【步步高】高中物理 5.1 核能来自何方每课一练 沪科版选修35 .docVIP

【步步高】2014-2015学年高中物理 5.1 核能来自何方每课一练 沪科版选修3-5 基础题1关于核力，下列说法中正确的是()a核力是一种特殊的万有引力b原子核内任意两个核子间都有核力作用c核力是原子核能稳定存在的原因d核力是一种短程强作用力答案cd2下列关于结合能和平均结合能的说法中，正确的是()a核子结合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量称为结合能b平均结合能越大的原子核越稳定，因此它的结合能也一定越大c重核与中等质量原子核相比较，重核的结合能和平均结合能都较大d中等质量原子核的结合能和平均结合能均比轻核的要大答案d解析核子结合成原子核是放出能量，原子核拆解成核子是吸收能量，a选项错误；平均结合能越大的原子核越稳定，但平均结合能越大的原子核，其结合能不一定越大，例如中等质量原子核的平均结合能比重核大，但由于核子数比重核少，其结合能比重核反而小，b、c选项错误；中等质量原子核的平均结合能比轻核的大，它的原子核内核子数又比轻核多，因此它的结合能也比轻核大，d选项正确3质子的质量为mp，中子的质量为mn，氦核的质量为m，下列关系式正确的是()am(2mp2mn)bm(2mp2mn)d以上关系式都不正确答案b4为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将2005年定为“国际物理年”对于爱因斯坦提出的质能方程emc2，下列说法中不正确的是()aemc2表明物体具有的能量与其质量成正比b根据emc2可以计算核反应中释放的核能c一个中子和一质子结合成氘核时，释放出核能，表明此过程中出现了质量亏损demc2中的e是核反应中释放的核能答案d解析爱因斯坦提出的质能方程emc2告诉我们，物体的质量与它的能量成正比核反应中若质量亏损，就要释放能量，可用emc2计算核反应中释放的核能故上述选项只有d不正确5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原子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答案b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6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()图1a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一定释放能量答案c解析因b、c核子的平均质量小于a核子的平均质量，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正确能力题7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的射线照射静止氘核使之分解，核反应方程为dpn，若分解后中子、质子的动能可视为相等，则中子的动能是()a.(mdmpmn)c2eb.(mdmnmp)c2ec.(mdmpmn)c2ed.(mdmnmp)c2e答案c解析因为轻核聚变时放出能量，质量亏损，所以氘核分解为核子时，要吸收能量，质量增加，本题核反应过程中射线能量e对应质量的增加和中子与质子动能的产生，即emc22ek(mpmnmd)c22ek，得eke(mpmnmd)c2(mdmpmn)c2e，故选c.8一个负电子(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答案c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hekmc2.9氘核和氚核聚变时的核反应方程为hhhen，已知h的平均结合能是2.78 mev，h的平均结合能是1.09 mev，he的平均结合能是7.03 mev，则核反应时释放的能量为_ mev.答案17.6解析聚变反应前氘核和氚核的总结合能e1(1.0922.783) mev10.52 mev.反应后生成的氦核的结合能e27.034 mev28.12 mev.由于单个核子无结合能，即中子无结合能，所以聚变过程释放出的能量为ee2e1(28.1210.52) mev17.6 mev.102个质子和1个中子结合可以生成氦3，核反应方程式为：2hnhe，已知每个质子的质量为1.007 277 u，中子的质量为1.008 665 u，氦3的质量为3.002 315 u，试求氦3的结合能答案19.472 1 mev解析粒子结合前后的质量亏损为m2mhmnm21.007 277 u1.008 665 u3.002 315 u0.020 904 u由于1 u相当于931.5 mev，则结合能为e0.020 904931.5 mev19.472 1 mev11如果把o分成8个质子和8个中子，要给它提供多少能量？把它分成4个he，要给它提供多少能量？已知o核子的平均结合能是7.98 mev，he核子的平均结合能是7.07 mev.答案127.68 mev14.56 mev解析把o分成质子和中子需提供的能量e1167.98 mev127.68 mev.把质子和中子结合成一个he所放出的能量e247.07 mev28.28 mev.则把o分成4个he需提供的能量ee14e2127.68 mev428.28 mev14.56 mev.探究与拓展题12镭核88ra发生衰变放出一个粒子变为氡核86rn.已知镭核226质量为226.025 4 u，氡核222质量为222.016 3 u，放出粒子的质量为4.002 6 u.(1)写出核反应方程；(2)求镭核衰变放出的能量；(3)若衰变放出的能量均转变为氡核和放出粒子的动能，求放出粒子的动能答案(1)88ra86rnhe(2)6.05 mev(3)5.94 mev解析(1)核反应(衰变)方程为88ra86rnhe.(2)镭核衰变放出的能量为emc2