人教版 (2019)选择性必修 第三册3 核力与结合能课时训练
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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.下列铀核反应的有关说法中正确的是( )A.的半衰期约为45亿年,随着地球环境的不断变化,其半衰期可能变短B.原子核经过一次衰变和两次衰变后,核内中子数减少2个C.发生衰变时同时释放出粒子和粒子D.核受到一个快中子的轰击时,裂变为两个中等质量的原子核,其比结合能变大2.下列关于近代物理的说法,正确的是( )A.在光电效应现象中,遏止电压与入射光的频率无关B.比结合能小的原子核分裂成比结合能大的原子核时释放出核能C.动能相同的质子和电子,它们的德布罗意波的波长相等D.卢瑟福通过α粒子散射实验证明了原子核内部存在中子3.对原子和原子核的认识,下列说法正确的是( )A.大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时,最多可产生4种不同频率的光子B.核衰变时放出的射线都是由带电粒子所组成的C.某种原子的发射光谱是线状谱,说明该原子只能发出几种特定频率的光D.组成原子核的核子越多,原子核越稳定4.下列说法中正确的是( )A.原子核的结合能越大,原子核越稳定B.玻尔的氢原子理论能够解释所有原子的光谱C.人工放射性同位素的半衰期通常较短,因此其放射性废料难以处理D.受到通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场相似的启发,安培提出了分子电流假说5.下列说法中正确的是( )A.黑体辐射电磁波的强度按波长分布与黑体的温度无关B.钍的半衰期为24天,1g钍经过120天后还剩钍C.比结合能越大,原子核中核子结合的越不牢固,原子核越不稳定D.放射同位素经、衰变会生成,其中经过了3次衰变和2次衰变6.2020年12月,中国核聚变取得重大突破,“人造太阳”装置首次放电成功。核反应方程,已知的质量m1,的质量m2,的质量m3,放出的能量,反应中释放出光子,光速为c,则( )A.X是中子,核聚变在高温高压下才能发生,说明核聚变需要吸收能量B.光子来源于核外电子的能级跃迁C.的比结合能比的比结合能大D.X的质量为7.以下说法正确的是A.紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应,当增大紫外线的照射强度时,从金属锌板表面逸出的光电子的最大初动能也增大B.如果一个电子的德市罗意波长和一个中子的德布罗意波长相等,则它们的动量相等C.现在很多手表的指针上涂有一种新型发光材料,白天外层电子吸收光子跃迁到高能级轨道,晚上向低能级轨道跃迁放出光子,其放出光子的波长一定吸收光子的波长相等D.原子核的质量大于组成它的核子的质量之和,这个现象叫做质量亏损8.关于下列四幅图片说法正确的是( )A.图甲说明发生光电效应时,频率大的光对应的饱和光电流一定大B.图乙是α粒子散射图景,散射后绝大多数α粒子基本沿原方向前进C.图丙中显示的是β粒子在威尔逊云室中又粗又直的径迹D.图丁说明原子核的质量数越大,比结合能就越大9.下列关于力的说法,不正确的是( )A.由于书的形变,放在水平桌面上的书对桌面产生向下的弹力B.电荷间的相互作用、磁体间的相互作用,木质上是同一种相互作用的不同表现C.强相互作用的作用范围只有约,超过这个界限,强相互作用已经不存在了D.原子核内带正电的质子之间存在斥力,但原子核仍能紧密的保持在一起,是由于万有引力作用的结果10.以下有关近代物理内容的若干叙述,正确的是( )A.居里夫人最早发现了天然放射现象B.比结合能越大的原子核,结合能不一定越大,但其原子核越稳定C.放射性元素的半衰期会随着外部条件的变化而变化D.氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要吸收一定频率的光子11.下列说法正确的是 A.碳-12和碳-14的半衰期相同B.β衰变现象说明电子是原子核的组成部分C.原子核内每个核子只跟邻近的核子有核力作用D.比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固12.2021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.3.87MeV13.下列说法正确的是( )A.a粒子散射实验可以估算原子核的半径的大小B.玻尔理论可以解释原子的稳定,也能完美解释所有原子光谱规律C.γ射线是穿透能力极强的电磁波,可以穿透几厘米的铅板D.结合能越大的原子核越稳定14.原子核的链式反应可以在人工控制下进行,使释放的核能能够为人类的和平建设服务.链式反应的核反应方程式为,X是某种粒子,a是X粒子的个数,用mn、mu、mBa、mKr分别表示中子、核、核、核的质量,mX表示X粒子的质量,c为真空中的光速,以下说法正确的是A.X为中子,a=2B.核反应生成的核废料具有放射性C.核反应过程中,mu +mn =mBa+mKr+a mXD.上述核反应中放出的核能△E=(mU-mBa-mKr-amX)c215.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二、填空题(共4题)16.会衰变成,衰变的一种方式有光子产生,方程:,另一种方式不辐射光子,方程:,其中υ是中微子(不带电,质量可忽略),x粒子是___,第一种方式衰变时,x粒子最大动能为1.84MeV,光子的能量为2.30MeV,忽略核的反冲效应和中微子能量,则第二种方式衰变时,x粒子最大动能为____MeV;17.一个静止的钚核自发衰变成一个铀核和另一个原子核X,并释放出一定的能量。其核衰变方程为: 。(1)方程中的X核符号为________。(2)钚核的质量为239.0522u,铀核的质量为235.0439u,X核的质量为4.0026u,已知1u相当于931.5MeV的能量,则该衰变过程放出的能量是________MeV;(3)假设钚核衰变释放出的能量全部转变为铀核和X核的动能,则X核与铀核的动能之比是________。18.在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出.中微子的性质十分特别,因此在实验中很难探测.1953年,莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统,利用中微子与水中的核反应,间接地证实了中微子的存在.(1)中微子与水中的发生核反应,产生中子()和正电子(),即中微子,可以判定,中微子的质量数和电荷数分别是________.(填写选项前的字母)A.0和0 B.0和1C.1和0 D.1和1(2)上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇,形成几乎静止的整体后,可以转变为两个光子(γ),即 .已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31 kg,反应中产生的每个光子的能量约为________J正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子,原因是________________________.(3)试通过分析比较,具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小______.19.3个α粒子可以结合成一个C核,已知C核的质量为1.99302×10-26kg,α粒子的质量为6.64672×10-27kg,真空中光速c=3×108m/s,这个核反应方程是_______,反应中释放的核能为______ J(结果保留一位有效数字).三、综合题(共4题)20.1932年查德威克用α粒子去轰击铍核发现了中子,并产生一个新核.已知铍核的质量为9.01219u,α粒子的质量为4.00260u,新核的质量为12.00000u,中子的质量为1.008665u.求:(1)写出核反应方程;(2)计算放出的能量.(1 u相当于931.5Mev,结果保留两位有效数字)21.一个锂核Li受到一个质子H轰击变为2个α粒子He).已知质子的质量为1.672 6×10-27kg,锂原子的质量为11.650 5×10-27kg,一个α粒子的质量为6.646 7×10-27kg.(1)写出该核反应的方程.(2)该核反应释放的核能是多少?(真空中光速c=3.0×108m/s)22.三个α粒子结合成一个碳,已知碳原子的质量为12.0000u,氦原子的质量为4.0026u。(1u=1.66×10-27kg)(1)写出核反应的方程;(2)这个核反应放出的能量是多少焦;(3)这个能量合多少MeV。23.用中子轰击锂核()发生核反应,产生氚和粒子并放出的能量。(1)写出核反应方程式。(2)求上述反应中放出的能量对应的质量(保留2位有效数字)。(3)若中子与锂核是以等大反向的动量相碰,则粒子和氚的动能之比是多少?
参考答案:1.D2.B3.C4.D5.D6.D7.B8.B9.D10.B11.C12.A13.C14.B15.A16. 4.1417. 5.31 18. A; 反应过程中动量守恒且总动量为零,若只放出一个光子,说明反应后总动量不为零,这与动量守恒定律相违背 19.,20.解:(1)核反应方程为:(2分)(2)21.(1) (2)22.(1);(2)1.165×10-12J;(3)7.28MeV23.(1);(2);(3)
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