高二物理核反应方程式的计算(有答案)

高二物理核反应方程试题1. 2010年上海世博会太阳能应用技术引领了世界．太阳能屋顶、太阳能幕墙、太阳能汽车、太阳能动态景观……科学研究发现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，即在太阳内部4个氢核（）转化成一个氦核（）和两个正电子（）并放出能量．已知质子质量mp ＝1.007 3 u，α粒子的质量mα＝4.001 5 u，电子的质量me＝0.000 5 u，1 u的质量相当于931 MeV的能量．（1）热核反应方程为________；（2）一次这样的热核反应过程中释放出___________MeV的能量？（结果保留四位有效数字）【答案】（1），（2）24.86Mev红色字体【解析】（1）（2）【考点】核反应方程结合能2.关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有（）A．是α衰变B．是β衰变C．是轻核聚变D．是重核裂变【答案】AC【解析】A中由于有α粒子放出，故为α衰变，选项A 正确；B是原子核的人工转变方程，选项B错误；C是轻核聚变方程，选项C正确；D中放射出电子，是β衰变方程，选项D 错误。

【考点】核反应方程。

3.福岛核电站泄漏事故引起了人们对核安全更多的关注，如何更安全的利用核能成为人类迫切需要解决的问题。

目前人们获取核能主要有两条途径：重核裂变和轻核聚变，其中核聚变的主要原料是氘，在海水中含量极其丰富。

已知氘核的m1，中子的质量为m2， He的质量为m3，质子的质量为m4，则下列说法中正确的是A．两个氘核聚变成一个He所产生的另一个粒子是中子B．两个氘核聚变成一个He所释放的核能为(2m1－m3－m4)c2C．福岛核电站是采用聚变释放能量的D．与现行的核反应堆放能相比，受控核聚变不产生具有放射性的废物【答案】AD【解析】根据核反应方程两个氘核聚变成一个He所产生的另一个粒子是中子；两个氘核聚变成一个He所释放的核能为(2m1－m3－m2)c2；福岛核电站是采用重核裂变释放能量的；与现行的核反应堆放能相比，受控核聚变不产生具有放射性的废物。

田老师高中物理专项练习第 1 页（共2页）高二物理核反应方程式的计算专题练习1.1.太阳内部持续不断地发生着太阳内部持续不断地发生着4个质子个质子((11H)1H)聚变为聚变为1个氦核个氦核((42He)2He)的热核反应，核反应方程的热核反应，核反应方程是411H 1H→→42He 2He＋＋2X.2X.已知质子、氦核、已知质子、氦核、已知质子、氦核、X X 的质量分别为m 1、m 2、m 3，真空中的光速为c .下列说法中正确的是法中正确的是________(________(________(填选项前的字母填选项前的字母填选项前的字母))．A ．方程中的X 表示中子B ．方程中的X 表示电子C ．这个核反应中的质量亏损Δm ＝4m 1－m 2D ．这个核反应中释放的核能ΔE ＝(4m 1－m 2－2m 3)c 22.2.下列关于核反应及衰变的表述正确的有下列关于核反应及衰变的表述正确的有下列关于核反应及衰变的表述正确的有________________________．．A.21H ＋31H →42He He＋＋10n 是轻核聚变B ．X ＋14 7N →17 8O ＋11H 中，中，X X 表示32He C ．半衰期与原子所处的化学状态有关D ．β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的3．关于以下三个核反应的说法正确的是．关于以下三个核反应的说法正确的是________________________．．①238 92U →234 90Th Th＋＋X X ②②14 7N ＋Y →17 8O ＋11H H ③③235 92U ＋Z →144 56Ba Ba＋＋8936Kr Kr＋＋310n A ．X 、Y 是同种粒子B ．B ．X 、Z 是同种粒子C ．粒子Z 是正电子D ．③属于天然放射现象4．下列说法中正确的是．下列说法中正确的是( () A ．自由核子结合成原子核时，一定遵守质量数守恒B ．发生核反应时，反应前的总质量大于反应后的总质量，这个反应是放能反应C ．发生核反应时，反应前的总质量一定等于反应后的总质量D ．发生核反应时，反应前的总质量大于反应后的总质量，这个反应必须吸收能量才能发生5．2011年3月，日本地震引发海啸，继而福岛核电站发生核泄漏．关于核电站和核辐射，下列说法中正确的是下列说法中正确的是________________________．．A ．核反应堆发生的是轻核聚变反应B ．核反应堆发生的是重核裂变反应C ．放射性同位素的半衰期长短，不能用化学方法改变，但可以用物理方法改变D ．放射性同位素的半衰期长短与地震、风力等外部环境有关6．α粒子轰击硼10后，生成氮1313，放出，放出X 粒子，而氮13是不稳定的，它放出Y 粒子后变成碳1313，那么，那么X 粒子和Y 粒子分别是粒子分别是( ( ) A ．质子和中子B ．质子和正电子C ．中子和负电子D ．中子和正电子7．用高能8636Kr(Kr(氪氪)离子轰击208 82Pb(Pb(铅铅)，释放出一个中子后，生成了一个新核．关于新核的推断正确的是断正确的是( ( )A ．其质子数为122B ．其质量数为294C ．其原子序数为118D ．其中子数为908．下列核反应中，表示核裂变的是．下列核反应中，表示核裂变的是( ( ) A.238 92U →234 90Th Th＋＋42He B.235 92U ＋10n →144 56Ba Ba＋＋8936Kr Kr＋＋310n C.3015P →3014Si Si＋＋01e D.94Be Be＋＋42He He→→12 6C ＋10n9．以下核反应方程中属于核聚变的是．以下核反应方程中属于核聚变的是( ( ) A.21H ＋31H ―→42He He＋＋10n B.14 7N ＋42He He――→17 8O ＋11H C.11H ＋10n ―→21H ＋γ D ．411H ―→42He He＋＋201e1010．在核反应方程式．在核反应方程式235 92U ＋10n →9038Sr Sr＋＋136 54Xe Xe＋＋k X 中( ) A ．X 是中子，k ＝9 B ．X 是中子，k ＝10 C ．X 是质子，k ＝9 D ．X 是质子，k ＝101111．原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源．当氘等离子体被加热到一定高温时，．原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源．当氘等离子体被加热到一定高温时，氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量．这几种反应的总效果可以表示为621H →k 42He ＋d 11H ＋210n ＋43.15 MeV 由平衡条件可知由平衡条件可知( ( ) A ．k ＝1，d ＝4 B ．k ＝2，d ＝2 C ．k ＝1，d ＝6 D ．k ＝2，d ＝3 1212．某核反应方程为．某核反应方程为21H ＋31H →42He He＋＋X.X.已知已知21H 的质量为2.0136 u 2.0136 u，，31H 的质量为3.0180 u 3.0180 u，，42He 的质量为4.0026 u 4.0026 u，，X 的质量为1.0087 u 1.0087 u．则下列说法中正确的是．则下列说法中正确的是．则下列说法中正确的是( ( ) A ．X 是质子，该反应释放能量是质子，该反应释放能量 B ．X 是中子，该反应释放能量是中子，该反应释放能量 C ．X 是质子，该反应吸收能量是质子，该反应吸收能量 D ．X 是中子，该反应吸收能量是中子，该反应吸收能量 1313．一个质子以．一个质子以1.01.0××107m/s 的速度碰撞一个静止的铝原子核后被俘获．铝原子核变为硅原子核．已知铝原子核的质量是质子的27倍，硅原子核的质量是质子的28倍，则下列判断正确的是确的是( ( ) A ．核反应方程为2713Al Al＋＋11H →2814Si B ．核反应方程为2713Al Al＋＋11p →2814Si C ．硅原子核速度的数量级为107m/s m/s，方向跟质子的初速度方向一致，方向跟质子的初速度方向一致，方向跟质子的初速度方向一致 D ．硅原子核速度的数量级为105 m/s m/s，方向跟质子的初速度方向一致，方向跟质子的初速度方向一致，方向跟质子的初速度方向一致参考答案1.1.答案答案答案 D 根据核电荷数守恒可知，根据核电荷数守恒可知，X X 的核电荷数为4×1－22＝1，质量数为4×1－4＝0，则X 是01e 1e，故，故A 、B 错误；核反应过程中的质量亏损Δm ＝4m 1－m 2－2m 3，故C 错误；这个核反应中释放的核能ΔE ＝Δmc 2＝(4m 1－m 2－2m 3)c 2，故D 正确．正确． 2.2.答案答案答案 A 由轻核聚变定义可知A 正确；在核反应过程中电荷数和质量数守恒，设选项B 中X 的电荷数为N ，质量数为M ，则N ＋7＝8＋1，N ＝2，M ＋1414＝＝1717＋＋1，M ＝4，B 错误；半衰期为放射性元素自身的性质，与所处化学状态、物理环境无关，衰期为放射性元素自身的性质，与所处化学状态、物理环境无关，C C 错误；β衰变的实质是核内的中子转化成了一个质子和一个电子，核内的中子转化成了一个质子和一个电子，D D 错误．错误． 3.3.答案答案答案 A 核反应中质量数、电荷数守恒，因此可知X 、Y 是42He He，，Z 是10n ，A 正确，正确，B B 、C 错误；核反应③是铀核的裂变，属于重核裂变，误；核反应③是铀核的裂变，属于重核裂变，D D 错误．错误． 4.4.答案：答案：答案：AB AB 5.5.答案答案答案 B 核反应堆发生的是重核裂变反应，核反应堆发生的是重核裂变反应，A A 错误，错误，B B 正确；放射性同位素的半衰期长短是由核内部本身决定，与外部条件无关，不能用物理或化学方法改变，是由核内部本身决定，与外部条件无关，不能用物理或化学方法改变，C C 、D 错误．错误． 6.6.解析：选解析：选D.D.根据题意可以写出核反应方程为根据题意可以写出核反应方程为10 5B ＋42He He→→13 7N ＋10n ，13 7N →13 6C ＋01e ，所以选项D 正确．确． 7.7.解析：选解析：选C.C.核反应方程为核反应方程为208 82Pb Pb＋＋8636Kr Kr――→10n ＋293118X 新核质量数为293293，质子数为，质子数为118118，中子数为，中子数为293293－－118118＝＝175.175.故正确选项为故正确选项为C. 8.8.解析：选解析：选B.B.选项选项A 是α衰变，选项B 是裂变，选项C 是衰变，选项D 是查德威克发现中子的人工转变方程，故B 正确，正确，A A 、C 、D 错误．错误． 9.9.解析：选解析：选ACD.ACD.轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应，称为聚变．轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应，称为聚变．轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应，称为聚变． 10.10.解析：选解析：选B.B.铀核裂变反应方程满足电荷数、质量数守恒，由此可得铀核裂变反应方程满足电荷数、质量数守恒，由此可得X 为中子，k ＝1010，故，故B 正确，正确，A A 、C 、D 错误．错误． 11.11.解析：选解析：选B.B.由电荷数守恒可得：由电荷数守恒可得：由电荷数守恒可得：66×1＝2k ＋d 由质量数守恒可得：由质量数守恒可得：66×2＝4k ＋d ＋2×1 由以上两式解得：k ＝2，d ＝2， 故B 正确．正确． 12.12.解析：选解析：选B.B.设设X 的质量数为a ，核电荷数为b ，则由质量数守恒和电荷数守恒知：，则由质量数守恒和电荷数守恒知：22＋3＝4＋a,1＋1＝2＋b .所以a ＝1，b ＝0，故X 为中子．核反应方程的质量亏损为Δm ＝(2.0136 u ＋3.0180 u)3.0180 u)－－(4.0026 u (4.0026 u＋＋1.0087 u)1.0087 u)＝＝0.0203 u 0.0203 u，由此可知，该反应释放能量．，由此可知，该反应释放能量．，由此可知，该反应释放能量． 13.13.解析：选解析：选ABD.ABD.质子有两种表示方法，即质子有两种表示方法，即11H 或11p ，故A 、B 均正确；由动量守恒定律1.01.0××107m ＝28mv ， 则v ＝3.63.6××105m/s m/s，故，故C 错，错，D D 正确．正确．。

3核力与结合能[学习目标] 1.知道核力的概念、特点和四种基本相互作用.2.了解结合能和比结合能的概念.3.认识原子核的结合能及质量亏损，并能应用质能方程进行相关的计算．一、核力与四种基本相互作用1．核力：原子核中的核子之间存在一种很强的相互作用，即存在一种核力，它使得核子紧密地结合在一起，形成稳定的原子核．这种作用称为强相互作用．2．强相互作用的特点(1)强相互作用是短程力，作用范围只有约10－15 m.(2)距离增大时，强相互作用急剧减小．超过10－15 m，相互作用不存在．3．弱相互作用(1)弱相互作用是引起原子核β衰变的原因，即引起中子—质子转变的原因．(2)弱相互作用是短程力，其力程只有10－18 m.4．四种基本相互作用二、结合能1．结合能原子核是核子凭借核力结合在一起构成的，要把它们分开，也需要能量，这就是原子核的结合能．2．比结合能原子核的结合能与核子数之比，叫作比结合能，也叫作平均结合能．比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定．中等大小的核的比结合能最大，最稳定．三、质量亏损1．质能方程物体的能量与它的质量的关系是：E＝mc2.2．质量亏损原子核的质量小于组成它的核子的质量之和的现象．1．判断下列说法的正误．(1)核力是强相互作用，在任何情况下都比库仑力大．(×)(2)弱相互作用是引起原子核β衰变的原因．(√)(3)原子核的结合能就是核子结合成原子核时需要的能量．(×)(4)比结合能越大，原子核越稳定，因此它的结合能也一定越大．(×)2．已知α粒子(42He)是由2个质子、2个中子组成的，取质子的质量m p＝1.672 6×10－27 kg，中子的质量m n＝1.674 9×10－27 kg，α粒子的质量mα＝6.646 7×10－27 kg，光速c＝3.0×108 m/s.则α粒子的结合能为________．(结果保留两位有效数字)答案 4.3×10－12 J解析组成α粒子的核子与α粒子的质量差Δm＝(2m p＋2m n)－mαα粒子的结合能ΔE＝Δmc2代入数据得ΔE≈4.3×10－12 J.一、核力与四种基本相互作用1．核力(1)核力是四种相互作用中的强相互作用(强力)的一种表现．(2)核力是短程力，约在10－15 m 数量级时起作用，距离大于0.8×10－15 m时为引力，距离小于0.8×10－15 m时为斥力，距离超过1.5×10－15 m时核力几乎消失．(3)核力具有饱和性，每个核子只跟相邻的核子发生核力作用，而不是与核内所有核子发生作用．2．四种基本相互作用的作用尺度(1)在原子核内，强相互作用将核子束缚在一起．(2)在原子核外，电磁力使电子不脱离原子核而形成原子，使原子结合成分子，使分子结合成液体和固体．(3)万有引力主要作用于宏观和宇宙尺度上，是万有引力使行星绕着恒星运行，并且联系着星系团．(2021·江西高二期中)关于核力，下列说法正确的是()A．核力的作用范围只有约10－15mB．核力本质上属于电磁相互作用C．中子和中子之间不会有核力作用D．核力减小是发生β衰变的原因答案 A解析核力是短程力，作用范围在原子核内部，作用范围只有约10－15m，选项A正确；核力属于强相互作用，不属于电磁相互作用，选项B错误；核力存在于核子之间，质子与质子，质子与中子，中子与中子之间均存在核力，选项C错误；弱相互作用才是引起β衰变的原因，选项D错误．二、结合能和比结合能结合能把原子核分成核子时吸收的能量或核子结合成原子核时放出的能量比结合能等于原子核的结合能与原子核中核子数的比值，它反映了原子核的稳定程度不同原子核的比结合能随质量数变化图线如图所示比结合能曲线从图中可看出，中等大小的核的比结合能最大，轻核和重核的比结合能都比中等大小的核的比结合能要小(2021·江苏苏州市高二期中)原子核的比结合能随质量数变化的图像如图1，下列说法正确的是()图1A．质量数越大的原子核，核子结合得越牢固B.21H核比42He核稳定C.8936Kr核的结合能大于235 92U核的结合能D．两个21H核结合成42He核时释放能量答案 D解析中等质量数的原子核比结合能较大，核子结合得牢固，选项A错误；42He核的比结合能比21H核大，则42He核更稳定，选项B错误；8936Kr核的比结合能大于235 92U核的比结合能，但是8936Kr核的结合能小于235 92U核的结合能，选项C错误；两个21H核结合成42He核时释放能量，选项D正确．三、质量亏损核能的计算1．质量亏损Δm的理解所谓质量亏损，并不是质量消失，而是减少的质量在核子结合成核的过程中以能量的形式辐射出去了．反过来，把原子核分裂成核子，总质量要增加，总能量也要增加，增加的能量要由外部供给．2．质能方程E＝mc2的理解(1)根据质能方程，物体的总能量与其质量成正比．物体质量增加，则总能量随之增加；质量减少，总能量也随之减少，这时质能方程也写作ΔE＝Δmc2.(2)运用质能方程时应注意单位．一般情况下，公式中各量都应取国际单位制单位．但在微观领域，用国际单位制单位往往比较麻烦，习惯上常用“原子质量单位”和“电子伏特”作为质量和能量的单位，1 u对应931.5 MeV能量．命题角度1爱因斯坦质能方程的理解下列有关质能方程的说法中，正确的是()A．爱因斯坦质能方程反映了物体的质量就是能量，它们之间可以相互转化B．由E＝mc2可知，能量与质量之间存在着正比关系，可以用物体的质量作为它所蕴藏的能量的量度C．核反应中发生的“质量亏损”是消失的质量转变为能量D．因为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、系统的总能量和总质量并不守恒答案 B解析E＝mc2说明能量和质量之间存在着联系，即能量与质量之间存在着正比关系，但并不说明能量和质量之间存在相互转化的关系，故A项错误，B项正确；核反应中发生的“质量亏损”并不是质量消失，实际上是由静止的质量突变成运动的质量，并不是质量转变成能量，故C项错误；在核反应中，质量守恒，能量也守恒，在核反应前后只是能量的存在方式不同，总能量不变，只是物质由静质量变成动质量，故D项错误．命题角度2核能的计算一个锂核(73Li)受到一个质子的轰击，变成两个α粒子．已知质子的质量是1.672 6×10－27 kg，锂核的质量是11.650 5×10－27 kg，氦核的质量是6.646 6×10－27 kg，光速c＝3×108 m/s.(1)写出上述核反应的方程；(2)计算上述核反应释放的能量．答案(1)73Li＋11H→242He(2)2.691×10－12 J解析(1)该核反应方程为73Li＋11H→242He(2)核反应的质量亏损Δm＝m Li＋m p－2mα＝(11.650 5×10－27＋1.672 6×10－27－2×6.646 6×10－27) kg＝2.99×10－29 kg释放的能量ΔE＝Δmc2＝2.99×10－29×(3×108)2 J＝2.691×10－12 J.核能的计算方法1．根据质量亏损计算(1)根据核反应过程，计算核反应前和核反应后的质量亏损Δm.(2)根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2计算核能．①若Δm的单位是千克，则需要将c＝3×108 m/s代入，计算得到的ΔE的单位为焦耳．②若Δm的单位是原子质量单位u，则可用ΔE＝Δm×931.5 MeV计算，即用质量亏损的原子质量单位数乘以931.5 MeV.(1 u相当于931.5 MeV)2．利用比结合能来计算核能原子核的结合能＝核子的比结合能×核子数，核反应中反应前系统内所有原子核的总结合能与反应后生成的所有新核的总结合能之差，就是该核反应所释放(或吸收)的核能．针对训练(多选)在某些恒星内，3个α粒子结合成一个12 6C，12 6C原子核的质量是12.000 0 u，4He原子核的质量是4.002 6 u，已知1 u的质量对应931.5 MeV的能量，则此核反应所释放2的核能约为()A．7.265 7 eV B．5.265 7 eVC．1.16×10－12 J D．1.16×10－9 J答案AC解析由爱因斯坦质能方程得ΔE＝Δmc2＝3×4.002 6 u－12.000 0 u＝0.007 8 u＝7.265 7 MeV＝7.265 7×106×1.6×10－19 J≈1.16×10－12 J，故A、C正确．1．(核力的特点)(多选)关于核力，下列说法中正确的是()A．核力是一种特殊的万有引力B．原子核内只有质子和质子间有核力作用，而中子和中子之间、质子和中子之间则没有核力作用C．核力是原子核稳定存在的原因D．核力是一种短程强相互作用答案CD解析核力与万有引力、库仑力的性质不同，核力是短程力，是核子间的强相互作用，作用范围约1.5×10－15m，原子核的半径数量级为10－15m，所以核力只存在于相邻的核子之间，核力是原子核稳定存在的原因，故选C、D.2．(结合能、比结合能)(多选)(2021·浙江高二期中)关于原子核的结合能，下列说法正确的是()A．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B．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C．比结合能越大，原子核越不稳定D．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答案AB解析原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，A正确；一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，要释放能量，故衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能，B正确；比结合能越大，原子核越稳定，C错误；自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能，D错误．3．(质量亏损与质能方程)假设两个氘核在一直线上相碰发生核反应生成氦的同位素和中子，已知氘核的质量是m1，中子的质量是m2，氦核同位素的质量是m3，光在真空中的速度为c.(1)写出该核反应的方程式；(2)求该核反应中释放出的能量ΔE.答案(1)21H＋21H→32He＋10n(2)(2m1－m2－m3)c2解析(1)根据质量数守恒与电荷数守恒，核反应方程式为：21H＋21H→32He＋10n(2)核反应过程中的质量亏损为：Δm＝2m1－(m2＋m3)该核反应放出的能量为：ΔE＝Δmc2＝(2m1－m2－m3)c2.4．(质量亏损与质能方程)(2019·全国卷Ⅱ)太阳内部核反应的主要模式之一是质子－质子循坏，循环的结果可表示为411H→42He＋201e＋2ν，已知11H和42He的质量分别为m p＝1.007 8 u和mα＝4.002 6 u,1 u＝931 MeV/c2，c为光速．在4个11H转变成1个42He的过程中，释放的能量约为()A．8 MeV B．16 MeV C．26 MeV D．52 MeV答案 C解析核反应质量亏损Δm＝4×1.007 8 u－4.002 6 u＝0.028 6 u，释放的能量ΔE＝0.028 6×931 MeV≈26.6 MeV，选项C正确．考点一核力1．关于核力，下列说法正确的是()A．在原子核内，靠核力将所有核子束缚在一起B．在原子核内，只有质子和中子之间有核力C．在原子核内，任意两个核子之间都存在核力的作用D．核力和万有引力是同种性质的力答案 A解析在原子核内，质子和质子、质子和中子、中子和中子之间都存在核力，靠核力将所有核子束缚在一起，核力只在相邻的核子之间起作用，A正确，B、C错误；核力与万有引力不是同一种性质的力，D错误．2．氦原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，则3种力从大到小的排列顺序是()A．核力、万有引力、库仑力B．万有引力、库仑力、核力C．库仑力、核力、万有引力D．核力、库仑力、万有引力答案 D解析核力是强相互作用，它能将核子束缚在原子核内，万有引力最弱，研究核子间相互作用时万有引力可以忽略，故D正确．考点二结合能3．(多选)不同原子核的比结合能是不同的，中等质量原子核的比结合能最大，轻核和重核的比结合能都比中等质量的原子核的比结合能小，由此可以确定，下列核反应能释放大量核能的是()A．中等质量的原子核结合成质量较大的重核B．质量较大的重核分裂成中等质量的原子核C．中等质量的原子核分裂成质量较小的轻核D．质量较小的轻核结合成中等质量的原子核答案BD解析两个中等质量的核结合成重核的过程，核子的比结合能减少，整个过程将要吸收能量，A项错误；质量较大的重核分裂成中等质量的原子核，是上述过程的逆过程，是放出能量的，B项正确；根据同样的方法，可知C项错误，D项正确．4．(2020·全国高三课时练习)如图1所示，图线表示原子核的比结合能与质量数A的关系，据此下列说法中正确的是()图1A．重的原子核，例如铀核23592U，因为它的核子多，核力大，所以结合得坚固而稳定B．锂核63Li的核子的比结合能比铀核的比结合能小，因而比铀核结合得更坚固更稳定C．比结合能的定义是原子核的结合能与其核子数之比，比结合能越大的原子核越稳定D．以上三个表述都错误答案 C解析组成原子核的核子越多，它的比结合能并不是越大，比结合能越大，原子核中的核子结合得越牢固，原子核才越稳定，C正确．5.(2021·山西长治市第二中学高二期中)钚的一种同位素239 94Pu衰变时释放巨大能量，如图2所示，其衰变方程为239Pu→235 92U＋42He，并伴随γ光子辐射，则下列说法中正确的是() 94图2A．核燃料总是利用比结合能小的核B．核反应中γ光子的能量就是239 94Pu核的结合能C.239 94U核比239 94Pu核更稳定，说明235 92U核的结合能大D．由于衰变时释放巨大能量，所以239 94Pu核比235 92U核的比结合能大答案 A考点三质量亏损与质能方程6．(多选)对公式ΔE＝Δmc2的正确理解是()A．如果物体的能量减少了ΔE，它的质量也一定相应减少了ΔmB．如果物体的质量增加了Δm，它的能量也一定相应增加Δmc2C．Δm是某原子核在衰变过程中增加的质量D．在把核子结合成原子核时，若放出的能量是ΔE，则这些核子与结合成的原子核的质量之差就是Δm答案ABD解析一定的质量对应一定的能量，物体的能量减少了ΔE，它的质量也一定相应减少Δm，即发生质量亏损，所以选项A、D正确；如果物体的质量增加了Δm，它的能量也一定相应增加Δmc2，所以选项B正确；某原子核在衰变时，一定发生质量亏损，所以选项C错误．7.如图3所示是描述原子核核子的平均质量m与原子序数Z的关系曲线，由图可知下列说法正确的是()图3A．将原子核A分解为原子核B、C吸收能量B．将原子核D、E结合成原子核F吸收能量C．将原子核A分解为原子核B、F一定释放能量D．将原子核F、C结合成原子核B一定释放能量答案 C解析因B、C核子平均质量小于A核子的平均质量，故A分解为B、C时，会出现质量亏损，故一定放出能量，A错误；同理可得B、D错误，C正确．8．(多选)铁的比结合能比铀核的比结合能大，下列关于它们的说法正确的是()A．铁核的结合能大于铀核的结合能B．铁核比铀核稳定C．若铀核能发生核反应变成铁核，则要放出能量D．若铀核能发生核反应变成铁核，则发生质量亏损答案BCD解析铁核的比结合能大，更稳定些，铀核比结合能小，发生核反应变成铁核会放出核能，出现质量亏损，B、C、D正确．铁核的结合能是小于铀核的结合能的，故A错误．9．(多选)在某些恒星内，3个α粒子结合成1个C原子，C原子的质量是12.000 0 u，He核的质量是4.002 6 u．已知1 u＝1.66×10－27 kg，则()A．反应过程中的质量亏损是0.007 8 uB．反应过程中的质量亏损约为1.29×10－29 kgC．反应过程中释放的能量约为7.26 MeVD．反应过程中释放的能量约为1.16×10－19 J答案ABC解析由题意可得核反应方程为342He→12 6C＋ΔE，则核反应中的质量亏损为Δm＝(3×4.002 6－12.000 0) u＝0.007 8 u＝0.007 8×1.66×10－27 kg≈1.29×10－29 kg，由质能方程得ΔE＝Δmc2＝1.29×10－29×(3×108)2 J＝1.161×10－12 J≈7.26 MeV，故选A、B、C.10．(多选)(2021·湖南长沙市雅礼中学高二月考)下列说法中正确的是()A．原子核发生一次β衰变，该原子外层就一定失去一个电子B．核泄漏事故污染物137 55Cs会产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为137 55Cs→137 56Ba＋X，可以判断X为电子C．某种钍同位素的半衰期为24天，1 g钍经过120天后还剩0.2 gD．质子、中子、α粒子的质量分别是m1、m2、m3，质子和中子结合成一个α粒子，释放的能量是(2m1＋2m2－m3)c2答案BD解析原子核发生一次β衰变，原子核内就一定有一个中子，变成一个质子，产生一个电子释放出来就是β射线，所以A错误；核泄漏事故污染物137 55Cs会产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为137 55Cs→137 56Ba＋X，可以判断X为电子，所以B正确；某种钍同位素的半衰期为24天，1 g钍经过120天后还剩132g，所以C错误；质子、中子、α粒子的质量分别是m1、m2、m3，质子和中子结合成一个α粒子，其核反应方程为211H＋210n→42He根据爱因斯坦的质能方程可得，释放的能量是ΔE＝Δmc2＝(2m1＋2m2－m3)c2所以D正确．11．(多选)(2020·浙江高二期末)氘核和氚核的核反应方程为21H＋31H→42He＋10n，已知31H的比结合能是2.78 MeV，21H的比结合能是1.09 MeV，42He的比结合能是7.03 MeV，下列说法中正确的是()A．氦原子核由两个质子和两个中子组成，其中两个质子之间三种作用力从大到小的排列顺序为：核力、库仑力、万有引力B．反应后生成的氦核的结合能为14.06 MeVC．该核反应过程释放出的能量为17.6 MeVD．原子核的比结合能大小可反映原子核的稳定程度，该值随质量数的增加而增大答案AC解析根据原子核的组成理论，氦原子核由两个质子和两个中子组成，其中两个质子之间三种作用力从大到小的排列顺序为：核力、库仑力、万有引力，故A正确．反应后生成的氦核的结合能为4×7.03 MeV＝28.12 MeV，故B错误；氘核的比结合能为E1，氚核的比结合能为E 2，氦核的比结合能为E 3，根据比结合能等于结合能与核子数的比值，该核反应中释放的核能ΔE ＝4E 3－2E 1－3E 2＝4×7.03 MeV －2×1.09 MeV －3×2.78 MeV ＝17.6 MeV ，故C 正确；比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢靠，原子核越稳定，比结合能并非随着质量数的增加而增大，故D 错误．12.31H 的质量是3.016 050 u ，质子的质量是1.007 277 u ，中子的质量是1.008 665 u ．1 u 相当于931.5 MeV 的能量，求：(计算结果保留三位有效数字)(1)一个质子和两个中子结合为氚核时，是吸收还是放出能量？该能量为多少？(2)氚核的结合能和比结合能各是多少？(3)如果此能量是以光子形式放出的，则光子的频率是多少？(普朗克常量h ＝6.63×10－34 J·s)答案 (1)放出能量 7.97 MeV (2)7.97 MeV 2.66 MeV (3)1.92×1021 Hz解析 (1)一个质子和两个中子结合成氚核的核反应方程是11H ＋210n →31H 反应前各核子总质量为m p ＋2m n ＝1.007 277 u ＋2×1.008 665 u ＝3.024 607 u反应后新核的质量为m H ＝3.016 050 u质量亏损为Δm ＝3.024 607 u －3.016 050 u ＝0.008 557 u因反应前的总质量大于反应后的总质量，故此核反应释放能量．释放的核能为ΔE ＝0.008 557×931.5 MeV ≈7.97 MeV .(2)氚核的结合能为ΔE ＝7.97 MeV ，它的比结合能为ΔE 3≈2.66 MeV. (3)放出光子的频率为ν＝ΔE h ＝7.97×106×1.6×10－196.63×10－34Hz ≈1.92×1021 Hz.。

一、解答题1．一个验电器带正电，因为空气干燥，验电器金属箔的张角能维持很长的时间。

现有一束α射线射向这个验电器上端的金属球，验电器金属箔的张角将会怎样变化？为什么？ 解析：张角变小，原因见详解验电器金箔的张角将变小。

因为α射线具有一定的电离作用，它能使所经过的路径中空气分子电离，使空气变成导体，从而使带正电的验电器上的正电荷发生转移、中和，所以验电器金属箔的张角将变小。

2．一个氢原子的质量为1.6736×10-27kg ，一个锂（73Li ）原子的质量为11.6505×10-27kg ，一个氦原子的质量为6.6467×10-27kg 。

一个锂核受到一个质子轰击变为2个α粒子，已知阿伏加德罗常数231A 6.010mol N -=⨯。

（1）写出核反应方程，并计算该反应释放的核能是多少；（2）1mg 锂原子发生这样的反应共释放多少核能。

(结果保留3位有效数字) 解析：（1）714312Li H 2He +→；17.3MeV ；（2）2.38×108J. （1）根据题意可知该反应的核反应方程式714312Li H 2He +→根据质能方程得△E =（m Li +m p -2m α） c 2代入数据得释放能量△E =（1.6736×10-27+11.6505×10-27-2×6.6467×10-27）×（3×108）2J=17.3MeV（2）1mg 锂原子的个数619271108.5831011.650510Li m n m --⨯==⨯⨯＝个 释放的总核能E =n △E =8.583×1019×17.3MeV=2.38×108J3．在磁感应强度为B 的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变。

放射出的α粒子(42He )在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R 。

15.3 核反应 核能 质能方程一、考点聚焦核能．质量亏损．爱因斯坦的‎质能方程 Ⅱ要求 核反应堆．核电站 Ⅰ要求 重核的裂变‎．链式反应．轻核的聚变‎ Ⅰ要求 可控热核反‎应． Ⅰ要求二、知识扫描1、 核反应在核物理学‎中，原子核在其‎它粒子的轰‎击下产生新‎原子核的过‎程，称为核反应‎．典型的原子‎核人工转变‎147N+42He 8O+11H 质子H 的发‎11现方程 卢瑟福 94Be+42He 6C+10n 中子n 的发‎10现方程 查德威克2、 核能（1）核反应中放‎出的能量称‎为核能 （2）质量亏损：原子核的质‎量小于组成‎它的核子质‎量之和．质量亏损． （3）质能方程： 质能关系为‎Ｅ＝ｍｃ2原子核的结‎合能ΔＥ=Δｍｃ23、 裂变把重核分裂‎成质量较小‎的核，释放出的核‎能的反应，叫裂变 典型的裂变‎反应是：23592Ｕ+ｎ Ｓr+13654Ｘe+1010ｎ4．轻核的聚变‎把轻核结合‎成质量较大‎的核，释放出的核‎能的反应叫‎轻核的聚变‎．聚变反应释‎放能量较多‎，典型的轻核‎聚变为：21Ｈ+Ｈ 42Ｈe+10ｎ5．链式反应一个重核吸‎收一个中子‎后发生裂变‎时，分裂成两个‎中等质量核‎，同时释放若‎干个中子，如果这些中‎子再引起其‎它重核的裂‎变，就可以使这‎种裂变反应‎不断的进行‎下去，这种反应叫‎重核裂变的‎链式反应三、好题精析例1．雷蒙德·戴维斯因研‎究来自太阳‎的电子中微‎子（v 。

）而获得了2‎002年度‎诺贝尔物理‎学奖．他探测中微‎子所用的探‎测器的主体‎是一个贮满‎615t 四‎氯乙烯（C2Cl4‎）溶液的巨桶‎．电子中微子‎可以将一个‎氯核转变为‎一个氢核，其核反应方‎程式为νe ＋3717Cl →3718Ar 十 0－1e已知3717Cl 核的质‎量为36.95658‎ u ，3718Ar 核的质‎量为36.95691‎ u ， 0－1e 的质量为‎0.00055‎ u ，1 u 质量对应‎的能量为9‎31.5MeV.根据以上数‎据，可以判断参‎与上述反应‎的电子中微‎子的最小能‎量为 （A ）0.82 Me V （B ）0.31 MeV （C ）1.33 MeV （D ）0.51 MeV[解析] 由题意可得‎：电子中微子‎的能量E ≥E ∆=mc 2-（m Ar +m e -m Cl ）·931.5MeV=(36.95691‎+0.00055‎-36.95658‎)×931.5MeV=0.82MeV ‎则电子中微‎子的最小能‎量为 E min =0.82MeV ‎[点评] 应用爱因斯‎坦质能方程‎时，注意单位的‎使用。

一、选择题:(1-7为单选题，每题4分；8-11为多选题，每题5分，共48分)1.下列说法正确的是( )A. 用不能被水浸润的塑料瓶做酱油瓶，向外倒酱油时不易外洒，所以塑料是不浸润物体B. 雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力的作用C. 某气体的摩尔质量为M ，密度为ρ，阿伏伽德罗常数为N A ，则该气体的分子体积为v 0=M/ρN AD. 与固体小颗粒相碰的液体分子数越多，布朗运动越明显2.关于近代物理学，下列图象在描述现象中，解释正确的是( )A. 如图甲所示，由黑体的辐射强度与辐射光波长的关系可知，随温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长方向移动B. 如图乙所示，发生光电效应时，入射光越强，光电子的最大初动能也就越大C. 如图丙所示，金属的遏制电压U c 与入射光的频率ν的图象中，该直线的斜率为ℎe ，截距为−W 逸eD. 同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图丁所示。

则可判断甲、乙、丙光的频率关系为ν丙<ν乙<ν甲西安中学2023-2024学年度第二学期期末考试高二物理试题（时间：75分钟满分：100分）3.如图所示的四幅图分别为四个物体做直线运动的图象，下列说法正确的是( )A. 甲图中，物体在0∼t0这段时间内的平均速度为v02B. 乙图中，物体的加速度大小为2m/s2C. 丙图中，阴影面积表示t1～t2时间内物体的速度变化量D. 丁图中，t=3s时物体的位移大小为15m4.如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能E p与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示，图中分子势能的最小值为−E0。

若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是( )A. 乙分子在Q点x=x时，处于平衡状态B. 乙分子在P点x=x2时，加速度最大C. 乙分子在Q点x=x1时，其动能为E0D. 乙分子的运动范围为x≥x15.烟雾探测器使用了一种半衰期为432年的放射性元素镅95241Am来探测烟雾。

高三物理核反应方程试题答案及解析1.（6分）某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为H＋C→N＋Q1， H＋N→C＋X＋Q2，方程中Q1、Q2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：H He He C N N1.007 8 3.016 0 4.002 612.000 013.005 715.000 121【答案】He；大于【解析】根据反应物与生成物的质量数及电荷数守恒可知：X的质量数为：15+1-12=4；电荷数为：1+7-6=2，所以是He；第一个反应的质量亏损是：1.0078u+12.0000u-13.0057u=0.0021u；第二个反应的质量亏损是：1.0078u+15.0001u-12.0000u-4.0026u=0.0052u；由于后一个反应的质量亏损较大，根据E=△mc2可知，Q2大于Q1。

【考点】核反应方程；核能。

2.下列说法正确的有（）A．方程式是重核裂变反应方程B．方程式是轻核聚变反应方程C．氢原子光谱是分立的D．氢原子从某激发态跃迁至基态要吸收特定频率的光子【答案】BC【解析】方程式是衰变反应，故A错误；方程式是轻核聚变反应方程，所以B正确；所以原子发光的光谱都是分立的，所以C正确；氢原子从某激发态跃迁至基态会释放特定频率的光子，故D错误。

【考点】本题考查核反应方程、原子光谱3.核反应方程式 + → + +k X，式子中A．X为质子，k =3B．X为质子，k =4C．X为中子，k =3D．X为中子，k =4【答案】C【解析】核反应方程知道：根据两边的质子数可知：X的质子数为零，根据质量守恒得：k个X 的质量数为3，则X是中子，k=3，选项C 正确。

【考点】核反应方程。

4.下列说法正确的A．Th→Pa+X中的X是中子B．+→+是α衰变C．+→+是核聚变D．→+2是核裂变【答案】 C【解析】试题分析: （1）根据核反应方程的质量数和电荷数守恒即可判断出X表示电子，所以A 错；B是质子发现的核反应方程，所以B错；C轻核聚变是指把轻核结合成质量较大的核，C方程是核聚变方程，所以C对；D方程是两次β衰变。

高二物理原子核的天然衰变试题1.（1）是不稳定的，能自发的发生衰变．①完成衰变反应方程→________.②衰变为，经过________次α衰变，________次β衰变．【答案】3，2【解析】（1）①根据核电荷数守恒和质量数守恒，粒子为.②设发生n次α衰变，m次β衰变，则有234＝222＋4n，90＝86＋2n－m，解得n＝3，m＝2.【考点】核反应方程2. 2011年3月由9.0级地震引发的海啸摧毁了日本福岛第一核电站的冷却系统，导致大量泄露在大气中，是一种放射性物质，会发生β衰变而变成元素。

下列说法中正确的是A．福岛第一核电站是利用原子核衰变时释放的核能来发电B．发生β衰变的方程式为C．原子核内53个质子，78个中子D．如果将碘131的温度降低到0度以下，可以延缓其衰变速度【答案】BC【解析】福岛第一核电站是利用重核裂变释放的核能进行发电的，故A错误；发生β衰变的方程式为，原子核内53个质子，131-53=78个中子，BC正确；元素衰变周期与环境因素无关，D错误；【考点】考查了核反应方程，核衰变3.的衰变方程为，其衰变曲线如图所示，τ为半衰期，则A．发生的是β衰变B．发生的是γ衰变C．k=3D．k=4【答案】C【解析】根据衰变方程为，放出的是α粒子，所以衰变是α衰变．故A B错误；剩余质量为：，经过kT后，，所以k=3，故C正确，D错误．【考点】考查了原子核衰变及半衰期、衰变速度；裂变反应和聚变反应．4.某放射性元素的原子核发生两次a衰变和六次衰变，关于它的原子核的变化，下列说法中正确的是（）A．中子数减小8B．质子数减小2C．质子数增加2D．核子数减小10【答案】C【解析】由核反应方程知道，此核反应过程中子数减小10，质子数增加2，核子数减小8，选项C正确。

【考点】衰变方程、质量数及电荷数守恒。

5.放射性原子核发生一次a衰变后：A．核的电荷数少1，质量数少1B．核的电荷数多1，质量数多1C．核的电荷数少2，质量数少4D．核的电荷数少2，质量数少2【答案】C【解析】a粒子为氦原子核，放射性原子核发生一次a衰变后核的电荷数少2，质量数少4，故选C【考点】考查衰变点评：本题难度较小，a粒子为氦原子核，带两个单位正电荷、质量数为46.某原子核A经过一次β衰变变成B核，B核再发生一次α衰变变成C核，则（）A．核A的中子数减核C的中子数等于2B．核A的质量数减核C的质量数等于5C．原子核为A的中性原子中的电子数比原子核为B的中性原子中的电子数多1D．核C的质子数比核A的质子数减少1【答案】D【解析】根据原子核经过一次，电荷数减小2，质量数减小4，一次β衰变后电荷数增加1，质量数不变，进行分析即可．解：设原子核A电荷数为x，质量数为y，中子数为：y-x原子核经过一次α衰变，电荷数减小2，质量数减小4，一次β衰变后电荷数增加1，质量数不变：则：发生β衰变后变成的原子核B的电荷数为：x+1，质量数为：y，中子数为：y-x-1原子核B发生α衰变后变成的原子核C的电荷数为：x+1-2=x-1，质量数为：y-4，中子数为：y-4-x+1=y-x-3A：核A的中子数比核C的中子数多：（y-x）-（y-x-3）=3，故A错误．B：核A的质量数比核C的质量数多：y-（y-4）=4，故B错误．C：原子核A的中性原子中的电子数比原子核B的中性原子中的电子数多：x-（x+1）=-1，即少一个，故C错误．D：核C的质子数比核A的质子数少：x-（x-1）=1，故D正确．故选：D【考点】原子核衰变．点评：明确α衰变，β衰变的实质，分别表示出ABC三个原子的电荷数，质量数，中子数进行比较即可．7.一块含铀的矿石质量为M，其中铀元素的质量为m。

2019-3-14 高中物理裂变和聚变计算题（考试总分：100 分考试时间： 120 分钟）一、计算题（本题共计 10 小题，每题 10 分，共计100分）1、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个氢核转化成一个氦核相两个正电子并放出能量已知质子质量，粒子质量，电子质量其中u为原子质量单位，且lu 相当于．写出该核聚变的反应方程；一次这样的核反应过程中释放出多少兆电子伏特的能量？保留4位有效数字2、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=2.01360u，氦核的质量m He=3.01 50u，中子的质量m n=1.0087u．（1）写出聚变方程；（2）计算释放的核能；（3）若反应前两个氘核的动能为0.35MeV，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，分别求产生的氦核和中子两者的动能；（1原子质量单位u相当于931.5MeV的能量）3、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？4、静止的镭核发生α衰变，释放出的α粒子的动能为E0，假设衰变时能量全部以动能形式释放出来，求衰变后新核的动能和衰变过程中总的质量亏损．5、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m1，氚原子的质量为m2，氦原子的质量为m3，中子的质量为m4，真空中光速为C（1）写出氘和氚聚变的核反应方程；（2）试计算这个核反应释放出来的能量．6、太阳现正处于主序星演化阶段。

质量亏损和核能的计算专题练习1．质子、中子和氦核的质量分别为m1、m2和m3，真空中的光速为c，当质子和中子结合成氦核时，释放的能量是( )A．(2m1＋2m2)c2B．m3c2C．(m3－2m1－2m2)c2D．(2m1＋2m2－m3)c22．下列说法中，正确的是( )A．爱因斯坦质能方程反映了物体的质量就是能量，它们之间可以相互转化B．由E＝mc2可知，能量与质量之间存在着正比关系C．核反应中发现的“质量亏损”是消失的质量转变成为能量D．因在核反应中能产生能量，有质量的转化，所以系统只有质量数守恒，系统的总能量和总质量并不守恒3．原子质量单位为u,1 u相当于931.5 MeV的能量，真空中光速为c，当质量分别为m1和m2的原子核结合为质量为M的原子核时释放出的能量是( )A．(M－m1－m2)u·c2B．(m1＋m2－M)u×931.5 JC．(m1＋m2－M)c2D．(m1＋m2－M)×931.5 eV4．核子结合成原子核或原子核分解为核子时，都伴随着巨大的能量变化，这是因为( ) A．原子核带正电，电子带负电，电荷间存在很大的库仑力B．核子具有质量且相距很近，存在很大的万有引力C．核子间存在着强大的核力D．核子间存在着复杂的电磁力5．为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将2005年定为“国际物理年”．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．一个中子和一个质子结合成氘核时，释放出核能表明此过程中出现了质量亏损D．E＝mc2中的E是发生核反应中释放的核能6．太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少．太阳每秒钟辐射出的能量约为4×1026J，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近( )A．1036kg B．1018kgC．1013kg D．109kg7．中子n、质子p、氘核D的质量分别为m n、m p、m D.现用光子能量为E的γ射线照射静止氘核使之分解，反应方程为γ＋D―→p＋n.若分解后的中子、质子的动能可视为相等，则中子的动能是( )A.12[(m D－m p－m n)c2－E] B.12[(m p＋m n－m D)c2＋E]C.12[(m D－m p－m n)c2＋E] D.12[(m p＋m n－m D)c2－E]8．用质子轰击锂核(73Li)生成两个α粒子，以此进行有名的验证爱因斯坦质能方程的实验．已知质子的初动能是0.6 MeV，质子、α粒子和锂核的质量分别是1.0073 u、4.0015 u和7.0160 u．已知1 u相当于931.5 MeV，则下列叙述中正确的是( )A．此反应过程质量减少0.0103 uB．生成的两个α粒子的动能之和是18.3 MeV，与实验相符C．核反应中释放的能量是18.9 MeV，与实验相符D．若生成的两个α粒子的动能之和是19.5 MeV，与实验相符9．一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个γ光子．已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c.下列说法正确的是( )A．核反应方程是11H＋1n→31H＋γB．聚变反应中的质量亏损Δm＝m1＋m2－m3 C．辐射出的γ光子的能量E＝(m3－m1－m2)cD．γ光子的波长λ＝hm1＋m2－m3c210．一个铀235吸收一个中子后发生的反应式是23592U＋1n→13654Xe＋9038Sr＋101n，放出的能量为E，铀235核的质量为M，中子的质量为m，氙136核的质量为m1，锶90核的质量为m2，真空中光速为c，则释放的能量E等于( )A．(M－m1－m2)c2B．(M＋m－m1－m2)c2C．(M－m1－m2－9m)c2D．(m1＋m2＋9m－M)c211．现已建成的核电站发电的能量来自于( )A．天然放射性元素衰变放出的能量B．人工放射性同位素放出的能量C．重核裂变放出的能量D．轻核聚变放出的能量12．2008年10月10日中国国际核聚变能源计划执行中心在北京揭牌，通过有关国家广泛合作，未来30年到50年将可能建成民用电站．下列有关核聚变的说法中不正确的是( )A．核聚变的核反应方程式可以是21H＋31H→42He＋1nB．在消耗相同质量的核燃料时，裂变反应释放的能量比聚变反应大得多C．聚变时所释放的核能大小的计算公式是ΔE＝Δmc2D．聚变反应必须在很高的温度下进行参考答案1.解析：选D.氦核由两个质子和两个中子结合而成，结合时总质量减小，质量亏损Δm＝(2m1＋2m2－m3)．释放的能量为：ΔE＝(2m1＋2m2－m3)c2.2.解析：选B.质能方程反映了物体的能量和质量之间存在正比关系，但它们是不同的物理量，不能相互转化，B正确，A、C错误；核反应中，静止质量和运动质量之和守恒，总能量也守恒，D错误．3.解析：选C.在计算核能时，如果质量的单位是kg，则用ΔE＝Δmc2进行计算．如果质量的单位是u，则利用1 u相当于931.5 MeV的能量，即ΔE＝Δm×931.5 MeV进行计算，故C 正确，A、B、D错误．4.解析：选C.核力是短程力，由于核力很强大，所以将核子拆开需要大量的能量克服核力做功．相反，若核子结合成原子核，则放出大量的能量，所以选项C正确．5.解析：选D.E＝mc2中的E表示物体具有的总能量，m表示物体的质量，故A说法正确；对于ΔE＝Δmc2表示的意义是当物体的能量增加或减小ΔE时，它的质量也会相应地增加或减少Δm，故B说法正确；只有当出现质量亏损时，才能释放核能，故C说法正确；公式E＝mc2中，E为质量为m的物体所对应的能量，而非核反应中释放的能量，D错误，故选D.6.解析：选D.根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2，得Δm＝ΔEc2＝4×10263×1082kg≈109kg.7.解析：选C.核反应因质量亏损释放的的核能ΔE＝(m D－m p－m n)c2，再加上原光子的能量也转化成动能，又两个粒子动能相等，所以有：E k＝ΔE＋E2，选项C正确．8.解析：选CD.此反应的质量亏损Δm＝1.0073 u＋7.0160 u－2×4.0015 u＝0.0203 u，释放的能量ΔE＝Δm×931.5 MeV＝18.9 MeV，故A错，C正确；由能量守恒可知，释放的能量ΔE及反应前质子的动能转化成两个α粒子的总动能，Ek＝18.9 MeV＋0.6 MeV＝19.5 MeV，故B错，D正确．9.解析：选B.此核反应的核反应方程为11H＋1n→21H＋γ，A错；由质能方程，γ光子的能量为E＝(m1＋m2－m3)c2，C错；由E＝hcλ知，波长λ＝hm1＋m2－m3c，D错；故B正确．10.解析：选C.铀235裂变时的质量亏损：Δm＝M＋m－m1－m2－10m＝M－m1－m2－9m，由质能方程可得：E＝Δmc2＝(M－9m－m1－m2)c2.11.解析：选C.现在核电站所用原料主要是铀，利用铀裂变放出的核能发电，故C项正确．12.解析：选B.在消耗相同质量的核燃料时，聚变反应放出的能量远大于裂变放出的能量．。