5 核力与结合能知识点题库

一个氘核(H)和一个氚核(H)结合成一个氦核并放出一个中子时，质量亏损为Δm，已知阿伏加德罗常数为N_A ，真空中的光速为c，若1 mol氘和1 mol氚完全发生上述核反应，则在核反应中释放的能量为（）

A . N_AΔmc² B . 2N_AΔmc² C . 3N_AΔmc² D . 5N_AΔmc²

链式反应中，重核聚变时放出的可使裂变不断进行下去的粒子是（）

A . 质子 B . 中子 C . β粒子 D . α粒子

下列说法中不正确的是（）

A . 目前已经建成的核电站的能量来自于重核裂变 B . 自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能 C . 卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型 D . 氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增加

下列关于核反应的说法正确的是（）

A . 爱因斯坦的质能方程说明了物体质量就是能量，它们之间可以相互转化 B . 由质能方程可知，能量与质量之间存在正比关系，可以用物体的质量作为它所含有的能量的量度 C . 核反应中发现的“质量亏损”是消失的质量转化成的 D . 因在核反应中产生能量，有质量的转化，所以系统只有质量数守恒，系统的总能量不守恒

如图所示，印度第一艘自主研发的核潜艇于2009年7月26日正式下水，成为世界第六个拥有核潜艇的国家．核动力潜艇是潜艇中的一种类型，指以核反应堆为动力来源设计的潜艇．在核反应中有一种是一个 $\text{[math]}$ U原子核在中子的轰击下发生的一种可能的裂变反应，其裂变方程为 $\text{[math]}$ U+ $\text{[math]}$ n→X+ $\text{[math]}$ Sr+10 $\text{[math]}$ n，则下列叙述正确的是（）

A . X原子核中含有54个质子 B . X原子核中含有53个中子 C . 裂变时释放能量是因为亏损的质量变成了能量 D . 裂变时释放能量，出现质量亏损，质量数不守恒

烟雾探测器使用了一种半衰期为432年的放射性元素镅 $\text{[math]}$ 来探测烟雾．当正常空气分子穿过探测器时，镅 $\text{[math]}$ 会释放出射线将它们电离，从而产生电流．烟尘一旦进入探测腔内，烟尘中的微粒会吸附部分射线，导致电流减小，从而触发警报．则下列说法正确的是（）

A . 镅 $\text{[math]}$ 发出的是α射线，它是镅 $\text{[math]}$ 原子核自发放出的氦核 B . 镅 $\text{[math]}$ 发出的是β射线，它是镅 $\text{[math]}$ 原子核外电子电离形成的电子流 C . 镅 $\text{[math]}$ 发出的是γ射线，它是镅 $\text{[math]}$ 原子核外电子电离形成的电子流 D . 镅 $\text{[math]}$ 发出的是γ射线，它是电磁波，它的穿透能力最弱

在同一匀强磁场中，α粒子（ $\text{[math]}$ He）和质子（ $\text{[math]}$ H）做匀速圆周运动，若它们的动量大小相等，则α粒子和质子（）

A . 运动半径之比是2：1 B . 运动周期之比是2：1 C . 运动速度大小之比是4：1 D . 受到的洛伦兹力之比是2：1

氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：

$\text{[math]}$ ＋ $\text{[math]}$ → $\text{[math]}$ ＋X，式中X是某种粒子。已知： $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和粒子X的质量分别为m₁＝2.0141u、m₂＝3.0161u、m₃＝4.0026u和m₄＝1.0087u；1u相当于931.5MeV的能量。由上述反应方程和数据可知，粒子X是；该反应的质量亏损为（用m₁、m₂、m₃、m₄表示）；该反应释放出的能量为MeV（结果保留3位有效数字）。

下列说法中正确的是（）

A . 普朗克提出了量子化假设 B . 将核子束缚在原子核内的力是电磁力 C . 结合能越大，原子核结构一定越稳定 D . β衰变中放出的β射线是核外电子挣脱原子核的束缚而形成的

下列四幅图的有关说法中正确的是（）

A . 甲图中，球m₁以速度v碰撞静止球m₂ ，若两球质量相等，碰后m₂速度一定为v B . 乙图中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大 C . 丙图中，射线甲由电子组成，射线乙为电磁波，射线丙由α粒子组成 D . 丁图所示的链式反应属于重核的裂变

两个氘核聚变产生一个中子和氦核(氦的同位素)．已知氘核的质量m_D＝2.01360 u，氦核的质量m_He＝3.0150 u，中子的质量m_n＝1.0087 u .

（1）写出聚变方程并计算释放的核能．
（2）若反应前两个氘核的动能均为0.35 MeV.它们正面对撞发生聚变，且反应后释放的核能全部转化为动能，则产生的氦核和中子的动能各为多大？

太阳能量的来源是轻核的聚变，太阳中存在的主要元素是氢，核聚变反应可以看作是4个氢核(

H)结合成1个氦核同时放出2个正电子。下表中列出了部分粒子的质量(1 u相当于931.5Mev)

粒子名称	质子(p)	α粒子	正电子(e)	中子(n)
质量/u	1.007 3	4.001 5	0.000 55	1.008 7

（1）写出核聚变反应方程
（2）求核聚变反应过程中的质量亏损和释放的能量（保留三位有效数字）

一个中子与原子核A发生核反应，生成一个氘核，核反应放出的能量为Q，则氘核的比结合能和原子核A分别为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

对于爱因斯坦提出的质能方程E＝mc² ，下列说法正确的是（　　）

A . 获得一定的能量，质量也相应的增加一定的值 B . 物体一定有质量，但不一定有能量，所以质能方程仅是某种特殊条件下的数量关系 C . 根据ΔE＝Δm·c² ，可知质量减少能量就会增加，在一定条件下质量转化为能量 D . 根据ΔE＝Δm·c²可以计算核反应中释放的核能

原子核的结合能与核子数之比称作比结合能。已知中子（ $\text{[math]}$ ）的质量是 $\text{[math]}$ ，质子（ $\text{[math]}$ ）的质量是 $\text{[math]}$ ，氘核（ $\text{[math]}$ ）的质量是 $\text{[math]}$ ，求：

（1）质子和中子结合成氘核过程中释放的能量。
（2）氘核的比结合能。

现代考古采用生物体残骸中放射性同位素碳14的量来测量生物的年代。形成碳14及碳14衰变的反应方程分别为 $\text{[math]}$ .上述反应中（）

A . a为质子 B . a为电子 C . b为质子 D . b为中子

黄旭华为中国核潜艇事业的发展做出了重要贡献，被誉为“中国核潜艇之父”，2020年1月10日，获国家最高科学技术奖。核潜艇的动力利用了核燃料在反应堆内产生链式反应，释放出的巨大热量。某核反应方程为 $\text{[math]}$ 。则式中A为（）

A . 电子 B . 正电子 C . 中子 D . 中微子

当太阳光照射不到太阳能电池板上时，“玉兔二号”月球车由同位素 $\text{[math]}$ 电池为其保暖供电。Pu238是人工放射性元素，可用 $\text{[math]}$ 吸收一个中子来获得； $\text{[math]}$ 衰变时放出 $\text{[math]}$ 粒子，生成X原子核，产生大量的 $\text{[math]}$ 射线，其半衰期为88年。下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 吸收一个中子后放出一个电子生成 $\text{[math]}$ B . X原子核和 $\text{[math]}$ 粒子的结合能之和大于Pu238原子核的结合能 C . 88年后电池中的Pu238原子核数将为现在的一半 D . X是92号元素的原子核，质量数为236

碘的放射性同位素 $\text{[math]}$ 的半衰期约为8天，因其在人体内存留时间短且副作用小，医学上利用碘 $\text{[math]}$ 治疗甲亢。若 $\text{[math]}$ 衰变中产生氙 $\text{[math]}$ 和某种粒子，则这种粒子是（）

A . 电子 B . 质子 C . 中子 D . 正电子

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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