5 核力与结合能知识点题库

在正、负电子对撞机中，一个负电子和一个正电子对撞发生湮灭而转化为一对光子．设正、负电子的静止质量均为m，对撞前的动能均为E，光在真空中的速度为c，普朗克常量为h，则对撞前后比较：

（1）质量亏损△m=
（2）转化成光子在真空中的波长λ=．

2015年，是我国纪念抗日战争和世界反法西斯战争胜利70周年。1945年7月，为了加速日本军国主义的灭亡，促使日本早日无条件投降，美国在日本的广岛、长崎投下了两枚原子弹。落在日本广岛的原子弹，其爆炸力相当于2×10⁴t TNT爆炸的能量(约8.4×10¹³J)，由此可知该原子弹中铀235的质量是多少千克？(已知裂变的核反应方程 $\text{[math]}$ ＋ $\text{[math]}$ → $\text{[math]}$ ＋ $\text{[math]}$ ＋3 $\text{[math]}$ ＋201 MeV，阿伏加德罗常数N_A＝6.02×10²³)

用中子轰击 $\text{[math]}$ 原子核某次的裂变方程为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的质量分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 半衰期为 $\text{[math]}$ ，真空中的光速为 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是（）

A . 裂变时质量亏损 $\text{[math]}$ B . 裂变时释放的能量为 $\text{[math]}$ C . 若增大对 $\text{[math]}$ 的压力， $\text{[math]}$ 的半衰期小于 $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ 原子核中含有 $\text{[math]}$ 个中子

近期热映的《流浪地球》这部电影获得了极大的好评，也涉及了许多物理知识，如氦闪、地球刹车和逃逸、木星的引力弹弓效应。太阳发生氦闪之前进行的是氢聚变，关于核反应的类型，下列表述正确的是( )

A . $\text{[math]}$ 是 $\text{[math]}$ 衰变 B . $\text{[math]}$ 是 $\text{[math]}$ 衰变 C . $\text{[math]}$ 是核聚变 D . $\text{[math]}$ 是核裂变

一个速率为v的正电子与一相等速率的电子相向正碰，产生两个光子，此过程中电子的动能和质量亏损对应的能量全部转化为光子的能量。已知电子质量为m，光速为c，则产生光了的波长为动量为。

原子核的比结合能如图所示，下面说法正确的是（）

A . Li核比He核更稳定 B . Ba核比Kr核核子数多，平均结合能大 C . U核比Ba核结合能大，比结核能小 D . 两个H核结合成He核，需要吸收大量能量

用 $\text{[math]}$ 轰击 $\text{[math]}$ 产生了m个某种粒子，核反应方程为 $\text{[math]}$ + $\text{[math]}$ → $\text{[math]}$ + $\text{[math]}$ +mX，则（）

A . 方程式中的m=3 B . 方程式中的X是 $\text{[math]}$ 粒子 C . 该反应需要吸收热量 D . $\text{[math]}$ 的比结合能一定大于 $\text{[math]}$ 的比结合能

氘核和氚核聚变的核反应方程为 $\text{[math]}$ ，已知 $\text{[math]}$ 的比结合能是2.78MeV， $\text{[math]}$ 的比结合能是1.09MeV， $\text{[math]}$ 的比结合能是7.03MeV，则（）

A . 该核反应释放17.6MeV能量 B . 该核反应释放3.16MeV能量 C . 该核反应吸收176MeV能量 D . 该核反应吸收3.16 MeV能量

下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（）

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A . 汤姆孙通过分析甲图中的α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型 B . 乙图为光电效应实验：只要有光射到金属板上，就一定有光电子射出 C . 丙图表示的是磁场对α、β和γ射线的作用情况，其中①是α射线，②是γ射线 D . 丁图表示的核反应属于重核裂变，是人工无法控制的核反应

某原子核 $\text{[math]}$ 吸收一个中子后，放出一个电子，分裂为两个 $\text{[math]}$ 粒子，由此可知( )

A . A=8，Z=4 B . A=8，Z=3 C . A=7，Z=4 D . A=7，Z=3

下列说法中正确的有（）

A . 氡核的半衰期为3.8天、20个氡原子核经7.6天后剩下5个氡原子核 B . 由质能方程可知，物体的能量发生变化时，物体的质量也相应变化 C . 镭核发生一次α衰变时，产生的新核与原来的原子核相比，中子数减少了4 D . 钍核发生β衰变后，产生新核的比结合能大于原来钍核的比结合能

下列说法中正确的是（）

A . 一定质量的放射性物质发生衰变时，每经一个半衰期，物质总质量将减为原质量的 $\text{[math]}$ B . 只要照射金属板的光强足够大，就一定可以发生光电效应现象 C . 核子结合成原子核时，比结合能越大，原子核越稳定 D . 核裂变反应放热，核聚变反应吸热

已知氘核 $\text{[math]}$ 的质量为m₁ ，中子 $\text{[math]}$ 的质量为m₂ ， $\text{[math]}$ 的质量为m₃ ，真空中的光速为c。

（1）写出两个氘核 $\text{[math]}$ 聚变为一个 $\text{[math]}$ 的核反应方程，并计算释放的能量；
（2）质量为M的氘核 $\text{[math]}$ 完全聚变为 $\text{[math]}$ ，释放的能量相当于多少煤完全燃烧放出的能量？已知煤的燃烧值为q（题中所用物理量的单位均为国际单位）。

据日媒报道，当地时间2021年12月21日，日本东京电力公司正式向原子能规制委员会提交福岛核电站核污水排入大海实施计划的申请。核污水预计将从2023年春天起，排入福岛核电站1公里处的近海。关于核反应，以下说法正确的是（）

A . 在核反应； $\text{[math]}$ 中，X应为 $\text{[math]}$ B . 在核反应中， $\text{[math]}$ 比结合能小于 $\text{[math]}$ C . 已知氡222的半衰期为3.8天，则10个氡原子在经过3.8天后，还剩下5个氧原子未发生衰变 D . $\text{[math]}$ 衰变中释放的电子来源于核内

2020年12月4日，新一代“人造太阳”－中国环流二号M装置（HL-2M）正式建成并实现首次放电，放电温度达太阳芯部温度近10倍。“人造太阳”实验中的可控热核反应的方程是 $\text{[math]}$ ，海水中富含反应原料氘（ $\text{[math]}$ ），氚核（ $\text{[math]}$ ）可以用中子打击锂核（ $\text{[math]}$ ）得到。下列说法正确的是（）

A . 上述核反应前后核子数相等，生成物的质量等于反应物的质量 B . 中子轰击锂核（ $\text{[math]}$ ）反应方程为 $\text{[math]}$ C . 中子击击锂核（ $\text{[math]}$ ）发生了α衰变 D . 氘核（ $\text{[math]}$ ）和氚核（ $\text{[math]}$ ）的比结合能均比氦核（ $\text{[math]}$ ）的比结合能大

中国物理学家钱三强与何泽慧等合作，在利用中子打击铀的实验中，观察到三分裂变和四分裂变现象，如图，其中一种裂变反应式是 $\text{[math]}$ U＋ $\text{[math]}$ n→ $\text{[math]}$ Ba＋ $\text{[math]}$ Kr＋3 $\text{[math]}$ n。用 $\text{[math]}$ 分别表示 $\text{[math]}$ U、 $\text{[math]}$ Ba、 $\text{[math]}$ Kr核的质量， $\text{[math]}$ 表示n粒子的质量，c为真空中的光速，下列说法正确的是（）

A . 链式反应能否发生跟铀原料的体积无关 B . 裂变产物 $\text{[math]}$ Ba的比结合能大于 $\text{[math]}$ U的比结合能 C . 该核反应过程中质量有所增加 D . 该核反应中放出的核能为 $\text{[math]}$

吸烟有害健康，香烟中含有钋210， $\text{[math]}$ 是一种很强的放射性同位素，为了探测放射线的性质，真空室中在放射源钋210的对侧放有一荧光屏，可以根据荧光屏上的打点情况来检测放射线的强弱。

（1）在放射源与荧光屏之间不加任何场时发现荧光屏的中间有闪光产生，当施加一垂直的匀强磁场时，发现荧光屏的闪光都向一侧偏移，撤去磁场在放射源与荧光屏中间放一厚纸，发现荧光屏上没有闪光产生，请你根据上面的情况分析判断是什么射线，同时写出衰变方程（新原子核用Y表示）
（2）卢瑟福当年让α粒子以初速度v₀轰击静止的氮14原子核打出一种新的粒子，同时产生一个氧17原子核，请写出此过程的核反应方程式？如果氧原子核速度为3v₀ ，方向与α粒子的初速度方向一致，且核反应过程中释放的能量完全转化为系统增加的动能，已知中子质量为m，质子质量和中子质量相等，光速为c，试计算此反应过程中的质量亏损。

下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 是 $\text{[math]}$ 衰变方程 B . $\text{[math]}$ 是核聚变方程 C . $\text{[math]}$ 是人工核转变方程 D . $\text{[math]}$ 是核裂变方程

1974年，我国第一艘核动力潜艇“长征一号”正式限役，安全航行近40年后于2013年宣布退役。该核动力潜艇所用燃料的一种核反应方程是 $\text{[math]}$ 。关于该核反应，下列说法正确的是（）

A . X的质子数为54 B . X的中子数为87 C . 该核反应属于热核反应 D . X的比结合能大于 $\text{[math]}$ 的比结合能

如图所示，空间存在垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出）一放射源P位于足够大的绝缘板AB上方，放射性物质为 $\text{[math]}$ U，发生α衰变时，在纸面内向各个方向发射速率均为v的α粒子，α粒子在磁场中做半径为d的匀速圆周运动。生成物 $\text{[math]}$ Th留在放射源中，P到AB的距离为d，不考虑粒子间的相互作用和α粒子的重力。则（）

A . 板上能被α粒子打到的区域长度是2d B . 核反应方程为 $\text{[math]}$ C . α粒子到达板上的最短时间为 $\text{[math]}$ D . α粒子到达板上的最长时间为 $\text{[math]}$

5 核力与结合能 知识点题库

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