人教版物理高二选修3-5 19.5核力与结合能同步训练A卷

1、人教版物理高二选修3-5 19.5核力与结合能同步训练A卷姓名:_ 班级:_ 成绩:_一、 选择题 (共15题；共30分)1. （2分） (2017舒城模拟) 核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设核泄漏中的钚（Pu）是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高患癌的风险已知钚的一种同位素94239Pu的衰变方程为：94239PuX+24He+，半衰期为24100年，则下列说法中正确的是（ ）A . 衰变时发出的射线是波长很短的实物粒子，穿透能力很强B . X原子核中含有143个中子C . 10个94239Pu经过24100年后一定还剩余5个D

2、 . 衰变过程的总质量不变2. （2分） 下列说法中错误的是 （ ） A . 卢瑟福通过实验发现了质子的核反应方程为 He+ N O+ HB . 铀核裂变的核反应是： U Ba+ Kr+2 nC . 质子、中子、粒子的质量分别为m1、m2、m3 ， 质子和中子结合成一个粒子，释放的能量是（2m1+2m2m3）c2D . 原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为1的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为2的光子，已知12 ， 那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要吸收波长为 的光子3. （2分） 对爱因斯坦光电效应方程EK=hW，下面的理解正确的有（ ） A . 只要是用同种

3、频率的光照射同一种金属，那么从金属中逸出的所有光电子都会具有同样的初动能EKB . 式中的W表示每个光电子从金属中飞出过程中克服金属中正电荷引力所做的功C . 逸出功W和极限频率0之间应满足关系式W=h0D . 光电子的最大初动能和入射光的频率成正比4. （2分） 下列关于爱因斯坦质能方程的说法中正确的是（ ） A . 只有运动物体才具有能量，静止物体没有能量B . 一定的质量总是和一定的能量相对应C . E=mc2中能量E其实就是物体的内能D . 由E=mc2知质量和能量可以互相转化5. （2分） (2017高二下博野期中) 原来静止的原子核 衰变出粒子的动能为Ek0 ， 假设衰变时产生的能

4、量全部以动能形式释放出来，则此衰变过程的质量亏损是（ ）A . B . C . D . 6. （2分） 根据爱因斯坦的研究成果，物体的能量和质量的关系是Emc2 ， 这一关系叫爱因斯坦质能方程质子的质量为mp ， 中子的质量为mn ， 氦核的质量为m ， 下列关系式正确的是（ ） A . m(2mp2mn)B . m(2mp2mn)D . 以上关系式都不正确7. （2分） (2017高二下吉林期中) 已知： H、 H、 He、 n的原子核的质量分别为m1、m2、m3、m4 ， 则关于核反应： H+ H He+ n，下列说法正确的是（光速用c表示）（ ）A . 该反应过程前后核子数守恒，无质量亏

5、损，无能量放出B . 这是个核裂变的过程C . 该过程中放出的能量为（m3+m4m1m2）c2D . 该过程中放出的能量为（m1+m2m3m4）c28. （2分） 下列说法正确的是（ ）A . 结合能越大的原子核，原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定B . 较轻的原子核和较重的原子核的比结合能比中等大小原子核的比结合能要小，在重核裂变反应和轻核聚变反应中都会出现质量亏损的现象C . 核力是强相互作用的一种表现，在原子核的尺度内，核力比库伦力小得多，在原子的尺度内，电磁力比核力要大，核力是短程力D . 目前，人类已经可以做到稳定地输出聚变能，所以人类不再有“能源危机”9. （2分） 下列说法

6、正确的是（ ）A . 卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，发现了原子是可以再分的B . 射线与射线一样都是电磁波，但穿透本领远比射线弱C . 原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最大能量D . 裂变时释放能量是因为发生了亏损质量10. （2分） (2017洛阳模拟) 我国最新一代核聚变装置“EAST”在安徽合肥首次放电，显示了EAST装置具有良好的整体性能，使等离子体约束时间达1000s，温度超过1亿摄氏度，这标志着我国磁约束核聚变研究进入国际先进水平合肥也成为世界上第一个建成此类全超导非圆截面核聚变实验装置并能实际运行的地方核聚变的主要原料是氘，在海水中含量极其丰富已知氘核的质量为

7、m1 ， 中子的质量为m2 ， He的质量为m3 ， 质子的质量为m4 ， 则下列说法中正确的是（ ）A . 两个氘核聚变成一个 He所产生的另一个粒子是质子B . 两个氘核聚变成一个 He所产生的另一个粒子是电子C . 两个氘核聚变成一个 He所释放的核能为（2m1m3m4）c2D . 两个氘核聚变成一个 He所释放的核能为（2m1m3m2）c211. （2分） 关于不确定性关系 xp有以下几种理解，正确的是（ ）A . 微观粒子的动量不可确定B . 微观粒子的位置不可确定C . 微观粒子的动量和位置不可同时确定D . 微观粒子的动量和位置可以同时确定12. （2分） 下列有关原子核和质能方

8、程的说法，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 . 爱因斯坦质能方程表明，在一定条件下质量可以转化为能量C . 放射性元素发生衰变时放出的是核外电子D . 两个质子之间，不论距离如何，核力总是大于库仑力13. （2分） (2018高二下南平期末) 下列关于原子和原子核的说法正确的是（ ） A . 粒子散对实验现象中，绝大多数 粒子不偏转，说明原子内几乎是“空”的B . 核聚变反应方程 中， 表示质子C . 放射性元素的半衰期随温度的升高而变短D . 衰变现象说明 粒子是原子核的组成部分14. （2分） 下列说法中正确的是（ ） A . 聚变反应的聚变

9、物质必须大于临界体积才能进行B . 黑体辐射的极大值随温度的升高向波长较短的方向移动C . 中等核的比结合能最小，因此这些核是最稳定的D . 根据E=mc2可知，物体所具有的能量和它的质量之间存在着简单的正比关系15. （2分） 以下说法正确的是（ ） A . 中子与质子结合成氘核后，吸收能量B . 天然放射现象说明原子核内部都是有结构的C . 阴极射线与射线都是带负电的电流子，都是由原子核受激发后产生的D . 公式E=mc2的含义是：质量为m的物质所具有的能量为E二、 填空题 (共5题；共10分)16. （2分） 质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2、m3 ， 质子和中子结合成氘核时，发出

10、r射线，已知普朗克恒量为h，真空中光速为c，则这个核反应的质量亏损m=_，r射线的频率v=_ 17. （1分） 在可控核反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作减速剂中子在重水中可与 H核碰撞减速，在石墨中与 C核碰撞减速上述碰撞可简化为弹性碰撞模型某反应堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰，通过计算说明，仅从一次碰撞考虑，用重水和石墨作减速剂，哪种减速效果更好？_18. （2分） 两个中子和一个质子能结合成一个氚核，该核反应方程式为：_；已知中子的质量是m1 ， 质子的质量是m2 ， 氚核的质量是m3 ， 光在真空的速度为c ， 氚核的比结合能的表达式为 _19. （2分） (201

11、7镇江模拟) 2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，强震引发了福岛核电站危机核电中的 U发生着裂变反应，试完成下列反应方程式 U+ n Ba+ Kr+_；已知 U、 Ba、 Kr和中子的质量分别是mU、mBa、mKr、mn ， 该反应中一个 U裂变时放出的能量为_（已知光速为c） 20. （3分） 我国自行设计并研制的“人造太阳”托卡马克实验装置，热核反应进行的聚变反应方程式为 H+ H He+ n，其中反应原料氘（ H）富存于海水中，氚（ H）可以通过中子轰击锂核（ Li）产生一个氚核（ H）和一个新核的人工转变方程式为 Li+_+ H；如果一个氘核和一个氚核发生核聚变时，平均每个核子

12、释放的能量为5.61013J则该聚变过程中的质量亏损为_kg；（已知光速为3.0108m/s） 三、 解答题 (共5题；共45分)21. （5分） (2016江苏模拟) 太阳能量来源与太阳内部氢核的聚变，设每次聚变反应可以看做是4个氢核（ ）结合成1个氦核（ ），同时释放出正电子（ ）。已知氢核的质量为 ，氦核的质量为 ，正电子的质量为 ，真空中光速为 。计算每次核反应中的质量亏损及氦核的比结合能。22. （5分） 关于人类对原子核的研究，历史上曾用粒子轰击氮14发现了质子设粒子的运动方向为正方向，已知碰撞前氮14静止不动，粒子速度为v0=3107m/s，碰撞后氧核速度为v1=0.8107m/

13、s，碰撞过程中各速度始终在同一直线上，请写出这个核反应的方程式，并求碰撞后质子的速度大小（保留两位有效数字）23. （10分） 太阳内部四个质子聚变成一个粒子，同时发射两个正电子和两个没有静止质量的中微子（中微子不带电）若太阳辐射能量的总功率为P ， 质子、氦核、正电子的质量分别为mp、mHe、me ， 真空中光速为c 求：（1） 写出核反应方程；（2） 时间t内参与核反应的质子数（中微子能量可忽略）24. （10分） 太阳内部进行着剧烈的轻核聚变反应氦核是由4个质子聚变生成的，同时有正电子放出，正电子又会和负电子湮灭成一对光子，在这一核反应过程中放出4.51012J的能量已知现在太阳每秒辐射

14、5.01026J的能量（1） 写出上述两个核反应的反应方程（2） 计算出太阳每秒产生的氦核数目及每年减少的质量（结果保留两位有效数字）已知1年时间约为3.15107s25. （15分） 一个原来静止的锂核（ ）俘获一个速度为77104 m/s的中子后，生成一个氚核和一个氦核，已知氚核的速度大小为10103 m/s，方向与中子的运动方向相反 （1） 试写出核反应方程； （2） 求出氦核的速度大小； （3） 若让一个氘核和一个氚核发生聚变时可产生一个氦核，同时放出一个中子，求这个核反应释放出的能量（已知氘核质量为mD2014 102 u，氚核质量为mT3016 050 u，氦核质量mHe4002 603 u，中子质量mn1008 665 u