19.5 核力与结合能 —2020-2021学年人教版高中物理选修3-5同步训练（学生+教师版）

5核力与结合能 1．准确理解和掌握物理知识是非常重要的，否则同学们在做选择题时，会觉得每个选项都似乎都是正确的，更可怕的是在多选题中可能由于对某一个选项的知识的模糊，往往会导致整个题目的完全溃败，下列对物理方面知识的说法错误的是（　　） A．在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强 B．光的干涉、衍射、偏振体现了光的波动性，光电效应和康普顿效应体现了光的粒子性 C．比结合能越大，表示原子核中核子结合得越不牢固，原子核越不稳定 D．根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小 【答案】C 【详解】A．在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强，A正确，不符合题意； B．光的干涉、衍射、偏振体现了光的波动性，光电效应和康普顿效应体现了光的粒子性，B正确，不符合题意； C．比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，C错误，符合题意； D．根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小，D正确，不符合题意,故选C。 2．关于天然放射现象，以下叙述正确的是（　　） A．若使放射性物质的温度升高，其半衰期将变大 B．衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时产生的 C．在这三种射线中，射线的穿透能力最强，射线的电离能力最强 D．铀核衰变成新核和粒子，产物的结合能之和一定大于铀核的结合能 【答案】D 【详解】A．元素的半衰期与其所处的物理状态无关，是其固有属性，A错误； B．衰变所释放的电子是原子核内中子转变成质子时产生的，B错误； C．在这三种射线中，射线的穿透能力最强，射线的电离能力最强，C错误； D．铀核衰变成新核和粒子，衰变后的产物相对衰变前要稳定，故产物的结合能之和一定大于铀核的结合能，D正确,故选D。 3．下列天于近代物理内容的叙述中，正确的是（　　） A．两个质子间不管距离如何，总有核力存在，且核力总是大于库仑力 B．玻尔的原子理论认为，电子在不同的轨道上运动时，原子处在不同的能量状态，但不向外辐射能量 C．在光电效应实验中，保持入射光强度不变，仅提高入射光频率，逸出的光电子的最大初动能不变 D．在相同速率的情况下，显微镜利用电子流工作比利用质子流工作将有更高的分辨率 【答案】B 【详解】A．核力是短程力，在一定的范围内发生作用，所以核力并不是总大于库仑力，故A错误。 B．玻尔的原子理论认为，电子在不同的轨道上运动时，原子处在不同的能量状态，但不向外辐射能量，故B正确； C．根据Ekm=hv-W0得，提高入射光频率，逸出的光电子的最大初动能变大，故C错误； D．相同速率情况下，质子流的动量大于电子流，根据，可知质子流的波长比利用电子流小，衍射现象不明显，则有更高的分辨率，故D错误,故选B。 4．已知、、的静止质量分别是220.54u、222.0175u，4.0026u，u为原子质量单位，且1u相当于931.5MeV。当发生衰变时，下列说法正确的是（　　） A．的质量等于组成它的核子的质量之和 B．发生一次衰变释放的核能为4.93695MeV C．因为的比结合能比小，所以比更稳定 D．一个静止的发生一次衰变，产生的和的速度之比约为 【答案】B 【详解】A．原子核的质量小于组成它的核子的质量之和这个现象就是质量亏损，A不符合题意； B．发生衰变释放出核能，一次衰变释放的核能 B符合题意； C．原子核的比结合能越大，说明把它分成单个的核子需要的能量越多，因此原子核越稳定，的比结合能比小，所以比更稳定，C不符合题意； D．衰变时由动量守恒可知，和的速度之比为两者质量的反比，质量之比约为质量数之比，故速度之比约为，D不符合题意,故选B。 5．人们发现，不同的原子核，其核子的平均质量（原子核的质量除以核子数）与原子序数有如图所示的关系。下列关于原子结构和核反应的说法正确的是（　　） A．由图可知，原子核和结合成原子核时会有质量亏损，要吸收能量 B．由图可知，原子核分裂成原子核和时会有质量亏损，要放出核能 C．已知原子核分裂成原子核和时，放出的射线能使某金属板逸出光电子，若增加射线强度，则逸出光电子的最大初动能增大 D．卢瑟福提出的原子核式结构模型，可以解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征 【答案】B 【详解】A．由图像可知，和核子的平均质量大于核子的平均质量，原子核和结合成原子核时，核子总质量减小，存在质量亏损，根据爱因斯坦质能方程可知要释放出核能故A错误； B．由图像可知，的核子平均质量大于与核子的平均质量，原子核分裂成原子核和时会有质量亏损，要放出核能，故B正确； C．根据光电效应方程知，光电子的最大初动能是由入射光的频率决定的，与入