粵教版高中物理選修三5.3核力與核反應方程練習3（含答案）

20222023學年新教材粵教版（2019）高中物理選擇性必修三5.3核力與核反應方程同步練習一．選擇題（共8小題）1．一個原子核內的質子數(shù)、中子數(shù)、核子數(shù)分別為（）A．91個91個234個 B．143個91個234個 C．91個143個234個 D．234個91個143個2．下面列出的是一些核反應方程，針對核反應方程下列說法正確的是（）①U→Th+X②H+H→He+Y③Be+H→B+K④U+n→Sr+Xe+10MA．核反應方程①是重核裂變，X是α粒子 B．核反應方程②是輕核聚變，Y是中子 C．核反應方程③是太陽內部發(fā)生的核聚變的一種，K是質子 D．核反應方程④是衰變方程，M是中子3．下列說法正確的是（）A．自然界中較輕的原子核，質子數(shù)與中子數(shù)大致相等；較重的原子核，中子數(shù)大于質子數(shù) B．原子序數(shù)大于或等于83的元素都能自發(fā)地發(fā)出射線，原子序數(shù)小于83的元素不會發(fā)出射線 C．原子結構模型的提出按時間先后，順序為“棗糕模型﹣玻爾原子結構假說﹣核式結構模型” D．只有光具有波粒二象性，宏觀物體只具有粒子性4．下列說法正確的是（）A．原子結構模型的提出按時間先后，順序為“玻爾原子結構假說﹣核式結構模型﹣棗糕模型” B．原子序數(shù)大于或等于83的元素都能自發(fā)地發(fā)出射線，原子序數(shù)小于83的元素不會發(fā)出射線 C．自然界中較輕的原子核，質子數(shù)與中子數(shù)大致相等；較重的原子核，中子數(shù)大于質子數(shù) D．只有光具有波粒二象性，宏觀物體只具有粒子性5．1933年至1934年間，約里奧?居里夫婦用α粒子轟擊鋁箔時，發(fā)生的核反應方程為Al+He→P+n，反應生成物P像天然放射性元素一樣衰變，放出正電子e，且伴隨產生中微子v，核反應方程為P→Si+e+v，則下列說法錯誤的是（）A．當溫度、壓強等條件變化時，放射性元素P的半衰期不變 B．中微子的質量數(shù)A＝0，電荷數(shù)Z＝0 C．正電子產生的原因可能是核外電子轉變成的 D．核反應過程中存在質量虧損6．將中子、質子緊緊束縛在核內，形成穩(wěn)定原子核的力是（）A．萬有引力 B．庫侖力 C．核力 D．分子力7．2021年12月30日，我國全超導托卡馬克核聚變實驗裝置實現(xiàn)了7000萬攝氏度高溫下1056秒長脈沖高參數(shù)等離子體運行，打破了自己保持的世界紀錄，標志著我國在可控核聚變研究上處于世界領先水平。托卡馬克內部發(fā)生的主要核反應的方程可能是（）A．U→Th+He B．Al+He→P+n C．+→+ D．H+H→He+n8．太陽通過內部的熱核反應在源源不斷地向外釋放能量，其中一種熱核反應為X+H→He+n+17.6MeV。已知H、He和n的質量分別為3.0161u、4.0026u和1.0087u，1u相當于931.5MeV的能量，則下列說法正確的是（）A．X是質子 B．X的質量約為2.0141u C．H的結合能大于He的結合能 D．H的比結合能大于He的比結合能二．填空題（共5小題）9．核電荷數(shù)等于質子數(shù)，也等于中子數(shù)。（判斷對錯）10．重核裂變釋放出大量能量，產生明顯的質量虧損，所以核子數(shù)要減小。（判斷對錯）11．完成下列各核反應方程：（1）+→+；（2）+→+。12．自然界中的四種基本相互作用是萬有引力、強相互作用、弱相互作用和。13．氘核和氚核聚變的核反應方程為，的比結合能是2.78MeV，的比結合能是1.09MeV，的比結合能是7.03MeV，則該核反應（選填“吸收”或“釋放”）了MeV能量。三．解答題（共2小題）14．簡單計算：U的核里有多少個質子，多少個中子？U是U的同位素嗎？它們有何異同？15．用X的符號形式表示以下粒子。（1）30個質子、34個中子組成的鋅原子核。（2）鉀40。（3）中子、質子。

20222023學年新教材粵教版（2019）高中物理選擇性必修三5.3核力與核反應方程同步練習參考答案與試題解析一．選擇題（共8小題）1．【考點】原子核的組成．【解答】解：原子核是由質子和中子組成的，質子和中子統(tǒng)稱為核子。的原子序數(shù)為91，即質子數(shù)為91，核子數(shù)為234，中子數(shù)等于質核子數(shù)減去質子數(shù)，即為234﹣91＝143，故C正確，ABD錯誤。故選：C。2．【考點】原子核的人工轉變；重核的裂變；輕核的聚變；原子核的衰變及半衰期、衰變速度．【解答】解：A.根據(jù)質量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒知，X為He，即α粒子，該反應為α衰變，故A錯誤；B.根據(jù)質量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒知，Y為n，即中子，該反應為輕核聚變，故B正確；C.根據(jù)質量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒知，K為n，即中子，該反應為人工核反應，故C錯誤；D.根據(jù)質量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒知，M為n，即中子，該反應為鈾核裂變反應，故D錯誤；故選：B。3．【考點】原子核的組成；原子核的衰變及半衰期、衰變速度；光的波粒二象性；原子的核式結構．【解答】解：A、較輕的原子核，質子數(shù)與中子數(shù)大致相等，但對于較重的原子核，中子數(shù)大于質子數(shù)，故A正確。B、原子序數(shù)越大，原子核越大，當原子核大于一定程度時中子與質子之間的相互作用減小，更易發(fā)生衰變放出射線，但序數(shù)的大小不是判斷依據(jù)，例如一些人工放射性同位素也能放出射線。故B錯誤。C、原子結構模型的提出按時間先后，順序為“棗糕模型﹣核式結構模型﹣玻爾原子結構假說”，故C錯誤。D、根據(jù)德布羅意的觀點，宏觀物體也具有波粒二象性。故D錯誤。故選：A。4．【考點】原子核的組成；原子核的衰變及半衰期、衰變速度；光的波粒二象性；原子的核式結構．【解答】解：A、原子結構模型的提出按時間先后，順序為“棗糕模型﹣核式結構模型﹣玻爾原子結構假說”，故A錯誤；B、原子序數(shù)大于或等于83的元素都能自發(fā)地發(fā)出射線，原子序數(shù)小于83的元素有些也會發(fā)出射線，故B錯誤；C、由于質子間有相互排斥的庫侖力，所以隨著核子數(shù)的增加，不帶電的中子更容易增加，所以自然界中較輕的原子核，質子數(shù)與中子數(shù)大致相等，但對于較重的原子核，中子數(shù)大于質子數(shù)，越重的元素，兩者相差越多，故C正確；D、根據(jù)德布羅意的觀點，宏觀物體也具有波粒二象性，故D錯誤；故選：C。5．【考點】原子核的人工轉變；質量虧損與質能方程；原子核的衰變及半衰期、衰變速度．【解答】解：A、半衰期由核內部本身的因素決定，不會隨著溫度、壓強等條件變化而變化，故A正確；B、根據(jù)質量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，中微子的質量數(shù)為：A＝0，電荷數(shù)為：Z＝0，故B正確；C、正電子產生的原因是核內的質子轉化為中子時放出的，故C錯誤；D、核反應過程中要釋放能量，存在質量虧損，故D正確；本題選擇錯誤的，故選：C。6．【考點】核力與四種基本相互作用；庫侖定律；分子間的作用力；原子的核式結構．【解答】解：將中子、質子緊緊束縛在核內，形成穩(wěn)定原子核的力是核力。故C正確，ABD錯誤。故選：C。7．【考點】結合能與比結合能；原子核的衰變及半衰期、衰變速度；原子核的人工轉變．【解答】解：A、U→Th+He屬于α衰變，故A錯誤；BC、Al+He→P+n和+→+都屬于人工轉變，故BC錯誤；D、H+H→He+n為聚變方程，故D正確；故選：D。8．【考點】質量虧損與質能方程；結合能與比結合能．【解答】解：A、根據(jù)質量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得X的質量數(shù)為A＝4+1﹣3＝2，電荷數(shù)Z＝2﹣1＝1，故X為，故A錯誤；B、根據(jù)ΔE＝Δmc2可得該方應中的質量虧損所以X的質量為m＝Δm+4.0026u+1.0087u﹣3.0161u＝2.0141u，故B正確；CD、核聚變反應是放能反應，生成物比反應物穩(wěn)定，所以H的比結合能比He的比結合能小，而結合能等于比結合能與質量數(shù)的乘積，所以H的結合能比He的結合能小，故CD錯誤。故選：B。二．填空題（共5小題）9．【考點】原子核的組成．【解答】答：核電荷數(shù)就是質子帶電數(shù)，每個質子帶一個正電，原子核是由質子和中子組成的，而中子不帶電，所以質子帶電數(shù)即為核電荷數(shù)，即核電荷數(shù)等于質子數(shù)，原子核內一定有質子，不一定有中子（氫原子核），所以核電荷數(shù)不一定等于中子數(shù)。答：錯。10．【考點】原子核的組成；質量虧損與質能方程．【解答】解：由于重核裂變的過程中有質量虧損，根據(jù)公式ΔE＝Δmc2，會釋放大量的能量，根據(jù)核反應過程中，質量數(shù)與電荷數(shù)守恒，所以核子數(shù)沒有發(fā)生變化，故重核裂變釋放出大量能量，產生明顯的質量虧損，所以核子數(shù)要減小的說法是錯誤的。故答案為：錯。11．【考點】原子核的人工轉變．【解答】解：（1）根據(jù)質量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒，可知粒子的質量數(shù)為A＝10+4﹣13＝1，電荷數(shù)為z＝5+2﹣7＝0，所以粒子為；（2）根據(jù)質量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒，可知粒子的質量數(shù)為A＝12+1﹣9＝4，電荷數(shù)為z＝6+0﹣4＝2，所以粒子為。故答案為：（1）；（2）12．【考點】核力與四種基本相互作用．【解答】解：高中課本提到自然界可分為四種基本的相互作用，萬有引力，電磁相互作用，強相互作用，弱相互作用。故答案為：電磁相互作用13．【考點】結合能與比結合能．【解答】解：和的比結合能比的比結合能小，核反應，會出現(xiàn)質量虧損，該核反應會釋放出大量的能量；氘核的比結合能是1.09MeV，氚核的比結合能是2.78MeV，氦核的比結合能是7.03MeV，根據(jù)能量守恒定律可知，核反應過程中釋放的核能是：（4×7.03﹣2×1.09﹣3×2.78）MeV＝17.6MeV。故答案為：釋放，17.6。三．解答題（共2小題）14．【考點】原子核的組成．【解答】解：U的核里有92個質子，有238﹣92＝146個中子；U是U的同位素，它們的核電荷數(shù)（質子數(shù)）相同，質量數(shù)和中子數(shù)不同。答：U