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    2008年北京奥运会场馆周围80%～90%的路灯将利用太阳能发电技术来供电，奥运会90%的洗浴热水将采用全玻真空太阳能集热技术．科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部4个氢核（
    11
    H）转化成一个氦核（
    24
    He）和两个正电子（
    10
    e）并放出能量．（已知质子质量mP=1.0073u，α粒子的质量mα=4.0015u，电子的质量me=0.0005u．1u的质量相当于931．MeV的能量．）
    （1）写出该热核反应方程；
    （2）一次这样的热核反应过程中释放出多少MeV的能量？（结果保留四位有效数字）
    （1）根据质量数和电荷数守恒有：
    411H→24He+210e　
    答：该热核反应方程：411H→24He+210e　
    （2）根据质能方程有：
    △m=4mP-mα-2me
    △m=4×1.0073u-4.0015u-2×0.0005u=0.0267 u　
    △E=△mc2=0.0267 u×931.5MeV/u=24.87 MeV 　
    答：一次这样的热核反应过程中释放出24.87 MeV的能量．
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    物体运动时的能量和静止时的能量之差就是物体的动能Ek，试利用质能方程E=mc2，证明宏观低速物体的动能为Ek=
    1
    2
    mv2．[可能用到的数学知识：当|x|＜＜1时，（1+x）n=1+nx]．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    为确定爱因斯坦质能联系方程ΔE=Δmc2的正确性，设计了如下实验：用动能为E1="0.9 " MeV的质子去轰击静止的锂核Ｌi，生成两个α粒子，测得这两个α粒子的动能之和为E="19.9" MeV.
    (1)写出该核反应方程；
    (2)计算核反应过程中释放出的能量ΔE；
    (3)通过计算说明ΔE=Δmc2的正确性.(计算中质子、α粒子和锂核Ｌi的质量分别取：mp="1.007" 3  u，mα="4.001" 5  u，mＬi="7.016" 0  u)

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

    已知质子的质量为1.007227 u，中子的质量为1.008665 u，它们结合成碳核的质量为12.000000 u，放出的能量为______MeV.

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    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

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    （选做题）（请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡相应的答题区域内作答，如都作答则按A、B两小题评分）
    A．（选修模块3-3）
    如图所示，某种自动洗衣机进水时，洗衣机缸内水位升高，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量．
    （1）当洗衣缸内水位缓慢升高时，设细管内空气温度不变，
    则被封闭的空气______
    A．分子间的引力和斥力都增大
    B．分子的热运动加剧
    C．分子的平均动能增大
    D．体积变小，压强变大
    （2）若密闭的空气可视为理想气体，在上述（1）中空气体积变化的过程中，外界对空气做了
    0.6J的功，则空气______（选填“吸收”或“放出”）了______J的热量；当洗完衣服缸内
    水位迅速降低时，则空气的内能______（选填“增加”或“减小”）．
    （3）若密闭的空气体积V=1L，密度ρ=1.29kg/m3，平均摩尔质量M=0.029kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，试估算该气体分子的总个数（结果保留一位有效数字）．
    B．（选修模块3-4）
    （1）下列说法正确的是______
    A．光的偏振现象说明光是纵波
    B．全息照相利用了激光相干性好的特性
    C．光导纤维传播光信号利用了光的全反射原理
    D．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变大
    （2）如图1所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，波的传播速度v=2m/s，试回答下列问题：
    ①x=4m处质点的振动函数表达式y=______cm；
    ②x=5m处质点在0～4.5s内通过的路程s=______cm．
    （3）如图2所示，直角三角形ABC为一三棱镜的横截面，
    ∠A=30°．一束单色光从空气射向BC上的E点，并
    偏折到AB上的F点，光线EF平行于底边AC．已
    知入射方向与BC的夹角为θ=30°．试通过计算判断光在F点能否发生全反射．
    C．（选修模块3-5）
    （1）如图所示，小车与木箱紧挨着静放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，关于上述过程，下列说法中正确的是______
    A．男孩和木箱组成的系统动量守恒
    B．小车与木箱组成的系统动量守恒
    C．男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒
    D．木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同
    （2）若氢原子的基态能量为E（E＜0），各个定态的能量值为En=E/n2（n=1，2，3…），则为使一处于基态的氢原子核外电子脱离原子核的束缚，所需的最小能量为______；若有一群处于n=2能级的氢原子，发生跃迁时释放的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功至多为______（结果均用字母表示）．
    （3）在某些恒星内，3个α粒子可以结合成一个612C核，已知612C核的质量为1.99502×10-26kg，α粒子的质量为6.64672×10-27kg，真空中的光速c=3×108m/s，计算这个反应中所释放的核能（结果保留一位有效数字）．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

    1967年6月17日，我国第一颗氢弹爆炸成功，如图所示．氢弹首先由普通炸药引爆______，再利用它产生的高温高压引爆热核材料．若聚变方程为
    21
    H+
    31
    H-→
    42
    He+
    10
    n+17.6MeV．氢弹爆炸放出的能量相当于引爆300万吨TNT，已知1kgTNT炸药爆炸时放出的能量为4.2×106J，则氢弹爆炸时内部发生聚变反应的次数为______次．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    下列说法中正确的是
    A．牛顿运动定律在任何情况下都是成立的
    B．在任何参考系中，物体的运动速度都不能超过光速
    C．一条沿自身长度方向高速运动的杆，其长度总比杆静止时的长度大
    D．同样的两件事，在不同的参考系中观测，时间间隔都相同

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

    “世界物理年”决议的作出是与爱因斯坦的相对论时空观有关．一个时钟，在它与观察者有不同相对速度的情况下，时钟的频率是不同的，它们之间的关系如图所示．由此可知，当时钟和观察者的相对速度达到0.6c（c为真空中的光速）时，时钟的周期大约为______．在日常生活中，我们无法察觉时钟周期的变化的现象，是因为观察者相对于时钟的运动速度______．若在高速运行的飞船上有一只表，从地面上观察，飞船上的一切物理、化学过程和生命过程都变______（填“快”或“慢”）了．

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