有一種聚變反應(yīng)是：四個氫核聚變成一個氦核，同時放出兩個正電子.求：

(1)該聚變反應(yīng)釋放多少能量？

(2)若1 g氫完全聚變，能釋放多少能量？

(3)1 g氫完全聚變，釋放的能量相當(dāng)于多少煤完全燃燒放出的熱能？(已知煤的燃燒值q=3.36×107 J/kg，氫核質(zhì)量為1.008 142 u，氦核質(zhì)量為4.001 509 u)

(1)4.625×10-12 J  (2)6.96×1011 J  (3)2.08×104 kg


解析:

(1)核反應(yīng)方程為：，所以Δm=4×1.008 142 u-4.001 509 u=0.030 959 u

ΔE=Δmc2=0.030 959 uc2=0.030 959×931.5 MeV=0.030 959×931.5×106×1.6×10-19 J=4.625×10-12 J.

(2)1 g氫聚變釋放的能量為：E=×6×1023×4.625×10-12 J=6.96×1011 J.

(3)相當(dāng)于煤完全燃燒的質(zhì)量m為：m= kg=2.08×104 kg.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

精英家教網(wǎng)（1）判斷以下說法的正誤，在相應(yīng)的括號內(nèi)打“√”或“×”
A．普朗克在研究黑體輻射問題中提出了能量子假說
 

B．康普頓效應(yīng)說明光子有動量，即光具有有粒子性
 

C．玻爾建立了量子理論，成功解釋了各種原子發(fā)光現(xiàn)象
 

D．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子的核式結(jié)構(gòu)
 

（2）氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器．它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動可視為沒有摩擦．我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌以及滑塊A和B來驗(yàn)證動量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示（彈簧的長度忽略不計），采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
A．用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB；
B．調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平；
C．在A和B間放入一個被壓縮的輕彈簧，用電動卡銷鎖定，靜止地放置在氣墊導(dǎo)軌上；
D．用刻度尺測出A的左端至C板的距離L1．
E．按下電鈕放開卡銷，同時使分別記錄滑塊A、B運(yùn)動時間的計時器開始工作．當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時停止計時，記下A、B分別到達(dá)C、D的運(yùn)動時間t1和t2．
本實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測量的物理量是
 
，利用上述測量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證動量守恒定律的表達(dá)式是
 
．
（3）2008年北京奧運(yùn)會場館周圍 80%～90% 的路燈將利用太陽能發(fā)電技術(shù)來供電，奧運(yùn)會90%的洗浴熱水將采用全玻真空太陽能集熱技術(shù)．科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)太陽發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應(yīng)，即在太陽內(nèi)部4個氫核（
 
1
1
H）轉(zhuǎn)化成一個氦核（_4He）和兩個正電子（_0e）并放出能量．已知質(zhì)子質(zhì)量mP=1.0073u，α粒子的質(zhì)量mα=4.0015u，電子的質(zhì)量me=0.0005u． 1u的質(zhì)量相當(dāng)于931．MeV的能量．
①寫出該熱核反應(yīng)方程；
②一次這樣的熱核反應(yīng)過程中釋放出多少M(fèi)eV的能量？（結(jié)果保留四位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)（1）下列說法正確的是
A．a(chǎn)粒子大角度散射表明a粒子很難進(jìn)入原子內(nèi)部
B．極限頻率越大的金屬材料逸出功越大
C．聚變反應(yīng)有質(zhì)量虧損，質(zhì)量數(shù)不守恒
D．γ射線是一種波長很短的電磁波
E．
 
82
34
Se→
 
82
36
Kr+2
 
0
-1
e是重核裂變
（2）質(zhì)量為M的滑塊由水平軌道和豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道組成，放在光滑的水平面上．滑塊開始時靜止，質(zhì)量為m的物塊從圓弧軌道的最高點(diǎn)由靜止開始滑下，以速度v從滑塊的水平軌道的左端滑出，如圖所示．已知M：m=3：1，物塊與水平軌道之間有摩擦，圓弧軌道的半徑為R 
①求物塊從軌道左端滑出時，滑塊M的速度的大小；
②若滑塊靜止在水平面上，物塊從左端沖上滑塊，要使物塊m不會越過滑塊，求物塊沖上滑塊的初速度應(yīng)滿足的條件．

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科目：高中物理 來源： 題型：

有一種聚變反應(yīng)是：四個氫核聚變成一個氦核，同時放出兩個正電子.求：

(1)該聚變反應(yīng)釋放多少能量？

(2)若1 g氫完全聚變，能釋放多少能量？

(3)1 g氫完全聚變，釋放的能量相當(dāng)于多少煤完全燃燒放出的熱能？(已知煤的燃燒值q=3.36×107 J/kg，氫核質(zhì)量為1.008 142 u，氦核質(zhì)量為4.001 509 u)

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（選修3-5模塊選做題）

（1）判斷以下說法的正誤，在相應(yīng)的括號內(nèi)打“√”或“×”。

A．普朗克在研究黑體輻射問題中提出了能量子假說（    ）

B．康普頓效應(yīng)說明光子有動量，即光具有粒子性（    ）

C．玻爾建立了量子理論，成功解釋了各種原子發(fā)光現(xiàn)象（    ）

D．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子的核式結(jié)構(gòu)（    ）

（2）氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器。它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動可視為沒有摩擦。我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌以及滑塊A和B來驗(yàn)證動量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示（彈簧的長度忽略不計），采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A．用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB；

B．調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平；

C．在A和B間放入一個被壓縮的輕彈簧，用電動卡銷鎖定，靜止地放置在氣墊導(dǎo)軌上；

D．用刻度尺測出A的左端至C板的距離L1；

E．按下電鈕放開卡銷，同時使分別記錄滑塊A、B運(yùn)動時間的計時器開始工作。當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時停止計時，記下A、B分別到達(dá)C、D的運(yùn)動時間t1和t2。

本實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測量的物理量是_____________，利用上述測量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證動量守恒定律的表達(dá)式是_____________。

（3）2008年北京奧運(yùn)會場館周圍80％—90％的路燈將利用太陽能發(fā)電技術(shù)來供電，奧運(yùn)會90％的洗浴熱水將采用全玻璃真空太陽能集熱技術(shù)�？茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn)太陽發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應(yīng)，即在太陽內(nèi)部4個氫核（）轉(zhuǎn)化成一個氦核（）和兩個正電子（）并放出能量。已知質(zhì)子質(zhì)量mp=1.007 3 u，α粒子的質(zhì)量mα=4.001 5 u，電子的質(zhì)量me=0.000 5 u。1 u的質(zhì)量相當(dāng)于931 MeV的能量。

①寫出該熱核反應(yīng)方程；

②一次這樣的熱核反應(yīng)過程中釋放出多少兆電子伏的能量?（結(jié)果保留四位有效數(shù)字）

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