高中物理爱因斯坦质能方程试题

用速度大小为v的中子轰击静止的锂核（），发生核反应后生成氚核和粒子。生成的氚核速度方向与中子的速度方向相反，氚核与粒子的速度之比为7:8，中子的质量为m，质子的质量可近似看作m，光速为c：
（1）写出核反应方程
（2）求氚核和粒子的速度大小
（3）若核反应过程中放出的核能全部转化为粒子和氚核的动能，求出质量亏损。

核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设。核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高患癌症的风险。已知钚的一种同位素Pu的半衰期为24 100年，其衰变方程为Pu→X＋He＋γ，下列有关说法正确的是(  )

A．X原子核中含有92质子

B．100个Pu经过24 100年后一定还剩余50个

C．由于衰变时释放巨大能量，根据E＝mc^2，衰变过程总质量增加

D．衰变发出的γ射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力

下列说法正确的是__           （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．光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性

B．汤姆孙发现了电子，说明原子核有自身的结构

C．有核能释放的核反应就一定有质量亏损

D．要使金属发生光电效应，所照射光的频率一定得到达到某一值

E．一群氢原子从n=4的激发态向基态跃迁时，最多可放出3种不同频率的光子

下列说法正确的是

A．光子像其它粒子一样，不但具有能量，也具有动量

B．玻尔认为，原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的

C．将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，会改变放射性元素的半衰期

D．原子核的质量大于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损

卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子。发现质子的核反应为：。已知氮核质量为m_N=14.00753u，氧核的质量为m_O=17.00454u，氦核质量m_He=4.00387u，质子（氢核）质量为m_p=1.00815u。（已知：1uc²=931MeV，结果保留2位有效数字）求：
（1）这一核反应是吸收能量还是放出能量的反应？相应的能量变化为多少？
（2）若入射氦核以v₀=3×10⁷m/s的速度沿两核中心连线方向轰击静止氮核。反应生成的氧核和质子同方向运动，且速度大小之比为1:50。求氧核的速度大小。

）（以下有关近代物理内容的若干叙述，正确的是 

A．紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大

B．有10个放射性元素的原子核，当有5个原子核发生衰变所需的时间就是该放射性元素的半衰期

C．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，会辐射一定频率的光子，同时氢原子的电势能减小，电子的动能增大

D．天然放射现象说明原子核内部是有结构的

E．重核的裂变和轻核的聚变过程都有质量亏损，都向外界放出核能

【改编】下列说法正确的是 （       ） （选对一个给3分，选对两个给4分，选对三个给6分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）

A．质量数大的原子核，其比结合能不一定大

B．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动速度增大。

C．德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念，认为一切物体都具有波粒二象性。

D．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，揭示了原子核的组成.

E．一束光照射到某金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短

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1u=1.67×10^-27kg，1u相当于931MeV）
①写出核衰变反应方程；
②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？

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．10^36Kg

B．10^18 Kg

C．10^13 Kg

D．10^9 Kg

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做逆时针方向运动

D．该衰变过程结束后其系统的总质量略有增加

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？

电子俘获是指原子核俘获一个核外轨道电子，使核内一个质子转变为一个中子．一种理论认为地热是镍58（）在地球内部的高温高压环境下发生电子俘获核反应生成钴57（Co）时产生的．则镍58电子俘获的核反应方程为     ；若该核反应中释放出的能量与一个频率为ν的光子能量相等，已知真空中光速和普朗克常量分别是c和h，则该核反应中质量亏损△m为     ．

（3-5）（1）下列说法正确的是     . （填选项前的字母）

A．发现中子的核反应方程是

B．经过4次α衰变和6次β衰变后成为稳定的原子核

C．200个的原子核经过两个半衰期后剩下50个

D．在中子轰击下生成和的过程中，原子核中的平均核子质量变大

下列说法正确的是           。（双选，填正确答案标号）

A．天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构

B．氢原子从n＝3的能级向低能级跃迁时只会辐射出两种不同频率的光

C．比结合能大的原子核分解成比结合能小的原子核时要吸收能量

D．放射性元素每经过一个半衰期，其质量减少一半

(6分)以下有关近代物理内容的若干叙述，正确的是 

A．紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大

B．有10个放射性元素的原子核，当有5个原子核发生衰变所需的时间就是该放射性元素的半衰期

C．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，会辐射一定频率的光子，同时氢原子的电势能减小，电子的动能增大

D．天然放射现象说明原子核内部是有结构的

E．重核的裂变和轻核的聚变过程都有质量亏损，都向外界放出核能