人教版选修35核力与结合能 第1课时 作业.docx

核力与结合能1.如图所示是原子核的平均核子质量a与原子序数z的关系图象,下列说法正确的是()a.若d、e能结合成f,结合过程一定要释放能量b.若d、e能结合成f,结合过程一定要吸收能量c.若c、b能结合成g,结合过程一定要释放能量d.若f、c能结合成b,结合过程一定要释放能量解析:由e=mc2可知,释放能量时生成物比反应物质量小,反之则大。根据图象可知,d、e结合成f,核子数不变,质量减少,释放能量,a选项正确。答案:a2.当两个中子和两个质子结合成一个粒子时,放出28.30mev的能量,当三个粒子结合成一个碳(c)核时,放出7.26mev能量,则当6个中子和6个质子结合成一个碳(c)核时,释放的能量约为()a.21.04 mevb.35.56 mevc.77.64 mevd.92.16 mev解析:6个中子和6个质子可结合成3个粒子,放出能量328.30mev=84.9mev,3个粒子再结合成一个碳核,放出7.26mev能量,故6个中子和6个质子结合成一个碳核时,释放能量为84.9mev+7.26mev=92.16 mev。答案:d3.核力具有下列哪些性质( )a.核力是短程力，作用范围很小，只在相邻核子间发生b.核力可能是引力，也可能是斥力.核力把核子紧紧束缚在核内，形成稳定的原子核，但又不会融合在一起c.质子间、中子间、质子和中子之间都有核力d.核力是一种强相互作用力，在其作用范围内，核力比库仑力大得多解析：核力作用的范围在10-15 m区域内，只在相邻核子间发生，是短程力，a对.当两核子间距离减小时，核力也迅速减小，至一定值时，核力表现为斥力，b正确.核力是质子、中子之间的强相互作用力，c、d对.答案：abcd4.关于原子核中质子和中子的比例，下列说法正确的有( )a.原子核中质子和中子的个数一定相等b.稳定的重原子核里，中子数要比质子数多c.原子核大到一定程度时，相距较远的质子间的核力不足以平衡它们之间的库仑力，这个原子核就不稳定了d.质子和中子可以组合成任意稳定的核解析：因为库仑力是长程力，它作用于核内所有质子，而核力只作用于相邻的核子，随着z的增加，为使原子核保持稳定，必须靠中子数的增多来抵消库仑力的作用.因此，随着z的增加，稳定核素的中子数越来越大于质子数.答案：bc5.某核反应方程为+x.已知的质量为2.013 6 u，的质量为3.018 0 u，的质量为4.002 6 u，x的质量为1.008 7 u.则下列说法中正确的是( )a.x是质子，该反应释放能量 b.x是中子，该反应释放能量c.x是质子，该反应吸收能量 d.x是中子，该反应吸收能量解析：根据质量数和电荷数守恒：+，所以x为中子.在该核反应中质量亏损m=(2.016 3 u+3.018 0 u)-(4.002 6 u+1.008 7 u)=0.023 u0，质量发生亏损，该反应释放能量，所以b对.答案：b6.根据爱因斯坦的研究成果，物体的能量和质量的关系是e=mc2，这一关系叫爱因斯坦质能方程.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( )a.m=(2mp+2mn) b.m(2mp+2mn)c.m(2mp+2mn) d.以上关系式都不正确解析：2+2，2mp+2mnm，故b正确.答案：b7.氢核、中子、氘核质量分别为m1、m2、m3，那么氢核和中子结合为氘核时释放出的能量表达式为( )a.m3c2 b.(m1+m2)c2 c.(m3-m1-m2)c2 d.(m1+m2-m3)c2解析：+，e=(m1+m2-m3)c2，故d项正确.答案：d8.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 kg和m2 kg的原子核结合成质量为m kg的原子核时，释放出的能量是()a.(mm1m2)uc2jb.(m1m2m)u931.5 jc.(m1m2m)c2jd.(m1m2m)931.5 ev解析：应用emc2求核能时，一是要先求出质量亏损mm1m2m，二是要统一单位。在该题中，释放的核能是(m1m2m)c2j，c项正确。答案：c9(多选)关于核力，下列说法中正确的是()a原子核内每个核子只跟与它们相邻的核子间才有核力作用b核力既可能是引力，又可能是斥力c核力对核子做正功，原子核要释放核能d原子核内相距较远的两个核子间没有核力作用，但一定有库仑力作用【解析】核力表现为引力时随核子间距离的增大而减小，表现为斥力时使核子不会融合在一起，故b正确；核力是短程力，只有在2.01015 m左右的范围内起作用，故a正确；核子结合成原子核时，核力对核子做正功，原子核释放一定的能量，故c正确；原子核内两核子相距较远时没有核力作用，核内质子与中子间不会有库仑力作用，d错误【答案】abc10下列关于平均结合能的说法正确的是()a核子数越多，平均结合能越大b核子数越多，平均结合能越小c结合能越大，平均结合能越大d平均结合能越大，原子核越稳定【解析】中等质量核的平均结合能比轻核和重核的平均结合能都大，故a、b、c均不正确平均结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故d正确【答案】d11(多选)关于爱因斯坦质能方程，下列说法正确的是()aemc2中的e是物体以光速c运动的动能bemc2是物体各种形式能的总和c由emc2知，在核反应中亏损的质量m转化成能量e放出d由emc2知，在核反应中亏损的静质量转化为动质量被放出的能量带走【解析】爱因斯坦的质能方程emc2表明，物体的质量与其他各种形式的能量之间的关系，故a错误，b正确emc2表明，在核反应中亏损的质量m将产生emc2的能量，只是以另一种形态的质量(动质量)释放出来，与这部分质量m相对应的能量为mc2，而绝不是质量转化为能量了，故c错误，d正确【答案】bd12一个锂核(li)受到一个质子的轰击，变成两个粒子已知质子的质量是1.673 61027 kg，锂核的质量是11.650 51027 kg，氦核的质量是6.646 61027 kg.(1)写出上述核反应的方程；(2)计算上述核反应释放出的能量(保留3位有效数字)【解析】(1)由质量数和电荷数守恒可得lih2he.(2)核反应的质量亏损mmlimp2m(11.650 510271.673 6102726.646 61027) kg3.091029 kg.释放的能量emc23.091029(3108)2 j2.781012 j.【答案】(1)lih2he(2)2.781012 j13三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) 【导学号：64772051】(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 6 u12.000 0 u0.007 8 um0.007 81.661027 kg1.294 81029 kgemc21.1651012 j.(3)eev7.28106 ev7.28 mev.【答案】(1)3hece(2)1.1651012 j(3)7.28 mev14已知氚核的质量是3.016 050 u，质子的质量是1.007 277 u中子的质量是1.008 665 u，求核子结合成氚核时释放的能量。解析：质子和两个中子结合成氚核时的核反应方程为：一个质子和两个中子结合成氚核时的质量亏损为m(1.007 27721.008 665)3.016 050u根据emc2(1)若取1 u1.661027 kg，则e0.008 5571.661027(3.0108)2 j1.281012 j。(2)若取1 u931 mev，则e0.008 557931 mev7.97 mev。答案：1.281012 j或7.97 mev15三个粒子结合成一个碳12，已知碳原子的质量为12.000 0 u，氦原子的质量为4.0026u。(1)写出核反应方程；(2)这个核反应放出的能量是多少焦耳？(3)这个能量合多少兆电子伏？解析：(1)。(2)m34.002 6 u12.000 0 u0.007 8 u，m0.007 81.661027 kg1.294 81029 kg，emc21.1651012 j。(3)。答案：(1) (2)1.1651012 j(3)7.28 mev16两个动能均为1 mev的氘核发生正面碰撞，引起如下反应：，已知：氘核的质量为2.013 6 u，氚核的质量为3.015 6 u，氢核的质量为1.007 3 u，1原子质量单位(u)相当于931.5 mev。试求：(1)此核反应中放出的能量e为多少mev？(2)若放出的能量全部变为新生核的动能，则新生的氢核所具有的动能为多少 mev？解析：(1)emc2(22.013 6 u3.015 6 u1.007 3 u)(3108)24.005 mev(2)相互作用过程中动量守恒p1p2由能量守恒得2ekeek1ek2ek24.5 mev答案：(1)4.005 mev(2)4.5 mev17.用中子轰击36li发生核反应,生成13h和粒子,并放出4.8 mev的能量(1 u相当于931.5 mev)。(1)写出核反应方程。(2)求出质量亏损。(3)若01n和36li是以等值反向的动量相碰,则生成的13h和粒子的动能之比是多少?解析:(1)36li+01n13h+24he。(2)根据质能