《人教版（2019）高中物理选择性必修第三册同步练习》第五章第二节核力与结合能、核裂变与核聚变 基本粒子 答案与解析

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第二节答案与解析
一、多选题
1．某天然放射性元素，其原子核 A连续经过 3次α衰变，生成原子核 B。已知原子核 A的比结合
能为 E1，质量数为 m，原子核 B的比结合能为 E2，α粒子的比结合能为 E3，不计反应前后各原子
核的动能，每次衰变均以 γ光子向外辐射能量。则下列说法正确的是（　　）
A．B核在元素周期表的位置比 A核前移 6位
B．原子核 B的比结合能大于原子核 A的比结合能
C．释放出 γ光子的总能量为 12E3+（m-12）E2-mE1
D．各次衰变都遵循电荷守恒和质量守恒
【答案】ABC
【详解】
设A核的质量数为 m，其质子数为 Z，α粒子的质量数为 4，其质子数为 2，静止原子核 A经3次α
衰变生成原子核 B，并释放出 γ光子，核反应方程式
A．由核反应方程式，可知 B核在元素周期表的位置比 A核前移 6位，A正确；
B． 比结合能越大原子核越稳固，由于核反应的过程中释放热量，生成物比反应物更稳固，所以原
子核 B的比结合能大于原子核 A的比结合能，B正确；
C．A的结合能为 ，B的结合能为 ，根据能量守恒可得释放出 γ光子的总能量为
C正确；
D．各次衰变都遵循电荷数守恒和质量数守恒，D错误。
故选 ABC。
2．一静止原子核 A经1次α衰变生成原子核 B，并释放出 γ光子．已知 A的比结合能为 E1，B的
比结合能为 E2，α粒子的比结合能为 E3，γ光子的能量为 E4，则下列说法正确的是（　　）
A．B核在元素周期表的位置比 A核前移 2位
B．比结合能 E1小于比结合能 E2
1
C．由能量守恒可知 E2-E1=E3+E4
D．该反应过程质量一定增加
【答案】AB
【详解】
A．根据电荷数和质量数守恒，写出原子核衰变的方程为
A→ He＋B
故B核在元素周期表的位置比 A核前移 2位，故 A正确；
B．衰变过程中释放能量，可知比结合能 E1小于比结合能 E2，故 B正确；
C．比结合能是原子核的结合能与核子数之比，由能量守恒可知
E4=（y-4）E2＋4E3-yE1
故C错误；
D．该反应的过程中释放热量，由质能方程可知，一定有质量亏损，故 D错误。
故选 AB。
3．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
【答案】CD
【详解】
A．宇宙万物任何两个物体之间都存在着相互作用的吸引力，这种引力叫做万有引力，故 A错误；
B．四种基本相互作用的规律既是独立的，又是统一的，有一种相互作用存在时，还可以存在其它
相互作用，故 B错误；
C．强相互作用存在于原子核内，作用范围在 1.5×10-15m之内，弱相互作用力是微观粒子之间的一种
作用力，作用距离约 10-18m，强相互作用和弱相互作用是短程力，只存在于微观粒子之间；故 C正
确；
D．四种基本相互作用的规律既是独立的，又是统一的，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，故 D正确。
2
故选 CD。
4．下面列出的是一些核反应方程，针对核反应方程下列说法正确的是（　　）
①U→ Th＋X
②H＋H→ He＋Y
③Be＋H→ B＋K
④U＋n→ Sr＋Xe＋10M
A．核反应方程①是重核裂变，X是α粒子
B．核反应方程②是轻核聚变，Y是中子
C．核反应方程③是太阳内部发生的核聚变的一种，K是中子
D．核反应方程④是衰变方程，M是中子
【答案】B
【详解】
A．①是 衰变方程，X是α粒子，A错误；
B．②是轻核聚变方程， H＋H→ He＋n，所以 Y是中子，B正确；
C．③是原子核的人工转变， Be＋H→ B＋n，K是中子，C错误；
D．④是重核裂变方程，M是中子，D错误。
故选 B。
5．下列说法正确的是（　　）
A．某放射性元素的半衰期为 3小时，4个该元素的原子核经过 3小时之后变成 2个
B．核反应中的质量亏损并非质量消失，而是减少的质量以能量形式辐射出去
C．氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，在向低能级跃迁时放出光子频率不一定等于入射光的频
率
D．铀核裂变的核反应方程为：
【答案】BC
【详解】
3
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