5.3核力与核能基础巩固（word版含答案）

5.3核力与核能基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第三册
一、选择题（共15题）
1．有关原子核方面的知识，下列说法正确的是（　　）
A．比结合能越大，原子核越稳定
B．若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小
C．射线为原子的核外电子电离后形成的电子流
D．所有的核反应都存在质量亏损
2．下列说法中正确的是（　）
A．氢原子由高能级跃迁到低能级时，电子的动能增加，原子的电势能减少，总能量不变
B．原子核的平均结合能越小，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定
C．天然放射现象中的β射线实际是高速电子流，穿透能力比α粒子强
D．放射性元素的半衰期会随温度或压强的变化而变化
3．关于原子核的结合能，下列说法正确的是(　　)
A．原子核的比结合能等于将其完全分解成自由核子所需能量的最小值
B．原子核衰变成α粒子和另一原子核，并释放出能量，衰变产物的结合能之和一定小于原来原子核的结合能
C．铯原子核()的结合能小于铅原子核()的结合能
D．比结合能越大，原子核越不稳定
4．的衰变方程为，则下列说法正确的是（　　）
A．X是电子 B．此衰变为衰变
C．的比结合能比的比结合能大 D．光子是由发出的
5．用质子轰击锂核（）生成两个α粒子，以此进行有名的验证爱因斯坦质能方程的实验，已知质子的初动能是0.6MeV，质子、α粒子和锂核的质量分别是1.0073u、4.0015u和7.0160u。已知1u相当于931.5MeV的能量，则下列叙述正确的是（　　）
A．此反应过程质量减少0.0103u
B．若生成的两个α粒子的动能之和是18.3MeV，与质能方程相符
C．若核反应中释放的能量是18.9MeV，与质能方程不相符
D．若生成的两个α粒子的动能之和是19.5MeV与质能方程相符
6．人们发现，不同的原子核，其核子的平均质量（原子核的质量除以核子数）与原子序数有如图所示的关系。下列关于原子结构和核反应的说法正确的是（　　）
A．由图可知，原子核和结合成原子核时会有质量亏损，要吸收能量
B．由图可知，原子核分裂成原子核和时会有质量亏损，要放出核能
C．已知原子核分裂成原子核和时，放出的射线能使某金属板逸出光电子，若增加射线强度，则逸出光电子的最大初动能增大
D．卢瑟福提出的原子核式结构模型，可以解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征
7．下列说法不正确的是（　　）
A．黑体辐射中，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加
B．在光电效应的实验中，遏止电压与入射光的强弱无关
C．各种原子的发射光谱都是线状谱，且它们的线状谱各不相同
D．在核聚变和核裂变反应中都能释放能量是因为新核的结合能更大
8．根据相对论判断，下列说法正确的是(　　)．
A．狭义相对论全面否定了经典力学理论
B．如果物体在地面上静止不动，任何人在任何参考系里测得的物体的长度都是一样的
C．由E＝mc2可知，质量可转变成能量
D．物体的速度越大，质量也变得越大
9．下列说法正确的是
A．放射性原子核经2次α衰变和3次β衰变后，变为原子核
B．在核反应堆中，为使快中子减速，在铀棒周围要放置镉棒
C．比结合能越小，原子核中核子结合得越牢固
D．玻尔理论认为，氢原子的核外电子轨道是量子化的
10．如图所示，图甲为原子核的比结合能与质量数关系曲线，图乙为原子核的平均核子质量与原子序数的关系曲线，根据两曲线，下列说法正确的是（　　）
A．根据图甲可知，核的结合能约为7 MeV
B．根据图甲可知，核比核更稳定
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
11．下列说法正确的是（　　）
A．卢瑟福的原子核式结构模型无法解释原子光谱的分立特征
B．黑体辐射电磁波的强度与黑体温度无关
C．可以通过降低温度来减小放射性元素的半衰期
D．比结合能越大的原子核越不稳定
12．关于原子和原子核，下列说法中正确的是
A．甲图所示的氢原子光谱的分离特征可以用经典物理学解释
B．由乙图可知，原子核中的平均核子质量比的要小
C．要产生丙图所示的链式反应，裂变物质必须具有一定的体积或质量
D．根据丁图可知，1g氡经过38天还剩下0.1g没发生衰变
13．下列说法正确的是（　　）
A．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
B．在核反应中，X是质子，这个反应过程为α衰变
C．1个处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，最多可以产生6种不同频率的光子
D．氢原子的核外电子从低能级跃迁到高能级，电子的动能减少，电势能增大
14．静止的氡核弱放出粒子后变成钋核，粒子动能为.若衰变放出的能量全部变为反冲核和粒子的动能，真空中的光速为，则该反应中的质量亏损为
A． B．0
C． D．
15．下列说法正确的是（ ）
A．将放射性元素放置在一个封闭的装置内，衰变将会变慢
B．射线是原子核中的质子衰变成中子而释放出来的电子流
C．静止的原子核发生衰变时，粒子和反冲核动能大小相等
D．比结合能小的原子核结合或裂变成比结合能大的原子核时释放核能
二、填空题（共4题）
16．静止的镭核发生α衰变，生成Rn核，该核反应方程为________，已知释放出的α粒子的动能为E0，假定衰变时能量全部以动能形式释放出去，该衰变过程总的质量亏损为________．
17．中子n、质子p、氘核D的质量分别为mn、mp、mD.现用能量为E的γ射线照射静止氘核使之分解，核反应方程为γ＋D→p＋n，若分解后的中子、质子的动能可视为相等，则中子的动能是________．
18．是金属元素钴的一种放射性同位素，用中子辐照金属钴（）可得到60Co。质量为m0、速度大小为v0的中子打进一个质量为m1的原子核，形成一个处于激发态的新核，新核辐射光子后跃迁到基态。已知真空中光速为c，不考虑相对论效应。
求处于激发态新核60Co的速度大小v；
②已知原子核60Co的质量为m2，求整个过程中由于质量亏损释放的核能ΔE。
19．在某些恒星内部，3个α粒子可以结合成一个核，已知核的质量为=1.99302×kg，α粒子的质量为=6.64672×kg，真空中光速c=3×m/s，这个核反应是____________，这个反应中释放的核能为__________，（保留一位有效数字），α粒子和比较，α粒子的比结合能_______的比结合能，（填大于.等于或者小于）
三、综合题（共4题）
20．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？
21．一个静止的铀核（U）要放出一个α粒子变成钍核（Th），已知α粒子动能为Ek1，且在核反应中释放的能量全部转化为两个粒子的动能．（已知真空中的光速为c），求：
①钍核的动能
②该核反应中的质量亏损．
22．大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。氘核聚变反应方程是。已知的质量为2.0136u，的质量为3.0150u，的质量为1.0087u，1u=931MeV/c2。氘核聚变反应中释放的核能约为多少？
23．若俘获一个中子裂变成及两种新核，且三种原子核的质量分别为235.0439 u、89.9077 u和135.9072 u，中子质量为1.0087 u(1 u＝1.6606×10－27kg,1 u相当于931.50 MeV)
(1)写出铀核裂变的核反应方程；
(2)求一个俘获一个中子裂变完全裂变所释放的能量是多少MeV？(取两位有效数字)
参考答案
1．A
2．C
3．C
4．C
5．D
6．B
7．D
8．D
9．D
10．C
11．A
12．C
13．D
14．C
15．D
16．
17．[(mD－mp－mn)c2＋E]
18．（1）；（2）
19． ΔE=9×10 13J 小于
20．17.6
21．①；②．
22．
23．（1） （2）△m=（235.0439+1.0087）-（89.9077+135.9072+10×1.0087）=0.1507u；E=0.1507u×931.50MeV=140.38MeV