高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册3 核力与结合能优秀同步测试题

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册3 核力与结合能优秀同步测试题，文件包含53《核力与结合能》分层练习原卷版-人教版高中物理选修三docx、53《核力与结合能》分层练习解析版-人教版高中物理选修三docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共15页， 欢迎下载使用。

基础篇
一、单选题
1.（2022·辽宁·高考真题）2022年1月，中国锦屏深地实验室发表了首个核天体物理研究实验成果。表明我国核天体物理研究已经跻身国际先进行列。实验中所用核反应方程为，已知、、的质量分别为，真空中的光速为c，该反应中释放的能量为E。下列说法正确的是（ ）
A．X为氘核B．X为氚核
C．D．
2.（2021·海南·高考真题）1932年，考克饶夫和瓦尔顿用质子加速器进行人工核蜕变实验，验证了质能关系的正确性。在实验中，锂原子核俘获一个质子后成为不稳定的铍原子核，随后又蜕变为两个原子核，核反应方程为。已知、、X的质量分别为、、，光在真空中的传播速度为c，则在该核反应中（ ）
A．质量亏损
B．释放的核能
C．铍原子核内的中子数是5
D．X表示的是氚原子核
3.科幻电影《流浪地球》开阔了中小学生的视野，很大程度影响了孩子们的思想深度，有许多物理知识咱们中学生都能理解。比如影片中的行星发动机为“重核聚变发动机”，通过燃烧石头获得能量，所谓“重核聚变”指的是两个比较重(相对氘、氚)的核，产生聚变形成一个更重的核并放出能量的过程。影片中发动机燃烧石头指的是石头里的硅( eq \\al(\s\up11(28),\s\d4(14))Si)核聚变生成铁核( eq \\al(\s\up11(56),\s\d4(26))Fe)，结合题图，下列说法正确的是( )
A．平均结合能越大，原子核越不稳定
B．已知中子质量、质子质量便可算出硅核的结合能
C．硅核的平均结合能比铁核的小
D．结合能是指把原子核拆成自由核子所放出的能量
4.如图所示是描述原子核核子的平均质量eq \x\t(m)与原子序数Z的关系曲线，由图可知下列说法正确的是( )
A．将原子核A分解为原子核B、C吸收能量
B．将原子核D、E结合成原子核F吸收能量
C．将原子核A分解为原子核B、F一定释放能量
D．将原子核F、C结合成原子核B一定释放能量
5.eq \\al(12, 6)C的核由6个质子与6个中子组成，两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，则三种力从大到小的排列顺序是( )
A．核力、万有引力、库仑力
B．万有引力、库仑力、核力
C．库仑力、核力、万有引力
D．核力、库仑力、万有引力
6.一个铍原子核(eq \\al(7,4)Be)从最靠近核的K层电子轨道上俘获一个电子后发生衰变，生成一个锂核(eq \\al(7,3)Li)，并放出一个不带电的、质量接近零的中微子νe(质量不计)，人们把这种衰变叫作铍核的EC衰变，核反应方程为eq \\al(7,4)Be＋eq \\al(0,－1)e→eq \\al(7,3)Li＋νe.已知一个铍原子质量为m1，一个锂原子质量为m2，一个电子质量为me，光速为c，则一个铍原子核发生上述核反应释放的能量为( )
A．(m1－m2)c2 B．(m1＋me＋m2)c2
C．(m1＋me－m2)c2 D．(m2－m1－me)c2
7.在能源需求剧增的现代社会，核能作为一种新能源被各国竞相开发利用。核原料中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素，钚的一种同位素eq \\al(239, 94)Pu的半衰期为24 100年，其衰变方程为eq \\al(239, 94)Pu→X＋eq \\al(4,2)He＋γ，下列有关说法中正确的是( )
A．X原子核中含有92个中子
B．钚衰变发出的γ射线具有很强的电离能力
C．20克的eq \\al(239, 94)Pu经过48 200年后，还有5克未衰变
D．钚核衰变前的质量等于衰变后X、He核的质量之和
提升篇
一、多选题
1．下列关于四种基本相互作用的说法正确的是（ ）
A．万有引力把行星、恒星等聚在一起形成太阳系、银河系和其他星系，故万有引力只存在于天体之间
B．四种基本相互作用是独立存在的，有一种相互作用存在时，就一定不存在其他相互作用
C．强相互作用和弱相互作用只存在于微观粒子之间
D．四种基本相互作用的规律有很多相似之处，因此科学家可能建立一种“统一场论”将四者统一起来
2.不同原子核的比结合能是不同的，中等质量原子核的比结合能最大，轻核和重核的比结合能都比中等质量的原子核的比结合能小，由此可以确定，下列核反应能释放大量核能的是( )
A．中等质量的原子核结合成质量较大的重核
B．质量较大的重核分裂成中等质量的原子核
C．中等质量的原子核分裂成质量较小的轻核
D．质量较小的轻核结合成中等质量的原子核
3.对公式ΔE＝Δmc2的正确理解是( )
A．如果物体的能量减少了ΔE，它的质量也一定相应减少了Δm
B．如果物体的质量增加了Δm，它的能量也一定相应增加Δmc2
C．Δm是某原子核在衰变过程中增加的质量
D．在把核子结合成原子核时，若放出的能量是ΔE，则这些核子与结合成的原子核的质量之差就是Δm
4.在某些恒星内，3个α粒子结合成1个C原子，C原子的质量是12.0000u，He核的质量是4.0026u．已知1u＝1.66×10－27kg，则( )
A．反应过程中的质量亏损是0.0078u
B．反应过程中的质量亏损约为1.29×10－29kg
C．反应过程中释放的能量约为7.26MeV
D．反应过程中释放的能量约为1.16×10－19J
5.氘核和氚核的核反应方程为eq \\al(2,1)H＋eq \\al(3,1)H→eq \\al(4,2)He＋eq \\al(1,0)n，已知eq \\al(3,1)H的比结合能是2.78MeV，eq \\al(2,1)H的比结合能是1.09MeV，eq \\al(4,2)He的比结合能是7.03MeV，下列说法中正确的是( )
A．氦原子核由两个质子和两个中子组成，其中两个质子之间三种作用力从大到小的排列顺序为：核力、库仑力、万有引力
B．反应后生成的氦核的结合能为14.06MeV
C．该核反应过程释放出的能量为17.6MeV
D．原子核的比结合能大小可反映原子核的稳定程度，该值随质量数的增加而增大
6.太阳辐射的总功率约为4×1026 W，其辐射的能量来自于聚变反应．在聚变反应中，一个质量为1 876.1 MeV/c2(c为真空中的光速)的氘核(eq \\al(2,1)H)和一个质量为2 809.5 MeV/c2的氚核(eq \\al(3,1)H)结合为一个质量为3 728.4 MeV/c2的氦核(eq \\al(4,2)He)，并放出一个X粒子，同时释放大约17.6 MeV的能量．下列说法正确的是( )
A．X粒子是质子
B．X粒子的质量为939.6 MeV/c2
C．太阳每秒因为辐射损失的质量约为4.4×109 kg
D．太阳每秒因为辐射损失的质量约为17.6 MeV/c2
7.铁的比结合能比铀核的比结合能大，下列关于它们的说法正确的是( )
A．铁的结合能大于铀核的结合能
B．铁核比铀核稳定
C．若铀核能发生核变化变成铁核，则要放出能量
D．若铀核能发生核变化变成铁核，则质量要亏损
8.一个质子和一个中子结合成氘核，同时放出γ光子，核反应方程是eq \\al(1,1)H＋eq \\al(1,0)n―→eq \\al(2,1)H＋γ，以下说法正确的是( )
A.反应后氘核的质量一定小于反应前质子和中子的质量之和
B.反应前后的质量数不变，因而质量不变
C.γ光子的能量为Δmc2，Δm为反应中的质量亏损，c为光在真空中的速度
D.因存在质量亏损Δm，所以“物质不灭”的说法不正确
二、非选择题：
1.一个静止的铀核eq \\al(232, 92)U(原子质量为232.037 2 u)放出一个α粒子(原子质量为4.002 6 u)后衰变成钍核eq \\al(228, 90)Th(原子质量为228.028 7 u)．(已知原子质量单位1 u＝1.67×10－27 kg,1 u相当于931.5 MeV的能量，结果均保留2位有效数字)
(1)写出铀核的衰变方程；
(2)算出该衰变反应中释放出的核能；
(3)若释放的核能全部转化为新核的动能，则α粒子的动能为多少？
２.用中子轰击锂核eq \\al(6,3)Li发生核反应，生成氚核eq \\al(3,1)H和α粒子，并放出4.8 MeV的能量。(原子质量单位为u,1 u相当于931.5 MeV的能量)
(1)写出核反应方程；
(2)求出质量亏损；
(3)若中子和锂核是以等值反向的动量相碰，则氚核和α粒子的动能之比是多少？
(4)α粒子的动能是多大？
3.三个α粒子结合成一个碳eq \\al(12, 6)C，已知碳原子的质量为12.000 0 u，氦原子的质量为4.002 6 u。(1 u＝1.66×10－27 kg)
(1)写出核反应的方程；
(2)这个核反应放出的能量是多少焦？(结果保留3位小数)
(3)这个能量合多少MeV？(结果保留2位小数)