綜合檢測5-資料下載頁
2024-12-09 05:14本頁面
【導(dǎo)讀】個選項中，至少有一項是符合題目要求的．全部選對的得4分，選對但不全的得。2分，選錯或不選的得0分). 1．現(xiàn)已建成的核電站發(fā)電的能量來自于(). B．人工放射性同位素放出的能量?，F(xiàn)在核電站所用原料主要是鈾，利用鈾裂變放出的核能發(fā)電，故。2．下列說法正確的是(). 7N＋11H→126C＋42He是α衰變方程。B．在地球上，人類還無法實現(xiàn)聚變反應(yīng)。D．世界現(xiàn)有核電站能夠進行聚變反應(yīng)而輸出核能。的條件不同，現(xiàn)在的核電站不能進行聚變反應(yīng)，故A、D錯誤；雖然人類已經(jīng)掌。D．發(fā)生核反應(yīng)時，反應(yīng)前物質(zhì)的總質(zhì)量大于反應(yīng)后的總質(zhì)量，這個反應(yīng)必。須吸收能量才能發(fā)生核反應(yīng)。方程式中Q1、Q2表示釋放的能量，相關(guān)的原子核質(zhì)量見下表：。到核力能夠發(fā)生作用的范圍內(nèi)。10．2021年9月28日，我國最新一代核聚變裝置“EAST”在安徽合肥首次。放電，顯示了“EAST”裝置具有良好的整體性能，使等離子體約束時間達1000s
【正文】 10－ 19 C＝ 10－ 17 C. (3)核外電子數(shù)等于核電荷數(shù)，故核外電子數(shù)為 88. (4)帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力充當(dāng)向心力，故有 qvB＝ mv2r ， r＝mvqB 兩種同位素具有相同的核電荷數(shù)，但質(zhì)量數(shù)不同，故 r226r228＝ 226228＝ 113114. 【答案】 (1)138 (2) 10－ 17 C (3)88 (4)113∶ 114 16． (18 分 )太陽現(xiàn)正處于主序星演化階段，它主要是由電子和 11H、 42He 等原子核組成，維持太陽輻射的是它內(nèi)部的核聚變反應(yīng)，核反應(yīng)方程是 2 0－ 1e＋ 411H→ 42He＋釋放的核能，這些能量最后轉(zhuǎn)化為輻射能，根據(jù)目前關(guān)于恒星演化的理論，若由于聚變反應(yīng)而使太陽中的 11H 核數(shù)目從現(xiàn)有數(shù)減少 10%，太陽將離開主序星階段而轉(zhuǎn)入紅巨星的演化階段，為了簡單，假定目前太陽全部由電子和 11H 核組成． (1)為了研究太陽演化進程，需知道目前太陽的質(zhì)量 M，已知地球半徑 R＝ 106 m．地球質(zhì)量 m＝ 1024 kg，日地中心的距離 r＝ 1011 m，地球表面處的重力加速度 g＝ 10 m/s2,1年約為 107秒，試估算目前太陽的質(zhì)量 M； (2)已知質(zhì)子質(zhì)量 mp＝ 10－ 27 kg， 42He 質(zhì)量 mα＝ 10－ 27 kg，電子質(zhì)量 me＝ 10－ 30 kg，光速 c＝ 3 108 m/s，求每發(fā)生一次題中所述的核聚變反應(yīng)所釋放的核能； (3)又知地球上與太陽光垂直的每平方米截面上，每秒通過的太陽輻射能 ω＝ 103 W/m2，試估算太陽繼續(xù)保持在主序星階段還有多少年的壽命 (估算結(jié)果只要求一位有效數(shù)字 )． 【解析】 (1)估算 太陽的質(zhì)量 M 設(shè) T 為地球繞日心運動的周期，則由萬有力定律和牛頓定律可知 GmMr2 ＝ m(2πT )2r， ① 地球表面處的重力加速度 g＝ GmR2② 由 ① 、 ② 式聯(lián)立解得 M＝ m(2πT )2 r3R2g③ 以題給數(shù)值代入，得 M＝ 2 1030 kg.④ (2)根據(jù)質(zhì)量虧損和質(zhì)能公式，該核反應(yīng)發(fā)生一次釋放的核能為 ΔE＝ (4mp＋ 2me－ mα)c2， ⑤ 代入數(shù)值，解得 ΔE＝ 10－ 12 J． ⑥ (3)根據(jù)題給假定 ，在太陽繼續(xù)保持在主星序階段的時間內(nèi)，發(fā)生題中所述的核聚變反應(yīng)的次數(shù)為 N＝ M4mp 10%⑦ 因此，太陽總共輻射出的能量為 E＝ NΔE 設(shè)太陽輻射是各向同性的，則每秒內(nèi)太陽向外放出的輻射能為 E′ ＝ 4πr2ω， ⑧ 所以太陽繼續(xù)保持在主星序的時間為 t＝ EE′ ⑨ 由以上各式解得 t＝ ?4mp＋ 2me－ 2mα?c24mp 4πr2ω 以題給數(shù)據(jù)代入，并以年為單位，可得 t＝ 1 1010年． 【答案】 (1)2 1030 kg (2) 10－ 12 J (3)1 1010年
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