構(gòu)成物質(zhì)世界的基本粒子有電子、質(zhì)子、中子、介子、超子等，有趣的是不少粒子都有對(duì)應(yīng)的反粒子，例如質(zhì)子對(duì)應(yīng)有反質(zhì)子，電子對(duì)應(yīng)有反電子（正電子）等.反粒子與正粒子有完全相同的質(zhì)量，卻帶有等量異種電荷，具有完全相反的電磁性質(zhì).物理學(xué)家推測(cè)，既然有反粒子存在，就有可能有由反粒子組成的反物質(zhì)存在，所以尋找反物質(zhì)是當(dāng)前科學(xué)家關(guān)心的科研熱點(diǎn)之一.
1998年6月，由我國(guó)科學(xué)家研制的阿爾法質(zhì)譜儀，由“發(fā)現(xiàn)號(hào)”航天飛機(jī)搭載升空，尋找宇宙中反物質(zhì)存在的證據(jù).質(zhì)譜儀的核心部分如圖2所示，PQ、MN是兩個(gè)平行板，它們之間存在一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，磁場(chǎng)方向與兩板平行，宇宙射線中的各種粒子從板PQ中央的小孔Ｏ垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，在磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)并打在附有感光底片的板MN上，留下痕跡.
（1）已知PQ與MN之間的距離為a，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，宇宙射線中的氫核的質(zhì)量為m，帶電量為e，以速度v從小孔O垂直PQ進(jìn)入質(zhì)譜儀的磁場(chǎng)區(qū)，求氫核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；
（2）求氫核在ＭN上留下的痕跡與正對(duì)O點(diǎn)的O′點(diǎn)的距離b；
（3）若宇宙射線中的反氦核和反氫核以相同的速度進(jìn)入質(zhì)譜儀的磁場(chǎng)區(qū)，它們?cè)贛N上留下的痕跡分別在什么位置？它們與O′點(diǎn)的距離各是多大？

構(gòu)成物質(zhì)世界的基本粒子有電子、質(zhì)子、中子、介子、超子等，有趣的是不少粒子都有對(duì)應(yīng)的反粒子，例如質(zhì)子對(duì)應(yīng)的有反質(zhì)子，電子對(duì)應(yīng)的有反電子（正電子）等．反粒子與正粒子有完全相同的質(zhì)量，卻帶有等量異種電荷，具有完全相反的電磁性質(zhì)．物理學(xué)家推測(cè)，既然有反粒子存在，就可能有由反粒子組成的反物質(zhì)存在，所以尋找反物質(zhì)是當(dāng)前科學(xué)家關(guān)心的科研熱點(diǎn)之一．1998年6月，我國(guó)科學(xué)家和工程師研制的阿爾法磁譜儀由“發(fā)現(xiàn)號(hào)”航天飛機(jī)搭載升空，尋找宇宙中反物質(zhì)存在的證據(jù)．磁譜儀的核心部分如圖所示，PQ、MN是兩個(gè)平行板，它們之間存在一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，磁場(chǎng)方向與兩板平行，宇宙射線中的各種粒子從板PQ中央的小孔O垂直PQ板進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，在磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)并打在附有感光底片的板MN上，留下痕跡．

 

　�。�1）已知PQ與MN之間的距離為a，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，宇宙射線中的氫核的質(zhì)量為m，帶電量為e，以速度v從小孔O垂直PQ板進(jìn)入磁譜儀的磁場(chǎng)區(qū)．請(qǐng)畫出它進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)后軌跡的示意圖，并求出氫核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑．

　�。�2）求氫核在MN上留下的痕跡與正對(duì)O點(diǎn)的O′點(diǎn)的距離b．

　　（3）若宇宙射線中的反氦核和反氫核以相同的速度進(jìn)入磁譜儀的磁場(chǎng)區(qū)，它們?cè)?/span>MN上留下的痕跡分別在什么位置？它們與O′點(diǎn)的距離各多大？

 

構(gòu)成物質(zhì)世界的基本粒子有電子、質(zhì)子、中子、介子、超子等，有趣的是不少粒子都有對(duì)應(yīng)的反粒子，例如質(zhì)子對(duì)應(yīng)的有反質(zhì)子，電子對(duì)應(yīng)的有反電子（正電子）等．反粒子與正粒子有完全相同的質(zhì)量，卻帶有等量異種電荷，具有完全相反的電磁性質(zhì)．物理學(xué)家推測(cè)，既然有反粒子存在，就可能有由反粒子組成的反物質(zhì)存在，所以尋找反物質(zhì)是當(dāng)前科學(xué)家關(guān)心的科研熱點(diǎn)之一．1998年6月，我國(guó)科學(xué)家和工程師研制的阿爾法磁譜儀由“發(fā)現(xiàn)號(hào)”航天飛機(jī)搭載升空，尋找宇宙中反物質(zhì)存在的證據(jù)．磁譜儀的核心部分如圖所示，PQ、MN是兩個(gè)平行板，它們之間存在一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，磁場(chǎng)方向與兩板平行，宇宙射線中的各種粒子從板PQ中央的小孔O垂直PQ板進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，在磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)并打在附有感光底片的板MN上，留下痕跡．

 

　�。�1）已知PQ與MN之間的距離為a，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，宇宙射線中的氫核的質(zhì)量為m，帶電量為e，以速度v從小孔O垂直PQ板進(jìn)入磁譜儀的磁場(chǎng)區(qū)．請(qǐng)畫出它進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)后軌跡的示意圖，并求出氫核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑．

　　（2）求氫核在MN上留下的痕跡與正對(duì)O點(diǎn)的O′點(diǎn)的距離b．

　�。�3）若宇宙射線中的反氦核和反氫核以相同的速度進(jìn)入磁譜儀的磁場(chǎng)區(qū)，它們?cè)?/span>MN上留下的痕跡分別在什么位置？它們與O′點(diǎn)的距離各多大？

 

構(gòu)成物質(zhì)世界的基本粒子有電子、質(zhì)子、中子、介子、超子等，有趣的是不少粒子都有對(duì)應(yīng)的反粒子．例如質(zhì)子對(duì)應(yīng)的有反質(zhì)子．電子對(duì)應(yīng)的有反電子(正電子)等．反粒子與正粒子有完全相同的質(zhì)量，卻帶有等量異種電荷，具有完全相反的電磁性質(zhì)．物理學(xué)家推測(cè)，既然有反粒子存在，就可能有反粒子組成的反物質(zhì)存在，所以尋找反物質(zhì)是當(dāng)前科學(xué)家關(guān)心的科研熱點(diǎn)之一．1998年6月，我國(guó)科學(xué)家和工程師研制的阿爾法磁譜儀由“發(fā)現(xiàn)號(hào)”航天飛機(jī)搭載升空，尋找宇宙中反物質(zhì)存在的證據(jù)．磁譜儀的核心部分如圖所示，PQ，MN是兩個(gè)平行板，它們之間存在一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，磁場(chǎng)方向與兩板平行．宇宙射線中的各種粒子從板PQ中央的小孔O垂直PQ板進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，在磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)并打在附有感光底片的板MN上，留下痕跡．

假設(shè)宇宙射線中存在氫核、反氫核、氦核、反氦核四種粒子，它們以相同速度v從小孔O垂直PQ板進(jìn)入磁譜儀的磁場(chǎng)區(qū)，并打在感光底片上的a，b，c，d四點(diǎn)，已知?dú)浜速|(zhì)量為m，電荷量為e，PQ與MN間的距離為L(zhǎng)，ad間的距離為2L．

(1)指出a，b，c，d四點(diǎn)分別是由哪種粒子留下的痕跡？(不要求寫出判斷過(guò)程)

(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大？

(3)bc兩點(diǎn)之間的距離為多少？

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和生產(chǎn)力的發(fā)展，能源構(gòu)成也在不斷地發(fā)生變化。圖4反映了能源消費(fèi)構(gòu)成的變化。請(qǐng)完成31～36題：

圖4

31.大約在　　　世紀(jì)　　　年代以后，人類利用化石能源（煤炭、石油、天然氣）的比重超過(guò)了生物能源。造成這種變化的歷史條件是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

32.據(jù)測(cè)算，我國(guó)工業(yè)產(chǎn)品能源、原材料的消耗占企業(yè)生產(chǎn)成本的75%左右，如果能降低1個(gè)百分點(diǎn)，就能取得100多億元的效益。我國(guó)應(yīng)采取哪些措施降低能耗？

33.在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能轉(zhuǎn)化為電能。核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量核能。

（1）核反應(yīng)方程式U+n→Ba+Kr+aX是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，n為中子，X為待求粒子，a為X的個(gè)數(shù)，則X為　　　，a =　　　。以,m _U、m _{B a}、m _{K r}分別表示U、Ba、Kr核的質(zhì)量，m_n、m_p分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量，c為光在真空中傳播的速度，則在上述核反應(yīng)過(guò)程中放出的核能ΔE=　                 　　。

（2）有一座發(fā)電能力為P=1.00×10⁶kW的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能的效率η=40%。假定反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)全是本題（1）中的核反應(yīng)，已知每次核反應(yīng)過(guò)程放出的核能ΔE=2.78×10^－11 J，U核的質(zhì)量m_U=390×10^－27 kg。求每年（1年=3.15×10⁷ s）消耗的U的質(zhì)量。

34.自然界中的鈾和鈷都有同位素。

（1）鈾主要以三種同位素的形式存在，三種同位素的原子百分含量分別為U 0.005%、U 0.72%、U 99.275%。請(qǐng)列出計(jì)算U元素近似原子量的計(jì)算式（不必算出具體數(shù)值）：　　      。

（2）放射性同位素⁶⁰Co能夠產(chǎn)生γ射線。高速運(yùn)動(dòng)的γ射線作用于DNA，能夠產(chǎn)生氫鍵斷裂、堿基替換等效應(yīng)，從而有可能誘發(fā)生物產(chǎn)生    　　　，使生物體出現(xiàn)可遺傳的變異，從而選擇和培育出優(yōu)良品種。此外用γ射線照射過(guò)的食品有利于貯藏，這是因?yàn)棣蒙渚�能　　　、　　　。在進(jìn)行照射生物或食品的操作時(shí)，需要注意人體防護(hù)。操作完畢后，人體　　　（可以、不可以）直接觸摸射線處理過(guò)的材料。

35.中國(guó)發(fā)展核武器對(duì)世界政治軍事格局產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。請(qǐng)回答：

   （1）根據(jù)下表資料分析我國(guó)核試驗(yàn)的特點(diǎn)。

比較項(xiàng)目　　　　　　　 　　　　　 國(guó)　別	首次核試驗(yàn)?zāi)甏?	試驗(yàn)次數(shù)	備  注
美國(guó)	1945	1032
蘇（俄）	1949	715
英國(guó)	1952	45	不包括1962年以后與美國(guó)共同試驗(yàn)之次數(shù)
法國(guó)	1960	210
中國(guó)	1964	45

  （2）結(jié)合所學(xué)知識(shí)說(shuō)明我國(guó)核試驗(yàn)的目的。

  （3）我國(guó)在核武器使用問(wèn)題上堅(jiān)持的原則是什么？這一原則所依據(jù)的我國(guó)外交政策的基本點(diǎn)是什么？

36.我們應(yīng)如何辯證地看待人類對(duì)核資源的利用？