5.3核力與核能 同步練習(xí)（Word版含答案）

1、5.3核力與核能同步練習(xí)20212022學(xué)年高中物理魯科版（2019）選 擇性必修第三冊(cè)一、選擇題（共15題）.靜止的鐳核算Ra發(fā)生a衰變生成Rn,并釋放7光子，衰變方程：言6r 一$書He + y。已知；6Ra,瞪即，；He的質(zhì)量分別為226.0254U, 222.0175u, 4.0026uo不計(jì)光子的動(dòng)量和能量，lu相當(dāng)于931 MeV,此衰變產(chǎn)生的。粒子的動(dòng)能約為（）0.087MeV B. 1.67MeVC. 3.25MeVD, 4.85MeV.下列說法正確的是（）A.結(jié)合能越大原子核一定越穩(wěn)定B.線狀譜和吸收光譜都可以用作光譜分析C.核力存在于原子核內(nèi)任意兩個(gè)核子之間D.原子核的質(zhì)量

2、大于組成它的核子的質(zhì)量之和，這個(gè)現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損.下列關(guān)于近代物理的說法，正確的是（）A.玻爾理論成功解釋了各種原子發(fā)出的光譜B.能揭示原子具有核式結(jié)構(gòu)的事件是氫原子光譜的發(fā)現(xiàn)C.光的波動(dòng)說在解釋光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)遇到了巨大的困難D.質(zhì)能方程 =m/揭示了物體的能量和質(zhì)量之間存在著密切的確定關(guān)系，提出這一方程的科學(xué)家是盧瑟 福.下列四種說法中正確的是（）（l）a粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明原子中有電子目前人類使用的核電站就是利用核聚變將核能轉(zhuǎn)化為電能的（3）鈾、杯等重核分成中等質(zhì)量的原子核的過程有質(zhì)量虧損，釋放出能量核子組成原子核時(shí)，比結(jié)合能越高，組成的原子核越穩(wěn)定A.和B.和C.和D.和（4）.中子

3、n、質(zhì)子P、笊核D的質(zhì)量分別為而、根八2,現(xiàn)用光子能量為E的丫射線照射靜止的氣核使之 分解，核反應(yīng)方程為Y+D-P+n,若分解后中子、質(zhì)子的動(dòng)能可視為相等，且能量都以動(dòng)能的形式存在， 則中子的動(dòng)能是A.B.C.D.-(mA.B.C.D.-(mD-mp-mn)c2-E121-mD + mn-mpc +-E1 /、21口1 z.I-(mD+mp-mJc -E.原子核的比結(jié)合能曲線如圖所示。根據(jù)該曲線，下列判斷正確的有（i He核比；Li核更穩(wěn)定: He核的結(jié)合能約為14 MeVC.兩個(gè)；H核結(jié)合成；He核時(shí)吸收能量D.鯊U核中核子的平均結(jié)合能比：Kr核中的大.關(guān)于原子核的變化，下列說法正確的是（）

4、A.放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短B.4衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶訒r(shí)產(chǎn)生的C.鈾核（聲U）衰變?yōu)殂U核（引Pb）的過程中，要經(jīng)過8次。衰變和6次4衰變D.因?yàn)樵诤朔磻?yīng)中釋放能量，有質(zhì)量虧損，所以系統(tǒng)只有質(zhì)量數(shù)守恒，能量守恒定律在此不適用.關(guān)于原子核，下列說法正確的是（）A.比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定一群處于九=3能級(jí)的氫原子，向較低能級(jí)躍遷時(shí)最多只能放出兩種頻率的光子y射線的電離能力比。射線的強(qiáng)D.萬衰變所釋放的電子來自原子核外的電子9.下列說法錯(cuò)誤的是（）A.帶電微粒輻射和吸收的能量，只能是某一最小能量值的整數(shù)倍B.康普頓效應(yīng)表明：光子具有動(dòng)量C.將較重的核分裂成中等大小

5、的核，或者將較小的核合并成中等大小的核，核子的比結(jié)合能都會(huì)減小D.黑體輻射隨著溫度的降低，各種波長的輻射強(qiáng)度都減小且輻射強(qiáng)度的極大值向波長較長的方向移動(dòng) 10.下列說法中正確的是（）A.天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部有電子B. a粒子散射實(shí)驗(yàn)證明了原子核內(nèi)存在中子C.原子核的平均結(jié)合能越大，其核子的平均質(zhì)量越小D.外界溫度越高，放射性元素的半衰期越短11.關(guān)于放射現(xiàn)象，以下敘述正確的是（）A.原子序數(shù)小于83的化學(xué)元素不存在放射現(xiàn)象B.有60個(gè)放射性元素的原子核，當(dāng)有30個(gè)發(fā)生衰變所需的時(shí)間就是該元素的半衰期C.在。、夕衰變中伴隨產(chǎn)生/射線，衰變前后的核子數(shù)不變但存在質(zhì)量虧損D.鈾核（膘U）衰變?yōu)?/p>

6、鉛核（2；Pb）的過程中，要經(jīng)過8次。衰變和10次衰變.結(jié)合以下圖像，下列說法正確的是（）個(gè)比結(jié)合能/MeV87876543211r -v-_一一一-1一一*J 1 -120 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 質(zhì)量數(shù)4nE/eV TOC o 1-5 h z 805-0.544-0.843-1.5123.401-13.60A.由圖甲可知，汨 原子核與；Li原子核相比，后者的結(jié)合能較大B.如圖乙所示的光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，若僅增大該單色光的入射強(qiáng)度，則光電子的最大初動(dòng)能增大C.由圖丙可知，一群處于二3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，會(huì)輻射出2種頻率的光子D.科學(xué)

7、家們?cè)谶M(jìn)行黑體輻射規(guī)律探究時(shí)出現(xiàn)了“紫外災(zāi)難”，即分析出臭氧層空洞會(huì)使紫外線過強(qiáng)，造成 一系列的影響.下列說法正確的是（）A.盧瑟福。粒子散射實(shí)驗(yàn)證明了湯姆孫的“西瓜模型”的正確性B.貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射性現(xiàn)象，揭示了原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)C.比結(jié)合能越大的原子核，核子的平均質(zhì)量也越大D.康普頓效應(yīng)說明光具有波動(dòng)性14.用中子轟擊第U原子核產(chǎn)生裂變反應(yīng)，其可能的裂變方程為翼U+-fY+*Kr + 3, u、Y、；：Kr的質(zhì)量分別為加人 心 m3、也,腎U原子核的半衰期為T,其比結(jié)合能小于Y原子核的比結(jié)合 能，光在真空中的傳播速度為c,下列敘述正確的是（）A.行u原子核中有56個(gè)中子B.若升高聲U的

8、溫度，聲u的半衰期將會(huì)小于7C.裂變時(shí)釋放的能量為mi 2m?m3-nu） c2D.公u原子核比丫原子核更穩(wěn)定.下列說法正確的是（）A.黑體是一種理想化模型，其輻射強(qiáng)度只與溫度有關(guān)，當(dāng)溫度升高時(shí)，黑體輻射強(qiáng)度的極大值向波長較 大的方向移動(dòng)B.在康普頓效應(yīng)中，當(dāng)入射光子與晶體中的電子碰撞時(shí)，會(huì)把一部分動(dòng)量轉(zhuǎn)移給電子，因此，光子散射 后波長變小C.由玻爾理論可知，氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，要釋放一定頻率的光子，同時(shí)電 子的動(dòng)能增大、電勢能減小D.結(jié)合能越大，原子中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定二、填空題（共4題）.靜止的氫核噂Rn經(jīng)過一次衰變后變成針核4；Po,該衰變的核反應(yīng)方程

9、式為，若衰變放出的能量全部變?yōu)榉礇_核和衰變放出的粒子的動(dòng)能，其中衰變放出的粒子的動(dòng)能為心，真空中的光速為C，則該核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為 O.笊核和僦核聚變時(shí)的核反應(yīng)方程為汨-汨=；缶+，已知;H的平均結(jié)合能是1.09 MeV,汨的平均結(jié)合能是2.78MeV,怎e的平均結(jié)合能是7.03 MeV,則該核反應(yīng)釋放的能量為 MeV.F.氫原子的能級(jí)公式為瓦二-告（=1, 2, 3），式中瓦為已知量.氫原子吸收光子從基態(tài)躍遷到第二 n激發(fā)態(tài)，氫原子吸收光子的能量為，增加的質(zhì)量為 （光速用c表示）.靜止的硼核（？B）吸收一個(gè)慢中子（速度可忽略）后，轉(zhuǎn)變成鋰核（；Li）并放出一個(gè)新粒子，則該過程的核反應(yīng)方程為

10、，已知新粒子的動(dòng)能為l.8MeV,則鋰核的動(dòng)能為 MeV.（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）三、綜合題（共4題）.某“太空粒子探測器是由加速、偏轉(zhuǎn)和收集三部分裝置組成，其原理可簡化如下：如圖所示，沿半徑方向的加速電場區(qū)域邊界A3、8為兩個(gè)同心圓弧面，圓心為。外圓弧面45與內(nèi)圓弧面CO的存在電 勢差為U;假設(shè)太空中漂浮著帶正電的粒子，它們能均勻地吸附到圓弧面上，并被加速電場從靜止開 始加速到CD圓弧面上，再由。點(diǎn)全部進(jìn)入狹縫（忽略狹縫寬度的影響）且被狹縫限制在2。內(nèi)，以垂直 于磁場的方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為8的勻強(qiáng)磁場，最后打在置有粒子接收器的區(qū)域上被收集。右邊界距 狹縫足夠遠(yuǎn)，整個(gè)裝置內(nèi)部真空，不計(jì)粒子

11、重力，也不考慮粒子間的相互作用。（1）若被收集的是正電子，正電子和負(fù)電子相遇會(huì)發(fā)生湮滅（質(zhì)量完全虧損），轉(zhuǎn)化成一對(duì)同頻率光子 （/）,寫出上述核反應(yīng)方程，并計(jì)算該光的波長力;（已知電子質(zhì)量為，普朗克常量為力，正負(fù)電子初動(dòng) 能不計(jì)）（2）若被加速的粒子質(zhì)量為加，電荷量為外 加速電場的電壓為U,測得粒子接收器單位時(shí)間內(nèi)接收到的能 量為應(yīng)求粒子接收器單位時(shí)間內(nèi)接收的粒子數(shù)為多少； 若磁感應(yīng)強(qiáng)度在（3-A3）到（B + A3）之間波動(dòng)，現(xiàn)“太空粒子探測器”收集到質(zhì)量分別為犯和 網(wǎng)（肛 牡）的粒子，電量均為必 為保證上述兩種粒子能落在。也邊上并沒有交疊，求竽應(yīng)小于多少。.花崗巖、大理石等裝修材料都不同程

12、度地含有放射性元素氮222,人長期吸入后會(huì)對(duì)呼吸系統(tǒng)造成損害.設(shè)有一靜止的氫核子火發(fā)生衰變生成針2；部。，若放出5.6MeV的核能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能.寫出核反應(yīng)方程；求新核針218的動(dòng)能.（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）.已知2；：P。原子核質(zhì)量為209.982 87u黑Pb原子核的質(zhì)量為205.974 46u,：He原子核的質(zhì)量為4.002 60u,靜止的2； P。核在衰變中放出。粒子后變成貨Pb ,求：在衰變過程中釋放的能量；(2)a粒子從Po核中射出的動(dòng)能；反沖核的動(dòng)能(已知lu相當(dāng)于93L5MeV,且核反應(yīng)釋放的能量只轉(zhuǎn)化為動(dòng)能).已知氮核質(zhì)量加n=14.00753u,氧核質(zhì)量為mo=17.00454u,氫核質(zhì)量2”,，=4.00387u,質(zhì)子質(zhì)量卅二1.00815u.試判斷核反應(yīng)：；4N+；He-1O