人教版高中物理选修3-519.5核力与结合能(4)

1、名校名 推荐19.5 课时作业基础达标1关于核力的说法正确的是()a 核力同万有引力没有区别，都是物体间的作用b核力就是电磁力 15m 之内c核力是短程力，作用范围在1.5 10d核力与电荷有关【解析】核力是短程力，超过 1.5 1015m核力急剧下降几乎消失，故 c 对核力与万有引力、电磁力不同，故a 、 b 不对核力与电荷无关，故d 错【答案】c2关于原子核中质子和中子的说法，正确的是()a 原子核中质子数和中子数一定相等b稳定的重原子核里，质子数比中子数多c原子核都是非常稳定的d由于核力的作用范围是有限的，以及核力的饱和性，不可能无节制的增大原子核而仍稳定存在【解析】由稳定核的质子数与中

2、子数的关系图象可知，质量越大的原子核内中子数越多于质子数 a 、b 错误；放射现象说明原子核也会发生变化，c 错误；由核力作用特点可知，核子数越多的原子核越不稳定，d 正确【答案】de mc2，科学家用中子轰击硫3为了直接验证爱因斯坦狭义相对论中著名的质能方程原子，分别测出原子捕获中子前后质量的变化以及核反应过程中放出的能量，然后进行比较，精确验证了质能方程的正确性设捕获中子前的原子质量为m1，捕获中子后的原子质量为m2，被捕获的中子质量为 m3，核反应过程放出的能量为e，则这一实验需验证的关系式是()a e (m1 m2 m3) c2b e (m1m3 m2)c2c e (m2m1 m3)c

3、2d e (m2 m1 m3) c2m1 m3，质量亏损m m1m3 m2 ，核反应释放的【解析】反应前的质量总和为能量e (m1 m3 m2)c2，选项 b 正确【答案】b4太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少太阳每秒钟辐射出的能量约为 4 1026 j，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近()a 1036 kgb 1018 kgc1013 kgd 109 kg4 1026【解析】根据爱因斯坦质能方程e2，得me9mc2 3 108 2kg 10 kg.c【答案】d5在下列判断中，正确的是 ()a 组成 23892u 核的核子中任何两个核子之间都存在不可忽略的核力作用

4、b组成 23892u 核的中子中任何两个中子之间都存在不可忽略的核力作用c组成 23892u 核的质子中任何两个质子之间都存在不可忽略的库仑斥力作用d组成 23892u 核的质子中任何两个质子之间都存在不可忽略的核力作用【解析】核力属于短程力， 由于组成 23892u 核的核子较多， 两核子之间的距离可能超过核力的作用范围，所以某些核子之间的作用力可能比较小，所以选项a 、 b、 d 错误，但任何两质子之间都存在库仑力的作用，所以选项c 正确【答案】c6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1名校名 推荐b

5、核子具有质量且相距很近，存在很大的万有引力c核子间存在强大的核力d核子间存在着复杂磁力【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c 正确【答案】c7如图所示是描述原子核核子的平均质量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 可能吸收能量b将原子核 d 、e 结合成原子核f 可能吸收能量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【解析】因 b、c 核子平均质量小于a 的核子平均质量，故a

6、 分解为 b、c 时，出现质量亏损，放出核能，故a 项错；同理可得b、d 项错， c 项正确【答案】c 258一个铀核衰变为钍核时释放出一个粒子，已知铀核的质量为3.85313110 kg，钍核的质量为 25 273.786567 10kg ， 粒子的质量为 6.64672 10kg. 在这个衰变过程中释放出来的能量等于 _j (保留两位有效数字 )【解析】先计算质量亏损： 252527 kg 30m3.853131 10 (3.786567 10)6.64672 109.68 10kg.再由质能方程：2 308 213j.e mc9.68 10(3 10 ) j 8.7 10【答案】8.7

7、10 139如果要把 168o 分成 8 个质子和8 个中子，需给它多少能量？要把它分为4 个 24he，需给它多少能量？已知16的核子平均结合能是47.07 mev .8o7.98 mev ，2he 的核子平均结合能是【解析】将 168o 分成 8 个质子和8 个中子所提供的能量为168o 的结合能，即为其核子数与平均结合能的乘积16分成 4416将 8o个 2he 可以看做两个过程： 一是将 8o 分成 8 个质子和8 个中子，然后再将8 个质子和 8 个中子结合成4 个 24he，需提供的能量为此两个过程的能量之差把 168o 分成 8 个质子和 8 个中子需提供的能量为：e1 167.

8、98 mev 127.68 mev .将 2个质子和 2 个中子结合成一个24he 所放出的能量为：e2 47.07 mev 28.28 mev .则将168o 分成 4 个 24he 需提供的能量为：e e14 e2 127.68 mev 4 28.28 mev14.56 mev.【答案】127.68 mev14.56 mev能力提升1 原子质量单位为u,1 u 相当于 931. 5 mev 的能量，真空中光速为c，当质量分别为m1 和 m2 的原子核结合为质量为m 的原子核时释放出的能量是()2a (mm1 m2) u cb( m1 m2 m) u931.5 jc( m1 m2 m)c2d

9、 (m1 m2 m)931.5 ev【解析】在核能计算时，如果质量的单位是kg，则用emc2 进行计算，如果质量的单位是 u，则利用 1 u 相当于 931.5 mev 的能量计算，即 e m 931.5 mev 进行计算，故 c 正确， a 、 b、 d 错2名校名 推荐【答案】c2 (多选 )对结合能、比结合能的认识，下列正确的是()a 一切原子核均具有结合能b自由核子结合为原子核时，可能吸收能量c结合能越大的原子核越稳定d比结合能越大的原子核越稳定【解析】由自由核子结合成原子核的过程中，核力做正功，释放出能量反之，将原子核分开变为自由核子它需要赋予相应的能量，该能量即为结合能，故a 正确

10、， b 错误；对核子较多的原子核的结合能越大，但它的比结合能不一定大，比结合能的大小反映了原子核的稳定性，故c 错误 d 正确【答案】ad234233某核反应方程为1h 1h 2he x. 已知 1h 的质量为2.0136 u，1h 的质量为3.0180 u，42he 的质量为4.0026 u，x 的质量为1.0087 u则 x 是 _，该反应 _(选填“吸收”或“释放”)能量【解析】设 “x ”的质量数为a，核电荷数为b 则由质量数守恒和电荷数守恒知：2 3 4 a,11 2 b，所以 a1， b 0，故 x 为中子核反应方程的质量亏损为m(2.0136 u 3.0180 u) (4.002

11、6 u 1.0087 u) 0.0203 u ，由此可知，该反应释放能量【答案】中子 释放0.5 mev 的质子 11h 轰击4历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为a4 13j)静止的 zx ，生成两个动能均为8.9 mev 的 2he.(1mev 1.610(1)上述核反应方程为_ ；(2)质量亏损为 _kg.【解析】(1) 由核反应过程中质量数和电荷数守恒得z 2 2 1 3，a 4 4 1 7.所以核反应方程为：174417441h 3x 2he2he或1 h3li 2he 2he(2)由能量守恒得，核反应中释放的核能 13je 2 8.9 mev 0.5 mev 17.

12、3 mev 27.68 10根据质能方程e mc2可得质量亏损13e27.68 1029m c2 9 1016kg 3.1 10kg.【答案】(1) 11h 37x 24he24 he 或 11h 37li 24he 24he29(2)3.1 10kg5一静止的氡核 (22286rn)发生 衰变，放出一个速度为v0，质量为 m 的 粒子和一个质量为 m 的反冲核钋 (po)，若氡核发出衰变时，释放的能量全部转化为粒子和钋核的动能(1)写出衰变方程；(2)求出反冲核的速度；(计算结果不得使用原子量表示)(3)求出这一衰变过程中亏损的质量；(计算结果不得使用原子量表示)(4)若氡核发生衰变时，释放出一个频率为 0 的光子，则氡核在衰变过程中释放的结合能又是多少？a【解析】 (1) 设生成物的原子核为 zx ，根据质量守恒 a222 4218，据电荷数守恒z 86 2 84.即原子序数为84 是钋 (po)，核反应方程为22286rn 21884po42he.(2)设钋核的反冲速度大小为v，由动量守恒定律，mv0得 0mv0 mv，v m .3名校名