高中物理常用裂变反应堆的类型计算题

核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源。近年来，受控核聚变的科学可行性已得到验证，目前正在突破关键技术，最终将建成商用核聚变电站。一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘（又叫重氢）和氚（又叫超重氢）聚合成氦，并释放一个中子。若已知氘原子的质量为2.0141u，氚原子的质量为3.0160u，氦原子的质量为4.0026u，中子的质量为1.0087u，1u＝1.66×10^-27kg。
（1）写出氘和氚聚合的反应方程。
（2）试计算这个核反应释放出来的能量。
（3）若建一座功率为3.0×10⁵kw的核聚变电站，假设聚变所产生的能量有一半变成了电能，每年要消耗多少氘的质量？（一年按3.2×10⁷s计算，光速c＝3.00×10⁸m/s，结果取二位有效数字）

(1)研究发现两个氘核(H)可聚变成He，已知氘核的质量为2.013 6 u，中子的质量为1.008 7 u， He核质量为3.015 0 u．若质量亏损1 u对应的核能为931.5 MeV，则两个氘核聚变成He核的核反应方程为________________；上述反应中释放的核能为________．
(2)如图所示，光滑水平面上三个物块A、B、C，A、B间有压缩且被锁定的轻弹簧，三物块均处于静止状态．现解除对弹簧的锁定，B离开弹簧后，以速度v₀与C相碰，最终B与A运动的速度相同，已知m_A＝6 kg，m_B＝1 kg，m_C＝14 kg，求B与C相碰后C的速度大小．

(1)我国科学家经过艰苦努力，率先建成了世界上第一个全超导托克马克试验装置并调试成功．这种装置被称为“人造太阳”，它能够承受上亿摄氏度高温且能够控制等离子态的核子发生聚变并稳定持续地输出能量，就像太阳一样为人类提供无限清洁能源．在该装置内发生的核反应方程是H＋H―→He＋X，其中粒子X的符号是________．已知H的质量是m₁， H的质量是m₂，He的质量是m₃，X的质量是m₄，光速是c，则发生一次上述聚变反应所释放的核能表达式为___________________________________________．
(2)光滑水平面上静止放置一长方形木板B，B的质量为M＝2 kg，B的右端离竖直墙6 m．现有一小物体A，其质量m＝1 kg，以v₀＝6 m/s的速度从B的左端水平滑上B，如图所示．A和B之间的动摩擦因数μ＝0.4，B与墙碰撞时间极短，且碰撞时无能量损失．要使A最终不脱离B，B的最短长度是多少？

〔物理选修3—5〕
（1）下列说法中正确的是      （填入选项前的字母，有填错的不得分）

A．光电效应实验证实了光具有粒子性

B．太阳辐射能量主要来自太阳内部的裂变反应

C．按照玻尔理论，电子沿某一轨道绕核运动，若其圆周运动的频率是ν，则其发光频率也是ν

D．质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2和m3，当一个质子和一个中子结合成一个氘核时，释放的能量是(m1+m2-m3)c^2

（2）光滑水平面上，用弹簧相连接的质量均为2 kg的A、B两物体都以v₀=6m/s速度向右运动，弹簧处于原长。质量为4 kg的物体C静止在前方，如图所示，B与C发生碰撞后粘合在一起运动，求：
①B、C碰撞刚结束时的瞬时速度；
②在以后的运动过程中，物体A是否会有速度等于零的时刻？试通过定量分析，说明你的理由。

［物理——选修3－5］
（1）下列说法正确的是：

A．实际上，原子中的电子没有确定的轨道，但在空间各处出现的概率具有一定的规律

B．核力是短程力，且总表现为吸引力，从而使核子结合在一起

C．太阳辐射能量主要来源于重核裂变

D．各种原子的发射光谱都是线状谱

（2）一炮弹质量为m，以一定的倾角斜向上发射。到达最高点时速度为v，炮弹在最高点爆炸成两块。其中一块沿原轨道返回，质量为m/2，求爆炸过程中系统增加的机械能。