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(12分,2009年海南理综卷) (I)(5分)已知:功率为100W的灯泡消耗...

 (12分,2009年海南理综卷)

   (I)(5分)已知:功率为100W的灯泡消耗的电能的5%转化为所发出的可见光的能量,光速6ec8aac122bd4f6e,普朗克常量6ec8aac122bd4f6e,假定所发出的可见光的波长都是560nm,计算灯泡每秒内发出的光子数。

   (II)(7分)钚的放射性同位素6ec8aac122bd4f6e静止时衰变为铀核激发态6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e粒子,而铀核激发态6ec8aac122bd4f6e立即衰变为铀核6ec8aac122bd4f6e,并放出能量为6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e光子。已知:6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e粒子的质量分别为6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e

   (1)写出衰变方程;

   (2)已知衰变放出的光子的动量可忽略,球6ec8aac122bd4f6e粒子的动能。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 解析:    (I)一波长为的光子能量为(2分) 设灯泡每秒内发出的光子数为,灯泡电功率为, 则(2分) 式中,是灯泡的发光效率。 联立①②式得 代入题给数据得(1分,没写的,同样给这1分)    (Ⅱ)(1)衰变方程为 UU 或合起来有    (2分)    (2)上述衰变过程的质量亏损为  (1分) 放出的能量为  (1分) 此能量是轴核的动能、粒子的动能和光子的能量之和     (1分) 得 设衰变后的轴核和粒子的速度分别为和, 则由动量守恒有  (1分) 又由动能的定义知 解得 所以  代入题给数据得  (1分)
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考点分析:
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 据悉,中国第三代核电自主化依托项目——山东海阳核电站两台机组,已于2008年春季正式开工,在全世界引起了轰动。核能与在其他能源相比具有能量大、地区适应性强的优势。在核电站中,核反应堆释放的核能转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应,释放出大量核能。

   (1)核反应方程式6ec8aac122bd4f6eU+6ec8aac122bd4f6en→6ec8aac122bd4f6eBa+6ec8aac122bd4f6eKr+aX是反应堆中发生的许多核反应中的一种,n为中子,X为待求粒子,a为X的个数,则X为________,a=________。以mumBa、mKr分别表示6ec8aac122bd4f6eU、6ec8aac122bd4f6eBa6ec8aac122bd4f6eKr核的质量,mnmp分别表示中子、质子的质量,c为真空中的光速,则在上述核反应过程中放出的核能ΔE=__________________。

   (2)已知6ec8aac122bd4f6eU有一种同位素,比6ec8aac122bd4f6eU核多3个中子。某时刻,有一个这样的同位素核由静止状态发生6ec8aac122bd4f6e衰变时放出的6ec8aac122bd4f6e粒子的速度大小为v0,试求衰变后的残核初速度多大?

 

 

 

 

 

 

 

 

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 如图所示是一个物理演示实验,它显示:图中自由下落的物体AB经反弹后,B能上升到比初始位置高得多的地方。A是某种材料做成的实心球,质量m1=0.28 kg,在其顶部的凹坑中插着质量m2=0.10 kg的木棍BB只是松松地插在凹坑中,其下端与坑底之间有小空隙。将此装置从A下端离地板的高度H=1.25 m处由静止释放。实验中,A触地后在极短时间内反弹,且其速度大小不变;接着木棍B脱离球A开始上升,而球A恰好停留在地板上不再运动。求木棍B上升的高度。重力加速度g=10 m/s2

6ec8aac122bd4f6e  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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 (2009山东理综卷)

   (1)历史中在利用加速器实现的核反应,是用加速后动能为0.5MeV的质子6ec8aac122bd4f6eH轰击静止的X,生成两个动能均为8.9MeV的6ec8aac122bd4f6eHe.(1MeV=1.6×-13J)

①上述核反应方程为_____________________。

②质量亏损为_______________kg。

   (2)如图所示,光滑水平面轨道上有三个木块,ABC,质量分别为mA=mc=2mmB=mAB用细绳连接,中间有一压缩的弹簧 (弹簧与滑块不栓接)。开始时A、B以共同速度v0运动,C静止。某时刻细绳突然断开,AB被弹开,然后B又与C发生碰撞并粘在一起,最终三滑块速度恰好相同。求BC碰撞前B的速度。

6ec8aac122bd4f6e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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 太阳的能量来源是轻核的聚变,太阳中存在的主要元素是氢,核聚变反应可以看作是4个氢核结合成1个氦核同时放出2个正电子。该核反应方程为______________;由下表中有关数据计算出该聚变反应过程中释放的能量为_________ J(取1u = 6ec8aac122bd4f6ekg)。

粒子名称

质子p

α粒子

电子e

中子n

质量/ u

1.0073

4.0015

0.00055

1.0087

 

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 一个静止的氡核6ec8aac122bd4f6eRn放出α粒子后变成钋核6ec8aac122bd4f6ePo,已知放出的α粒子的动能为Eα。若衰变放出的能量全部变为反冲核和α粒子的动能,真空中的光速为c,上述核反应方程为______________,该反应中的质量亏损为____________________

 

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