四川省资阳市普州高级中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-5：3.1原子核的组成与核力 学业测评（含解析）
文档属性
| 名称 | 四川省资阳市普州高级中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-5：3.1原子核的组成与核力 学业测评（含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 291.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-07-12 12:56:48 | ||
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文档简介
3.1原子核的组成与核力
1．下列与能量有关的说法正确的是( )
A．比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核结合能越大
B．根据玻尔理论，原子从低能态向高能态跃进时，核外电子动能增大
C．发生光电效应时，入射光频率增大，光电子的动能增大
D．一个氢原子处于的激发态向较低能级跃进，最多可放出3种频率的光
2．关于近代物理知识，下列说法中正确的是
A．原子核的比结合能越大，原子核越稳定
B．汤姆孙发现了电子，并测量出了电子的电荷量
C．原子核发生一次β衰变，该原子外层就失去一个电子
D．在光电效应现象中，金属的逸出功随入射光频率的增大而增大
3．在自然界中，对于较重的原子核的中子数和质子数的比例关系，下列说法正确的是( )
A．中子数等于质子数 B．中子数小于质子数
C．中子数大于质子数 D．无法确定
4．下列说法正确的是（ ）
A．比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核时一定放出核能
B．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动速度减小
C．某一频率的光照射到某金属表面可以发生光电效应，入射光越强，光电子的最大初动能越大
D．铋210的半衰期是5天，1克铋210经过10天衰变，总质量变为0.25克
5．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使其完全分解成自由核子所需要的能量
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小于原来重核的结合能
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
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．下列说法正确的是
A．黑体辐射随着温度升高，各种波长的辐射强度都增加，并且辐射强度的极大值向波长较短方向移动
B．法国物理学家贝可勒尔首先发现了天然放射现象，由此说明原子具有复杂的结构
C．由玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，核外电子的动能増大
D．原子核的比结合能越小，其核子结合的越牢固，原子核越稳定
8．关于原子核，下列说法不．正．确．的是（ ）
A．在原子核中，质量数越大的原子核，结合能越大,原子核中的核子结合的越牢固
B．一个处于n=4能级的氢原子，向较低能级跃迁时最多能放出3种不同频率的光
C．的半衰期是5天，100克经过10天后剩下的的质量为25克
D．β衰变所释放的电子来自原子核外的电子
9．关于下列四幅图的说法，正确的是（ ）
A．甲图为放射源放出的三种射线在磁场中运动的轨迹，射线1为α射线
B．乙图中，用紫外光灯照射与验电器相连的锌板，发现原来闭合的验电器指针张开，此时锌板和验电器均带正电
C．丙图为α粒子散射实验示意图，卢瑟福根据此实验提出了原子的核式结构模型
D．丁图为核反应堆示意图，它是利用了铀核聚变反应所释放的能量
10．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．重核裂变成和要吸收能量
B．核的结合能约为2MeV
C．中等质量的原子核最不稳定
D．两个核结合成核要释放能量
11．三个原子核X、Y、Z，X核放出一个正电子后变为Y核，Y核与质子发生核反应后生成Z核并放出一个个氦（42He）,则下面说法正确的是
A．X核比Z核多一个原子
B．X核比Z核少一个中子
C．X核的质量数比Z核质量数大3
D．X核与Z核的总电荷是Y核电荷的2倍
12．核比核内多__________个质子和__________个中子．
13．2个质子和1个中子结合成氦3()反应方程式为：.已知每个质子质量为1.007277u，中子质量为1.008665u，氦核的质量为3.002315u，求的结合能．(已知1u＝1.6606×10－27kg)
参考答案
1．D
【解析】
原子核的比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，但是原子核结合能不一定越大，选项A错误；根据玻尔理论，原子从低能态向高能态跃进时，核外电子运动的半径变大，根据可知，电子的动能减小，选项B错误；发生光电效应时，入射光频率增大，光电子的最大初动能增大，选项C错误；一个氢原子处于的激发态向较低能级跃进，最多可放出3种频率的光，分别对应着：4→3，3→2，2→1的跃迁，选项D正确.
2．A
【解析】原子核的比结合能表明原子核的稳定程度，比结合能越大，原子核就越稳定，选项A正确；汤姆孙发现了电子，但测量出电子电荷量的是密立根，选项B错误；原子核的β衰变过程是原子核内中子转变为质子而释放出电子的过程，核外电子没有参与该反应，选项C错误；在光电效应现象中，金属的逸出功与材料有关，与入射光的频率无关，选项D错误。
3．C
【解析】
重核的质量数较大，一般是中子数大于质子数，故选C.
4．A
【解析】
A、比结合能是结合能与核子数的比值，比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核时一定放出核能，如轻核聚变、重核裂变，故A正确；
B、氢原子辐射出一个光子后，能量减小，轨道半径减小，根据知，电子的动能增大，则电势能减小，故B错误；
C、发生光电效应时，入射光越强，光电子数目越多，而光子的最大初动能与光照强度无关，故C错误；
D、铋210的半衰期是5天，经过10天后，发生2个半衰期，有数发生衰变，即有的铋还没有衰变，还有衰变产物，总质量大于0.25克，故D错误；
故选A.
5．C
【解析】
A、原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需要的能量，而原子核的比结合能等于原子核结合能对其中所有核子的平均值。故A错误；
B、重原子核衰变成粒子和另一原子核的过程中放出能量，所以衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能。故B错误；
C、铯原子核与铅原子核都是中等质量的原子核，铯原子核（）的比结合能比铅原子核（）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（）的结合能一定小于铅原子核（）的结合能，故C正确；
D、比结合能表示原子核结合松紧程度和稳定程度，比结合能越大，原子核越稳定。故D错误。
6．C
【解析】
A项：半衰期的大小与外界环境没有关系，放射性物质的温度升高，则半衰期不变，故A错误；
B项：比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固，故B错误；
C项：放射性原子核经过2次α衰变，质量数少8个，而质子数少4个，那么中子数少4个，而再经过一次β衰变，中子数减小一个，则核内中子数减少5个，故C正确；
D项：氢原子从激发态向基态跃迁时，氢原子将辐射光子，放出不连续的能量，轨道半径也不连续，故D错误。
7．AC
【解析】
黑体辐射随着温度升高，各种波长的辐射强度都增加，并且辐射强度的极大值向波长较短方向移动，选项A正确；法国物理学家贝可勒尔首先发现了天然放射现象，由此说明原子核具有复杂的结构，选项B错误；由玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，核外电子的轨道半径也减小，由可知，，则核外电子的动能増大，选项C正确；原子核的比结合能越大，其核子结合的越牢固，原子核越稳定，选项D错误.
8．AD
【解析】
比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故A说法错误；一个处于 n=4 能级的氢原子，那么向较低能级跃迁时最多能放出 3 种不同频率的光，故B说法正确；的半衰期是5天，经过10天，即经过2个半衰期，未衰变的质量为25g，故C说法正确；β衰变所释放的电子来自原子核，是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，故D说法错误。
9．BC
【解析】
试题分析：在图甲中根据左手定则和粒子偏转方向可知，沿轨迹1运动的射线带负电，应为β射线，故选项A错误；当用紫外光灯照射与验电器相连的锌板，时由于用电器指针张开，说明发生了光电效应现象，即有光电子逸出，锌板因失去电子而带正电，此时与其相连的用电器上有部分电子移向锌板，两者都带正电，故选项B正确；丁图所示的核反应堆示意图，是利用了铀核裂变反应释放能量，故选项D错误；选项C说法正确。
考点：本题主要考查了对三种射线特征、光电效应现象、卢瑟福α粒子散射实验、核反应堆的掌握与理解问题，属于中档偏低题。
10．BD
【解析】
A.因为重核的比结合能小于裂变产物的结合能，所以该反应释放能量，A错误。
B.根据图像可知的比结合能约为1MeV，所以的结合能，B正确。
C.中等质量的原子核比结合能最大，最稳定，C错误。
D.根据图像可知的比结合能大于两个的比结合能，所以反应释放能量，D正确。
11．CD
【解析】
试题分析：设原子核X的质量数为x，电荷数为y，根据质量数守恒和电荷数守恒，可得原子核Y的质量数为x，电荷数为，原子核Z的质量数为，电荷数为．由此可得X核的质子（y）比Z核的质子（）多2个， X核的中子比Z核的中子多1个，故AB错误；X核的质量数（x）比Z核的质量数（x-3）多3个，故C正确；X核与Z核的总电荷（2y-2）是Y核电荷（y-1）的2倍，故D正确．
考点：考查了核反应方程
名师点睛：关键是知道反映前后质量数和核电荷数守恒的知识，属于基础知识，应仔细阅读题目，一步一步向下分析．
12．2 1
【解析】
[1][2]．原子核是由质子和中子构成的，核有8个质子17-8=9个中子，核有6个质子14-6=8个中子，故核比核内多 2个质子和1个中子．
13．3.1242×10－12 J
【解析】求出反应过程中的质量亏损，再由爱因斯坦的质能方程即可求解．粒子结合前后的质量亏损Δm＝2mH＋mn－mα＝0.020904u
由质能方程ΔE＝Δmc2＝0.020904×1.6606×10－27×(3.00×108)2J＝3.1242×10－12 J.
1．下列与能量有关的说法正确的是( )
A．比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核结合能越大
B．根据玻尔理论，原子从低能态向高能态跃进时，核外电子动能增大
C．发生光电效应时，入射光频率增大，光电子的动能增大
D．一个氢原子处于的激发态向较低能级跃进，最多可放出3种频率的光
2．关于近代物理知识，下列说法中正确的是
A．原子核的比结合能越大，原子核越稳定
B．汤姆孙发现了电子，并测量出了电子的电荷量
C．原子核发生一次β衰变，该原子外层就失去一个电子
D．在光电效应现象中，金属的逸出功随入射光频率的增大而增大
3．在自然界中，对于较重的原子核的中子数和质子数的比例关系，下列说法正确的是( )
A．中子数等于质子数 B．中子数小于质子数
C．中子数大于质子数 D．无法确定
4．下列说法正确的是（ ）
A．比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核时一定放出核能
B．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动速度减小
C．某一频率的光照射到某金属表面可以发生光电效应，入射光越强，光电子的最大初动能越大
D．铋210的半衰期是5天，1克铋210经过10天衰变，总质量变为0.25克
5．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使其完全分解成自由核子所需要的能量
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小于原来重核的结合能
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
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．下列说法正确的是
A．黑体辐射随着温度升高，各种波长的辐射强度都增加，并且辐射强度的极大值向波长较短方向移动
B．法国物理学家贝可勒尔首先发现了天然放射现象，由此说明原子具有复杂的结构
C．由玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，核外电子的动能増大
D．原子核的比结合能越小，其核子结合的越牢固，原子核越稳定
8．关于原子核，下列说法不．正．确．的是（ ）
A．在原子核中，质量数越大的原子核，结合能越大,原子核中的核子结合的越牢固
B．一个处于n=4能级的氢原子，向较低能级跃迁时最多能放出3种不同频率的光
C．的半衰期是5天，100克经过10天后剩下的的质量为25克
D．β衰变所释放的电子来自原子核外的电子
9．关于下列四幅图的说法，正确的是（ ）
A．甲图为放射源放出的三种射线在磁场中运动的轨迹，射线1为α射线
B．乙图中，用紫外光灯照射与验电器相连的锌板，发现原来闭合的验电器指针张开，此时锌板和验电器均带正电
C．丙图为α粒子散射实验示意图，卢瑟福根据此实验提出了原子的核式结构模型
D．丁图为核反应堆示意图，它是利用了铀核聚变反应所释放的能量
10．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．重核裂变成和要吸收能量
B．核的结合能约为2MeV
C．中等质量的原子核最不稳定
D．两个核结合成核要释放能量
11．三个原子核X、Y、Z，X核放出一个正电子后变为Y核，Y核与质子发生核反应后生成Z核并放出一个个氦（42He）,则下面说法正确的是
A．X核比Z核多一个原子
B．X核比Z核少一个中子
C．X核的质量数比Z核质量数大3
D．X核与Z核的总电荷是Y核电荷的2倍
12．核比核内多__________个质子和__________个中子．
13．2个质子和1个中子结合成氦3()反应方程式为：.已知每个质子质量为1.007277u，中子质量为1.008665u，氦核的质量为3.002315u，求的结合能．(已知1u＝1.6606×10－27kg)
参考答案
1．D
【解析】
原子核的比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，但是原子核结合能不一定越大，选项A错误；根据玻尔理论，原子从低能态向高能态跃进时，核外电子运动的半径变大，根据可知，电子的动能减小，选项B错误；发生光电效应时，入射光频率增大，光电子的最大初动能增大，选项C错误；一个氢原子处于的激发态向较低能级跃进，最多可放出3种频率的光，分别对应着：4→3，3→2，2→1的跃迁，选项D正确.
2．A
【解析】原子核的比结合能表明原子核的稳定程度，比结合能越大，原子核就越稳定，选项A正确；汤姆孙发现了电子，但测量出电子电荷量的是密立根，选项B错误；原子核的β衰变过程是原子核内中子转变为质子而释放出电子的过程，核外电子没有参与该反应，选项C错误；在光电效应现象中，金属的逸出功与材料有关，与入射光的频率无关，选项D错误。
3．C
【解析】
重核的质量数较大，一般是中子数大于质子数，故选C.
4．A
【解析】
A、比结合能是结合能与核子数的比值，比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核时一定放出核能，如轻核聚变、重核裂变，故A正确；
B、氢原子辐射出一个光子后，能量减小，轨道半径减小，根据知，电子的动能增大，则电势能减小，故B错误；
C、发生光电效应时，入射光越强，光电子数目越多，而光子的最大初动能与光照强度无关，故C错误；
D、铋210的半衰期是5天，经过10天后，发生2个半衰期，有数发生衰变，即有的铋还没有衰变，还有衰变产物，总质量大于0.25克，故D错误；
故选A.
5．C
【解析】
A、原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需要的能量，而原子核的比结合能等于原子核结合能对其中所有核子的平均值。故A错误；
B、重原子核衰变成粒子和另一原子核的过程中放出能量，所以衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能。故B错误；
C、铯原子核与铅原子核都是中等质量的原子核，铯原子核（）的比结合能比铅原子核（）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（）的结合能一定小于铅原子核（）的结合能，故C正确；
D、比结合能表示原子核结合松紧程度和稳定程度，比结合能越大，原子核越稳定。故D错误。
6．C
【解析】
A项：半衰期的大小与外界环境没有关系，放射性物质的温度升高，则半衰期不变，故A错误；
B项：比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固，故B错误；
C项：放射性原子核经过2次α衰变，质量数少8个，而质子数少4个，那么中子数少4个，而再经过一次β衰变，中子数减小一个，则核内中子数减少5个，故C正确；
D项：氢原子从激发态向基态跃迁时，氢原子将辐射光子，放出不连续的能量，轨道半径也不连续，故D错误。
7．AC
【解析】
黑体辐射随着温度升高，各种波长的辐射强度都增加，并且辐射强度的极大值向波长较短方向移动，选项A正确；法国物理学家贝可勒尔首先发现了天然放射现象，由此说明原子核具有复杂的结构，选项B错误；由玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，核外电子的轨道半径也减小，由可知，，则核外电子的动能増大，选项C正确；原子核的比结合能越大，其核子结合的越牢固，原子核越稳定，选项D错误.
8．AD
【解析】
比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故A说法错误；一个处于 n=4 能级的氢原子，那么向较低能级跃迁时最多能放出 3 种不同频率的光，故B说法正确；的半衰期是5天，经过10天，即经过2个半衰期，未衰变的质量为25g，故C说法正确；β衰变所释放的电子来自原子核，是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，故D说法错误。
9．BC
【解析】
试题分析：在图甲中根据左手定则和粒子偏转方向可知，沿轨迹1运动的射线带负电，应为β射线，故选项A错误；当用紫外光灯照射与验电器相连的锌板，时由于用电器指针张开，说明发生了光电效应现象，即有光电子逸出，锌板因失去电子而带正电，此时与其相连的用电器上有部分电子移向锌板，两者都带正电，故选项B正确；丁图所示的核反应堆示意图，是利用了铀核裂变反应释放能量，故选项D错误；选项C说法正确。
考点：本题主要考查了对三种射线特征、光电效应现象、卢瑟福α粒子散射实验、核反应堆的掌握与理解问题，属于中档偏低题。
10．BD
【解析】
A.因为重核的比结合能小于裂变产物的结合能，所以该反应释放能量，A错误。
B.根据图像可知的比结合能约为1MeV，所以的结合能，B正确。
C.中等质量的原子核比结合能最大，最稳定，C错误。
D.根据图像可知的比结合能大于两个的比结合能，所以反应释放能量，D正确。
11．CD
【解析】
试题分析：设原子核X的质量数为x，电荷数为y，根据质量数守恒和电荷数守恒，可得原子核Y的质量数为x，电荷数为，原子核Z的质量数为，电荷数为．由此可得X核的质子（y）比Z核的质子（）多2个， X核的中子比Z核的中子多1个，故AB错误；X核的质量数（x）比Z核的质量数（x-3）多3个，故C正确；X核与Z核的总电荷（2y-2）是Y核电荷（y-1）的2倍，故D正确．
考点：考查了核反应方程
名师点睛：关键是知道反映前后质量数和核电荷数守恒的知识，属于基础知识，应仔细阅读题目，一步一步向下分析．
12．2 1
【解析】
[1][2]．原子核是由质子和中子构成的，核有8个质子17-8=9个中子，核有6个质子14-6=8个中子，故核比核内多 2个质子和1个中子．
13．3.1242×10－12 J
【解析】求出反应过程中的质量亏损，再由爱因斯坦的质能方程即可求解．粒子结合前后的质量亏损Δm＝2mH＋mn－mα＝0.020904u
由质能方程ΔE＝Δmc2＝0.020904×1.6606×10－27×(3.00×108)2J＝3.1242×10－12 J.