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          共50条信息

            • 1． 2016年2月11日，美国“激光干涉引力波天文台”（LIGO）团队向全世界宣布发现了引力波，这个引力波来自于距离地球13亿光年之外一个双黑洞系统的合并．已知光在真空中传播的速度为c，太阳的质量为M0，万有引力常量为G． 
              （1）两个黑洞的质量分别为太阳质量的26倍和39倍，合并后为太阳质量的62倍．利用所学知识，求此次合并所释放的能量． 
              （2）黑洞密度极大，质量极大，半径很小，以最快速度传播的光都不能逃离它的引力，因此我们无法通过光学观测直接确定黑洞的存在．假定黑洞为一个质量分布均匀的球形天体． 
              a．因为黑洞对其他天体具有强大的引力影响，我们可以通过其他天体的运动来推测黑洞的存在．天文学家观测到，有一质量很小的恒星独自在宇宙中做周期为T，半径为r0的匀速圆周运动．由此推测，圆周轨道的中心可能有个黑洞．利用所学知识求此黑洞的质量M； 
              b．严格解决黑洞问题需要利用广义相对论的知识，但早在相对论提出之前就有人利用牛顿力学体系预言过黑洞的存在．我们知道，在牛顿体系中，当两个质量分别为m1、m2的质点相距为r时也会具有势能，称之为引力势能，其大小为Ep=-G
              m1m2
              r
              （规定无穷远处势能为零）．请你利用所学知识，推测质量为M′的黑洞，之所以能够成为“黑”洞，其半径R最大不能超过多少？
              难度：中等
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            • 2． 静止的原子核X，自发发生反应X→Y+Z，分裂成运动的新核Y和Z，同时产生一对彼此向相反方向运动的光子，光子的能量均为E．已知X、Y、Z的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c，求：
              ①反应放出的核能△E；
              ②新核Y的动能EkY．
              难度：中等
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            • 3． 某些建筑材料可产生放射性气体氡，氡可以发生α或β衰变，如果人长期生活在氡浓度过高的环境中，那么氡会经过人的呼吸道沉积在肺部，并放出大量的射线，从而危害人体健康．原来静止的氡核（
               
              222
              86
              Rn）发生一次α哀变生成新核钋（Po），并放出一个频率为v的γ光子．
              （1）写出衰变的核反应方程：
              （2）若已知衰变放出的a粒子动能为E，衰变过程中总的质量亏损为多少？（已知普朗克常量为h，光在真空中的传播速度为c，忽略光子动量但考虑其能量）
              难度：中等
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            • 4． 在所有能源中，核能具有能量密度大、区域适应性强的优势．在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能．核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量的核能．
              （1）核反应方程
               
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              U+
               
              1
              0
              n→
               
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              Ba+
               
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              Kr+aX是反应堆中发生的许多核反应中的一种，则a的值为多少，X表示哪一种核？
              （2）上述反应中，分别用mU、mB、mK表示
               
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              U、
               
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              Ba、
               
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              Kr的质量，用mn和mp表示中子和质子的质量，则该反应过程中释放的核能为多少？
              （3）有一座核能发电站，发电能力P=1×106kW，核能转化为电能的效率η=45%，设反应堆中发生的裂变反应全是（1）中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能E1=2.78×10-11J，铀核的质量mU=3.9×10-25kg，求每年（365天）需要消耗的铀的质量．（结果保留2位有效数字）
              难度：中等
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            • 5． 2009年12月28日，山东海阳核电站一期工程举行开工仪式．工程规划建设两台125万千瓦的AP1000三代核电机组．如果铀235在中子的轰击下裂变为Sr和Xe，质量mU=235.043 9u，mn=1.0087u，mSr=89.9077u，mXe=135.9072u．
              ①写出裂变方程：
              ②求出一个铀核裂变放出的能量；
              ③若铀矿石的浓度为3%，一期工程建成后，一年将消耗多少吨铀矿石？
              难度：中等
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            • 6． 太阳内部持续不断地发生着4个质子聚变为一个氦核的热核反应，这个核反应释放出的大量能量就是太阳的能源．求：
              （1）写出这个核反应方程．
              （2）这一核反应能释放多少能量？
              （3）已知太阳每秒释放的能量为3.8×1026，则太阳每秒减少的质量为多少kg？（e为正电子符号，质子质量mp=1.0073u，α粒子质量m=4.0015u，电子质量me=0.00055u，1u质量相当于931.5MeV 能量）
              难度：中等
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            • 7． 静止的锂核（）俘获一个速度为7.7×106m/s的中子，发生核反应后若只产生了两个新粒子，其中一个粒子为氦核（），它的速度大小是8.0×106m/s，方向与反应前的中子速度方向相同．
              ①写出此核反应的方程式；
              ②求反应后产生的另一个粒子的速度大小及方向；
              ③此反应过程中是否发生了质量亏损，说明依据．
              难度：中等
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            • 8． 已知一个氢原子的质量是1.6736×10-2kg，一个锂原子的质量是11.6505×10-2kg，一个氦原子的质量是6.6466×10-27kg，则当一个锂核（锂7）受到一个质子的轰击，变成两个α粒子时所释放的能量是多少？
              难度：中等
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            • 9． 一个质子和两个中子聚变成一个氚核，反应中释放的核能△E=6.2377MeV，已知质子（
               
              1
              1
              H）的质量mP=1.0073u，中子（
               
              1
              0
              n              ）的质量mn=1.0087u，1u相当于931.5MeV
              （1）写出核反应方程式
              （2）求氚核质量mH
              （3）求氚核比结合能是多少？
              难度：中等
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            • 10． 两个氘核以相等动能Ek=0.5MeV相向运动并发生正碰，产生一个中子和一个氦核，已知氘核质量m0=2.0136u，氦核质量mHe=3.0150u，中子质量mn=1.0087u．
              （1）写出核反应方程；
              （2）计算释放多少核能；
              （3）若反应后释放的核能全部转化为动能，求中子和氦核的动能分别为多少．
              难度：中等
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