高中物理第十九章原子核5核力与结合能成长训练新人教选修.docx

5 核力与结合能主动成长夯基达标1.关于质能方程，下列哪些方法是正确的（）A.质量减少，能量就会增加，在一定条件下质量转化为能量B.物体获得一定的能量，它的质量也相应地增加一定值C.物体一定有质量，但不一定有能量，所以质能方程仅是某种特殊条件下的数量关系D.某一定量的质量总是与一定量的能量相联系的思路解析：质能方程E=mc2表明某一定量的质量与一定量的能量是相联系的，当物体获得一定的能量，即能量增加某一定值时，它的质量也相应增加一定值，并可根据E=mc2进行计算，所以B、D正确.答案：BD 2.核子结合成原子核或原子核分解为核子时，都伴随着巨大的能量变化，这是因为()A.原子核带正电，电子带负电，电荷间存在很大的库仑力B.核子具有质量且相距很近，存在很大的万有引力C.核子间存在着强大的核力D.核子间存在着复杂磁力思路解析：核反应中核能的变化是因为核子间存在着特别强大的核力，不是因为万有引力，也不是因为库仑力或磁场力，这些力与核力相比都很小.故仅C正确.答案：C 3.用质子轰击锂核（）生成两个粒子，以此进行有名的验证爱因斯坦质能方程的实验.已知质子初动能是0.6 MeV,质子、粒子和锂核的质量分别是1.007 3 u、4.001 5 u和7.016 0 u.已知1u相当于931.5MeV，则下列叙述中正确的是()A.此反应过程质量减少0.010 3 uB.生成的两个粒子的动能之和是18.3MeVC.核反应中释放的能量是18.9MeVD.生成的两个粒子的动能之和是19.5MeV思路解析：可先求出质量亏损，再由质能方程计算出核反应所释放的能量，并进行逐项判定.答案：CD 4.对公式E=mc2,下列说法中正确的是()A.能量可以转化为质量B.质量可以转化为能量C.能量的转化与质量的转化是成比例的D.在核反应中，能量与质量都不守恒思路解析：E=mc2只是说明质量亏损和释放出核能这两种现象间的联系，并不是说明物体的质量和能量之间存在着相互转化关系，故A、B错误，C正确.我们都知道，在核反应中，能量和质量并不违反守恒定律，故D错误.答案：C 5.一个铀衰变为钍核时释放出一个粒子，已知铀核的质量为3.853 13110-25kg,钍核的质量为3.786 56710-25kg,粒子的质量为6.646 7210-27kg.在这个衰变过程中释放出的能量等于_J（保留两个有效数字）.思路解析：由质能方程知，放出的能量为E=mc2=(3.853 13110-25-3.786 56710-25-6.646 7210-27)(3108)2J=8.710-13 J.答案：8.710-136.一个锂核（）受到一个质子轰击，变成两个粒子，这一过程的核反应方程是_.已知一个氢原子质量为1.673 610-27kg，一个锂原子的质量是11.650 510-27kg,一个氦原子质量是6.646 610-27kg,上述反应所释放的能量为_J.思路解析：核反应方程为由质能方程知，放出的能量为E=mc2=(1.673 610-27+11.650 510-27-26.646 610-27)(3108)2 J=2.7810-12J答案：2.7810-127.科学家_发现了质子，其核反应方程为_；科学家_发现了中子，其核反应方程为_；科学家_第一次用人工方法获得放射性同位素,其核反应方程为_.思路解析：正确认识物理学史问题，这是高考考点之一.答案：卢瑟福查德威克小居里夫妇、（正电子）8.一个粒子击中一个硼变成一个未知粒子和碳14，还放出0.75106eV的能量，写出核反应方程式，反应过程中质量亏损为_kg.思路解析：根据质量数和电荷数守恒可以写出核反应方程为；由爱因斯坦的质能方程E=mc2,得,代入数据计算得m=1.310-30 kg.答案：9.1993年，中国科学院上海原子核研究所制得了一种新的铂元素的同位素.制取过程如下：（1）用质子轰击铍产生快中子；（2）用快中子轰击汞（反应过程可能有两种：生成，放出氦原子核；生成，放出质子、中子）；（3）生成的铂发生两次衰变，变成稳定的原子核汞.写出上述核反应方程式.思路解析：此题只要严格按照写核反应的原则进行，一般不会出错的.写核反应方程的原则是：（1）质量数守恒和电荷数守恒；（2）中间用箭头，不能写成等号.因两端仅仅是质量数守恒，没有体现质量相等；也不能仅画一条横线，因箭头的方向还表示核反应进行的方向；（3）能量守恒，但中学阶段不作要求；（4）核反应必须是实验能够发生的，不能毫无根据地随意乱写未经实验证实的核反应方程.答案：（1）(2)(3) 10.两个中子和两个质子结合成一个氦核，同时释放一定的核能，若已知中子质量为1.008 7 u,质子质量为1.077 3 u，氦核质量为4.002 6 u.试计算用中子和质子生成1 kg的氦时，要释放的核能.思路解析：计算核能的步骤一般是：首先,写出核反应方程；其次，计算质量亏损m;然后根据质能方程E=mc2计算核能.若m以原子核质量单位（U）为单位，可直接用E=m(U)931.5 MEV计算，此法较快而且常用.两个中子和两个质子结合成氦核的反应方程如下：,质量亏损m=21.008 7 U+21.007 3 u-4.002 6u=0.029 4u放出的核能E=0.029 4931.5 MeV=27.386 MeV,生成1 kg氦释放的总核能：E=6.02102327.3861061.610-19 J=6.591014 J.答案：6.591014 J11.云室处在磁感应强度为B的匀强磁场中，一静止的质量为M的原子核在云室中发生一次衰变，粒子的质量为m，电荷量为q,其运动轨迹在与磁场垂直的平面内.现测得粒子运动的轨道半径为R，试求在衰变过程中的质量亏损.（注意：涉及动量问题时，亏损的质量可以不计）思路解析：带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，可求出其轨道半径，可得到,