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选择题自测题解析-浙江省等高中物理,平均正确率80.0%

2025-08-04
核力与结合能-原子核知识点课后基础选择题自测题解析-浙江省等高中物理,平均正确率80.0%
1、['结合能与比结合能', '原子核的衰变', '核力与结合能', '质能方程的理解']

正确率80.0%核电池是各种深空探测器中最理想的能量源,它不受极冷极热的温度影响,也不被宇宙射线干扰。钚$${{−}{{2}{3}{8}}}$$同位素温差电池的原理是其发生衰变时将释放的热能转化为电能。已知钚$${{−}{{2}{3}{8}}}$$的半衰期为$${{8}{8}}$$年,其衰变方程为$$2 3 8_{9 4} \, P u \to_{9 2}^{2 3 4} U+X$$。下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

B

A.衰变放出的射线是高速氦核流,它的贯穿能力很强

B.$$\r_{9 4}^{2 3 8} P u$$的比结合能小于$$2 3 4_{9 2} U$$的比结合能

C.$$\r_{9 4}^{2 3 8} P u$$的核子平均质量小于$$2 3 4_{9 2} U$$的核子平均质量

D.钚$${{−}{{2}{3}{8}}}$$在极高压下可加速衰变,其半衰期可小于$${{8}{8}}$$年

2、['核力与结合能', '质能方程的理解', '质量亏损']

正确率80.0%svg异常

D

A.原子核$${{A}}$$比原子核$${{B}}$$的比结合能大

B.原子核$${{B}}$$比原子核$${{C}}$$更稳定

C.由原子核$${{A}}$$分裂出原子核$${{B}}$$、$${{C}}$$的过程没有质量亏损

D.由原子核$${{D}}$$、$${{E}}$$结合成原子核$${{F}}$$的过程一定释放能量

3、['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%svg异常

C

A.$${^{2}_{1}{H}}$$核与$${^{3}_{1}{H}}$$核是两种不同元素的原子核

B.一个$${^{2}_{1}{H}}$$核与一个$${^{3}_{1}{H}}$$核反应生成的新核中子数为$${{3}}$$

C.一个$${^{2}_{1}{H}}$$核与一个$${^{3}_{1}{H}}$$核反应过程中质量亏损为$$\frac{\triangle E} {c^{2}}$$

D.$${^{3}_{1}{H}}$$核的比结合能为$$\frac{\triangle E} {3}$$

4、['原子核的衰变', '核力与结合能', '核反应']

正确率80.0%下列核方程中错误的是$${{(}{)}}$$

C

A.$${{α}}$$衰变方程$$2 3 4_{9 2} U \to_{9 0}^{2 3 4} T h+_{2}^{4} H e$$

B.查德威克发现中子$$\frac4 2 \, H e+_{4}^{9} B e \to_{6}^{1 2} \, C+_{0}^{1} n$$

C.重核裂变$$\stackrel{2 3 4} {9 2} U \to_{5 6}^{8 9} B a+\stackrel{8 9} {3 6} K r+2 \stackrel{1} {_0} n$$

D.轻核聚变$$^2_{1} H+_{1}^{3} H \to_{2}^{4} H e+_{0}^{1} n$$

5、['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%下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

C

A.所有的裂变反应都能放出核能

B.放射性同位素的衰变遵守质量和电荷守恒

C.卢瑟福发现质子的核反应方程为$$\frac4 2 H e+\frac{1 4} 7 \, N \to\stackrel{1 7} {8} \, O+\stackrel{1} {1}$$$${{H}}$$

D.$$^2_{1} H+_{1}^{3} H \to_{2}^{4} H e+_{0}^{1} n$$是$${{α}}$$衰变

6、['结合能与比结合能', '核力与结合能', '质能方程的理解', '聚变的理解及计算']

正确率80.0%svg异常

D

A.原子弹或核能发电厂的能源来源就是核聚变

B.轻核聚变已经成为目前人类获得核能的主要方式

C.两个轻核结合成质量较大的核,电荷守恒,质量守恒

D.两个轻核结合成质量较大的核,核子的比结合能增加

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、['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

10、['原子核的衰变', '核力与结合能']

正确率80.0%截止$${{2}{0}{2}{2}}$$年$${{1}}$$月$${{6}}$$日,玉兔二号月球车行驶里程已达到$$1 0 0 3. 9$$米。月球夜晚温度低至$${{−}{{1}{8}{0}}{℃}}$$,为避免低温损坏仪器,月球车携带的放射性同位素钚$$- 2 3 8 (_{9 4}^{2 3 8} P u )$$会不断衰变,释放能量为仪器设备供热。$$\r_{9 4}^{2 3 8} P u$$可以通过以下反应过程得到:$$2 3 8_{9 2} U+_{1}^{2} H \to_{9 3}^{2 3 8} N p+2_{0}^{1} n$$,$$\stackrel{2 3 8} {9 3} N p \to X+\stackrel{2 3 8} {9 4} P u$$。已知的衰变方程为$$2 3 8_{9 4} \, P u \to Y+_{9 2}^{2 3 4} U$$,其半衰期为$${{8}{8}}$$年,则$${{(}{)}}$$

C

A.$$2 3 8_{9 2} U+_{1}^{2} H \to_{9 3}^{2 3 8} N p+2_{0}^{1} n$$为轻核的聚变

B.$${{X}}$$为质子$${^{1}_{1}{H}}$$

C.$$\r_{9 4}^{2 3 8} P u$$的衰变为$${{α}}$$衰变

D.白天时,温度升高,$$\r_{9 4}^{2 3 8} P u$$的半衰期会减小

1. 选项分析:

A. 错误。衰变放出的 $$X$$ 是 $$α$$ 粒子(氦核 $$^4_2He$$),其贯穿能力较弱。

B. 正确。$$^{238}_{94}Pu$$ 衰变为 $$^{234}_{92}U$$,释放能量,说明 $$^{238}_{94}Pu$$ 的比结合能较小。

C. 错误。核子平均质量与比结合能成反比,$$^{238}_{94}Pu$$ 的核子平均质量大于 $$^{234}_{92}U$$。

D. 错误。半衰期是核素固有属性,不受外界条件(如压强)影响。

正确答案:B

2. 选项分析:

A. 正确。比结合能越大,原子核越稳定,$$A$$ 比 $$B$$ 更稳定。

B. 错误。$$B$$ 和 $$C$$ 的比结合能关系未知,无法比较稳定性。

C. 错误。核裂变过程释放能量,存在质量亏损。

D. 正确。核聚变过程释放能量,$$D$$ 和 $$E$$ 结合成 $$F$$ 会释放能量。

正确答案:D

3. 选项分析:

A. 错误。$$^2_1H$$ 和 $$^3_1H$$ 是氢的同位素,属于同种元素。

B. 错误。$$^2_1H + ^3_1H \to ^4_2He + ^1_0n$$,新核 $$^4_2He$$ 的中子数为 2。

C. 正确。质量亏损为 $$\frac{\Delta E}{c^2}$$,符合质能方程。

D. 错误。比结合能是总结合能除以核子数,但 $$\Delta E$$ 是反应释放的能量,不能直接除以 3。

正确答案:C

4. 选项分析:

A. 正确。$$α$$ 衰变方程书写正确。

B. 正确。查德威克发现中子的核反应正确。

C. 错误。$$^{234}_{92}U$$ 的核子数错误,应为 $$^{235}_{92}U$$ 或 $$^{238}_{92}U$$。

D. 正确。轻核聚变方程正确。

正确答案:C

5. 选项分析:

A. 错误。并非所有裂变反应都能放出核能,需满足质量亏损条件。

B. 正确。衰变过程遵守质量和电荷守恒。

C. 正确。卢瑟福发现质子的核反应正确。

D. 错误。该反应是聚变,非 $$α$$ 衰变。

正确答案:B、C

6. 选项分析:

A. 错误。原子弹和核电站的能源来自核裂变。

B. 错误。目前人类主要利用核裂变,聚变尚未商业化。

C. 错误。轻核聚变质量不守恒,存在质量亏损。

D. 正确。轻核聚变后比结合能增大。

正确答案:D

7. 选项分析:

A. 错误。释放能量为 $$(m_1 - m_2 - m_3)c^2$$。

B. 错误。光子的电离能力比 $$β$$ 粒子弱。

C. 正确。光子能量 $$E = h\nu$$,频率越高,动量 $$p = \frac{E}{c}$$ 越大。

D. 错误。半衰期是统计规律,不适用于少量原子核。

正确答案:C

8. 选项分析:

A. 正确。氢弹利用核聚变原理。

B. 错误。核电站利用核裂变。

C. 错误。半衰期不受温度影响。

D. 错误。核聚变反应物是轻核(如氘、氚),非质子和电子。

正确答案:A

9. 选项分析:

A. 错误。$$^{238}_{92}U \to ^{234}_{90}Th + ^4_2He$$ 是 $$α$$ 衰变,非裂变。

B. 正确。$$X$$ 为质子 $$^1_1H$$。

C. 错误。$$β$$ 衰变是中子转化为质子并释放电子和反中微子。

D. 错误。$$^{238}_{92}U \to ^{206}_{82}Pb$$ 需经过 8 次 $$α$$ 衰变和 6 次 $$β$$ 衰变。

正确答案:B

10. 选项分析:

A. 错误。$$^{238}_{92}U + ^2_1H \to ^{238}_{93}Np + 2^1_0n$$ 是人工核反应,非轻核聚变。

B. 错误。$$X$$ 为电子 $$^0_{-1}e$$($$β$$ 衰变产物)。

C. 正确。$$^{238}_{94}Pu \to Y + ^{234}_{92}U$$ 中 $$Y$$ 为 $$α$$ 粒子 $$^4_2He$$。

D. 错误。半衰期不受温度影响。

正确答案:C

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