2019高中物理第十九章原子核课时作业十六含解析新人教版.docx

课时作业(十六)1中子比质子更容易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【解析】由于中子不带电，与原子核之间不存在库仑斥力，所以，它比其他粒子更易接近原子核并打进内部去，D项正确【答案】D2科学研究表明，自然界存在四种基本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四种基本相互作用的共同作用【解析】分子力作用范围约在1010 m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1015 m和1018 m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，因此分子力本质上属于电磁相互作用【答案】B3下列说法正确的是()A质子数与中子数相等的原子核最稳定B若两个核子间的距离为1.21015 m，则它们间的核力表现为引力C两个核子间的核力一定为引力D两个质子间的核力与库仑力一定是一对平衡力【解析】中等质量的原子核最稳定，但这些原子核内的质子数和中子数不一定相等，A错误；两个核子间的距离0.81015 mr1.51015 m时表现为引力，r0.81015 m时表现为斥力，B正确，C错误一个质子可以受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一定形成平衡力，D错误【答案】B4(多选)对公式Emc2的正确理解是()A如果物体的能量减少了E，它的质量也一定相应减少mB如果物体的质量增加了m，它的能量也一定相应增加mc2Cm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【解析】一定质量对应于一定的能量，物体的能量减少了E，它的质量也一定相应减少m，即发生质量亏损，所以选项A、D正确如果物体的质量增加了m，它的能量一定相应增加mc2，所以选项B正确某原子核在衰变时，一定发生质量亏损，所以选项C错误【答案】ABD5在下列判断中，正确的是()A组成U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B组成U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U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U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U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，但两质子之间都存在库仑斥力的作用，所以选项C正确【答案】C6(多选)对于核子结合成原子核的认识，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】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0.81015 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0.81015 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】CD7(多选)(2014泉州高二检测)中子和质子结合成氘核时，质量亏损为m，相应的能量Emc22.2 MeV是氘核的结合能下列说法正确的是()A用能量小于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核不能分解为一个质子和一个中子B用能量等于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零C用能量大于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘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的光子照射静止氘核时，氘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【解析】氘核分解为一个质子和一个中子时，所需吸收的能量不能小于其结合能2.2 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，光子被氘核吸收后，分解成的质子和中子的总动量不为零，故总动能也不为零，所以把氘核分解为质子和中子所需的能量应大于2.2 MeV，故D对，B、C错【答案】AD8已知氮核质量mN14.007 53 u，氧核质量mO17.004 54 u，氦核质量mHe4.003 87 u，氢核质量mH1.008 15 u，试判断核反应7NHe8OH是吸能反应还是放能反应？能量变化为多少？【解析】反应前总质量mNmHe18.011 40 u反应后总质量mOmH18.012 69 u因为反应中质量增加，所以此反应是吸能反应，所吸能量为Emc2(mOmH)(mNmHe)c2(18.012 6918.011 40)931.5 MeV1.2 MeV.【答案】吸能反应1.2 MeV图19529如图1952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分解为B、C时，出现质量亏损，故放出核能，故A错，同理可得B、D错，C正确【答案】C10一个电子(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.若这两个光子的能量都为h，动量分别为p和p，下面关系中正确的是()Ahmc2，ppBhmc2，ppChmc2Ek，ppDh(mc2Ek)，pp【解析】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：2Ek2mc2，化为两个光子后，总动量守恒，为零，故pp，且2Ek2mc22h，即hEkmc2，故C正确【答案】C11三个粒子结合成一个碳C，已知碳原子的质量为12.000 0 u，氦原子的质量为4.002 6 u(1 u1.661027 kg)(1)写出核反应的方程；(2)这个核反应放出的能量是多少焦？(3)这个能量合多少MeV?【解析】(1)3HeCE(2)m34.002 6u12.000 0 u0.007 8 um0.007 81.661027 kg1.294 81029 kgEmc21.1651012 J(3)E eV7.28106 eV7.28 MeV【答案】(1)3HeCE(2)1.1651012 J(3)7.28 MeV12一个静止的铀核U(原子质量为232.037 2 u)放出一个粒子(原子质量为4.002 6 u)后衰变成钍核Th(原子质量为228.028 7 u)(已知原子质量单位1 u1.671027 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，则粒子的动能为多少？【解析】(1)UThHe(