人教版物理选修3-5检测：第十九章第5节核力与结合能含答案

1、教学资料参考参考范本人教版物理选修35检测：第十九章第5节核力与结合能含答案年月日部门5核力与结合能课堂演练当堂达标1. 对原子核的组成，下列说法正确的是（）A. 核力可使一些中子组成原子核B. 核力可使非常多的质子组成原子核C. 不存在只有质子的原子核D. 质量较大的原子核内一定有中子解析：由于原子核带正电，不存在只有中子的原子核，但核力也 不能把非常多的质子集聚在一起组成原子核，原因是核力是短程力， 质子之间还存在“长程力” 一一库仑力，A、B错误；自然界中存在只 有一个质子的原子核，H, C错误；较大质量的原子核内只有存在一些 中子，才能削弱库仑力，维系原子核的稳定，故D正确.答案：D2

2、. 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C. 核力是短程力，作用范围在1.5X10-15 m之内D核力与电荷有关解析：核力是短程力，超过1.5X1015 m,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：C3（多选）对核子结合成原子核的下列说法正确的是（）A. 原子核内的核子间均存在核力B. 原子核内的质子间均存在核力和库仑力C. 当n个核子靠近到核力作用的范围而结合为原子核时，其间“势能” 一定减小D. 对质子数较多的原子核，其中的中子起到增加核力、维系原子 核稳定的作用解析：

3、由于核力为短程力，只会发生在相邻核子之间，由此知A、B错误；当n个核子靠近到核力作用范围内，而距离大于0.8X10 -15 m,核力表现为引力，在此过程核力必做正功，其间势能必定减 小，形成原子核后距离一般不小于0. 8X1015 m,故C正确；对质 子数较多的原子核，由于只有相邻的质子间才有核力，但各个质子间 均有很强的库仑斥力，随着质子数的增加，其库仑斥力增加，对于稳定的原子核，必须存在较多的中子才能维系二者的平衡，故D正确. 答案：CD4. 某核反应方程为H+H-He+X.已知H的质量为2.013 6 u, H 的质量为3. 018 0 u, He的质量为4. 002 6 u, X的质量

4、为1. 008 7 u.则下列说法中正确的是（）A. X是质子，B. X是中子,C. X是质子,DX是中子，该反应释放能量 该反应释放能量 该反应吸收能量 该反应吸收能量解析：由题目所给核反应方程式，根据核反应过程中质量数，电 荷数守恒规律，可得：H+H-He+n, X为中子，在该反应发生前，反应物的总质量ml=2.013 6 u+3. 018 0 u=5. 031 6 u,反应后产物总质量m2=4. 002 6 u+1.008 7 u=5.0U 3 u,总质量减少，出现了质量亏损，根据爱因斯坦的质能方程可知，该反应释放能量.答案：B5. 当两个中子和两个质子结合成一个a粒子时，放出28. 3

5、0 MeV 的能量，当三个a粒子结合成一个碳核时，放出7. 26 MeV的能量，则 当6个中子和6个质子结合成一个碳核时，释放的能量为（）A. 21. 04 MeVB. 35. 56 MeVC. 92. 16 MeVD. 77. 64 MeV解析：设中子的质量为mn,质子的质量为mp, a粒子的质量为 ma,碳原子核的质量mC.根据质能方程，得AE1=28. 30 MeV=c2,AE2 = 7. 26 MeV=（3ma 一mC）c2,A E3= （6mn+6mpmC） c2,由上式得 AE3=92. 16 MeV.答案：C课后巩固知能提升A级抓基础1（多选）关于原子内的相互作用力，下列说法正确

6、的是（）A. 原子核与电子之间的作用力主要是电磁力B. 中子和质子间的作用力主要是核力C. 质子与质子间的核力，在2. 0X1015 m的距离内远大于它们相互间的库仑力D. 原子核与电子之间的万有引力大于它们之间的电磁力解析：电子在原子核与电子之间库仑力的作用下绕原子核做圆周 运动，选项A正确，D错误；中子和质子、质子与质子间的核力，主 要是表现在相邻的核子之间，在1.5X10-15 m的距离内远大于它们 相互间的库仑力，大于1.5X10-15 m的距离核力几乎为零，故选项 B正确，C错误.答案：AB2.如图所示是描述原子核核子的平均质量与原子序数Z的关系曲线，由图可知下列说法正确的是（）页码

7、/总页数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定释放能jD.将原子核F、C结合成原子核B定释放能IUI解析：因B、C核子平均质量小于A的核子平均质量，故A分解为B、C时，出现质量亏损，贝！I放出能量，故A错.同理可知B、D错，C正确.答案:C3. 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ml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（A. (Mmlm2) u c2B(ml+m2-M) uX931. 5 JC. (ml+m2-M)c2D(ml+m2-

8、M)X931. 5 eV解析：在核能计算时，如果质量的单位是kg,则用AE=Amc2 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AE= AmX931.5 MeV进行计算，故C正确，A、B、D错 误.答案：C4. 中子n、质子p、氛核D的质量分别为mn、mp、mD.现用光子 能量为E的丫射线照射静止氣核使之分解，反应方程为Y +Dp+n, 若分解后中子、质子的动能可视为相等，则中子的动能是()c4d4解析：因为轻核聚变时放出能量，质量亏损，所以気核分解为核 子时，要吸收能量，质量增加，本题核反应过程中Y射线能量E对应 质量的增加和中子与质子动能的产生，即E

9、= mc2+2Ek= (mp+mn mD)c2+2Ek 得 Ek= = ,故选 C.答案:C5(多选)中子和质子结合成氛核时，质量亏损为Am,相应的能 量AE= Amc2 = 2. 2 MeV是氛核的结合能，下列说法正确的是()A. 用能量小于2. 2 MeV的光子照射静止氟核时，笊核不能分解为 一个质子和一个中子B. 用能量小于2. 2 MeV的光子照射静止危核时，氣核可能分解为 一个质子和一个中子，它们的动能之和不为零C. 用能量大于2. 2 MeV的光子照射静止氛核时，笊核可能分解为 一个质子和一个中子，它们的动能之和为零D. 用能量大于2. 2 MeV的光子照射静止氛核时，笊核可能分解

10、为 一个质子和一个中子，它们的动能之和不为零解析：用能量小于结合能的光子照射氛核时，笊核一定不能分 解，所以A正确，B错误.用能量大于结合能的光子照射笊核时，氛 核可能分解，只要分解，分解出的质子和中子动能之和一定不为零（若 动能之和为零就分不开了），所以C错误，D正确.答案：ADB级提能力6. 一个静止的铀核U（原子质量为232. 037 2 u）放出一个a粒子（原子质量为4. 002 6 u）后衰变成牡核Th （原子质量为22& 028 7u）,已知原子质量单位1 u=1.67X1027 kg, 1 u相当于931. 5 MeV的能量.（1）写出铀核的衰变反应方程；（2）算出该衰变

11、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a粒子的动能是多 少？解析：(1)U一- Th+He.(2) 质量亏损Am=mUma mTh=O. 005 9 u所以 AE= Amc2=0. 005 9X931.5 MeV=5. 50 MeV.(3) 系统动量守恒，锂核和a粒子的动量大小相等，即pTh + (p a ) =0,pTh=p a,EkTh =, 2mTh), Ek a =, 2m a )又 EkTh+Eka = AE,所以a粒子获得的动能Eka = AE=X5.5 MeV=5.41 MeV.答案：(1)UTh+He(2) 5. 50 MeV (3) 5. 41 MeV

12、7. H的质量为3.016 050 u,质子的质量是1.007 277 u,中子的 质量是1. 008 655 u.求：(1) 一个质子和两个中子结合为氟核时，是吸收还是放出能量？该 能量为多少？(2) 氟核的结合能和比结合能各是多少？(3)如果此能量是以光子形式放出的，则光子的频率是多少？ 解析：(1) 一个质子和两个中子结合成氤核的核反应方程是H+ 2n-*H,反应前各核子总质量为mp+2mn= 1.007 277 u+2X 1.008 665 u=3. 024 607 u,反应后新核的质量为mH=3. 016 050 u,质量亏损为Am=3. 024 607 u3. 016 050 u=

13、0. 008 557 u,因反应前的总质量大于反应后的总质量，故此核反应释放能量.释放的核能为AE=0. 008 557X931.5 MeV=7. 97 MeV.(2) 厳核的结合能即为AE=7. 97 MeV, 它的比结合能为2.66 MeV.(3) 放出光子的频率为y = Hzl 92X1021 Hz.答案:(1)放出能量7. 97 MeV(2) 7. 97 MeV 2. 66 MeV(3)1.92X1021 Hz8. 镭核Ra发生衰变放出一个粒子变为氨核Rn.已知镭核226质量为226. 025 4 u,氯核222质量为222. 016 3 u,放出粒子的质量为 4. 002 6 u.(1)写出核反应方程;(2)求镭核衰变放出的能量;(3)若衰变放出的能量均转变为氯核和放出粒子的动能，求放出粒子的动能.解析：(1)核反应方程为Ra-*Rn+He.(2)镭核衰变放出的能量为AE= Am c2=