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2019-2020年高中物理核力与结合能课时训练18(含解析)新人教版选修3-5
一、非标准
1.下面关于结合能和比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.比结合能越大的原子核越稳定因此它的结合能也越大C.重核与中等质量的原子核相比较重核的结合能和比结合能都大D.中等质量的原子核的结合能和比结合能均比轻核的要大答案:D
2.某核反应方程为He+X已知H的质量为
2.0136uH的质量为
3.0180uHe的质量为
4.0026uX的质量为
1.0087u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答案:B解析:由题目所给核反应方程式根据核反应过程质量数、电荷数守恒规律可得:HeXX是中子在该反应发生前反应物的总质量m1=
2.0136u+
3.0180u=
5.0316u反应后产物总质量m2=
4.0026u+
1.0087u=
5.0113u总质量减少出现了质量亏损根据爱因斯坦的质能方程可知该反应释放能量故B正确
3.多选对于核力以下说法正确的是 A.核力是弱相互作用作用力很小B.核力是强相互作用的表现是强力C.核子之间的距离小于
0.8×10-15m时核力表现为斥力因此核子不会融合在一起D.人们对核力的了解很清楚特别是在小于
0.8×10-15m时核力的变化规律更清楚答案:BC解析:核力是强相互作用的一种表现它的作用范围在
1.5×10-15m之内核力比库仑力大得多因此选项B正确A错误核力在大于
0.8×10-15m时表现为吸引力且随距离增大而减小;在距离小于
0.8×10-15m时核力表现为斥力因此核子不会融合在一起所以选项C正确人们对核力的了解还不是很清楚这是科学家们奋力攻克的堡垒故D项不正确
4.多选关于质能方程下列说法中正确的是 A.质量减少能量就会增加在一定条件下质量转化为能量B.物体获得一定的能量它的质量也相应地增加一定值C.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D.某一定量的质量总是与一定量的能量相联系的答案:BD解析:质能方程E=mc2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ΔE=Δmc2进行计算所以选项B、D正确
5.多选关于核子结合成原子核下列说法中正确的是 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答案:CD解析:由于核力为短程力只会发生在相邻核子之间故A、B错误当n个核子靠近到核力作用范围内而距离大于
0.8×10-15m的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
0.8×10-15m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
6.Co发生一次β衰变后变为Ni其衰变方程为 ;在该衰变过程中还发出频率为ν
1、ν2的两个光子其总能量为 答案CoNie hν1+ν2解析:发生一次β衰变原子核质量数不变电荷数增加1产生一个电子衰变方程为CoNie;每个光子的能量为hν总能量为hν1+ν
27.已知质子的质量是
1.008665u、中子的质量也是
1.008665u氢原子的质量是
1.007825u碳原子的原子量是
12.000000u12个核子结合成碳原子核时质量亏损是 碳原子核的比结合能是 答案:
0.098940u
7.68MeV解析:碳原子可以看成是6个氢原子与6个中子结合而成质量亏损:Δm=6×
1.007825u+6×
1.008665u-
12.000000u=
0.098940u比结合能为:=≈
7.68MeV
8.铍核在俘获一个α粒子后放出一个中子并生成一个新核已知铍核Be质量为
9.012190uα粒子质量为
4.002600u中子质量为
1.008665u1写出核反应方程;2算出释放的能量答案:1BeHen
25.71MeV解析:1核反应方程式BeHen2由题意得质量亏损Δm=
9.012190u+
4.002600u-
12.00000u+
1.008665u=
0.006125u由ΔE=Δm×
931.5MeV得释放的能量:ΔE=
0.006125×
931.5MeV=
5.71MeV
9.质子、中子和氘核的质量分别为m
1、m
2、m3质子和中子结合成氘核时发出γ射线已知普朗克常量为h真空中光速为c则γ射线的频率ν是多少答案:解析:核反应中释放的能量ΔE=Δmc2以释放光子的形式释放出来由于光子的能量为hν依能量守恒定律可知hν=Δmc2据此便可求出光子的频率质子和中子结合成氘核H+γ这个核反应的质量亏损Δm=m1+m2-m3根据爱因斯坦质能方程ΔE=Δmc2此核反应放出的能量ΔE=m1+m2-m3c2以γ射线形式放出由E=hν得ν=。