5.3核力与核反应方程基础巩固（word 含答案）

5.3核力与核反应方程基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第三册
一、选择题（共15题）
1．近代物理和相应技术的发展，极大地改变了人类的生产和生活方式推动了人类文明与进步。关于近代物理知识下列说法正确的是（　　）
A．若氢原子从能级向能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从能级向能级跃迁时辐射出的光有可能使该金属发生光电效应
B．查德威克预言了中子的存在，卢瑟福通过实验发现了中子
C．玻尔理论成功解释了大量原子光谱规律，其局限性在于保留了经典粒子的观念
D．钋（）是氡（）的衰变产物之一，故钋（）的比结合能大于氡（）的比结合能
2．下列说法正确的是（ ）
A．组成原子核的核子越多，原子核越稳定
B．衰变为经过4次衰变，2次衰变
C．在LC振荡电路中，当电流最大时，线圈两端电势差也最大
D．衰变前的质量等于衰变后X、核的质量之和
3．2021年4月13日日本政府不计后果决定将福岛核废水排放入海，引起国际社会的共同谴责，核废水即使经处理，但还是含有氚、锶-90、铯-137、碘-129等放射性元素，核废水一旦排海将在57天内扩散至太平洋大半个区域，10年后蔓延至全球海域。其中Cs-137是最具危害的放射性元素，其衰变方程为，Cs的半衰期约为30年，下列说法正确的是（　　）
A．衰变方程中的电子是来自铯的核外电子 B．经过60年后，废水中的铯会衰变完
C．排放到海水中，可以改变铯的衰变快慢 D．Ba的比结合能比Cs大
4．用质子轰击锂核（ ）产生粒子的核反应方程是，已知mLi=7.0160u，mH=1.0078u，mHe=4.0026u，1u相当于931.5MeV，则该核反应方程中的k值及该反应放出的核能分别是（　　）
A．1和3745.7478MeV
B．1和2806.9821 MeV
C．2和1860.2055MeV
D．2和17.3259MeV
5．核反应方程N+H→C+X+△E中，N的质量为m1、H的质量为m2、C的质量为m3、X的质量为m4，光在真空中的速度为c，则下列判断正确的是
A．X是He，△E=(m1＋m2－m3－m4)c2
B．X是He，△E=(m1＋m2－m3－m4)c2
C．X是He，△E=( m3＋m4－m1－m2) c2
D．X是He，△E=( m3＋m4－m1－m2)c2
6．具有放射性，发生一次β衰变成为新原子核X的同时放出能量，下列说法正确的是（　　）
A．核能放射出β粒子，说明其原子核内有β粒子
B．新核X的中子数为143
C．核的质量等于新核X与β粒子的质量之和
D．让同其它的稳定元素结合成化合物，其半衰期将增大
7．下列说法正确的是（　　）
A．比结合能越大，原子核越稳定
B．通过加压升温等方法可以改变原子核的半衰期
C．Np经衰变后变成Bi，此过程一共发生了7次α衰变和3次β衰变
D．根据玻尔理论，氢原子从低能级跃迁到高能级时，核外电子的动能与氢原子的能量均减小
8．静止的氡核放出α粒子后变成钋核，α粒子动能为Eα。若衰变放出的能量全部变为反冲核和α粒子的动能,真空中的光速为c，则该反应中的质量亏损为　(　　)
A． B． C． D．
9．核反应能中，已知氡的质量、、钋的质量，1u相当于931.5MeV的能量，则下列说法正确的是（　　）
A．该反应属于核裂变
B．反应前后的质量一定守恒
C．该反应放出的能量约为6.92MeV
D．反应中的γ穿透能力最强、带正电
10．关于原子核的结合能，下列说法中不正确的是（　　）
A．原子核的结合能越大，原子核中核子一定结合得越牢固，原子核就越稳定
B．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能
C．铯原子核（）的结合能一定小于铅原子核（）的结合能
D．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量
11．静止的镭核发生衰变，释放出的粒子的动能为E0 ，假设衰变时能量全部以动能形式释放出来，则衰变过程中总的质量亏损是（　　）
A． B． C． D．
12．下列说法中正确的是（　　）
A．根据玻尔理论，原子处于定态时，电子做变速运动，并向外辐射能量
B．根据玻尔理论，氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，核外电子的动能减少
C．原子核结合能越大，原子核越稳定
D．光子像其它粒子一样，不但具有能量，也具有动量
13．下列关于近代物理知识的描述中，正确的是（　　）
A．当用蓝色光照射某金属表面时有电子逸出，则改用紫光照射也一定会有电子逸出
B．玻尔通过对氢原子光谱的研究得出原子的核式结构模型
C．在核反应中，X是质子，这个反应过程叫α衰变
D．结合能越大的原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定
14．关于原子核、原子核的衰变、核能，下列说法错误的是（　　）
A．原子核的结合能越大，原子核越稳定
B．衰变成要经过8次α衰变和6次β衰变
C．发生β衰变时，新核与原来的原子核相比，少了一个中子，多了一个质子
D．发生α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了2
15．2021年5月28日，中科院合肥物质研究院的EAST装置，首次使中国“人造太阳”等离子体的电子温度达到1.2亿度，维持了101秒。已知中国“人造太阳”中的核反应方程是，H的比结合能为1.09MeV，H的比结合能为2.78MeV，由此可知He的比结合能为（　　）
A．7.03MeV B．5.56MeV C．4.36MeV D．3.87MeV
二、填空题（共4题）
16．钋核的比结合能大于氡核的比结合能，所以钋核结合能更大（______）
17．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：
① H＋C→N ；
②H＋N→C＋X
试完成下列（1）、（2）（3）题：
（1）用上述辐射中产生的波长为λ=4×10-7m的单色光去照射 逸出功为W=3．0×10-19J金属材料铯时产生的光电子的最大初动能为________．（普朗克常量h=6．63×10-34J·s，光在空气中的速度c=3×108m/s）（结果保留三位有效数字）
（2）写出原子核X是：_________
（3）已知原子核H、C、N的质量分别为mH=1．0078u、mC=12．0000u、mN=13．0057u，1u相当于931MeV．则每发生一次上述聚变反应①所释放的核能___________（结果保留三位有效数字）
18．电子浮获即原子核俘获1个核外轨道电子，使核内1个质子转变为中子。一个理论认为地热是镍58（）在地球内部的高温高压下发生电子俘获核反应生成钴（Co）58时产生的，则镍58电子获核反应方程为____；生成的钴核处于激发态，会向基态跃迁，辐射γ光子的频率为，已知真空中的光速和普朗克常量是c和h，则此核反应过程中的质量亏损为____。
19．1967年6月17日，我国第一颗氢弹爆炸成功，如图所示。氢弹首先由普通炸药引爆原子弹，再利用它产生的高温高压引爆热核材料。其聚变方程为____________17.6MeV。此聚变反应发生的质量亏损为 ________________ u（1u相当于931.5MeV能量，保留两位有效数字）
三、综合题（共4题）
20．太阳现在正处于主序星演化阶段，它主要是由电子和、等原子核组成，维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是：+释放核能，这些核能最后转化为辐射能。
（1）已知质子质量mp，氦核的质量mα，电子质量me，光速c，试求每发生一次上述核反应所释放的核能；
（2）用上述辐射中产生的波长为400nm某一单色光去照射逸出功为3.0×10-19J金属材料铯时，能否产生光电效应？若能，试求出产生的光电子的最大初动能。（保留三位有效数字，普朗克常量h=6.63×10-34J·s）
21．一个中子（）和一个质子（）结合成氘核时要放出2.22MeV的能量，这些能量以γ光子的形式辐射出来。（c=3.0×108m/s，1Mev=1.6×10-13J，普朗克常数h=6.63×10-34J·S）
(1)写出这一过程的核反应方程；
(2)该反应质量亏损为多少？（单位用kg，结果保留一位有效数字）
22．一静止原子核发生α衰变，生成一α粒子及一新核，测得α粒子的速度为光在真空中的速度的0.1倍．已知α粒子的质量为m，电荷量为q；新核的质量为α粒子的质量的n倍；光在真空中的速度大小为c．
求：（1）衰变过程中新核所受冲量的大小；
(2)衰变前原子核的质量．
23．氘核和氚核聚变时的核反应方程为H＋H→He＋n，已知H的平均结合能是2.78 MeV，H的平均结合能是1.09 MeV，He的平均结合能是7.03 MeV，则核反应时释放的能量为多少MeV？
参考答案
1．D
2．B
3．D
4．D
5．B
6．B
7．A
8．C
9．C
10．A
11．B
12．D
13．A
14．A
15．A
16．错误
17．1.97×10-19J 5.31MeV
18．
19．
20．（1）（2）能；1.97×10-19J
21．(1)；(2)
22．（1）衰变过程中新核所受冲量的大小0.1mc；（2）衰变前原子核的质量．
23．17.6