2019学年高中物理人教版选修3-5练习：19原子核5

1、05 课后课时精练JICHLUIMGUAN 1 .下列说法准确的是（）（）A. 中子不带电，故相邻中子间无核力作用B. 由 E = mc2可知：质量和能量可以相互转化C.B衰变是由弱相互作用引起的D. 比结合能越大的原子核越稳定E. 核力表现为吸引力，与万有引力性质相同F. 核反应过程中一定存有质量亏损，一定有核能释放解析：质子和中子统称为核子，中子间也有核力作用， A 错。公 式 E=mc2指能量与质量存有正比关系，B 错，核力与万有引力是性质 完全不同的两种力，E 错，由比结合能图象可知，F 错。答案：CD2. 氦原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存有着 万有引力、库仑力和核力

2、，则 3 种力从大到小的排列顺序是（）（）A.核力、万有引力、库仑力 B.万有引力、库仑力、核力 C.库仑力、核力、万有引力D.核力、库仑力、万有引力解析：核力为强相互作用力。答案：D3. 关于质能方程，下列说法准确的是（）（）A. 爱因斯坦质能方程反映了物体的质量就是能量，它们之间可以 相互转化B. 由 E = mc2可知，能量与质量之间存有着正比关系，可以用物体的质量作为它所蕴藏的能量的量度C .核反应中发现的“质量亏损”是消失的质量转变成了能量D.因在核反应中产生能量，有质能的转化，所以系统只有质量数 守恒，系统的总能量和总质量并不守恒解析：根据爱因斯坦质能方程可知，物体具有的能量与质量

3、有简 单的正比关系。物体质量增大，能量也增大，认为能量与质量可以相 互转化的观点是错误的，故 A、C 错，B 对；在核反应中系统的总能 量是守恒的，故 D错。质能方程中反映的是能量与质量的对应关系，但不能理解为能量转化为质量，也不能认为质量转化为能量。答案：B4.科学研究表明，自然界存有四种基本相互作用，我们知道分子 之间也存有相互作用的引力和斥力，那么分子力实质上属于（）（）A .引力相互作用B.电磁相互作用C .强相互作用和弱相互作用的共同作用D.四种基本相互作用的共同作用解析：分子力作用范围约在 1010m 数量级上，强相互作用和弱相 互作用都是短程力，作用范围在 10_15m 和 10

4、_18m 之内，在这个距离 上分子力不存有。在这个范围内引力相互作用和电磁相互作用都存有，但因为电磁力远大于万有引力，引力相互作用可以忽略不计，所以分 子力本质上属于电磁相互作用。故准确答案为 B。答案：B5 .如图所示是原子核的平均核子质量 A 与原子序数 Z 的关系图象，下列说法准确的是（）（）A. 若 D、E 能结合成 F,结合过程一定要释放能量B. 若 D、E 能结合成 F,结合过程一定要吸收能量C .若 C、B 能结合成 A,结合过程一定要释放能量D .若 F、C 能结合成 B,结合过程一定要释放能量解析：D、E 平均核子质量大于 F 平均核子质量，D、E 结合成 F , 出现质量亏

5、损，要释放能量，A 对 B 错，C、B 结合成 A，F、C 结合 成 B 都是质量增加,结合过程要吸收能量, C、 D 错。答案： A6.个铍原子核( (：Be)从最靠近核的 K 层电子轨道上俘获一个电 子后发生衰变，生成一个锂核( (3Li)，并放出一个不带电的、质量接近 零的中微子乜(质量不计),人们把这种衰变叫做铍核的 EC 衰变，核反 应方程为：Be+-0e【Li+v。已知一个铍原子质量为 ml, 一个锂 原子质量为 m2, 一个电子质量为 me,光速为 c,则一个铍原子核发生 上述核反应释放的能量为()22A. (m1m2)c2B. (m1+ me+ m2)c222C.(m1+ me

6、 m2) c2D. (m2m1me)c2解析：铍原子核的质量为 ml 4me,锂原子核的质量为 m2- 3me, 则质量亏损为( (mi 4me+ me) (m2 3me) = mi m?，故核反应中释放的能量为 (m1 m2)c2。 A 项准确。答案： A7 .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 m1kg 和 m2kg 的原子核结合为质量为 M kg 的原 子核时,释放出的能量是 ()2A. (M m1 m2)u c JB.(m1+m2M )ux931.5 JC.(mi+ m2 M )C JD.(mi+m?M)x931.5 eV解

7、析：在核能计算时，如果质量单位是 kg,则用 圧=mc2进行 计算，单位是 J；若质量单位是 u，则利用 圧=Anx931.5 MeV 进行 计算，则选项C 准确。答案：C8.中子质量为 1.0087 u,质子质量为 1.0073 u,氘核的质量为 2.0136 u,1 个中子和 1 个质子结合成氘核时发生的质量亏损是 _ kg,释放的能量为_J (计算结果保留两位有效数字，1 u= 1.7X1027kg)解析：由AE =Amc2求解，Am=(1.0087+1.0073- 2.0136)u=0.0024 u=0.0024X1.7X10-27kg=4.1x10-30kg,AE= Amc2=(4.

8、1x10-30)x(3x108)2=3.7X10-13J。答案：4.1x10-303.7X10-139. 一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个 丫光 子。已知质子、中子、氘核的质量分别为 mm2、m3，普朗克常量为 h,真空中的光速为 c。下列说法准确的是()()A .核反应方程是；H +0nf1H + 丫B.聚变反应中的质量亏损Am= m“+ m2-m3C .辐射出的丫光子的能量 E = (m3 m1-m2) )cD 丫光子的波长入=mi+ m2- m3c2解析：根据核反应过程中质量数守恒、电荷数守恒可知该核反应 方程为：；H +0n-2H +丫，故选项 A 错误；聚变过程中辐

9、射出 丫光子, 质量亏损 如=mi+ m2 m3，故选项 B 准确；由质能方程知，辐射出的丫光子的能量 E = （mi+ m2 m3）c2，故选项 C 错误；由 E =严知，丫2mi+ m2 m3c光子的波长匕 故选项 D 错误答案：B10. 一个电子（质量为 m、电荷量为一 e）和一个正电子（质量为 m、电荷量为 e） ,以相等的初动能 Ek相向运动， 并撞到一起， 发生“湮灭”，产生两个频率相同的光子，设产生的光子频率为v若这两个光子的能 量都为hv,动量分别为 p 和 p，下面关系中准确的是（）（）A.hv=mc2,p=p12/B.hv=?mc,p=pC.hv=mc+Ek,p= pD.h

10、v=2（mc2+Ek）,p= p解析：能量守恒定律和动量守恒定律为普适定律，故以相等动能 相向运动发生碰撞而湮灭的正负电子总能量为：2Ek+ 2mc2,化为两个光子后，总动量守恒，为零，故 p= p，且 2Ek+ 2mc2= 2hv,即 hv=Ek+mc2。答案：C11. 原来静止的原子核bX 发生a衰变时，放出a粒子的动能为 E0。假设衰变时产生的能量全部以动能的形式释放出来，贝 S 在此衰变 过程中的质量亏损是（）（）解析：“粒子与新核质量之比为 a衰变过程满足动量守恒, 有 mava=m 新 V 新，即a粒子与新核动量大小相等，根据动量和动能24的关系p=2mEk可知，新核的动能为匚 4

11、 民。由质能方程屋二如 C2,+“E) )得 Zm=, D 项准确。答案：D12.静止的氮核1；N 被速度是 v0 的中子0n 击中生成甲、 乙两核。已知甲、乙两核的速度方向同碰撞前中子的速度方向一致，甲、乙两 核动量之比为 1 : 1,动能之比为 1 : 4,它们沿垂直磁场方向进入匀强 磁场做圆周运动，其半径之比为 1 : 6。问：甲、乙各是什么核，速度 各是多大？写出核反应方程。解析：设甲、乙两核的质量分别为 m 甲、m乙,电荷量分别为 q 甲、 q乙。由动量与动能关系 p= 2mEk 和 p甲=p乙,可得 m甲：m乙=Ek乙：Ek甲=4 : 1因为 m 甲+ m乙=15m0, q甲+ q乙=7e所以 m 甲=12mo, m乙=3m0, q甲=6e, q乙=e又由 R=m