2019高中物理第十九章原子核课时作业(十六)(含解析)新人教选修35

2019高中物理第十九章原子核课时作业(十六)(含分析)新人教版选修352019高中物理第十九章原子核课时作业(十六)(含分析)新人教版选修3520/20袈PAGE20芈葿袃羃羃莅艿芆蚆荿羆膄肃蚃蚀腿莇艿蚅膁肃膅肁蝿袅腿蒃莃膃蒃膇莈薇聿节蚄芃肆薈羇肅罿芅薁莃芄罿薆螇罿肄螂蒂袆莀荿膅衿螃肃薂膄薇羈羇螀薂芄蚂蚆羈薇莅蚀薅芁蚂羄蒇膆芅薀薂蒂羁蒆羈螅螃蒀莁蚄肁螄荿虿蒅莀莄蚁膀莇蒆芈膇莀膃袂芀蚅袇袇蚅芀袂膃莀膇芈蒆莇膀蚁莄莀蒅虿荿螄肁蚄莁蒀螃螅羈蒆羁蒂薂薀芅膆蒇羄袁芁螃蚀薃薇肆蚆螁芄螁螀肅羈蚆膄螁肃羂衿莄荿蕿袆蚁螂膃罿羆薆膈芄薁薁蒄罿芄羇螇肆蒁蚄莁聿螆莈莆蒃莂莃蚂腿肄蝿艿膅节膁袃艿薆腿袈蚃膂膄肄荿袄芆蒈莅膂羃肂葿蒆蚇肇肇螈螂芃薈蚅肈蚆薅蚈蒁薄薈芇葿2019高中物理第十九章原子核课时作业(十六)(含分析)新人教版选修35

课时作业(十六)

[全员参加·基础练]

1．中子比质子更简单击中原子核的原因是( )

A．中子体积较小B．中子速度较大

C．中子能量较大D．中子不带电

【剖析】由于中子不带电，与原子核之间不存在库仑斥力，因此，它比其他粒子更易

凑近原子核并打进内部去，D项正确．

【答案】D

2．科学研究表示，自然界存在四种基真相互作用．我们知道分子之间也存在相互作用

的引力和斥力，那么分子力实质上是属于( )

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．四种基真相互作用的共同作用【剖析】分子力作用范围约在10－10m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－15－1810m和10m之内，在分子力作用距离上都不存在．在分子力作用范围内引力相互作用和电磁相互作用都存在，但由于电磁力远大于万有引力，引力相互作用可以忽略不计，因此分子力实质上属于电磁相互作用．

【答案】B

3．以下说法正确的选项是( )

A．质子数与中子数相等的原子核最牢固

B．若两个核子间的距离为1.2×10－15m，则它们间的核力表现为引力

C．两个核子间的核力必然为引力

D．两个质子间的核力与库仑力必然是一对平衡力

【剖析】中等质量的原子核最牢固，但这些原子核内的质子数和中子数不用然相等，

A错误；两个核子间的距离0.8×10－15m<r<1.5×10－15m时表现为引力，r<0.8×10－15m时

表现为斥力，B正确，C错误．一个质子能够碰到多个质子对它的库仑力作用，而核力只发

生在相邻的核子间，两个质子间的核力与库仑力不用然形成平衡力，D错误．

【答案】B

24．(多项选择)对公式E＝mc的正确理解是( )

A．若是物体的能量减少了E，它的质量也必然相应减少m

2B．若是物体的质量增加了m，它的能量也必然相应增加mc

1

C．m是某原子核在衰变过程中增加的质量

D．在把核子结合成原子核时，若放出的能量是E，则这些核子的质量和与组成原子核

的质量之差就是m

【剖析】必然质量对应于必然的能量，物体的能量减少了E，它的质量也必然相应减少，即发生质量损失，因此选项A、D正确．若是物体的质量增加了，它的能量一mm定相应增加2Cmc，因此选项B正确．某原子核在衰变时，必然发生质量损失，因此选项错误．

【答案】ABD

5．在以下判断中，正确的选项是( )

238A．组成92U核的核子中任何两个核子之间都存在不能忽略的核力作用

238B．组成92U核的中子中任何两其中子之间都存在不能忽略的核力作用

238C．组成92U核的质子中任何两个质子之间都存在不能忽略的库仑斥力作用

238D．组成92U核的质子中任何两个质子之间都存在不能忽略的核力作用

238【剖析】核力属于短程力，由于组成92U核的核子很多，两核子之间的距离可能高出

核力的作用范围，因此某些核子之间的作用力可能比较小，因此选项A、B、D错误，但两质

子之间都存在库仑斥力的作用，因此选项C正确．

【答案】C

6．(多项选择)对于核子结合成原子核的认识，以下说法正确的选项是( )

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个核子凑近到核力作用的范围而结合为原子核时，此间势能必然减小

D．对质子数很多的原子核，其中的中子起到增加核力、维系原子核牢固的作用

【剖析】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

核子凑近到核力作用范围内，而距离大于0.8×10－15m，核力表现为引力，在此过程核力必

做正功，此间势能必然减小，形成原子核后距离一般不小于0.8×10－15m，故C正确；对质

子数很多的原子核，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，对于牢固的原子核，必定存在很多的中子才能维系二者

的平衡，故D正确．

【答案】CD7．(多项选择)(2014·泉州高二检测)中子和质子结合成氘核时，质量损失为，相应的能m量2)E＝mc＝2.2MeV是氘核的结合能．以下说法正确的选项是(A．用能量小于2.2MeV的光子照射静止氘核时，氘核不能够分解为一个质子和一其中子

B．用能量等于2.2MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一其中子，

它们的动能之和为零2

C．用能量大于2.2MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一其中子，

它们的动能之和为零

D．用能量大于2.2MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一其中子，

它们的动能之和不为零

【剖析】氘核分解为一个质子和一其中子时，所需吸取的能量不能够小于其结合能MeV，故A对；光子照射氘核时，光子和氘核组成的系统总动量不为零，由动量守恒定律得，光子被氘核吸取后，分解成的质子和中子的总动量不为零，故总动能也不为零，因此把氘核分解为质子和中子所需的能量应大于2.2MeV，故D对，B、C错．【答案】AD8．已知氮核质量m53u，氧核质量m54u，氦核质量m87NOHeu，氢核质量m144He―→17115u，试判断核反应7N＋28O＋H是吸能反应还是放能反应？H1能量变化为多少？

【剖析】反应前总质量

mN＋mHe

反应后总质量mO＋mH

2由于反应中质量增加，因此此反应是吸能反应，所吸能量为E＝mc＝[(mO＋mH)－(mN＋mHe)]c2＝(18.01269－18.01140)×931.5MeV＝1.2MeV.

【答案】吸能反应

[超越自我·提升练]

图19-5-2

9．如图19-5-2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

知以下说法正确的选项是( )

A．将原子核A分解为原子核B、C可能吸取能量

3

B．将原子核D、E结合成原子核F可能吸取能量

C．将原子核A分解为原子核B、F必然释放能量

D．将原子核F、C结合成原子核B必然释放能量

【剖析】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

量损失，故放出核能，故A错，同理可得B、D错，C正确．

【答案】C

10．一个电子(质量为m、电荷量为－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，设产生光子

的频率为ν.若这两个光子的能量都为hν，动量分别为p和p′，下面关系中正确的选项是

( )

2A．hν＝mc，p＝p′

12B．hν＝2mc，p＝p′

2C．hν＝mc＋Ek，p＝－p′12

D．hν＝(mc＋Ek)，p＝－p′

【剖析】能量守恒和动量守恒为普适定律，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：2k＋22，化为两个光子后，总动量守恒，为零，故＝－′，且Emcpp222Ek＋2mc＝2hν，即hν＝Ek＋mc，故C正确．【答案】C11．三个α粒子结合成一个碳12，氦原子的质量为6．(1u＝1.66×10－27kg)

写出核反应的方程；

这个核反应放出的能量是多少焦？

这个能量合多少MeV?

【剖析】(1)342He→126C＋E(2)mm＝0.0078×1.66×10－27kg＝1.2948×10－29kg＝2≈1.165×10－12JEmc(3)1.165×10－127.28×106＝－19eV≈E1.6×10【答案】412E(2)1.165×10－12J(1)32He→6C＋12．一个静止的铀核2322u)放出一个α92u)后衰变成钍核22890Th(原子质量为228.0287u)．(已知原子质量单位1u＝1.67×10－27kg，

4

1u相当于931.5MeV的能量)

写出铀核的衰变反应方程．

算出该衰变反应中释放出的核能．

若释放的核能全部转变成新核的动能，则α粒子的动能为多少？

【剖