5.3《核力與結合能》筑基提能同步練習高中物理選擇性必修第...

更新時間：2024-10-21 瀏覽次數(shù)：21 類型：同步測試

一、筑基培根——建立物理觀念

1. (2017高二下·臨漳期中) 氮原子核由兩個質子與兩個中子組成，這兩個質子之間存在著萬有引力、庫侖力和核力，則3種力從大到小的排列順序是（）

A . 核力、庫侖力、萬有引力 B . 萬有引力、庫侖力、核力 C . 庫侖力、核力、萬有引力 D . 核力、萬有引力、庫侖力

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2. (2022高三上·河西期中) 關于原子核能，下列說法正確的是（　?。?

A . 使原子核分解為核子時放出的能量 B . 核子結合成原子核時需要供給的能量 C . 核子結合成原子核時吸收的能量或原子核分解成核子時放出的能量 D . 核子結合成原子核時放出的能量或原子核分解成核子時吸收的能量

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3. (2024高三上·嘉興模擬) 一靜止的鈉核發(fā)生衰變，衰變方程為 $\text{[math]}$ ，假設衰變釋放的核能全部轉化為 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的動能，下列說法正確的是（　?。?

A . $\text{[math]}$ 與 $\text{[math]}$ 的中子數(shù)相同 B . $\text{[math]}$ 核的比結合能大于 $\text{[math]}$ 核的比結合能 C . $\text{[math]}$ 核的動量大于Y的動量 D . 該衰變與弱相互作用力有關

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4. (2024高二下·東坡期末) 如圖所示，圖甲為原子核的比結合能與質量數(shù)關系曲線，圖乙為原子核的平均核子質量與原子序數(shù)的關系曲線，根據(jù)兩曲線，下列說法正確的是（　?。?p style="text-align:left;">

A . 根據(jù)圖甲可知， $\text{[math]}$ 核的結合能約為7MeV B . 根據(jù)圖甲可知， $\text{[math]}$ 核的結合能比 $\text{[math]}$ 核的結合能更大 C . 根據(jù)圖乙可知，核D裂變成核E和F的過程中，比結合能減小 D . 根據(jù)圖乙可知，若A、B能結合成C，結合過程一定要吸收能量

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5. (2024高二下·重慶市期末) 2023年8月24日，日本政府正式向海洋排放福島第一核電站的核污水，核污水中的 $\text{[math]}$ 發(fā)生衰變時的核反應方程為 $\text{[math]}$ ，該核反應過程中放出的能量為Q。設 $\text{[math]}$ 的比結合能為 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的比結合能為 $\text{[math]}$ ， X的比結合能為 $\text{[math]}$ ，已知光在真空中的傳播速度為c，則下列說法正確的是（　?。?

A . 在該核反應方程中，X表示電子 B . $\text{[math]}$ 的比結合能 $\text{[math]}$ 大于 $\text{[math]}$ 的比結合能 $\text{[math]}$ C . 由于海水的稀釋，放射性物質因濃度降低而導致半衰期變短 D . 該核反應過程中虧損的質量 $\text{[math]}$

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6. (2024高二下·常州期末) 2024年2月，我國科學家合成新核素鋨160（ $\text{[math]}$ ），鋨160具有α衰變的放射性．則（　?。?

A . 鋨160發(fā)生α衰變需要吸收能量 B . 鋨160衰變產(chǎn)生的α射線比β射線穿透能力強 C . 鋨160原子核在經(jīng)過兩個半衰期后還剩75% D . 鋨160發(fā)生α衰變后生成新核的比結合能大于鋨160的比結合能

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7. (2024高二下·河南期末) 用中子轟擊靜止的鋰核，核反應方程為 $\text{[math]}$ 。已知光子的頻率為 $\text{[math]}$ ，鋰核的比結合能為 $\text{[math]}$ ，氦核的比結合能為 $\text{[math]}$ 核的比結合能為 $\text{[math]}$ ，普朗克常量為 $\text{[math]}$ ，真空中光速為 $\text{[math]}$ ，下列說法中正確的是（　?。?

A . 該核反應為 $\text{[math]}$ 衰變 B . $\text{[math]}$ C . 釋放的核能 $\text{[math]}$ D . 質量虧損 $\text{[math]}$

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二、能力發(fā)展——科學探究與思維

8. (2024高二下·沙坪壩期末) 2023年8月24日，日本政府啟動福島核污染水排海作業(yè)。在核污染水中含有大量放射性元素 $\text{[math]}$ ，其衰變方程為 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 半衰期為8天，則（　?。?

A . X是來自于 $\text{[math]}$ 原子的核外電子 B . $\text{[math]}$ 比 $\text{[math]}$ 的比結合能大 C . 溫度升高， $\text{[math]}$ 的半衰期將變小 D . 經(jīng)過16天，75%的 $\text{[math]}$ 原子核發(fā)生了衰變

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9. (2024高三·浙江模擬) $\text{[math]}$ 年 $\text{[math]}$ 月 $\text{[math]}$ 日，日本政府不顧周邊國家的反對執(zhí)意向海洋排放福島第一核電站的核污水，核污水中的放射性物質會對海水產(chǎn)生長久的、風險不可控的污染。如核污水中的 $\text{[math]}$ 具有放射性，其發(fā)生衰變時的核反應方程為 $\text{[math]}$ ，該核反應過程中放出的能量為 $\text{[math]}$ 。設 $\text{[math]}$ 的結合能為 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的結合能為 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的結合能為 $\text{[math]}$ ，已知光在真空中的傳播速度為 $\text{[math]}$ ，則下列說法正確的是（）

A . $\text{[math]}$ 的比結合能大于 $\text{[math]}$ 的比結合能
B . 該核反應過程中放出的能量 $\text{[math]}$
C . 該核反應過程中的質量虧損可以表示為 $\text{[math]}$
D . 衰變過程中放出的光子是由新原子核從高能級向低能級躍遷產(chǎn)生的

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10. (2023高二下·拉薩期末) 下列說法正確的是（）

A . 光子像其他粒子一樣，不但具有能量，也具有動量 B . 比結合能越大，原子核越穩(wěn)定 C . 將由放射性元素組成的化合物進行高溫分解，會改變放射性元素的半衰期 D . 原子核的質量大于組成它的核子的質量之和，這個現(xiàn)象叫做質量虧損

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11. (2024高二下·江岸期末) 在磁感應強度為B的勻強磁場中，一個靜止的放射性原子核（ $\text{[math]}$ ）發(fā)生α衰變放出了一個α粒子。放射出的α粒子（ $\text{[math]}$ ）及生成的新核Y在與磁場垂直的平面內做圓周運動。α粒子的運動軌道半徑為R，質量為m，電荷量為q。下面說法正確的是（　?。?p style="text-align:justify;">

A . 衰變后產(chǎn)生的α粒子與新核Y在磁場中運動的軌跡（箭頭表示運動方向）正確的是圖丙 B . 衰變后經(jīng)過時間 $\text{[math]}$ 新核Y可能與α粒子再次相遇 C . α粒子的圓周運動可以等效成一個環(huán)形電流，環(huán)形電流大小為 $\text{[math]}$ D . 若衰變過程中釋放的核能都轉化為α粒子和新核的動能，則衰變過程中的質量虧損為 $\text{[math]}$

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12. (2024高三下·高州模擬) 福島核污染水中含有60多種放射性核素，例如氚、碳 $\text{[math]}$ 等，其中很多放射性核素尚無有效處理技術。其中碘 $\text{[math]}$ 衰變生成氙引 $\text{[math]}$ ，半衰期長達 $\text{[math]}$ 年，將會對環(huán)境造成永久性污染。關于碘 $\text{[math]}$ ，下列說法正確的是 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

A . 衰變方程為 $\text{[math]}$ B . 碘 $\text{[math]}$ 制成碘化物后半衰期減小 C . 放射性污染物半衰期越長對環(huán)境影響越小 D . 碘 $\text{[math]}$ 衰變過程會釋放能量

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三、科學本質——質疑交流與創(chuàng)新

13. (2024高二下·邢臺月考) 核反應中釋放的能量稱作反應能，記為Q。反應能與反應前、后粒子的質量有關。 $\text{[math]}$ 的反應稱作放能反應， $\text{[math]}$ 的反應稱作吸能反應。有如下核反應： $\text{[math]}$ ，已知 $\text{[math]}$ 核、 $\text{[math]}$ 核、 $\text{[math]}$ 核、 $\text{[math]}$ 核的靜止質量分別為 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 是原子質量單位， $\text{[math]}$ 對應的能量為 $\text{[math]}$ 。
1. （1）求 $\text{[math]}$ 的結合能及比結合能；（計算結果保留兩位小數(shù)）
2. （2）求該反應的反應能Q并判斷該反應是吸能反應還是放能反應。（計算結果保留三位小數(shù)）
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14. (2020高二下·江北期末) 靜止的原子核X，自發(fā)發(fā)生反應X→Y＋Z，分裂成運動的新核Y和Z，同時產(chǎn)生一對彼此向相反方向運動的光子，這對光子的能量均為E。已知X、Y、Z的質量分別為m₁、m₂、m₃ ，真空中的光速為c，求：
1. （1）反應放出的核能ΔE；
2. （2）新核Y的動能E_kY。
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15. (2020高二下·棗莊期末) 太陽大約在幾十億年后，進入紅巨星時期，其核心溫度會逐漸升高。當溫度升至某一溫度時，太陽內部會發(fā)生氦閃：三個 $\text{[math]}$ 生成一個 $\text{[math]}$ ，瞬間釋放大量的核能。已知 $\text{[math]}$ 的質量是 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的質量是 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，其中c為光速。根據(jù)以上材料，完成下面問題：（結果保留三位有效數(shù)字）
1. （1）寫出氦閃時的核反應方程式；
2. （2）計算一次氦閃過程釋放的能量；
3. （3）求 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 發(fā)生氦閃時釋放的能量相當于多少千克的標準煤燃燒釋放的能量？已知 $\text{[math]}$ 的標準煤燃燒釋放的能量約為 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。
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