格物学 近代物理原子核

核力与结合能-原子核知识点课后基础单选题自测题解析-山东省等高中物理,平均正确率80.0%

2025-07-11
核力与结合能-原子核知识点课后基础单选题自测题解析-山东省等高中物理,平均正确率80.0%
1、['能级及能级跃迁', '原子核的衰变', '光电效应方程的基本计算', '核力与结合能', '光电效应']

正确率80.0%下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

A

A.氢原子从能级$${{3}}$$跃迁到能级$${{2}}$$辐射出光子的波长大于从能级$${{2}}$$跃迁到能级$${{1}}$$辐射出光子的波长

B.原子核的平均结合能越小表示该核中的核子结合得越牢固

C.$$\frac{2 3 8} {9 2} \, U ($$铀$${{)}}$$衰变为$$\L_{9 1}^{2 3 4} P a ($$镤$${{)}}$$要经过$${{1}}$$次$${{α}}$$衰变和$${{2}}$$次$${{β}}$$衰变

D.紫外线照射到金属锌板表面时能够产生光电效应,当增大紫外线的照射强度时,从锌板表面逸出光电子的最大初动能也随之增大

2、['原子核的衰变', '核力与结合能', '核反应']

正确率80.0%关于核反应$$\frac4 2 H e+_{2 8}^{6 0} N i \to_{2 9}^{6 2} C u+\mathrm{1}^{1} \ H+\mathrm{}_{b}^{a} \ X$$,下列分析正确的是$${{(}{)}}$$

A

A.$${{a}{=}{1}}$$,$${{b}{=}{0}}$$,$${{X}}$$是中子

B.$${{a}{=}{0}}$$,$${{b}{=}{−}{1}}$$,$${{X}}$$是电子

C.$${{a}{=}{1}}$$,$${{b}{=}{1}}$$,$${{X}}$$是质子

D.$${{a}{=}{4}}$$,$${{b}{=}{2}}$$,$${{X}}$$是$${{α}}$$粒子

3、['结合能与比结合能', '能级及能级跃迁', '原子核的衰变', '核力与结合能', '核裂变与核聚变']

正确率80.0%根据近代物理知识,你认为下列说法中正确的是$${{(}{)}}$$

B

A.在原子核中,结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固

B.$$2 3 5_{9 2} U+_{0}^{1} n \to_{5 4}^{1 4 0} X e+_{3 8}^{9 4} S r+2_{0}^{1} n$$是核裂变反应

C.氡的半衰期为$${{3}{.}{8}}$$天,现有$${{1}{6}}$$个氡原子核,经过$${{7}{.}{6}}$$天后剩下$${{4}}$$个氡原子核

D.一个氢原子从$${{n}{=}{4}}$$的激发态向低能级跃迁时,最多能辐射出$${{6}}$$种不同频率的光子

4、['核力与结合能', '核裂变与核聚变', '质能方程的理解']

正确率80.0%$${{2}{0}{2}{2}}$$年$${{1}}$$月$${{3}}$$日,联合国安理会$${{5}}$$个常任理事国发表联合声明,表达防止核武器扩散的决心。有关核反应和核能,下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

B

A.原子弹是利用核聚变释放出核能,氢弹是利用核裂变的链式反应原理

B.目前人类获得核能有两条途径,即裂变和聚变

C.当铀块的体积小于临界体积时就会发生链式反应放出巨大能量

D.原子核必须在超高温下才能发生聚变,说明核聚变过程只能吸收能量

5、['玻尔理论的基本假设--轨道量子化和频率条件', '原子核的衰变', '核力与结合能', '质能方程的理解']

正确率80.0%关于近代物理的知识,下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

B

A.$${{β}}$$衰变是原子核内的一个质子转化为一个中子和电子,电子被释放出来

B.玻尔理论认为:若氢原子从激发态向基态跃迁后,其核外电子速率会增大

C.质能方程表明在一定条件下,质量可以转化为能量

D.铀核裂变的一种核反应方程为$$2 3 5_{9 2} U \to_{5 6}^{1 4 1} B a+_{3 6}^{9 2} K r+2_{0}^{1} n$$

6、['结合能与比结合能', '核力与结合能', '质能方程的理解']

正确率80.0%我国成功研制的环流器二号$${{M}}$$装置,是一款通过可控热核聚变方式,提供清洁能源的装置。氘、氚的核聚变反应方程为:$$2_{1} H+_{1}^{3} H \to_{2}^{4}_{2} H e+X+1 7. 6 M e V$$。已知氘核、氚核的比结合能分别是$$1. 0 9 \, M e V$$、$$2. 7 8 M e V$$,$$\l u=9 3 1. 5 M e V / c^{2}$$,正确的是$${{(}{)}}$$

C

A.$${{X}}$$核结合能为$$1 3. 7 3 M e V$$

B.氘核结合能为$$3. 2 7 M e V$$

C.氦原子核的比结合能为$$7. 0 3 M e V$$

D.聚变反应中质量亏损为$$0. 0 1 u$$

7、['原子核的衰变', '核力与结合能', '质能方程的理解']

正确率80.0%放射性的应用非常广泛,几乎遍及各行各业。在农业上,常用于辐射育种、刺激增产、辐射防治虫害和食品辐照保藏与保鲜等;在医学上,常用于肿瘤的放射治疗。一个$${}^{6 0} C o$$发生核反应放出一个$${{β}}$$粒子后衰变成一个$$6 0 N i$$,并辐射出光子。已知$${}^{6 0} C o$$的半衰期为$${{5}{.}{2}{7}}$$年,该反应中$${}^{6 0} C o$$、$${{β}}$$粒子、$$6 0 N i$$的质量分别为$${{m}_{1}}$$、$${{m}_{2}}$$、$${{m}_{3}}$$。下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

C

A.核反应中释放的能量为$$( m_{1}+m_{2}-m_{3} ) c^{2}$$

B.核反应中释放出的光子的电离能力比$${{β}}$$粒子强

C.光子的能量越高,其频率越大,动量越大

D.若有$${{1}{6}}$$个$${}^{6 0} C o$$原子核,经过$${{5}{.}{2}{7}}$$年后一定剩下$${{8}}$$个$${}^{6 0} C o$$原子核

8、['原子核的衰变', '核力与结合能', '核裂变与核聚变', '聚变的理解及计算']

正确率80.0%共和国勋章获得者于敏先生是一位伟大的核物理学家,他的团队在氢弹的研制过程中设计了著名的“于敏构型”,使得中国成为世界上唯一能较长时间保存氢弹的国家。下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

A

A.氢弹爆炸的原理是核聚变

B.目前核电站的工作原理与氢弹相同

C.低温能延长放射性元素的半衰期

D.核聚变的主要反应物是高能的质子和电子

9、['动量守恒定律', '原子核的衰变', '核力与结合能', '质能方程的理解', '核反应']

正确率80.0%一静止的铝原子核$$2 7_{1 3} A l$$俘获一速度为$$1. 0 \times1 0^{7} m / s$$的质子$${{p}}$$后,变为处于激发态的硅原子核$$\r_{1 4}^{2 8} S i$$,下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

C

A.核反应前后核子数相等,所以生成物的质量等干反应物的质量之和

B.硅原子核速度的数量级为$$1 0^{7} m / s$$,方向与质子初速度的方向一致

C.核反应方程为$$p+_{1 3}^{2 7} A l \to_{1 4}^{2 8} S i$$

D.核反应过程中系统能量不守恒

10、['原子核的衰变', '核力与结合能']

正确率80.0%根据所学的物理知识,下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

B

A.$$\stackrel{2 3 8} {9 2} U \to\stackrel{2 3 4} {9 0} T h+\stackrel{4} {2} H e$$是重核裂变

B.在核反应方程$$\frac4 2 H e+_{7}^{1 4} \, N \to_{8}^{1 7} O+X$$中,$${{X}}$$是质子

C.$${{β}}$$衰变的本质是原子核外电子挣脱原子核的束缚形成的高速电子流

D.铀核$$\binom{2 3 8} {9 2} U )$$衰变为铅核$$\binom{2 0 6} {8 2} P b )$$的过程中,要经过$${{8}}$$次$${{α}}$$衰变和$${{4}}$$次$${{β}}$$衰变

1. 选项分析:

A. 氢原子从能级3跃迁到2辐射的光子能量小于从2跃迁到1的能量($$E_{32} < E_{21}$$),根据$$E = hc/\lambda$$,波长与能量成反比,因此$$\lambda_{32} > \lambda_{21}$$,正确。

B. 平均结合能越小,核子结合越不牢固,错误。

C. 铀238衰变为镤234,质量数减少4(1次α衰变),电荷数增加1(需1次β衰变抵消α衰变的电荷减少),错误。

D. 光电子的最大初动能只与入射光频率有关,与强度无关,错误。

正确答案:A

2. 核反应分析:

反应式:$$^4_2He + ^{60}_{28}Ni \to ^{62}_{29}Cu + ^1_1H + ^a_bX$$

根据质量数守恒:4+60=62+1+a → a=1;电荷数守恒:2+28=29+1+b → b=0。

因此$$X$$为中子($$^1_0n$$),选项A正确。

正确答案:A

3. 选项分析:

A. 核子结合牢固程度由比结合能(平均结合能)决定,不是总结合能,错误。

B. 铀235裂变反应正确。

C. 半衰期是统计规律,不适用于少量原子核,错误。

D. 氢原子从n=4跃迁最多辐射$$C^2_4=6$$种光子,正确。

正确答案:B、D

4. 选项分析:

A. 原子弹是核裂变,氢弹是核聚变,错误。

B. 裂变和聚变是当前核能获取的两条途径,正确。

C. 铀块体积需大于临界体积才能发生链式反应,错误。

D. 聚变虽需高温但会释放能量,错误。

正确答案:B

5. 选项分析:

A. β衰变是中子转化为质子加电子,错误。

B. 氢原子从激发态跃迁到基态,电子动能增大,速率增大,正确。

C. 质能方程说明质量是能量的一种形式,不能简单转化,错误。

D. 铀核裂变需中子诱发,方程缺少中子,错误。

正确答案:B

6. 核聚变分析:

反应方程:$$^2_1H + ^3_1H \to ^4_2He + X + 17.6MeV$$

根据守恒定律,$$X$$为中子($$^1_0n$$)。

A. 氦核结合能=比结合能×核子数=7.03×4≈28.12MeV,错误。

B. 氘核结合能=比结合能×核子数=1.09×2=2.18MeV,错误。

C. 由能量守恒:氦核比结合能=$$(2.78×3 + 1.09×2 + 17.6)/4 ≈ 7.03MeV$$,正确。

D. 质量亏损=$$17.6/931.5≈0.0189u$$,错误。

正确答案:C

7. 选项分析:

A. 核反应释放能量=$$(m_1 - m_2 - m_3)c^2$$(β粒子质量已计入$$m_1$$),错误。

B. 光子电离能力弱于β粒子,错误。

C. 光子能量$$E=h\nu$$,频率越高动量越大($$p=h/\lambda$$),正确。

D. 半衰期是统计规律,不适用于少量原子核,错误。

正确答案:C

8. 选项分析:

A. 氢弹原理是核聚变,正确。

B. 核电站利用核裂变,错误。

C. 半衰期与温度无关,错误。

D. 聚变反应物是氘核和氚核,错误。

正确答案:A

9. 选项分析:

A. 核反应存在质量亏损,错误。

B. 由动量守恒,硅核速度$$v_{Si} = \frac{m_p v_p}{m_{Si}} \approx \frac{1}{28} \times 10^7 m/s$$(数量级$$10^5 m/s$$),方向与质子相同,错误。

C. 核反应方程正确。

D. 系统能量守恒(含质量能量),错误。

正确答案:C

10. 选项分析:

A. 该反应是α衰变,非裂变,错误。

B. 反应中$$X$$为质子($$^1_1H$$),正确。

C. β衰变是核内中子转化产生电子,错误。

D. 铀238→铅206,质量数减少32(8次α衰变),电荷数减少10(需6次β衰变修正),错误。

正确答案:B

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