高中物理知识点大全《质能方程》高频考点预测（2018年最新版） - 高考物理题库

1、简答题为确定爱因斯坦的质能方程△E=△mc2的正确性，设计了如下实验：用动能为E1=0.60MeV的质子轰击静止的锂核

Li，生成两个α粒子，测得两个α粒子的动能之和为E2=19.9MeV，已知质子、α粒子、锂粒子的质量分别取mα=4.0015μ、mp=1.0073μ、mLi=7.0160μ，求：
（1）写出该反应方程．
（2）通过计算说明△E=△mc2正确．（1u=1.6606×10-27㎏）

参考答案：（1）核反应方程为：37Li+11H→224He
（2）核反应的质量亏损：
△m=mLi+mp-2mHe
=7.0160u+1.0073u-2×4.0015u=0.0203u
由质能方程可得与质量亏损相当的能量：
△E=△mc2=0.0203×931MeV=18.9MeV
而系统增加的能量：△E′=E2-E1=19.3MeV
这些能量来自核反应中，在误差允许的范围内可认为相等，
所以△E=△mc2正确．
答：（1）核反应方程是37Li+11H→224He；（2）△E=△mc2正确．

本题解析：

本题难度：一般

2、选择题有些元素的原子核有可能从很靠近它的核外电子中“俘获”一个电子形成一个新原子（例如从离原子核最近的K层电子中俘获电子，叫“K俘获”），发生这一过程后，新原子核（?）

A．带负电
B．是原来原子的同位素
C．比原来的原子核多一个质子
D．比原来的原子核多一个中子

参考答案：D

本题解析：

本题难度：简单

3、选择题据报道，中国科技大学研制成功了比较先进的HT-7型超导托卡马克，托卡马克( Tokamak) 是研究受控核聚变的一种装置，这个词是toradal（环形的）、kamera（真空室）、magnit（磁）的头两个字母以及katushka（线圈）的第一个字母组成的缩写词，根据以上信息，下列说法错误的是
[? ]
A．这种装置的核反应原理是轻核聚变，与太阳发光的原理类似?
B．这种装置同我国秦山核电站、大亚湾核电站所使用的核装置反应原理相同?
C．这种装置可以控制热核反应速度，使聚变能缓慢而稳定地进行?
D．这种装置产生的核废料对环境的污染比核裂变要轻很多

参考答案：B

本题解析：

本题难度：简单

4、计算题天文学家测得银河系中氦的含量约为25%。有关研究表明，宇宙中氦生成的途径有两条：一是在宇宙诞生后3分钟左右生成的；二是在宇宙演化到恒星诞生后，由恒星内部的氢核聚变反应生成的。
(1)把氢核聚变反应简化为4个氢核聚变成氦核同时放出2个正电子和2个中微子，请写出该氢核聚变反应的方程，并计算一次反应释放的能量。
(2)研究表明，银河系的年龄约为t=3.8×1017s，每秒钟银河系产生的能量约为1×1037J（即P=1×1037 J/s）。现假定该能量全部来自上述氢核聚变反应，试估算银河系中氦的含量（最后结果保留一位有效数字）。
(3)根据你的估算结果，对银河系中氦的主要生成途径作出判断。
（可能用到的数据：银河系质量约为M=3×1041kg，原子质量单位1 u=1.66×10-27 kg，1 u相当于1.5×10-10 J的能量，电子质量me=0.000 5 u，氦核质量mα=4.002 6 u，氢核质量mp=1.007 8 u，中微子ve质量为零．）