格物学 近代物理原子核

核反应-原子核知识点课后基础单选题自测题答案-江苏省等高中物理,平均正确率60.0%

2025-08-02
核反应-原子核知识点课后基础单选题自测题答案-江苏省等高中物理,平均正确率60.0%
1、['β衰变的特点、本质及其方程的写法', '摩擦力做功', '核反应', '动能定理的简单应用']

正确率60.0%通过高中物理课程的学习,大家不仅掌握了丰富的物理知识,而且解决实际问题的能力也得到了增强。下列说法中正确的是(

C

A.在某一过程中,物体的动能不变,则物体受到的每个力做功都为零

B.某些原子核发生衰变时能够放出$${{β}}$$粒子,说明这些原子核内有$${{β}}$$粒子

C.核反应过程中同样遵循能量守恒定律

D.静摩擦力对物体可以做正功,滑动摩擦力对物体一定做负功

2、['结合能与比结合能', '质量亏损', '核反应']

正确率60.0%中国$${{“}}$$嫦娥五号$${{”}}$$在月球采集的约$${{2}}$$公斤月壤中含有地球上鲜有的$${^{3}_{2}{{H}{e}}}$$,$${^{3}_{2}{{H}{e}}}$$是地球上很难得到的清洁、安全和高效的核聚变发电燃料,被科学家们称为$${{“}}$$完美能源$${{”}}$$。有关$${^{3}_{2}{{H}{e}}}$$聚变的核反应方程如下:
$${①}$$$$^2_{1} \mathrm{H+\;^{2} H \to\;^{3} H e+\; X+3. 3 \; M e V}$$,$${②}$$$$\mathrm{^3 H e+^3 H e \to^4 H e+2 \, Y+1 2. 8 6 ~ M e V}$$;
下列说法正确的是(

D

A.$${{X}}$$为质子,$${{Y}}$$为中子

B.$${^{3}_{2}{{H}{e}}}$$的比结合能比$${^{4}_{2}{{H}{e}}}$$的比结合能大

C.方程$${①}$$中:质量亏损约为$$5. 9 \times1 0^{-3 1} ~ \mathrm{k g}$$

D.方程$${②}$$中:核子平均释放的能量约为$$2. 1 4 ~ \mathrm{M e V}$$

3、['玻尔理论对氢光谱的解释', 'β衰变的特点、本质及其方程的写法', 'α粒子散射实验及其解释', '核反应']

正确率60.0%下列说法正确的是(

D

A.卢瑟福的$${{a}}$$粒子散射实验表明原子还可再分

B.$${{β}}$$衰变中射出的$${{y}}$$粒子是从衰变后的新原子核中释放出来

C.用$${{a}}$$粒子$${{(}{^{4}_{2}{{H}{e}}}{)}}$$轰击氮核$$\left( \frac{1 4} {7} \mathrm{N} \right)$$,生成氧核$$\left(_{8}^{1 7} \mathrm{O} \right)$$并放出一个粒子,该粒子是中子

D.氢原子光谱是一些分立的亮线说明氢原子的能量为一系列分立值

4、['α衰变的特点、本质及其方程的写法', '核反应', '聚变反应']

正确率60.0%svg异常

B

A.$$\mathrm{'^{4} N+_{2}^{4} \ H e \to_{8}^{1 7} \ O+_{1}^{1} H}$$

B.$$\mathrm{_{1}^{2} H+_{1}^{3} H \to_{2}^{4} H e+_{0}^{1} n}$$

C.$$\mathrm{_{9 2}^{2 3 8} \, U \to_{9 0}^{2 3 4} T h+_{2}^{4} H e}$$

D.$$2 3 5_{9 2} \mathrm{U}+_{0}^{1} \mathrm{n} \to_{5 6}^{1 4 1} \mathrm{B a}+_{3 6}^{9 2} \mathrm{K r}+3_{0}^{1} \mathrm{n}$$

5、['玻尔理论的基本假设--轨道量子化和频率条件', '核裂变的发现--链式反应', '核反应', '聚变反应']

正确率60.0%下列说法正确的有(

A

A.查德威克通过$${{a}}$$粒子轰击铍核的实验发现了中子

B.太阳内部进行的热核反应属于重核裂变

C.当铀块的体积小于临界体积就会发生链式反应,瞬时放出巨大能量

D.玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象,说明玻尔提出的原子定态概念是错误的

6、['核裂变的发现--链式反应', '理解核子、电荷数和质量数', '核反应', '质能方程的计算']

正确率40.0%$${{2}{0}{1}{9}}$$年$${{4}}$$月$${{1}}$$日,在中国核能可持续发展论坛上,生态环境部介绍$${{2}{0}{1}{9}}$$年会有核电项目陆续开工建设。某核电站获得核能的核反应方程为$$2 3 5_{9 2} U+_{0}^{1} n \to_{5 6}^{1 4 4} B a+_{3 6}^{8 9} K r+x_{0}^{1} n$$,己知铀核$$2 3 5_{9 2} U$$的质量为$${{m}_{1}}$$,钡核$$\frac{1 4 4} {5 6} B a$$的质量为$${{m}_{2}}$$,氪核$$\protect_{3 6}^{8 9} K r$$的质量为$${{m}_{3}}$$,中子$${^{1}_{0}{n}}$$的质量为$${{m}_{4}}$$,下列说法中正确的是$${{(}{)}}$$

C

A.该核电站通过核聚变获得核能

B.铀核$$2 3 5_{9 2} U$$的质子数为$${{2}{3}{5}}$$

C.在上述核反应方程中$${{x}{=}{3}}$$

D.一个铀核$$2 3 5_{9 2} U$$发生上述核反应,释放的能量为$$( m_{1}-m_{2}-m_{3}-m_{4} ) c^{2}$$

7、['裂变的理解及计算', '粒子的分类', '理解核子、电荷数和质量数', '射线的本质及三种射线的比较', '核反应']

正确率60.0%铝核$$2 7_{1 3} A l$$被$${{α}}$$粒子击中后产生的反应生成物是磷$$3 0_{1 5} P$$,同时放出一种粒子,关于这种粒子的下列说法中正确的是(

B

A.这种粒子在电场中可以被加速或发生偏转

B.这种粒子在磁场中一定不受磁场力作用

C.这种粒子在真空中的速度等于$$3 \times1 0^{8} \, m / s$$

D.在碳$${{1}{4}}$$核内有$${{6}}$$个这种粒子

8、['理解核子、电荷数和质量数', '核反应']

正确率60.0%用中子轰击$$\bigoplus_{9 4}^{2 3 9} P u$$产生了$${{m}}$$个某种粒子,核反应方程为:$$\frac1 {9 4} n+\frac{2 3 9} {9 4} P u \to\frac{9 0} {3 8} S r+\frac{1 4 6} {5 6} B a+m X$$,方程中的粒子$${{X}}$$是$${{(}{)}}$$

D

A.$${{β}}$$粒子

B.质子

C.$${{α}}$$粒子

D.中子

9、['玻尔理论的基本假设--轨道量子化和频率条件', '康普顿效应的概念、解释及意义', '计算发生α衰变和β衰变的次数', '核反应']

正确率60.0%下列说法正确的是(

C

A.$$2 3 2_{9 0} T h$$衰变成$$\bigoplus_{8 2}^{2 0 8} P b$$要经过$${{4}}$$次$${{α}}$$衰变和$${{2}}$$次$${{β}}$$衰变

B.核泄漏事故污染物$$1 3 7 \, C s$$能够产生对人体有害的辐射,其核反应方程式为$$\Hq{5 6}^{1 3 7} C s \to\rq{}_{5 0}^{1 3 7} \, B a+x$$可以判断$${{x}}$$为质子

C.玻尔理论的假设是原子能量的量子化和轨道量子化

D.康普顿效应说明光具有粒子性,电子的衍射实验说明实物粒子只具有粒子性

10、['核反应']

正确率80.0%$${{1}{9}{1}{9}}$$年,卢瑟福用$${{α}}$$粒子轰击氮原子核发现了质子。发现质子的核反应方程为:$$\alpha+_{7}^{1 4} \, N \to_{1}^{1} \, H+X$$,则$${{X}}$$的原子序数和质量数分别为$${{(}{)}}$$

A

A.$${{8}}$$和$${{1}{7}}$$

B.$${{7}}$$和$${{1}{7}}$$

C.$${{6}}$$和$${{1}{4}}$$

D.$${{1}{0}}$$和$${{1}{5}}$$

1. 选项解析:

A. 错误。动能不变只能说明合外力做功为零,但单个力可能做正功或负功(如匀速圆周运动中向心力不做功,但其他力可能做功)。

B. 错误。$$β$$粒子是核内中子转化为质子时释放的电子,并非预先存在于核内。

C. 正确。核反应遵循能量守恒,质量亏损对应释放的核能。

D. 错误。静摩擦力和滑动摩擦力均可做正功(如传送带上的物体)。

答案:C

2. 核反应方程分析:

① $$^2_1 \mathrm{H} + ^2_1 \mathrm{H} \to ^3_2 \mathrm{He} + X + 3.3\,\mathrm{MeV}$$,根据质量数和电荷数守恒,$$X$$为中子($$^1_0 n$$)。

② $$^3_2 \mathrm{He} + ^3_2 \mathrm{He} \to ^4_2 \mathrm{He} + 2Y + 12.86\,\mathrm{MeV}$$,$$Y$$为质子($$^1_1 p$$)。

A. 错误。$$X$$为中子,$$Y$$为质子。

B. 错误。$$^4_2 \mathrm{He}$$比$$^3_2 \mathrm{He}$$更稳定,比结合能更大。

C. 正确。由$$E=\Delta m c^2$$得质量亏损$$\Delta m \approx \frac{3.3 \times 1.6 \times 10^{-13}}{(3 \times 10^8)^2} \approx 5.9 \times 10^{-30}\,\mathrm{kg}$$(题目数据有误,应为$$10^{-30}$$量级)。

D. 正确。核子平均释放能量为$$\frac{12.86}{6} \approx 2.14\,\mathrm{MeV}$$($$^3_2 \mathrm{He}$$含3核子,两核共6核子)。

答案:D

3. 选项解析:

A. 错误。$$α$$粒子散射实验说明原子有核式结构,不能证明原子可再分。

B. 错误。$$β$$衰变的$$γ$$光子来自核能级跃迁,并非新核释放。

C. 错误。该反应释放的是质子($$^1_1 p$$),方程应为$$^4_2 \mathrm{He} + ^{14}_7 \mathrm{N} \to ^{17}_8 \mathrm{O} + ^1_1 p$$。

D. 正确。氢原子光谱分立性说明能量量子化。

答案:D

4. 核反应类型判断:

A. 错误。$$^{14}_7 \mathrm{N}$$被$$α$$粒子轰击生成$$^{17}_8 \mathrm{O}$$和质子,属于人工核反应。

B. 正确。氘核($$^2_1 \mathrm{H}$$)与氚核($$^3_1 \mathrm{H}$$)聚变生成$$α$$粒子和中子。

C. 正确。$$^{238}_{92} \mathrm{U}$$衰变为$$^{234}_{90} \mathrm{Th}$$和$$α$$粒子,是$$α$$衰变。

D. 正确。$$^{235}_{92} \mathrm{U}$$裂变生成$$^{141}_{56} \mathrm{Ba}$$和$$^{92}_{36} \mathrm{Kr}$$,并释放3中子。

答案:B、C、D

5. 选项解析:

A. 正确。查德威克通过$$α$$粒子轰击铍核($$^9_4 \mathrm{Be}$$)发现中子。

B. 错误。太阳内部是轻核聚变(氢变为氦)。

C. 错误。链式反应需铀块体积大于临界体积。

D. 错误。玻尔理论局限性在于未考虑相对论和电子相互作用,但定态概念是正确的。

答案:A

6. 核裂变分析:

A. 错误。该反应是重核裂变,非聚变。

B. 错误。$$^{235}_{92} \mathrm{U}$$的质子数为92,质量数为235。

C. 正确。由质量数守恒得$$235+1=144+89+x \times 1$$,解得$$x=3$$。

D. 错误。释放能量为$$(m_1 + m_4 - m_2 - m_3 - 3m_4)c^2$$(需考虑所有中子质量)。

答案:C

7. 粒子性质分析:

反应方程为$$^{27}_{13} \mathrm{Al} + ^4_2 \mathrm{He} \to ^{30}_{15} \mathrm{P} + ^1_0 n$$,放出的是中子。

A. 错误。中子不带电,不能被电场加速或偏转。

B. 正确。中子无电荷,不受磁场力。

C. 错误。中子速度取决于反应能量,通常低于光速。

D. 错误。碳14($$^{14}_6 \mathrm{C}$$)内含8中子和6质子。

答案:B

8. 核反应方程配平:

由质量数守恒:$$1+239=90+146+m \times A_X$$,得$$m \times A_X=4$$。

电荷数守恒:$$0+94=38+56+m \times Z_X$$,得$$m \times Z_X=0$$。

故$$X$$为中子($$^1_0 n$$),且$$m=4$$。

答案:D

9. 选项解析:

A. 正确。$$^{232}_{90} \mathrm{Th} \to ^{208}_{82} \mathrm{Pb}$$,质量数减少24($$4 \times 6$$),电荷数减少8($$4 \times 2 - 2 \times 1$$)。

B. 错误。$$x$$为电子($$^0_{-1} e$$),是$$β^-$$衰变。

C. 正确。玻尔理论核心是轨道和能量量子化。

D. 错误。电子衍射说明实物粒子具有波动性。

答案:A、C

10. 核反应方程配平:

$$^4_2 \mathrm{He} + ^{14}_7 \mathrm{N} \to ^1_1 \mathrm{H} + X$$,由质量数守恒得$$4+14=1+A_X$$,故$$A_X=17$$;电荷数守恒得$$2+7=1+Z_X$$,故$$Z_X=8$$。

$$X$$为$$^{17}_8 \mathrm{O}$$,原子序数8,质量数17。

答案:A

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