2019學(xué)年高中物理人教版選修3-5練習(xí)：19原子核5

1、05 課后課時精練JICHLUIMGUAN 1 .下列說法準(zhǔn)確的是（）（）A. 中子不帶電，故相鄰中子間無核力作用B. 由 E = mc2可知：質(zhì)量和能量可以相互轉(zhuǎn)化C.B衰變是由弱相互作用引起的D. 比結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定E. 核力表現(xiàn)為吸引力，與萬有引力性質(zhì)相同F(xiàn). 核反應(yīng)過程中一定存有質(zhì)量虧損，一定有核能釋放解析：質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子，中子間也有核力作用， A 錯。公 式 E=mc2指能量與質(zhì)量存有正比關(guān)系，B 錯，核力與萬有引力是性質(zhì) 完全不同的兩種力，E 錯，由比結(jié)合能圖象可知，F(xiàn) 錯。答案：CD2. 氦原子核由兩個質(zhì)子與兩個中子組成，這兩個質(zhì)子之間存有著 萬有引力、庫侖力和核力

2、，則 3 種力從大到小的排列順序是（）（）A.核力、萬有引力、庫侖力 B.萬有引力、庫侖力、核力 C.庫侖力、核力、萬有引力D.核力、庫侖力、萬有引力解析：核力為強(qiáng)相互作用力。答案：D3. 關(guān)于質(zhì)能方程，下列說法準(zhǔn)確的是（）（）A. 愛因斯坦質(zhì)能方程反映了物體的質(zhì)量就是能量，它們之間可以 相互轉(zhuǎn)化B. 由 E = mc2可知，能量與質(zhì)量之間存有著正比關(guān)系，可以用物體的質(zhì)量作為它所蘊(yùn)藏的能量的量度C .核反應(yīng)中發(fā)現(xiàn)的“質(zhì)量虧損”是消失的質(zhì)量轉(zhuǎn)變成了能量D.因在核反應(yīng)中產(chǎn)生能量，有質(zhì)能的轉(zhuǎn)化，所以系統(tǒng)只有質(zhì)量數(shù) 守恒，系統(tǒng)的總能量和總質(zhì)量并不守恒解析：根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知，物體具有的能量與質(zhì)量

3、有簡 單的正比關(guān)系。物體質(zhì)量增大，能量也增大，認(rèn)為能量與質(zhì)量可以相 互轉(zhuǎn)化的觀點是錯誤的，故 A、C 錯，B 對；在核反應(yīng)中系統(tǒng)的總能 量是守恒的，故 D錯。質(zhì)能方程中反映的是能量與質(zhì)量的對應(yīng)關(guān)系，但不能理解為能量轉(zhuǎn)化為質(zhì)量，也不能認(rèn)為質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量。答案：B4.科學(xué)研究表明，自然界存有四種基本相互作用，我們知道分子 之間也存有相互作用的引力和斥力，那么分子力實質(zhì)上屬于（）（）A .引力相互作用B.電磁相互作用C .強(qiáng)相互作用和弱相互作用的共同作用D.四種基本相互作用的共同作用解析：分子力作用范圍約在 1010m 數(shù)量級上，強(qiáng)相互作用和弱相 互作用都是短程力，作用范圍在 10_15m 和 10

4、_18m 之內(nèi)，在這個距離 上分子力不存有。在這個范圍內(nèi)引力相互作用和電磁相互作用都存有，但因為電磁力遠(yuǎn)大于萬有引力，引力相互作用可以忽略不計，所以分 子力本質(zhì)上屬于電磁相互作用。故準(zhǔn)確答案為 B。答案：B5 .如圖所示是原子核的平均核子質(zhì)量 A 與原子序數(shù) Z 的關(guān)系圖象，下列說法準(zhǔn)確的是（）（）A. 若 D、E 能結(jié)合成 F,結(jié)合過程一定要釋放能量B. 若 D、E 能結(jié)合成 F,結(jié)合過程一定要吸收能量C .若 C、B 能結(jié)合成 A,結(jié)合過程一定要釋放能量D .若 F、C 能結(jié)合成 B,結(jié)合過程一定要釋放能量解析：D、E 平均核子質(zhì)量大于 F 平均核子質(zhì)量，D、E 結(jié)合成 F , 出現(xiàn)質(zhì)量虧

5、損，要釋放能量，A 對 B 錯，C、B 結(jié)合成 A，F(xiàn)、C 結(jié)合 成 B 都是質(zhì)量增加,結(jié)合過程要吸收能量, C、 D 錯。答案： A6.個鈹原子核( (：Be)從最靠近核的 K 層電子軌道上俘獲一個電 子后發(fā)生衰變，生成一個鋰核( (3Li)，并放出一個不帶電的、質(zhì)量接近 零的中微子乜(質(zhì)量不計),人們把這種衰變叫做鈹核的 EC 衰變，核反 應(yīng)方程為：Be+-0e【Li+v。已知一個鈹原子質(zhì)量為 ml, 一個鋰 原子質(zhì)量為 m2, 一個電子質(zhì)量為 me,光速為 c,則一個鈹原子核發(fā)生 上述核反應(yīng)釋放的能量為()22A. (m1m2)c2B. (m1+ me+ m2)c222C.(m1+ me

6、 m2) c2D. (m2m1me)c2解析：鈹原子核的質(zhì)量為 ml 4me,鋰原子核的質(zhì)量為 m2- 3me, 則質(zhì)量虧損為( (mi 4me+ me) (m2 3me) = mi m?，故核反應(yīng)中釋放的能量為 (m1 m2)c2。 A 項準(zhǔn)確。答案： A7 .原子質(zhì)量單位為 u,1 u 相當(dāng)于 931.5 MeV 的能量，真空中光速 為 c。當(dāng)質(zhì)量分別為 m1kg 和 m2kg 的原子核結(jié)合為質(zhì)量為 M kg 的原 子核時,釋放出的能量是 ()2A. (M m1 m2)u c JB.(m1+m2M )ux931.5 JC.(mi+ m2 M )C JD.(mi+m?M)x931.5 eV解

7、析：在核能計算時，如果質(zhì)量單位是 kg,則用 圧=mc2進(jìn)行 計算，單位是 J；若質(zhì)量單位是 u，則利用 圧=Anx931.5 MeV 進(jìn)行 計算，則選項C 準(zhǔn)確。答案：C8.中子質(zhì)量為 1.0087 u,質(zhì)子質(zhì)量為 1.0073 u,氘核的質(zhì)量為 2.0136 u,1 個中子和 1 個質(zhì)子結(jié)合成氘核時發(fā)生的質(zhì)量虧損是 _ kg,釋放的能量為_J (計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，1 u= 1.7X1027kg)解析：由AE =Amc2求解，Am=(1.0087+1.0073- 2.0136)u=0.0024 u=0.0024X1.7X10-27kg=4.1x10-30kg,AE= Amc2=(4.

8、1x10-30)x(3x108)2=3.7X10-13J。答案：4.1x10-303.7X10-139. 一個質(zhì)子和一個中子聚變結(jié)合成一個氘核，同時輻射一個 丫光 子。已知質(zhì)子、中子、氘核的質(zhì)量分別為 mm2、m3，普朗克常量為 h,真空中的光速為 c。下列說法準(zhǔn)確的是()()A .核反應(yīng)方程是；H +0nf1H + 丫B.聚變反應(yīng)中的質(zhì)量虧損Am= m“+ m2-m3C .輻射出的丫光子的能量 E = (m3 m1-m2) )cD 丫光子的波長入=mi+ m2- m3c2解析：根據(jù)核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒可知該核反應(yīng) 方程為：；H +0n-2H +丫，故選項 A 錯誤；聚變過程中輻

9、射出 丫光子, 質(zhì)量虧損 如=mi+ m2 m3，故選項 B 準(zhǔn)確；由質(zhì)能方程知，輻射出的丫光子的能量 E = （mi+ m2 m3）c2，故選項 C 錯誤；由 E =嚴(yán)知，丫2mi+ m2 m3c光子的波長匕 故選項 D 錯誤答案：B10. 一個電子（質(zhì)量為 m、電荷量為一 e）和一個正電子（質(zhì)量為 m、電荷量為 e） ,以相等的初動能 Ek相向運(yùn)動， 并撞到一起， 發(fā)生“湮滅”，產(chǎn)生兩個頻率相同的光子，設(shè)產(chǎn)生的光子頻率為v若這兩個光子的能 量都為hv,動量分別為 p 和 p，下面關(guān)系中準(zhǔn)確的是（）（）A.hv=mc2,p=p12/B.hv=?mc,p=pC.hv=mc+Ek,p= pD.h

10、v=2（mc2+Ek）,p= p解析：能量守恒定律和動量守恒定律為普適定律，故以相等動能 相向運(yùn)動發(fā)生碰撞而湮滅的正負(fù)電子總能量為：2Ek+ 2mc2,化為兩個光子后，總動量守恒，為零，故 p= p，且 2Ek+ 2mc2= 2hv,即 hv=Ek+mc2。答案：C11. 原來靜止的原子核bX 發(fā)生a衰變時，放出a粒子的動能為 E0。假設(shè)衰變時產(chǎn)生的能量全部以動能的形式釋放出來，貝 S 在此衰變 過程中的質(zhì)量虧損是（）（）解析：“粒子與新核質(zhì)量之比為 a衰變過程滿足動量守恒, 有 mava=m 新 V 新，即a粒子與新核動量大小相等，根據(jù)動量和動能24的關(guān)系p=2mEk可知，新核的動能為匚 4

11、 民。由質(zhì)能方程屋二如 C2,+“E) )得 Zm=, D 項準(zhǔn)確。答案：D12.靜止的氮核1；N 被速度是 v0 的中子0n 擊中生成甲、 乙兩核。已知甲、乙兩核的速度方向同碰撞前中子的速度方向一致，甲、乙兩 核動量之比為 1 : 1,動能之比為 1 : 4,它們沿垂直磁場方向進(jìn)入勻強(qiáng) 磁場做圓周運(yùn)動，其半徑之比為 1 : 6。問：甲、乙各是什么核，速度 各是多大？寫出核反應(yīng)方程。解析：設(shè)甲、乙兩核的質(zhì)量分別為 m 甲、m乙,電荷量分別為 q 甲、 q乙。由動量與動能關(guān)系 p= 2mEk 和 p甲=p乙,可得 m甲：m乙=Ek乙：Ek甲=4 : 1因為 m 甲+ m乙=15m0, q甲+ q乙=7e所以 m 甲=12mo, m乙=3m0, q甲=6e, q乙=e又由 R=m