5.3核力与结合能 同步练习（word版含答案）

5.3核力与结合能同步练习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第三册
一、选择题（共15题）
1．氘核和氚核的核反应方程为：，设氘核质量为，氚核质量为，氦核质量为，中子质量为，反应过程释放的能量为（　　）
A．
B．
C．
D．
2．正负电子对撞后湮灭生成两个频率相同的光子．已知普朗克常数为h，电子质量为m，电磁波在真空中的速度为c，在折射率为的水中，这种频率的光波长为
A． B． C． D．
3．下列说法正确的是
A．中子与质子结合成氘核时吸收能量
B．卢瑟福的α粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的
C．入射光照射到某金属表面发生光电效应，若仅减弱该光的强度，则仍可能发生光电效应
D．根据玻尔理论，氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道，原子的能量减少，电子的动能增加
4．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．发生光电效应后，饱和光电流的大小与入射光的强度有关，入射光频率一定时，入射光越强饱和光电流越大
B．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释所有元素的原子光谱的特征
C．放射性元素的半衰期与该元素所处的环境温度有关，温度越高半衰期越短
D．铜66发生a衰变产生钴62，则钴62原子核的比结合能一定小于铜66原子核的比结合能
5．2021年9月22日是诺贝尔物理学奖得主、我国著名物理学家杨振宁先生（如图）的百岁诞辰。杨振宁曾与米尔斯一起提出了“杨—米尔斯理论”，从该理论出发，可以将四种基本相互作用中的电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用统一到一起，为理论物理学的发展作出了重大贡献。自然界中的四种基本相互作用除了上述提到的三种外，还有一种为（　　）
A．万有引力 B．聚变作用 C．裂变作用 D．量子作用
6．下列叙述正确的是（ ）
A．放射性物质的温度升高，则半衰期减小
B．结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固
C．某放射性原子核经过两次α衰变和一次β衰变，核内中子数减少5个
D．根据玻尔理论，氢原子在辐射光子的同时，轨道半径也在连续地减小
7．用加速后动能为0.5MeV的质子轰击静止的某原子核，生成两个动能均为8.9MeV的α粒子（1MeV=1.6×10-13J），此反应中的质量亏损为（ ）
A．1.6×10-29kg B．3.1×10-29kg C．3.2×10-29kg D．1.3×10-29kg
8．下列说法正确的是（　　）
A．粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子组成的
B．康普顿效应说明光子不仅具有能量，而且具有动量
C．核力是短程力，其表现一定为吸引力
D．天然放射性现象说明原子具有核式结构模型
9．对于爱因斯坦提出的质能方程，下列说法中不正确的是（　　）
A．表明物体具有的总能量与其质量成正比
B．根据可以计算核反应中释放的结合能
C．一个中子和一个质子结合成氘核时，释放出能量，表明此过程中出现了质量亏损
D．中的E是发生核反应中释放的能量
10．下列说法中正确的是（ ）
A．一定强度的入射光照射某金属发生光电效应时，入射光的频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多
B．各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量（频率）不同，因此利用不同的气体可以制成五颜六色的霓虹灯
C．德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念，认为只有高速运动的粒子才具有波粒二象性
D．核力将核子束缚在核内，说明核力一定是吸引力
11．放射性元素的原子核往往需要经历一系列的衰变和衰变才能达到稳定的状态，如，若、、、的质量分别用、、和表示，则下列说法正确的是（　　）
A．在中，，
B．衰变过程中释放出的射线比射线的穿透能力强
C．20个核经过2个半衰期后还剩5个核
D．一个核衰变成一个核释放的核能为
12．核泄漏中的钚（Pu）是一种具有放射性的元素，它可破坏细胞基因，增加患癌的风险。已知钚的一种同位素的半衰期为2.41万年，其衰变方程为，则下列说法中正确的是（　　）
A．发生的衰变为衰变
B．衰变发出的射线是波长很短的光子，电离能力很强
C．衰变过程中总质量不变
D．10个经过2.41万年后一定还剩余5个
13．下列说法正确的是（　　）
A．原子核的结合能越大，原子核越稳定
B．氡的半衰期为3.8天，8个氡原子核经过7.6天后剩下2个氡原子核
C．用频率为υ的入射光照射光电管的阴极，遏止电压为UC，改用频率为2υ的入射光照射同一光电管，遏止电压等于2UC
D．衰变成要经过8次α衰变，6次β衰变
14．原子核的比结合能曲线如图所示。根据该曲线，下列判断正确的是（　　）
A．Li核的结合能约为15MeV B．Kr核的结合能比U核大
C．两个H核结合成He核时吸收能量 D．U核的平均核子质量比Kr核的大
15．静止的镭核发生衰变生成Rn，并释放光子，衰变方程：。已知，，的质量分别为226.0254u，222.0175u，4.0026u。不计光子的动量和能量，1u相当于931MeV，此衰变产生的粒子的动能约为（　　）
A．0.087MeV B．1.67MeV C．3.25MeV D．4.85MeV
二、填空题（共2题）
16．一个锂核()受到一个质子()轰击变为2个α粒子()．已知质子的质量为1. 672 6×10kg，锂原子的质量为11. 650 5×10kg，一个α原子的质量为6. 6467×10kg.写出该核反应的方程________，该核反应释放的核能是________J．（真空中光速c=3.0×10m/s）
17．用中子轰击锂核反位，产生氖和粒子并放出的能量则该核反应方程式为______ ，上述反应中的质量亏损为______ 电子的电荷量C．真空中的光速，结果保留两位有效数字．
三、综合题（共2题）
18．一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个γ光子．已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3 ， 普朗克常量为h ， 真空中的光速为c ． 写出核反应方程并求该光子的波长．
19．天文学家估测：太阳已有50亿年的历史了。有人认为：50亿年来，因释放核能而带来的太阳质量变化几乎可以忽略。请你计算太阳质量的变化ΔM并说明这种观点的合理性。可能用到的数据：太阳的质量约为太阳辐射的总功率为1年≈3×107秒
参考答案：
1．C
2．A
3．D
4．A
5．A
6．C
7．B
8．B
9．D
10．B
11．A
12．A
13．D
14．D
15．D
16．（1） +→2；（2）2.673×10－12J．
17． ；
18． ；
19．
50亿年太阳辐射的总能量为
根据质能方程
可知，50亿年太阳损失的总质量
损失的总质量和太阳质量之比
所以50亿年来，因释放核能而带来的太阳质量变化几乎可以忽略。
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