同步课时精练（二十）5.3核力与核反应方程（后附解析）

同步课时精练（二十）5.3 核力与核反应方程（后附解析）
一、单选题
1．下列说法正确的是（　　）
A．光电效应说明光具有粒子性
B．α粒子散射说明原子核具有复杂结构
C．天然放射现象说明原子具有核式结构
D．原子核中所有的核子之间都具有核力
2．以下说法中不正确的是（ ）
A．核反应方程：中的“”为中子
B．在光电效应中，饱和电流的大小与入射光的频率有关，与入射光的强度无关
C．释放核能时必伴随质量亏损，因为质量和能量有对应关系
D．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征
3．下列说法中正确的是
A．微观粒子的动量和位置的不确定量同时变大，同时变小
B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
C．原子核内的质子之间均存在核力和库仑力
D．阴极射线的比荷比氢原核子小
4．以下说法正确的是（ ）
A．法拉第通过实验证实电场线是客观存在的
B．电荷量e的数值最早是由法国学者库仑用实验测得的
C．首先说明原子有结构的是天然放射现象的发现，天然放射现象与原子存在状态无关
D．原子核中核子比结合能大的平均核子质量小
5．下列说法正确的是（　　）
A．β衰变中产生的β射线是原子的核外电子形成的
B．碘131的半衰期是8天，20g碘131经过24天后还有2.5g未衰变
C．结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定
D．卢瑟福发现质子的核反应方程式是
6．如图所示，鸡蛋和乒乓球都静止在地面上，关于二者所具有的能量关系，下列说法中正确的是（ ）
A．鸡蛋大 B．乒乓球大
C．一样大 D．无法进行比较
7．2020年11月27日0时41分，华龙一号核电5号机组首次并网成功，标志着我国正式进入核电技术先进国家行列。华龙一号发电机利用的是铀核裂变释b的核能，其裂变方程为23592U+10n→X+9538Sr+210n，则下列叙述正确的是（　　）
A．裂变后粒子的总核子数减少
B．X原子核中含有85个中子
C．裂变过程中释放核能是因为新核的结合能小
D．裂变过程中释放核能是因为新核的比结合能小
8．华能石岛湾高温气冷堆核电站是我国自主研发的世界首座具有第四代核电特征的核电站。核反应堆是核电站的心脏，它是通过可控链式核裂变反应来实现核能利用的。一个原子核在中子的轰击下发生裂变反应，其裂变方程为，下列说法正确的是（　　）
A．核反应方程中的质子数为56
B．核反应方程中的中子数为56
C．因为裂变释放能量，原子核的比结合能应比U原子核的小
D．因为裂变释放能量，出现质量亏损，所以裂变后的总质量数减少
9．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、、和的质量分别用m1、m2、m3和m4表示。则下列说法正确的是（　　）
A．在中，a=6，b=4
B．衰变过程中释放出的射线比β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
二、多选题
10．下列说法正确的是（　　）
A．光子像其他粒子一样，不但具有能量，也具有动量
B．原子核结合能越大，原子核越稳定
C．核泄漏事故污染物Cs137能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为Cs→Ba+x可以判断x为电子
D．β射线在云室中穿过会留下清晰的直线径迹，说明β射线也有波动性
E．一个氢原子处在n=4的能级，当它跃迁到较低能级时，最多可发出3种频率的光子
11．关于原子核的结合能，下列说法正确的是（　　）
A．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
B．一重原子核变成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（Cs）的结合能小于铅原子核（Pb）的结合能
D．自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量小于该原子核的结合能
12．下列说法正确的是（ ）
A．β射线与γ射线一样都是电磁波，但β射线的穿透本领远比γ射线的弱
B．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征
C．氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时氢原子的能量减少
D．在原子核中，比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固
E．衰变成要经过6次β衰变和8次α衰变
三、解答题
13．用中子轰击锂核（）发生核反应，产生氚和α粒子并放出4.8MeV的能量。
(1)写出核反应方程式；
(2)求上述反应中的质量亏损为多少（保留两位有效数字）。
14．已知、、的原子量分别是226.0254、222.0175、4.0026。求出在衰变过程中放出的能量（以电子伏特为单位）。
15．电子的静止质量m0=9.11×10－31kg。
（1）试用焦和电子伏为单位来表示电子的静质能；
（2）静止电子经过106V电压加速后，其质量和速率各是多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
解析：A．光电效应说明光的发射、和接受是一份一份进行的，具有粒子性。故A正确；
B．α粒子散射说明原子具有核式结构，故B错误；
C．天然放射现象说明原子核内部有复杂结构，故C错误；
D．原子核中只有相邻的核子之间才具有核力，D错误。
答案：A。
2．B
解析：A．根据质量数和电荷数守恒，知该核反应方程中的X电荷数为0，质量数为1，是中子，故A正确，不符合题意；
B．发生光电效应后，增加照射光电管的入射光的强度，电路中的光电流就一定增加，则饱和光电流的大小取决于入射光的强度，故B错误，符合题意；
C．根据爱因斯坦质能方程，可知释放核能的核反应必伴随着质量亏损，故C正确，不符合题意；
D．玻尔将量子观念引入原子领域，能够很好解释氢原子光谱，但不能解释氦原子光谱特征，这就是玻尔理论的局限性，故D正确，不符合题意；
答案：B。
3．B
解析：如果以 表示粒子位置的不确定量，以表示粒子在x方向上的不确定量，由可知，粒子的位置与动量不可同时被确定，故A错误；黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，故B正确；核力属于短程力，相临的核子之间存在核力．距离大到一定程度就变为零，故C错误．阴极射线是电子．阴极射线的比荷比氢原子核比荷大，故D错误．
4．D
解析：法拉第最早提出场的概念，并引入电场线描述电场，但电场线不是客观存在的，故A错误；电荷量e的数值最早是由密立根用实验测得的，选项B错误；首先说明原子核有复杂结构的是天然放射现象的发现，天然放射现象与原子存在状态无关，选项C错误；原子核的平均结合能越大，则原子核中核子的平均质量（原子核的质量除以核子数）就越小，平均每个核子的质量亏损就越多，D正确；答案：D.
5．B
解析：A．β衰变中产生的β射线是原子核内的一个中子转化为一个质子，同时释放一个电子形成的，选项A错误；
B．碘131的半衰期是8天，则根据可得20g碘131经过24天后还有2.5g未衰变，选项B正确；
C．比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，选项C错误；
D．卢瑟福发现质子的核反应方程式是，选项D错误。
答案：B。
6．A
解析：物体所具有的能量和其质量有关，根据质能方程，质量越大，所具有的能量越大，所以鸡蛋具有的能量大于乒乓球具有的能量．
A. 鸡蛋大与上述分析结论相符，故A符合题意；
B. 乒乓球大与上述分析结论不相符，故B不符合题意；
C. 一样大与上述分析结论不相符，故C不符合题意；
D. 无法进行比较与上述分析结论不相符，故D不符合题意；
7．B
解析：A．核反应过程质量数守恒，所以裂变后粒子的总核子数不变，选项A错误；
B．设X原子核中有x个质子，质量数为y，则有
解得
则X原子核中含有中子数为
选项B正确；
CD．裂变释放核能是因为新核的比结合能大于原来重核的比结核能，选项CD错误。
答案：B。
8．B
解析：AB．根据核反应满足质量数守恒和电荷数守恒，可得
即的质子数为38，的中子数为
故B正确，A错误；
C．比结合能越大，原子核越稳定，原子核裂变得到原子核，说明原子核比原子核稳定，即原子核的比结合能应比U原子核的大，故C错误；
D．因为裂变释放能量，出现质量亏损，所以裂变后总质量减少，但质量数不变，故D错误。
答案：B。
9．A
解析：A．根据电荷数守恒和质量数守恒，可知
，
故A正确；
B．衰变过程中释放出的射线比β射线的电离能力强，穿透能力弱，故B错误；
C．半衰期是统计学规律，对于大量原子核衰变时才适用，对于个别原子核没有意义，故C错误；
D．根据质能方程可得，一个核衰变成一个核释放的核能为
故D错误。
答案：A。
10．ACE
解析：A．光子像其他粒子一样，不但具有能量，也具有动量，故A正确；
B．原子核比结合能越大，原子核越稳定，故B错误；
C．依据质量数与电荷数守恒，可知x的质量数和电荷数分别为0和-1，可以判断x为电子，故C正确；
D．β射线在云室中穿过会留下清晰的直线径迹，但不能说明β射线具有波动性，故D错误；
E．一个氢原子处在n=4的能级，由较高能级跃迁到较低能级时，最多可以发出4→3，3→2，和2→1三种频率的光，故E正确。
答案：ACE。
11．ABC
解析：A．分散的核子组成原子核时放出的能量叫做原子核结合能，它等于使其完全分解成自由核子所需的最小能，故A正确；
B．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的比结合能增加，又衰变过程中质量数守恒，故衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能，故B正确；
C． 铯原子核与铅原子核都是中等质量的原子核，铯原子核（Cs）的比结合能比铅原子核（Pb）的比结合能略大，而铅原子核中的核子数比铯原子核的核子数多一半，所以铯原子核（Cs）的结合能一定小于铅原子核（Pb）的结合能，故C正确；
D．自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能，选项D错误。答案：ABC。
12．BCE
解析：A．β射线是电子流，不是电磁波，故A错误；
B．原子光谱是线状谱，不是连续谱，与经典电磁理论矛盾，玻尔将量子观念引入原子领域，解决了这个矛盾，并且与氢原子光谱符合的很好，成功地解释了氢原子光谱的特征，故B正确；
C．氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，要辐射光子，能量减少，故C正确；
D．在原子核中，中等质量的原子核比结合能大，原子核稳定，结合的牢固，故D错误；
E．衰变成要经过α衰变的次数
β衰变的次数
故E正确。
答案：BCE。
13．(1)；(2)8.5×10-30kg
解析：(1)
(2)根据质能方程，可得
Δm==kg≈8.5×10-30kg
14．4.94MeV
解析：由质量数与核电荷数守恒可知，核衰变反应方程为
衰变过程中质量亏损
则反应过程中放出的能量
15．（1）8.2×10-14J，0.51MeV；（2）2.95m0，0.94c
解析：（1）由质能方程得
（2）由能量关系得
解得
结果表明速度已非常大，所以
解得
答案第1页，共2页
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