格物学 近代物理原子核

质能方程的理解-原子核知识点专题进阶自测题答案-广东省等高中物理,平均正确率54.0%

2025-07-15
质能方程的理解-原子核知识点专题进阶自测题答案-广东省等高中物理,平均正确率54.0%
1、['相对论时空观及牛顿力学的成就与局限性', '质能方程的理解']

正确率60.0%对相对论的基本认识,下列说法正确的是(

D

A.我们发现在竖直方向上高速运动的球在水平方向变扁了

B.爱因斯坦通过质能方程阐明了质量就是能量

C.空间与时间之间没有任何联系

D.相对论认为:真空中的光速在不同的惯性系中都是相同的

2、['动量与能量的其他综合应用', '质能方程的理解', '核反应']

正确率60.0%中微子是一种不带电$${、}$$质量很小的粒子.早在$${{1}{9}{4}{2}}$$年我国物理学家王淦昌首先提出证实中微子存在的实验方案.静止的铍核$${{(}{^{7}_{4}{{B}{e}}}{)}}$$可能从很靠近它的核外电子中俘获一个电子(动能忽略不计)形成一个新核并放出中微子,新核处于激发态,放出$${{γ}}$$光子后回到基态.通过测量新核和$${{γ}}$$光子的能量,可间接证明中微子的存在.则(

A

A.产生的新核是锂核$${{(}{^{7}_{3}{{L}{i}}}{)}}$$

B.反应过程吸收能量

C.中微子的动量与处于激发态新核的动量大小不等

D.中微子的动能与处于激发态新核的动能相等

3、['带电粒子在磁场中的运动', 'α衰变的特点、本质及其方程的写法', '质能方程的理解', '反冲与爆炸', '洛伦兹力的方向判断']

正确率40.0%svg异常

C

A.磁场方向垂直纸面向里

B.轨迹$${{1}}$$是$${ɑ}$$粒子的

C.衰变后产生的新核的中子数比铀核少两个

D.衰变后产生的新核与$${ɑ}$$粒子的质量之和等于衰变前铀核的质量

4、['结合能与比结合能', '核力与结合能', '质能方程的理解']

正确率80.0%太阳的巨大能量是核聚变产生的,其中一种核反应方程为:$$^2_{1} H+_{1}^{3} H \to_{2}^{4} H e+X$$。已知$${^{2}_{1}{H}}$$的比结合能为$${{E}_{1}}$$,$${^{3}_{1}{H}}$$的比结合能为$${{E}_{2}}$$,$${^{4}_{2}{H}{e}}$$的比结合能为$${{E}_{3}}$$,则$${{(}{)}}$$

A.$${{X}}$$表示质子

B.$${^{2}_{1}{H}}$$核比$${^{4}_{2}{H}{e}}$$核更稳定

C.核反应过程中的质量亏损可以表示为$$\frac{4 E_{3}-2 E_{1}-3 E_{2}} {c^{2}}$$

D.一个$${{H}^{2}_{1}{H}}$$核与一个$${^{3}_{1}{H}}$$核的结合能之和等于一个$${^{4}_{2}{H}{e}}$$核的结合能

5、['质能方程的理解', '质能方程的计算']

正确率60.0%发生裂变的核反应方程为:$$2 3 5_{9 2} U+_{0}^{1} n \to{}_{3 6}^{9 2} K r+_{5 6}^{1 4 1} B a+2_{0}^{1} n$$,设$$2 3 5_{9 2} \, U, \, \, \, \, {^9 2 {}}_{3 6} \, K r, \, \, \, \, \, {^1 4 1}_{5 6} \, B a$$的质量分别为$$m_{1}, ~ m_{2}, ~ m_{3}$$,一个中子的质量为$${{m}_{4}}$$,则反应过程释放的能量为$${{(}{)}}$$

B

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

B.$$( m_{1}-m_{2}-m_{3}-m_{4} ) c^{2}$$

C.$$( m_{1}+m_{4}-m_{2}-m_{3} ) c^{2}$$

D.$$( m_{3}+m_{4}-m_{1}-m_{2} ) c^{2}$$

6、['能级及能级跃迁', '半衰期的相关计算', '光电效应的实验规律的理解', '质能方程的理解']

正确率60.0%下列说法正确的是(

D

A.某元素的半衰期是$${{3}}$$天,$${{1}{2}{g}}$$该元素经过$${{6}}$$天后还有$${{4}{g}}$$未衰变

B.氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大轨道时,原子的总能量增大,电子的动能增大

C.紫外线照射到金属锌板表面时能发生光电效应,若增加紫外线的照射强度,则从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大

D.质子中子$${、{α}}$$粒子的质量分别是$$m_{1}, ~ m_{2}, ~ m_{3}, 2$$个质子和$${{2}}$$个中子结合成一个$${{α}}$$粒子,释放的能量是$$( 2 m_{1}+2 m_{2}-m_{3} ) c^{2}$$

7、['光电效应方程的基本计算', '光电效应方程与图象', '光电效应的实验规律的理解', '质能方程的理解']

正确率60.0%关于光电效应,下列说法正确的是

B

A.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

B.光的频率一定时,入射光越强,饱和电流越大

C.光的频率一定时,入射光越强,遏止电压越大

D.光子能量与光的速度成正比

8、['α衰变的特点、本质及其方程的写法', '质能方程的理解', '质量亏损']

正确率40.0%核电池可通过半导体换能器,将放射性同位素$$\frac{2 3 9} {9 4} \mathrm{P u}$$衰变过程释放的能量转变为电能。一静止的$$\frac{2 3 9} {9 4} \mathrm{P u}$$核衰变为核$$\mathrm{^{3 3 5} U}$$和新粒子,并释放出$${{γ}}$$光子。已知$$\frac{2 3 9} {9 4} \mathrm{P u}$$、$$\mathrm{^{2 3 5} U}$$的质量分别为$$\mathrm{m_{P u}}$$、$${{m}_{U}}$$,下列说法正确的是(  )

B

A.$$\frac{2 3 9} {9 4} \mathrm{P u}$$的衰变方程为$$\mathrm{^{2 3 9}_{9 4} P u \to_{9 2}^{2 3 5} U+2_{1}^{1} H+\gamma}$$

B.释放的核能转变为$$\mathrm{^{2 3 5} U}$$的动能、新粒子的动能和$${{γ}}$$光子能量

C.核反应过程中的质量亏损为$$\Delta m=m_{\mathrm{p}_{u}}-m_{\mathrm{U}}$$

D.核反应过程中释放的核能为$$\Delta E=\left( m_{\mathrm{P_{u}}}-m_{\mathrm{U}} \right) c^{2}$$

9、['光电效应方程与图象', 'α粒子散射实验及其解释', '原子的核式结构模型', '质能方程的理解', '质量亏损', '聚变反应']

正确率40.0%下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

B

A.在光电效应中,遏止电压与入射光的频率成正比

B.卢瑟福通过$${{α}}$$粒子散射实验,提出了原子的核式结构模型

C.爱因斯坦质能方程告诉我们,核反应中亏损的质量转化成能量释放了出来

D.核裂变又叫热核反应

10、['结合能与比结合能', '质能方程的理解', '质量亏损']

正确率40.0%svg异常

C

A.将原子核$${{A}}$$分解为原子核$${{B}}$$、$${{C}}$$可能吸收能量

B.将原子核$${{D}}$$、$${{E}}$$结合成原子核$${{F}}$$可能吸收能量

C.将原子核$${{A}}$$分解为原子核$${{B}}$$、$${{C}}$$一定释放能量

D.原子核$${{D}}$$的比结合能最大

1. 解析:

选项A错误,相对论效应中,运动方向上的长度会收缩,垂直运动方向的长度不变,因此球应在运动方向上变扁,而非水平方向。

选项B错误,质能方程 $$E=mc^2$$ 表明质量和能量可以相互转化,但质量并不等同于能量。

选项C错误,相对论中时空是统一的,存在密切联系。

选项D正确,光速不变原理是狭义相对论的基本假设之一。

正确答案:D

2. 解析:

铍核俘获电子后,原子序数减1,质量数不变,新核为锂核 $$^{7}_{3}\text{Li}$$,选项A正确。

反应过程释放能量(中微子和γ光子),选项B错误。

根据动量守恒,中微子与新核的动量大小相等、方向相反,选项C错误。

动能与质量相关,中微子质量极小,动能不可能与新核相等,选项D错误。

正确答案:A

3. 解析:

选项A未提供足够信息判断磁场方向。

选项B中,$$α$$粒子带正电且质量较大,轨迹弯曲程度应较小(轨迹2更可能是$$α$$粒子)。

选项C正确,铀核 $$^{235}_{92}\text{U}$$ 中子数为143,新核 $$^{231}_{90}\text{Th}$$ 中子数为141。

选项D错误,核反应中存在质量亏损,质量不守恒。

正确答案:C

4. 解析:

核反应方程应满足质量数和电荷数守恒,$$X$$为中子 $$^{1}_{0}\text{n}$$,选项A错误。

比结合能越大核越稳定,$$^{4}_{2}\text{He}$$ 的比结合能 $$E_3$$ 最大,选项B错误。

质量亏损对应能量为 $$(4E_3 - 2E_1 - 3E_2)$$,再除以 $$c^2$$ 得质量亏损,选项C正确。

结合能需考虑核子数,选项D未体现核子数关系,错误。

正确答案:C

5. 解析:

根据质能方程,释放能量为反应前后质量差乘以 $$c^2$$。反应前总质量:$$m_1 + m_4$$;反应后总质量:$$m_2 + m_3 + 3m_4$$(注意方程中放出2个中子)。

因此能量为 $$(m_1 + m_4 - m_2 - m_3 - 2m_4)c^2 = (m_1 - m_2 - m_3 - m_4)c^2$$。

正确答案:B

6. 解析:

选项A错误,半衰期3天后剩余质量为 $$12 \times (1/2)^2 = 3\,\text{g}$$。

选项B错误,电子跃迁到高轨道时原子总能量增大,但电子动能减小(库仑力提供向心力:$$ke^2/r^2 = mv^2/r$$)。

选项C错误,光电效应中最大初动能仅与入射光频率有关,与强度无关。

选项D正确,质量亏损为 $$(2m_1 + 2m_2 - m_3)$$,释放能量为 $$(2m_1 + 2m_2 - m_3)c^2$$。

正确答案:D

7. 解析:

选项A错误,最大初动能 $$E_k = h\nu - W_0$$ 与频率呈线性关系但非正比。

选项B正确,饱和电流与光强成正比。

选项C错误,遏止电压对应最大初动能,与光强无关。

选项D错误,光子能量 $$E = h\nu$$ 与频率相关,光速 $$c$$ 为常数。

正确答案:B

8. 解析:

选项A错误,衰变方程应为 $$^{239}_{94}\text{Pu} \to ^{235}_{92}\text{U} + ^{4}_{2}\text{He} + \gamma$$。

选项B正确,能量分配包括新核($$^{235}\text{U}$$)、α粒子($$^{4}\text{He}$$)和γ光子。

选项C错误,质量亏损应包括α粒子质量:$$\Delta m = m_{\text{Pu}} - (m_{\text{U}} + m_{\alpha})$$。

选项D错误,理由同C。

正确答案:B

9. 解析:

选项A错误,遏止电压与频率呈线性关系($$eU_c = h\nu - W_0$$)但非正比。

选项B正确,卢瑟福通过α散射实验提出核式模型。

选项C错误,质能方程说明质量是能量的一种形式,而非转化。

选项D错误,核裂变与热核反应(聚变)是不同过程。

正确答案:B

10. 解析:

选项A正确,重核分解可能吸收能量(若生成核比结合能更低)。

选项B错误,轻核结合通常释放能量。

选项C错误,分解不一定释放能量。

选项D未提供数据无法判断。

正确答案:A

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