原子能、粒子、宇宙习题.docx

原子能、粒子、宇宙 一、选择题 1．根据爱因斯坦的研究成果，物体的能量和质量的关系是 E=mc 2，这一关系叫爱因斯坦质能方 程．质子的质量为 mp，中子的质量为 mn，氦核的质量为 m ，下列关系式正确的是（ ）． A ． m (2mp 2mn ) ） B ． m (2 mp 2mn ) C． m (2mp 2mn ) D．以上关系式都不正确 2．氢核、中子、氘核质量分别为 m1、m2、 m3，那么氢核和中子结合为氘核时释放出的能量表达 式为（ ）． A ． m3c2 B． (m1+m 2)c C．(m3－ m1－ m2)c2 D． (m1+m2 －m3)c2 235 吸收一个慢中子后，分裂成 136 90 ，还放出（ ）． 3．92 U 54 Xe 和 38 Sr A．1个 粒子 B ．3 个中子 C．10 个中子 D． 10 个质子 4．以下说法正确的是（ ）． ．聚变是裂变的逆反应 ．如果裂变释放能量，则聚变反应必定吸收能量 C．聚变须将反应物加热至数百万度以上高温，显然是吸收能量 ．裂变与聚变均可释放巨大能量 5．关于反粒子，下列说法正确的是（ ）． ．电子的反粒子就是正电子，它的电荷量与电子相同，但带的是正电荷 ．质子的反粒子就是反质子，它的电荷量与质子相同，但带的是负电荷 C．粒子与它的反粒子质量相同 ．粒子与它的反粒子的物理性质相反 6．下列关于粒子分类的说法中正确的是（ ）． ．强子是参与强相互作用的粒子，质子是最早发现的强子 ．轻子是不参与强相互作用的粒子，每种轻子都有对应的反粒子 C．现代实验已经发现了轻子的内部结构 ．媒介子是传递各种相互作用的粒子 7．K －介子衰变的方程为： － － 0 － － 0 K →π +π，其中 K 介子和 π 介子带负的基元电荷， π 介子不带电． 一 个 K － 介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹是圆弧弧 PB ，两轨迹在 P 点相切， 如图所示． 它们的半径 RK － 与 － 此可知 π 的动量大小与 π的动量大小之比为（ ）． 0  AP，衰变后产生的 － π 介子的轨迹是圆 － 0 Rπ 之比为 2∶ 1，π 介子的轨迹未画出． 由 A ．1∶1 B． 1∶2 C．1∶3D．1∶6 二、填空题 8．原子核的质量小于组成它的核子的质量之和， 这个现象叫做 ________．不同原子核的比结合能 不一样， ________的核的比结合能最大．这些核 ________． 9．太阳每秒辐射的能量为 3.8 ×1026 J，则其质量每秒减少 ________kg． －25 10．一个铀核衰变为钍时释放一个 粒子，已知铀核的质量是 3.853131 ×10 kg，钍核的质量为 － 25 kg ， 粒子的质量为 6.64672 ×10 － 27 3.786567 ×10 kg ，在这个衰变过程中释放出的能量等于 ________J．（结果保留两位有效数字） 11．质子、中子和氘核的质量分别为 m1、m2 和 m3，质子和中子结合成氘核时，发出一个 光子， 已知普朗克常量为 h，真空中的光速为 c，则 光子的频率为 ________． 第 1 页 12．完成下列反应方程． 17 4N 2 4He ________ 11H ； 126C 24 He ________ 11H ； ________ 24 He 126 C 10 n ； 1840 Ar ________ 2043 Ca 10 n ． 13．一个锂核（ 37 Li ）受到一个质子的轰击， 变成两个 粒子，这一过程的核反应方程是 ________．已 知一个氢原子的质量是 － 27 kg，一个锂原子的质量是 11.6505 － 27 1.6736 ×10 ×10 kg，一个氦原子的质量是 6.6466 ×10 －27 ________J．（最后结果取三位有效数字） kg，上述核反应所释放的能量等于 14．一个电子和一个正电子对撞发生 “湮灭 ”而转化为一对光子．设正、负电子对撞前的质量均为 m，动能均为 Ek，光速为 c，普朗克常量为 h，则对撞过程中的质量亏损为 ______；转化成的光子在真 空中波长 =______ ． 15．重核的裂变反应、链式反应、轻核的聚变反应三者中，临界体积是 ________的条件， 107℃以 上的高温是 ________需要的条件． 16．一个铀 235 核裂变时释放出 196 MeV 的能量，则 1 kg 铀 235 完全裂变时所放出的能量为 ________J，它相当于 ________t 优质煤完全燃烧时放出的能量． （煤的热值为 3.36 ×106 J） 三、解答题 17． 1993 年，中国科学院上海原子核研究所制得了一种新的