高中物理爱因斯坦质能方程选择题

我国自行研制了可控热核反应实验装置“超导托卡马克” (英名称：EAST，俗称“人造太阳”)。设可控热核实验反应前氘核（）的质量为m₁，氚核（）的质量为m₂，反应后氦核（e）的质量为m₃，中子（）的质量为m₄。光速为c。下列说法中不正确的是（  ）

A．这种装置中发生的核反应方程式是

B．由核反应过程质量守恒可知m1+m2=m3+m4

C．核反应放出的能量等于 (m1+m2–m3–m4 )c^2

D．这种装置与我国大亚湾核电站所使用核装置的核反应原理不相同

据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置（又称“人造太阳”）已完成了首次工程调试．下列关于“人造太阳”的说法正确的是

A．“人造太阳”的核反应方程是

B．“人造太阳”的核反应方程是

C．“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是

D．“人造太阳”核能大小的计算公式是

氘核、氚核、中子、氦核的质量分别是m₁、m₂、m₃和m₄，如果氘核和氚核结合生成氦核，则下列说法中正确的是

A．核反应方程为^21H+^31H→^42He+^10n

B．这是一个裂变反应

C．核反应过程中的质量亏损△m=m1+m2-m3

D．核反应过程中释放的核能△E=(m1+m2-m3-m4)c^2

现在太阳向外辐射的能量是由于太阳内部氢聚变产生的，大约在40亿年以后太阳内部将会启动另一种核反应，其核反应方程为:,那时太阳向外辐射的能量是由上述两种核反应产生的.已知的质量为m₁，的质量为m₂,则下列判断正确的是(　　)

A．3m1＞m2

B．3m1＜m2

C．3m1=m2

D．m1=3m2

一个静止的铀核（原子质量为232.0372u）放出一个a粒子（原子质量为4.0026u）后衰变成钍核（原子质量为228.0287 u ）。（已知：原子质量单位，相当于931MeV）
①写出核衰变反应方程；
②算出该核衰变反应中释放出的核能；
③假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和a粒子的动能，则钍核获得的动能有多大？

以下是有关近代物理内容的若干描述正确的是：

A．卢瑟福通过粒子散射实验，提出了原子核式结构学说

B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的重核裂变

C．质子、中子、粒子的质量分别是m1、m2、m3，质子和中子结合成一个粒子，释放的能量是（2 m1+2 m2m3）C^2

D．康普顿效应证明光具有波动性特征

已知质子、中子、氘核质量分别是m₁、m₂、m₃，光速为c。则质子和中子结合成氘核的过程中

A．吸收的能量为（m1+m2+m3）c^2

B．吸收的能量为（m1+m2-m3）c^2

C．释放的能量为（m1+m2+m3）c^2

D．释放的能量为（m1+m2-m3）c^2

下列说法正确的是

A．卢瑟福a粒子散射实验中，产生大角度散射的主要原因是：原子核外的电子对a粒子的吸引力较大

B．处于激发态的氢原子，从高能级向低能级跃迁时，能够向外释放光子，能级差越大，释放光子的频率越大

C．重核的裂变反应和轻核的聚变反应过程中，都有质量亏损

D．若某次核反应中，质量亏损为△m则本次核反应中释放的能量△mc（c为光速）

太阳内部持续不断地发生着4个质子（）聚变为1个氦核（）的热核反应，核反应方程是，这个核反应释放出大量核能。已知质子、氦核、X的质量分别为、、，真空中的光速为c.下列说法中正确的是

A．方程中的X表示中子（）

B．方程中的X表示正电子（）

C．这个核反应中质量亏损

D．这个核反应中释放的核能

以下有关近代物理内容的若干叙述正确的是（填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）（  ）

A．卢瑟福用实验得出原子核具有复杂的结构

B．比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定

C．重核的裂变过程质量增大，轻核的聚变过程有质量亏损

D．自然界中含有少量的^14C,^14C具有放射性，能够自发地进行β衰变，因此在考古中可利用^14C测定年代

E．光电效应实验中，遏止电压与入射光的频率有关

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 $4{}_1{}^1\text{H}\to {}_2{}^4\text{H}\text{e+2}{}_1{}^0\text{e}\text{+2}v$ ，已知 ${}_1{}^1\text{H}$ 和 ${}_2{}^4\text{H}\text{e}$ 的质量分别为 $m_{\text{P}}=1.0078\text{u}$ 和 $m_{\alpha }=4.0026\text{u}$ ， $1\mathrm{u}=931\mathrm{MeV}/{\mathrm{c}}^2\mathrm{}$ ， c为光速。在4个 ${}_1{}^1\text{H}$ 转变成1个 ${}_2{}^4\text{H}\text{e}$ 的过程中，释放的能量约为（ ）           

A. $8\mathrm{MeV }$ B. $16\mathrm{MeV }$ C. $26\mathrm{MeV}$ D. $52\mathrm{MeV}$

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方程式中、表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：

原子核
质量/u	1.0078	3.0160	4.0026	12.0000	13.0057	15.0001

下列选项正确的是（）

A．

是，

B．

是，

C．

是，

D．

是，

）分雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的电子中微子(ν_e)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氩核，其核反应方程式为已知核的质量为36.95658u，核的质量为36.95691u，的质量为0.00055u，1u质量对应的能量为931.5 MeV。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 MeV

B．0.31 MeV

C．1.33 MeV

D．0.51 MeV

一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中，由于发生了某种衰变而形成了如图所示的两个圆形径迹，两圆半径之比为1∶16，有：（    ）

A．该原子核发生了α衰变

B．该原子核发生了β衰变

C．那个打出衰变粒子的反冲核沿小圆作逆时针方向运动

D．该衰变过程结束后其系统的总质量略有增加

氘核 ${}_1^{2}H$ 可通过一系列聚变反应释放能量，其总效果可用反应式 $6_1^{2}H\to 2_2^4\mathit{He}+2_1^{1}H+2_0^{1}n+43.15\mathit{MeV}$ 表示。海水中富含氘，已知 $1\mathit{kg}$ 海水中含有的氘核约为 $1.0\times {10}^{22}$ 个，若全都发生聚变反应，其释放的能量与质量为 $M$ 的标准煤燃烧时释放的热量相等；已知 $1\mathit{kg}$ 标准煤燃烧释放的热量约为 $2.9\times {10}^{7}J$ ， $1\mathit{MeV}=1.6\times {10}^{-13}J$ ，则 $M$ 约为 $($ 　　 $)$

A．

$40\mathit{kg}$

B．

$100\mathit{kg}$

C．

$400\mathit{kg}$

D．

$1000\mathit{kg}$