粤教版高中物理选修三5.3核力与核反应方程练习3（含答案）

20222023学年新教材粤教版（2019）高中物理选择性必修三5.3核力与核反应方程同步练习一．选择题（共8小题）1．一个原子核内的质子数、中子数、核子数分别为（）A．91个91个234个 B．143个91个234个 C．91个143个234个 D．234个91个143个2．下面列出的是一些核反应方程，针对核反应方程下列说法正确的是（）①U→Th+X②H+H→He+Y③Be+H→B+K④U+n→Sr+Xe+10MA．核反应方程①是重核裂变，X是α粒子 B．核反应方程②是轻核聚变，Y是中子 C．核反应方程③是太阳内部发生的核聚变的一种，K是质子 D．核反应方程④是衰变方程，M是中子3．下列说法正确的是（）A．自然界中较轻的原子核，质子数与中子数大致相等；较重的原子核，中子数大于质子数 B．原子序数大于或等于83的元素都能自发地发出射线，原子序数小于83的元素不会发出射线 C．原子结构模型的提出按时间先后，顺序为“枣糕模型﹣玻尔原子结构假说﹣核式结构模型” D．只有光具有波粒二象性，宏观物体只具有粒子性4．下列说法正确的是（）A．原子结构模型的提出按时间先后，顺序为“玻尔原子结构假说﹣核式结构模型﹣枣糕模型” B．原子序数大于或等于83的元素都能自发地发出射线，原子序数小于83的元素不会发出射线 C．自然界中较轻的原子核，质子数与中子数大致相等；较重的原子核，中子数大于质子数 D．只有光具有波粒二象性，宏观物体只具有粒子性5．1933年至1934年间，约里奥•居里夫妇用α粒子轰击铝箔时，发生的核反应方程为Al+He→P+n，反应生成物P像天然放射性元素一样衰变，放出正电子e，且伴随产生中微子v，核反应方程为P→Si+e+v，则下列说法错误的是（）A．当温度、压强等条件变化时，放射性元素P的半衰期不变 B．中微子的质量数A＝0，电荷数Z＝0 C．正电子产生的原因可能是核外电子转变成的 D．核反应过程中存在质量亏损6．将中子、质子紧紧束缚在核内，形成稳定原子核的力是（）A．万有引力 B．库仑力 C．核力 D．分子力7．2021年12月30日，我国全超导托卡马克核聚变实验装置实现了7000万摄氏度高温下1056秒长脉冲高参数等离子体运行，打破了自己保持的世界纪录，标志着我国在可控核聚变研究上处于世界领先水平。托卡马克内部发生的主要核反应的方程可能是（）A．U→Th+He B．Al+He→P+n C．+→+ D．H+H→He+n8．太阳通过内部的热核反应在源源不断地向外释放能量，其中一种热核反应为X+H→He+n+17.6MeV。已知H、He和n的质量分别为3.0161u、4.0026u和1.0087u，1u相当于931.5MeV的能量，则下列说法正确的是（）A．X是质子 B．X的质量约为2.0141u C．H的结合能大于He的结合能 D．H的比结合能大于He的比结合能二．填空题（共5小题）9．核电荷数等于质子数，也等于中子数。（判断对错）10．重核裂变释放出大量能量，产生明显的质量亏损，所以核子数要减小。（判断对错）11．完成下列各核反应方程：（1）+→+；（2）+→+。12．自然界中的四种基本相互作用是万有引力、强相互作用、弱相互作用和。13．氘核和氚核聚变的核反应方程为，的比结合能是2.78MeV，的比结合能是1.09MeV，的比结合能是7.03MeV，则该核反应（选填“吸收”或“释放”）了MeV能量。三．解答题（共2小题）14．简单计算：U的核里有多少个质子，多少个中子？U是U的同位素吗？它们有何异同？15．用X的符号形式表示以下粒子。（1）30个质子、34个中子组成的锌原子核。（2）钾40。（3）中子、质子。

20222023学年新教材粤教版（2019）高中物理选择性必修三5.3核力与核反应方程同步练习参考答案与试题解析一．选择题（共8小题）1．【考点】原子核的组成．【解答】解：原子核是由质子和中子组成的，质子和中子统称为核子。的原子序数为91，即质子数为91，核子数为234，中子数等于质核子数减去质子数，即为234﹣91＝143，故C正确，ABD错误。故选：C。2．【考点】原子核的人工转变；重核的裂变；轻核的聚变；原子核的衰变及半衰期、衰变速度．【解答】解：A.根据质量数守恒和电荷数守恒知，X为He，即α粒子，该反应为α衰变，故A错误；B.根据质量数守恒和电荷数守恒知，Y为n，即中子，该反应为轻核聚变，故B正确；C.根据质量数守恒和电荷数守恒知，K为n，即中子，该反应为人工核反应，故C错误；D.根据质量数守恒和电荷数守恒知，M为n，即中子，该反应为铀核裂变反应，故D错误；故选：B。3．【考点】原子核的组成；原子核的衰变及半衰期、衰变速度；光的波粒二象性；原子的核式结构．【解答】解：A、较轻的原子核，质子数与中子数大致相等，但对于较重的原子核，中子数大于质子数，故A正确。B、原子序数越大，原子核越大，当原子核大于一定程度时中子与质子之间的相互作用减小，更易发生衰变放出射线，但序数的大小不是判断依据，例如一些人工放射性同位素也能放出射线。故B错误。C、原子结构模型的提出按时间先后，顺序为“枣糕模型﹣核式结构模型﹣玻尔原子结构假说”，故C错误。D、根据德布罗意的观点，宏观物体也具有波粒二象性。故D错误。故选：A。4．【考点】原子核的组成；原子核的衰变及半衰期、衰变速度；光的波粒二象性；原子的核式结构．【解答】解：A、原子结构模型的提出按时间先后，顺序为“枣糕模型﹣核式结构模型﹣玻尔原子结构假说”，故A错误；B、原子序数大于或等于83的元素都能自发地发出射线，原子序数小于83的元素有些也会发出射线，故B错误；C、由于质子间有相互排斥的库仑力，所以随着核子数的增加，不带电的中子更容易增加，所以自然界中较轻的原子核，质子数与中子数大致相等，但对于较重的原子核，中子数大于质子数，越重的元素，两者相差越多，故C正确；D、根据德布罗意的观点，宏观物体也具有波粒二象性，故D错误；故选：C。5．【考点】原子核的人工转变；质量亏损与质能方程；原子核的衰变及半衰期、衰变速度．【解答】解：A、半衰期由核内部本身的因素决定，不会随着温度、压强等条件变化而变化，故A正确；B、根据质量数和电荷数守恒可知，中微子的质量数为：A＝0，电荷数为：Z＝0，故B正确；C、正电子产生的原因是核内的质子转化为中子时放出的，故C错误；D、核反应过程中要释放能量，存在质量亏损，故D正确；本题选择错误的，故选：C。6．【考点】核力与四种基本相互作用；库仑定律；分子间的作用力；原子的核式结构．【解答】解：将中子、质子紧紧束缚在核内，形成稳定原子核的力是核力。故C正确，ABD错误。故选：C。7．【考点】结合能与比结合能；原子核的衰变及半衰期、衰变速度；原子核的人工转变．【解答】解：A、U→Th+He属于α衰变，故A错误；BC、Al+He→P+n和+→+都属于人工转变，故BC错误；D、H+H→He+n为聚变方程，故D正确；故选：D。8．【考点】质量亏损与质能方程；结合能与比结合能．【解答】解：A、根据质量数守恒和电荷数守恒可得X的质量数为A＝4+1﹣3＝2，电荷数Z＝2﹣1＝1，故X为，故A错误；B、根据ΔE＝Δmc2可得该方应中的质量亏损所以X的质量为m＝Δm+4.0026u+1.0087u﹣3.0161u＝2.0141u，故B正确；CD、核聚变反应是放能反应，生成物比反应物稳定，所以H的比结合能比He的比结合能小，而结合能等于比结合能与质量数的乘积，所以H的结合能比He的结合能小，故CD错误。故选：B。二．填空题（共5小题）9．【考点】原子核的组成．【解答】答：核电荷数就是质子带电数，每个质子带一个正电，原子核是由质子和中子组成的，而中子不带电，所以质子带电数即为核电荷数，即核电荷数等于质子数，原子核内一定有质子，不一定有中子（氢原子核），所以核电荷数不一定等于中子数。答：错。10．【考点】原子核的组成；质量亏损与质能方程．【解答】解：由于重核裂变的过程中有质量亏损，根据公式ΔE＝Δmc2，会释放大量的能量，根据核反应过程中，质量数与电荷数守恒，所以核子数没有发生变化，故重核裂变释放出大量能量，产生明显的质量亏损，所以核子数要减小的说法是错误的。故答案为：错。11．【考点】原子核的人工转变．【解答】解：（1）根据质量数守恒和核电荷数守恒，可知粒子的质量数为A＝10+4﹣13＝1，电荷数为z＝5+2﹣7＝0，所以粒子为；（2）根据质量数守恒和核电荷数守恒，可知粒子的质量数为A＝12+1﹣9＝4，电荷数为z＝6+0﹣4＝2，所以粒子为。故答案为：（1）；（2）12．【考点】核力与四种基本相互作用．【解答】解：高中课本提到自然界可分为四种基本的相互作用，万有引力，电磁相互作用，强相互作用，弱相互作用。故答案为：电磁相互作用13．【考点】结合能与比结合能．【解答】解：和的比结合能比的比结合能小，核反应，会出现质量亏损，该核反应会释放出大量的能量；氘核的比结合能是1.09MeV，氚核的比结合能是2.78MeV，氦核的比结合能是7.03MeV，根据能量守恒定律可知，核反应过程中释放的核能是：（4×7.03﹣2×1.09﹣3×2.78）MeV＝17.6MeV。故答案为：释放，17.6。三．解答题（共2小题）14．【考点】原子核的组成．【解答】解：U的核里有92个质子，有238﹣92＝146个中子；U是U的同位素，它们的核电荷数（质子数）相同，质量数和中子数不同。答：U