格物学 近代物理原子核

质量亏损-原子核知识点考前进阶自测题答案-广东省等高中物理,平均正确率54.0%

2025-07-15
质量亏损-原子核知识点考前进阶自测题答案-广东省等高中物理,平均正确率54.0%
1、['电荷守恒定律及应用', '质量亏损', '聚变的理解及计算', '质能方程的计算']

正确率40.0%近几年日本$${、}$$印度等许多国家积极发展$${{“}}$$月球探测计划$${{”}}$$,该计划中的科研任务之一是探测月球上氦$${{3}}$$的含量.氦$${{3}}$$是一种清洁$${、}$$安全和高效的核发电燃料,可以采用在高温高压下用氘和氦$${{3}}$$进行核聚变反应发电.若已知氘核的质量为$$2. 0 1 3 6 U$$,氦$${{3}}$$的质量为$$3. 0 1 5 0 u$$,氦核的质量为$$4. 0 0 1 5 1 u$$,质子质量为$$1. 0 0 7 8 3 u$$,中子质量为$$1. 0 0 8 6 6 5 u, ~ l u$$相当于$$9 3 1. 5 M e V$$,则下列说法正确的是(

A

A.一个氘和一个氦$${{3}}$$的核聚变反应释放的核能约为$$1 7. 9 M e V$$

B.氘和氦$${{3}}$$的核聚变反应方程式:$$^2_{1} H+_{2}^{3} H e \to_{2}^{4} H e+X$$,其中$${{X}}$$是中子

C.因为聚变时释放能量,出现质量亏损,所以生成物的总质量数减少

D.目前我国的秦山$${、}$$大亚湾等核电站广泛使用氦$${{3}}$$进行核聚变反应发电

2、['α衰变的特点、本质及其方程的写法', '半衰期的相关计算', 'β衰变的特点、本质及其方程的写法', '质量亏损']

正确率19.999999999999996%$${{2}{0}{1}{1}}$$年$${{3}}$$月,日本发生的大地震造成了福岛核电站核泄漏$${{.}}$$在泄露的污染物中含有大量放射性元素$$\stackrel{1 3 1} {5 3} \mathbf{I},$$其衰变方程为$$\mathop{5 3}^{1 3 1} I$$$${{→}}$$$$\mathrm{^{1 3 1}_{5 4} \, X e+_{-1}^{0} e,}$$半衰期为$${{8}}$$天,已知$$m_{\mathrm{I}}=1 3 1. 0 3 7 2 1 \mathrm{u} \, \, \, \, m_{\mathrm{X e}}=1 3 1. 0 3 1 8 6 \mathrm{u} \, \, \, \, m_{\mathrm{e}}=0 0 0 0 5 4 9 \mathrm{u}.$$则下列说法正确的是(

D

A.衰变产生的$${{β}}$$射线来自于$$\mathbf{^{1 3 1}_{5 3} I}$$原子的核外电子

B.该反应前后质量亏损$$0. 0 0 5 3 5 \mathrm{u}$$

C.放射性元素$$\mathbf{^{1 3 1}_{5 3} I}$$发生的衰变为$${{α}}$$衰变

D.经过$${{1}{6}}$$天$${,{{7}{5}}{%}}$$的$$\mathbf{^{1 3 1}_{5 3} I}$$原子核发生了衰变

3、['能级及能级跃迁', '光电效应方程的基本计算', '光电效应现象及其解释', '质量亏损']

正确率60.0%svg异常

D

A.光电效应本质上是$${{β}}$$衰变

B.锌板不会发生光电效应

C.发生光电效应时会发生质量亏损

D.从锌板打出来的光电子获得的最大初动能为$${{9}{3}{5}{{e}{V}}}$$

4、['能级及能级跃迁', '能量子表达式、概念理解及简单计算', '热辐射 黑体与黑体辐射', '质量亏损', '核反应', '聚变反应']

正确率60.0%$${{2}{0}{1}{5}}$$年$${{1}{2}}$$月$${{1}{7}}$$日暗物质粒子探测卫星$${{“}}$$悟空$${{”}}$$在酒泉发射升空。我国科学家想利用卫星探测出两个暗物质粒子相遇时湮灭产生的正反粒子对从而证明暗物质粒子的存在。正反粒子指质量和电荷数相同但电性相反的两粒子,质量均为$${{m}}$$的正反电子相遇时的湮灭方程是$$\mathrm{_1^{0} e+_{-1}^{0} e \to2 \gamma}$$,以下说法正确的(

D

A.正反电子相遇湮灭过程中质量数不守恒

B.正反电子相遇湮灭属于轻核聚变

C.设普朗克常量为$${{h}}$$,则光子的频率为$$\nu=\frac{m c^{2}} {2 h}$$

D.正反电子相遇湮灭过程中质量亏损$$\Delta m=2 m$$

5、['质量亏损', '聚变反应', '聚变的理解及计算', '质能方程的计算']

正确率60.0%质子$${、}$$中子和氘核的质量分别为$${{m}_{1}{、}{{m}_{2}}}$$和$${{m}_{3}}$$.当一个质子和一个中子结合成氘核时,释放的能量是$${({c}}$$表示真空中的光速$${){(}}$$

D

A.$$( \emph{m}_{1}-\emph{m}_{2}-\emph{m}_{3} ) \emph{c}$$

B.$$( \emph{m}_{1}+\emph{m}_{2}-\emph{m}_{3} ) \emph{c}$$

C.$$( m_{1}-m_{2}-m_{3} ) c^{2}$$

D.$$( m_{1}+m_{2}-m_{3} ) c^{2}$$

6、['天然放射现象发现过程', 'α粒子散射实验及其解释', '质量亏损']

正确率60.0%下列说法正确的是(

B

A.阴极射线的发现说明了原子核具有复杂结构

B.卢瑟福通过$${{a}}$$粒子散射实验研究提出原子核式结构模型

C.自由核子组合成原子核时,一定遵守质量守恒

D.贝克勒耳通过对天然放射性的研究,发现原子核是由质子和中子组成的

7、['能级及能级跃迁', 'β衰变的特点、本质及其方程的写法', '光电效应的实验规律的理解', '质量亏损']

正确率60.0%下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

C

A.中子和质子结合成氘核,若亏损的质量为$${{Δ}{m}{,}}$$则需要吸收$${{Δ}{m}{{c}^{2}}}$$的能量

B.$${{β}}$$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

C.一群处于$${{n}{=}{3}}$$能级的氢原子向低能级跃迁时最多能产生$${{3}}$$种不同频率的光子

D.发生光电效应时,入射光的光照强度越强,光子的能量就越大,光电子的最大初动能就越大

8、['核裂变的发现--链式反应', '结合能与比结合能', '半衰期的概念', '质量亏损']

正确率60.0%下列说法正确的是(

A

A.在铀核的裂变中,当铀块的体积小于“临界体积”时,不能发生链式反应

B.铀元素的半衰期为$${{T}{,}}$$当温度发生变化时,铀元素的半衰期也发生变化

C.轻核聚变的过程质量增大,重核裂变的过程有质量亏损

D.比结合能小的原子核结合成(或分裂成)比结合能大的原子核时一定吸收能量

9、['半衰期的概念', '光电效应方程与图象', '黑体辐射的实验规律', '质量亏损']

正确率40.0%下列说法正确的是(

C

A.光电效应中,从金属中发出的光电于的最大初动能与入射光的频率成正比

B.对照体辐射的研究表明:随着温度的升高,辐射强度的最大值向波长较长的方向移动

C.核裂变与核聚变反应中均存在质量亏损,会释放出较多的核能

D.的半衰期随着环境的不断变化,半衰期可能变短

10、['结合能与比结合能', '核力与结合能', '质能方程的理解', '质量亏损']

正确率80.0%svg异常

C

A.根据图甲可知,$${^{4}_{2}{H}{e}}$$核的结合能约为$${{7}{M}{e}{V}}$$

B.根据图甲可知,$$2 3 5_{9 2} U$$核比$$\protect_{3 6}^{8 9} K r$$核更稳定

C.根据图乙可知,核$${{D}}$$裂变成核$${{E}}$$和$${{F}}$$的过程中,比结合能增大

D.根据图乙可知,若$${{A}}$$、$${{B}}$$能结合成$${{C}}$$,结合过程一定要吸收能量

1. 解析:

A选项:核聚变反应为 $$^2_1 H + ^3_2 He \to ^4_2 He + ^1_0 n$$。质量亏损为 $$(2.0136u + 3.0150u) - (4.00151u + 1.008665u) = 0.018425u$$。释放能量为 $$0.018425u \times 931.5 \text{MeV} \approx 17.16 \text{MeV}$$,接近17.9 MeV,故A正确。

B选项:反应方程正确,但$$X$$是质子($$^1_1 H$$)而非中子,故B错误。

C选项:质量亏损不改变质量数(核子数守恒),故C错误。

D选项:当前核电站使用核裂变而非聚变,更未使用氦3,故D错误。

答案:A

2. 解析:

A选项:$$β$$射线来自核内中子转化为质子时放出的电子,故A错误。

B选项:质量亏损为 $$131.03721u - (131.03186u + 0.000549u) = 0.004801u$$,与题目数据不符,故B错误。

C选项:衰变放出电子,属于$$β$$衰变,故C错误。

D选项:16天为两个半衰期,剩余比例为 $$(1/2)^2 = 25%$$,故衰变比例为75%,D正确。

答案:D

3. 解析:

(题目信息不完整,无法解析)

4. 解析:

A选项:湮灭过程质量数守恒(电子质量数为0),故A错误。

B选项:正反电子湮灭不属于核聚变,故B错误。

C选项:由能量守恒 $$2mc^2 = 2h\nu$$,得 $$\nu = \frac{mc^2}{h}$$,题目公式错误,故C错误。

D选项:质量亏损为两电子质量之和 $$\Delta m = 2m$$,故D正确。

答案:D

5. 解析:

质子和中子结合成氘核的质量亏损为 $$m_1 + m_2 - m_3$$,释放能量为 $$(m_1 + m_2 - m_3)c^2$$,故D正确。

答案:D

6. 解析:

A选项:阴极射线说明电子存在,与原子核结构无关,故A错误。

B选项:卢瑟福通过$$α$$散射实验提出核式结构模型,故B正确。

C选项:核子组合成原子核时存在质量亏损,能量守恒但质量不守恒,故C错误。

D选项:贝克勒耳发现放射性,质子与中子结构由其他实验证实,故D错误。

答案:B

7. 解析:

A选项:核结合释放能量而非吸收,故A错误。

B选项:$$β$$射线来自核内中子衰变,故B错误。

C选项:$$n=3$$能级跃迁可产生3种光子(3→2、2→1、3→1),故C正确。

D选项:光电子最大初动能取决于光子频率而非强度,故D错误。

答案:C

8. 解析:

A选项:铀块体积小于临界体积时中子逃逸率高,链式反应无法维持,故A正确。

B选项:半衰期是核内禀属性,与温度无关,故B错误。

C选项:轻核聚变和重核裂变均释放能量,存在质量亏损,故C错误。

D选项:比结合能增大时释放能量,故D错误。

答案:A

9. 解析:

A选项:光电子的最大初动能与频率成线性关系($$E_k = h\nu - W$$),非正比,故A错误。

B选项:黑体辐射强度峰值随温度升高向短波方向移动,故B错误。

C选项:裂变和聚变均存在质量亏损并释放能量,故C正确。

D选项:半衰期由核内部结构决定,与外界环境无关,故D错误。

答案:C

10. 解析:

(题目信息不完整,无法解析)

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