高中物理第十九章原子核第5节核力与结合能课下作业新人教选修.docx

第5节 核力与结合能1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，在这个距离上分子力不存在。在这个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。故正确答案为B。答案：B2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，故仅C正确。答案：C3关于质能方程，下列说法正确的是()A质量减少，能量就会增加，在一定条件下，质量可以转化为能量B物体获得一定的能量，它的质量也相应增加C某一定量的质量总是与一定量的能量相联系D物体一定有质量，但不一定有能量，所以质能方程仅是某种特殊条件下的数量关系解析：质量亏损说明亏损的质量以另外一种物质形式存在，故A错；质能方程Emc2表明某一定量的质量与一定量的能量是相联系的，当物体获得一定的能量，即能量增加某一定值时，它的质量也相应增加一定值，并可根据Emc2进行计算，故B、C正确。答案：BC4如图1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() A将原子核A分解为原子核B、C可能吸收能量 图1B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错；同理可得B、D错，C正确。答案：C5中子n、质子p、氘核D的质量分别为mn、mp、mD。现用光子能量为E的射线照射静止的氘核使之分解，核反应方程Dpn。若分解后中子、质子的动能可视为相等，且能量都以动能的形式存在，则中子的动能是()A.B.C. D.解析：核反应因质量亏损释放的核能为E(mDmpmn)c2，再加上原光子的能量也转化成动能，又两个粒子动能相等，所以有Ek，选项C正确。答案：C6已知氮核的质量为14.007 53 u，氧核的质量为17.004 54 u，氦核的质量为4.003 87 u，质子的质量为1.008 15 u，则核反应NHeOH是_(填“释能”或“吸能”)反应，能量变化了_ MeV(1 u931.5 MeV)。解析：反应前总质量mNmHe18.011 40 u反应后总质量mOmH18.012 69 u质量增加，为吸能反应，所吸收的能量为Emc2(18.012 6918.011 40)931.5 MeV1.2 MeV。答案：吸能1.27已知氘核的质量mD3.344 61027 kg，如果用光子照射氘核使其分为一个质子和中子，质子质量mp1.672 61027 kg，中子质量mn1.674 91027 kg，则入射光子的频率为_Hz。解析：氘核分为质子和中子，增加的质量mmpmnmD(1.672 61.674 93.344 6)1027 kg0.002 91027 kg吸收光子能量Emc20.002 91027(3108)2 J2.611013 J由公式Eh知，入射光子的频率 Hz3.941020 Hz。答案：3.9410208“原子质量单位”是原子物理中常用的一个特殊单位，符号为u,1 u1.660 61027 kg。已知12C原子的质量是12.000 000 u，一个12C原子可以看做是由6个氢原子(每个氢原子的质量是1.007 825 u)和6个中子组成(每个中子的质量是1.008 665 u)，则C原子核的结合能为_ J(保留三位有效数字)。解析：在计算碳核的质量亏损时，因为与电子的能量有关的部分在相减过程中能消去。6个中子的总质量6mn61.008 665 u6.051 990 u6个氢原子的总质量6mH61.007 825 u6.046 950 u中子和氢原子的质量和6mn6mH12.098 940 u12C原子核的质量mC12.000 000 u质量亏损m6mn6mHmC0.098 940 u1.6431028 kg12C原子核的结合能Emc21.6431028(3108)2 J1.481011 J答案：1.4810119已知Po原子核的质量为209.982 87 u，Pb原子核的质量为205.974 46 u，He原子核的质量为4.002 60 u，静止的核在衰变中放出粒子后变成Pb，求：(1)在衰变过程中释放的能量。(2)粒子从Po核中射出时的动能。(3)反冲核的动能(已知1 u相当于931.5 MeV，且核反应释放的能量只转化为动能)。解析：(1)衰变方程PoPbHe。衰变过程中质量亏损为：m209.982 87 u205.974 46 u4.002 60 u0.005 81 u。释放的能量为：Emc2m931.5MeV0.005 81931.5 MeV5.412 MeV。(2)由衰变前后动量守恒，得ppPb0。则故4Ek206EkPb又因核反应