质能方程知识点题库

关于不确定性关系 ΔxΔp≥有以下几种理解，正确的是( )

A . 微观粒子的动量不可确定 B . 微观粒子的位置不可确定 C . 微观粒子的动量和位置不可同时确定 D . 微观粒子的动量和位置可以同时确定

一个静止的铀核

（原子质量为232.0372u）放出一个α粒子（原子质量为4.0026u）后衰变成钍核

（原子质量为228.0287u）。（已知：原子质量单位1u=1.67×10—27kg，1u相当于931MeV）。

（1）写出核衰变反应方程并算出该核衰变反应中释放出的核能；
（2）假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和α粒子的动能，则钍核获得的动能有多大？

关于原子核的结合能，下列说法不正确的是（）

A . 核子结合成原子核时核力做正功，将放出能量，这部分能量等于原子核的结合能 B . 原子核的结合能等于使其分解为核子所需的最小能量 C . 一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能 D . 结合能是由于核子结合成原子核而具有的能量

下列关于结合能和比结合能的说法中，正确的有（）

A . 核子结合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量称为结合能 B . 比结合能越大的原子核越稳定，但它的结合能不一定越大 C . 重核与中等质量原子核相比较，重核的结合能和比结合能都大 D . 中等质量原子核的结合能和比结合能均比轻核的要大

室内装修污染四大有害气体是苯系物、甲醛、氨气和氡．氡存在于建筑水泥、矿渣砖、装饰石材及土壤中．氡看不到，嗅不到，即使在氡浓度很高的环境里，人们对它也毫无感觉．氡进入人的呼吸系统能诱发肺癌，是除吸烟外导致肺癌的第二大因素．静止的氡核 $\text{[math]}$ 放出某种粒子X后变成钋核 $\text{[math]}$ ，粒子X的动能为E_k1 ，若衰变放出的能量全部变成钋核和粒子X的动能．试回答以下问题：

（1）写出上述衰变的核反应方程（请用物理学上规定的符号表示粒子X）；
（2）求钋核的动能E_k2 ．

为确定爱因斯坦的质能方程△m=mc²的正确性，设计了如下实验：用动能为E₁=0.60MeV的质子轰击静止的锂核 $\text{[math]}$ ，生成两个a粒子，测得两个a粒子的动能之和为E₂=19.9MeV，已知质子、a粒子、锂粒子的质量分别取m_p=1.0073u、m_a=4.0015u、m_Li=7.0160u，求：

（1）写出该反应方程．
（2）通过计算说明△m=mc²的正确性．（1u相当于931.5Mev）．

物理学家们普遍相信太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应．根据这一理论，在太阳内部4个氢核（ $\text{[math]}$ H）转化成1个氦核（ $\text{[math]}$ He）和2个正电子（ $\text{[math]}$ e）并放出能量．已知质子质量m_β=1.0073u，α粒子的质量m_α=4.0015u，电子的质量m_e=0.0005u，1u的质量对应931.5MeV的能量，

（1）写出该热核反应方程：
（2）一次这样的热核反应过程中释放出兆电子伏的能量？（结果保留两位有效数字）

一个原来静止的锂核（ $\text{[math]}$ ）俘获一个速度为7.7×10⁴ m/s的中子后，生成一个氚核和一个氦核，已知氚核的速度大小为1.0×10³ m/s，方向与中子的运动方向相反．

（1）试写出核反应方程；
（2）求出氦核的速度大小；
（3）若让一个氘核和一个氚核发生聚变时可产生一个氦核，同时放出一个中子，求这个核反应释放出的能量．（已知氘核质量为m_D＝2.014 102 u，氚核质量为m_T＝3.016 050 u，氦核质量m_He＝4.002 603 u，中子质量m_n＝1.008 665 u，1 u＝1.660 6×10^－27 kg）

一个铍核( $\text{[math]}$ )和一个ɑ粒子反成后生成一个碳核，放出一个中子，井释放出5.6MeV的能量。结果均保留两位有效数字)

（1）写出这个核反应方程；
（2）如果铍核和ɑ粒子共130g，且刚好反应完，求共放出多少能量?
（3）这130g物质反应过程中，其质量亏损是多少?

一个静止的铀核 $\text{[math]}$ (原子质量为232.0372 u)放出一个α粒子(原子质量为4.0026 u)后衰变成钍核 $\text{[math]}$ (原子质量为228.0287 u)．(已知1 u相当于931.5 MeV的能量，结果均保留两位有效数字)

（1）写出铀核的衰变方程；
（2）求该衰变反应中释放出的核能为多少MeV。

下列说法正确的是（）

A . 核聚变反应方程可能为 $\text{[math]}$ B . 铀核裂变的核反应方程可能为 $\text{[math]}$ C . 发生β衰变时原子核放出电子，说明电子是原子核的组成部分 D . 中子和质子结合成氘核，若该过程质量亏损为Δm，则氘核的结合能为Δmc²

核电池又叫“放射性同位素电池”，它将射线的热能转变为电能。核电池已成功地用作航天器的电源，心脏起搏器电源和一些特殊军事用途，其中的燃料钚（ $\text{[math]}$ ）是一种人造同位素，可由下列反应合成： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，期间伴随着γ射线释放，则下列说法正确的是（　　）

A . X为质子 B . $\text{[math]}$ 核比 $\text{[math]}$ 核少了2个中子 C . Y是 $\text{[math]}$ 核中的一个中子转化成一个质子时产生的 D . γ射线是 $\text{[math]}$ 的核外电子从高能级往低能级跃迁时产生的

2021年5月28日，中科院合肥物质科学研究院的可控核聚变装置全超导托卡马克（EAST）缔造了新的纪录，实现了可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行，向核聚变能源应用迈出重要一步。已知该装置内部发生的核反应方程为： $\text{[math]}$ ，已知 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和X的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u，1u相当于931.5MeV，则下列说法中正确的是（）

A . X是质子 B . 该核聚变反应过程中释放的能量约为19.6MeV C . 该反应中生成物的结合能之和大于反应物的结合能之和 D . 该反应存在质量亏损，根据△E=mc²可知，部分质量转化成了能量

对于爱因斯坦提出的质能方程E=mc² ，下列说法中不正确的是（）

A . E=mc²表明物体具有的能量与其质量成正比 B . 根据ΔE=Δmc²可以计算核反应中释放的核能 C . 若m表示核电站参与反应的铀235的质量，则E表示核反应释放的核能 D . 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应，因此太阳的质量在不断减少

某恒星的质量为 $\text{[math]}$ ，全部由氦核组成，通过核反应 $\text{[math]}$ 把氦核转化为碳核，已知该恒星每秒产生的能量约为 $\text{[math]}$ ，每4g氦含有的氮核的个数为 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是（）

A . 核反应前后质量数减小 B . 碳核的比结合能比氦核要大 C . 每次核反应质量亏损约为 $\text{[math]}$ D . 所有的氦转化为碳核大约需要 $\text{[math]}$ 年

太阳内部持续不断地发生着4个质子 $\text{[math]}$ 聚变为1个氦核 $\text{[math]}$ 的热核反应，这个核反应释放出大量核能。已知质子、氦核的质量分别为 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（）

A . 该核反应中会生成中子 $\text{[math]}$ B . 该核反应中会生成电子 $\text{[math]}$ C . 该核反应中质量亏损 $\text{[math]}$ D . 该核反应方程是 $\text{[math]}$

2021年9月。在我国甘肃武威钍基熔盐核能系统顺利试运行，此次运行体现出我国在核电领域深厚的技术实力，对我国核电产业的进步和能源安全都有积极作用。本次运行不再直接以轴和杯元素为核燃料，而改用以放射性极低的钍元素为核燃料。原子序数为90的钍232（ $\text{[math]}$ Th）是一种放射性金属元素，经过一个中子轰击，转变成钍233，钍233会通过β衰变成镤（Pa）233、镤233会再次通过β衰变为铀（U）233，铀233不稳定，易裂变释放出大量能量。已知e=1.6×10^-19C。

（1）写出中子轰击钍232转变成钍233、钍233通过β衰变转变成镤（Pa）233的两个核反应方程式；
（2）已知一个铀233核在裂变时可产生197.93MeV的能量，则一个铀233核在裂变过程中质量亏损多少千克？（计算结果保留一位有效数字）

现已知氘、氚的核聚变反应方程式为 $\text{[math]}$ ，氘核的质量为m₁ ，氚核的质量为m₂ ，氦核的质量为m₃ ，中子的质量为m₄ ，核反应中释放出γ光子。对此核反应的认识，正确的是（）

A . 核聚变反应释放的能量为（m₁+m₂-m₃-m₄）c² B . γ光子来源于核外电子的能级跃迁 C . 反应前总结合能大于反应后的总结合能 D . 方程式中的A=3

太阳辐射的总功率约为 $\text{[math]}$ ，其辐射的能量来自于聚变反应。在聚变反应中，一个质量为 $\text{[math]}$ 的氘核（ $\text{[math]}$ ）和一个质量为 $\text{[math]}$ 的氚核（ $\text{[math]}$ ）结合为一个质量为 $\text{[math]}$ 的氦核（ $\text{[math]}$ ），并放出一个X粒子，同时释放大约17.6MeV的能量，已知光速 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是（）

A . X粒子是中子 B . X粒子的质量等于 $\text{[math]}$ C . 太阳每进行一次核聚变反应亏损质量约为 $\text{[math]}$ D . 太阳每秒因为辐射损失的质量约为 $\text{[math]}$

一个静止的放射性原子核发生了一次 $\text{[math]}$ 衰变，放射出的 $\text{[math]}$ 粒子的质量为m。速度的大小为v。分析并计算以下三个问题：

（1）放射性原子核用 $\text{[math]}$ 表示，新核的元素符号用Y表示，写出该 $\text{[math]}$ 衰变的核反应方程；
（2）若该原子核发生衰变后的新核质量为M，求衰变后新核的速度大小；
（3）设该衰变过程释放的核能都转化为 $\text{[math]}$ 粒子和新核的动能，求衰变过程的质量亏损 $\text{[math]}$ 。

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