高中物理第十九章原子核19.5核力与结合能检测新人教选修.docx

19.5 核力与结合能新提升课时作业基础达标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C核力是短程力，作用范围在1.51015 m之内D核力与电荷有关【解析】核力是短程力，超过1.51015 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】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】D3为了直接验证爱因斯坦狭义相对论中著名的质能方程Emc2，科学家用中子轰击硫原子，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()AE(m1m2m3)c2BE(m1m3m2)c2CE(m2m1m3)c2DE(m2m1m3)c2【解析】反应前的质量总和为m1m3，质量亏损mm1m3m2，核反应释放的能量E(m1m3m2)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41026 J，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近()A1036 kg B1018 kgC1013 kg D109 kg【解析】根据爱因斯坦质能方程Emc2，得m kg109 kg.【答案】D5在下列判断中，正确的是()A组成92U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92U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92U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92U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92U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B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】C8一个铀核衰变为钍核时释放出一个粒子，已知铀核的质量为3.8531311025 kg，钍核的质量为3.7865671025 kg，粒子的质量为6.646721027 kg.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：m3.8531311025(3.7865671025)6.646721027 kg9.681030kg.再由质能方程：Emc29.681030(3108)2 J8.71013 J.【答案】8.710139如果要把O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He，需给它多少能量？已知O的核子平均结合能是7.98 MeV，He的核子平均结合能是7.07 MeV.【解析】将O分成8个质子和8个中子所提供的能量为O的结合能，即为其核子数与平均结合能的乘积将O分成4个He可以看做两个过程：一是将O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He，需提供的能量为此两个过程的能量之差把O分成8个质子和8个中子需提供的能量为：E1167.98 MeV127.68 MeV.将2个质子和2个中子结合成一个He所放出的能量为：E247.07 MeV28.28 MeV.则将O分成4个He需提供的能量为：EE14E2127.68 MeV428.28 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()A(Mm1m2) uc2B(m1m2M) u931.5 JC(m1m2M)c2D(m1m2M)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Em931.5 MeV进行计算，故C正确，A、B、D错【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，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】AD3某核反应方程为HHHeX.已知H的质量为2.0136 u，H的质量为3.0180 u，He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：234a,112b，所以a1，b0，故X为中子核反应方程的质量亏损为m(2.0136 u3.0180 u)(4.0026 u1.0087 u)0.0203 u，由此可知，该反应释放能量【答案】中子释放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0.5 MeV的质子H轰击静止的X，生成两个动能均为8.9 MeV的He.(1MeV1.61013 J)(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Z2213，A4417.所以核反应方程为：HXHeHe或HLiHeHe(2)由能量守恒得，核反应中释放的核能E28.9 MeV0.5 MeV17.3 MeV27.681013 J根据质能方程Emc2可得质量亏损m kg3.11029kg.【答案】(1)HXHeHe或HLiHeHe(2)3.11029 kg5一静止的氡核(Rn)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？【解析】(1)设生成物的原子核为X，根据质量守恒A2224218