量数和电荷数分都是0,A项正确。
(2)产生的能量是由于质量亏损。两个电子转变为两个光子之后,质量变为零,由,故一个光子的能量为,带入数据得=J。
正电子与水中的电子相遇,与电子形成几乎静止的整体,故系统总动量为零,故如果只产生一个光子是不可能的,因为此过程遵循动量守恒。
12.(09·浙江自选模块·13)(3)水(包括海水)是未来的“煤炭”,能从根本上解决人类能源问题。这是指 (填“氢能”、“核能”、“氢能和核能”)和利用。请说明理由。
答案一:核能
因为海水中含有大量核聚变的材料氘,通过核聚变能够释放大量的核能。
答案:核能和氢能
因为海水中含有大量核聚变的材料氘,通过核聚变能够释放大量的核能。氢能有便于储存与运输的优点,也可以为解决能源问题做出贡献。
11.(09·浙江自选模块·13) “物理1-2”模块(2)科学家经过实验,发现在粒子(氦核),p(质子)及n(中子)这3种粒子中,中子的穿透能力最强,质子次之,粒子最弱。某同学对影响粒子穿透能力的因素提出了如下假设,合理的假设是 ( ABC )
A.穿透能力一定与粒子是否带电有关
B.穿透能力可能与粒子质量大小有关
C.穿透能力一定与粒子所带电荷量有关
D.穿透能力一定与质量大小无关,与粒子是否带电和所带电荷量有关
10.(09·浙江·15)氮原子核由两个质子与两个中子组成,这两个质子之间存在着万有引力、库伦力和核力,则3种力从大到小的排列顺序是 ( D )
A.核力、万有引力、库伦力 B.万有引力、库伦力、核力
C.库伦力、核力、万有引力 D.核力、库伦力、万有引力
解析:核力是强力,它能将核子束缚在原子核内。万有引力最弱,研究核子间相互作用时万有引力可以忽略。
9.(09·四川·18)氢原子能级的示意图如图所示,大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光a,从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光b,则 ( C )
A.氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出射线
B.氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时会辐射出紫外线
C.在水中传播时,a光较b光的速度小
D.氢原子在n=2的能级时可吸收任意频率的光而发生电离
8.(09·重庆·16)某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论,其中的两个核反应方程为++,++X+。方程式中1、表示释放的能量,相关的原子核质量见下表: ( B )
A X是, B. X是,
C, X是, D. X是,
7.(09·天津·6)下列说法正确的是 ( BD )
A.是衰变方程
B.是核聚变反应方程
C.是核裂变反应方程
D.是原子核的人工转变方程
解析:A选项中在质子的轰击下发生的核反应,属于人工转变,A错;C选项是α衰变,不是裂变,C错。
6.(09·安徽·14)原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源。当氖等离子体被加热到适当高温时,氖核参与的几种聚变反应可能发生,放出能量。这几种反应的总效果可以表示为
,由平衡条件可知 ( B )
A. k=1, d=4 B. k=2, d=2 C. k=1, d=6 D. k=2, d=3
解析:由质量数守恒和电荷数守恒,分别有,,解得 k=2,d=2。正确选项为B。
5.(09·广东物理·2)科学家发现在月球上含有丰富的(氦3)。它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料其参与的一种核聚变反应的方程式为。关于聚变下列表述正确的是
A.聚变反应不会释放能量 B.聚变反应产生了新的原子核
C.聚变反应没有质量亏损 D.目前核电站都采用聚变反应发电
解析:聚变反应时将质量较小的轻核聚变成质量较大的核,聚变过程会有质量亏损,要放出大量的能量。但目前核电站都采用采用铀核的裂变反应。因此B正确。
4.(09·上海物理·1)放射性元素衰变时放出三种射线,按穿透能力由强到弱的排列顺序是 ( B )
A.a射线,b射线,g射线 B.g射线,b射线,a射线,
C.g射线,a射线,b射线 D.b射线,a射线,g射线
解析:由于三种射线的能量不同,所以贯穿能力最强的是g射线,b射线次之,a射线最弱,故正确答案选B。
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