(4分)一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核,同时辐射一个…——2008 高考物理第 2 题答案解析

2008_北京卷

2008 北京 第 2 题 单选题 区分题
2008_北京卷

2.(4分)一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核,同时辐射一个γ光子.已知质子、中子、氘核的质量分别为 $\left. \mathrm { I m } _ { 1 } \cdot \mathrm { ~ m } _ { 2 } \cdot \mathrm { ~ m } _ { 3 } \right.$ ,普朗克常量为h,真空中的光速为c.下列说法正确的是(  )

A. 核反应方程是 $_ { 1 } ^ { 1 } \mathrm { H } + \begin{array} { l r } { 1 _ { \mathrm { n } } } & { \to } & { \ 3 _ { \mathrm { H } + \gamma } } \\ { 0 } & { } & { 1 } \end{array}$
B. 聚变反应中的质量亏损 $\Delta \mathrm { m } { = } \mathrm { m } _ { 1 } { + } \mathrm { m } _ { 2 } \cdot \mathrm { m } _ { 3 }$
C. 辐射出的γ光子的能量 $\mathrm { E } { = } \ \left( \mathrm { m } _ { 3 } - \mathrm { m } _ { 1 } - \mathrm { m } _ { 2 } \right)$ c
D. γ光子的波长λ $= \frac { h } { ( \mathtt { m } _ { 1 } + \mathtt { m } _ { 2 } - \mathtt { m } _ { 3 } ) \mathtt { c } ^ { 2 } }$
参考答案

B

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【解答】
(4分)一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核,同时辐射一个γ光子.已知质子、中子、氘核的质量分别为 $\left. \vert \mathbf { m } _ { 1 } , \ \mathbf { m } _ { 2 } \mathbf { . } \ \mathbf { m } _ { 3 } \right.$ ,普朗克常量为h,真空中的光速为c.下列说法正确的是(  )A.核反应方程是 $_ { 1 } ^ { 1 } \mathrm { H } + \begin{array} { l r } { 1 _ { \mathrm { n } } } & { \to } & { \ 3 _ { \mathrm { H } + \gamma } } \\ { 0 } & { } & { 1 } \end{array}$ B.聚变反应中的质量亏损 $\Delta \mathrm { m } { = } \mathrm { m } _ { 1 } { + } \mathrm { m } _ { 2 } \cdot \mathrm { m } _ { 3 }$ C.辐射出的γ光子的能量E= $( \mathbf { m } _ { 3 } - \mathbf { m } _ { 1 } - \mathbf { m } _ { 2 } )$ c

D.γ光子的波长λ $= \frac { h } { ( \mathtt { m } _ { 1 } + \mathtt { m } _ { 2 } - \mathtt { m } _ { 3 } ) \mathtt { c } ^ { 2 } }$

【考点】JI:爱因斯坦质能方程

【专题】54P:爱因斯坦的质能方程应用专题

【分析】解答本题需要掌握:核反应方程要遵循质量数和电荷数守恒;聚变反应后质量减小,放出能量;正确利用质能方程求释放的能量;掌握光子能量、频率、波长、光速之间关系

【解答】解:A、该核反应方程质量数不守恒,故A错误;

B、聚变反应中的质量亏损 $\Delta \bf { m } = ( \ m _ { 1 } \mathrm { { + } } \mathbf { m } _ { 2 } ) \mathrm { ~ \Omega ~ ~ } \mathbf { m } _ { 3 }$ ,故B正确;

C、聚变反应中亏损的质量转化为能量以光子的形式放出,故光子能量为E=($\mathbf { m } _ { 1 } \mathbf { + m } _ { 2 } \mathbf { \delta } \mathbf { - m } _ { 3 } ) \mathbf { \delta c } ^ { 2 }$ ,故C错误;

D、根据 $\mathrm { E = } \frac { \mathrm { h } \mathsf { c } } { \lambda } \mathrm { = \Gamma ( \ m _ { 1 } + m _ { 2 } \cdot \ m _ { 3 } ) \ } \mathsf { c } ^ { 2 }$ ,得光子的波长为: $\lambda { = } \frac { \mathrm { ~ h ~ } } { ( \mathtt { m } _ { 1 } + \mathtt { m } _ { 2 } { - } \mathtt { m } _ { 3 } ) \mathrm { ~ c ~ } }$ ,故D错误。

故选:B。

【点评】爱因斯坦质能方程为人类利用核能打开了大门,要正确理解质能方程中各个物理量是含义

✅ 来源:2008年 · 北京 · 2008_北京卷 · 第 2 题 · 本题已通过全部自动发布校验
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