高中物理 19.5 核力与结合能课后课时精练 新人教版选修3-5

19.5 核力与结合能课后课时精练 1下列说法正确的是()A. 中子不带电，故相邻中子间无核力作用B. 由Emc2可知：质量和能量可以相互转化C. 衰变是由弱相互作用引起的D. 比结合能越大的原子核越稳定E. 核力表现为吸引力，与万有引力性质相同F. 核反应过程中一定存在质量亏损，一定有核能释放解析：质子和中子统称为核子，中子间也有核力作用，A错。公式Emc2指能量与质量存在正比关系，B错，核力与万有引力是性质完全不同的两种力，E错，由比结合能图象可知，F错。答案：CD2氦原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，则3种力从大到小的排列顺序是()A. 核力、万有引力、库仑力B. 万有引力、库仑力、核力C. 库仑力、核力、万有引力 D. 核力、库仑力、万有引力解析：核力为强相互作用力。答案：D3关于质能方程，下列说法正确的是()A爱因斯坦质能方程反映了物体的质量就是能量，它们之间可以相互转化B由Emc2可知，能量与质量之间存在着正比关系，可以用物体的质量作为它所蕴藏的能量的量度C核反应中发现的“质量亏损”是消失的质量转变成了能量D因在核反应中产生能量，有质能的转化，所以系统只有质量数守恒，系统的总能量和总质量并不守恒解析：根据爱因斯坦质能方程可知，物体具有的能量与质量有简单的正比关系。物体质量增大，能量也增大，认为能量与质量可以相互转化的观点是错误的，故A、C错，B对；在核反应中系统的总能量是守恒的，故D错。质能方程中反映的是能量与质量的对应关系，但不能理解为能量转化为质量，也不能认为质量转化为能量。答案：B4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：B5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A，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：D、E平均核子质量大于F平均核子质量，D、E结合成F，出现质量亏损，要释放能量，A对B错，C、B结合成A，F、C结合成B都是质量增加，结合过程要吸收能量，C、D错。答案：A6一个铍原子核(Be)从最靠近核的K层电子轨道上俘获一个电子后发生衰变，生成一个锂核(Li)，并放出一个不带电的、质量接近零的中微子e(质量不计)，人们把这种衰变叫做铍核的EC衰变，核反应方程为：BeeLie。已知一个铍原子质量为m1，一个锂原子质量为m2，一个电子质量为me，光速为c，则一个铍原子核发生上述核反应释放的能量为()A(m1m2)c2 B(m1mem2)c2C(m1mem2)c2 D(m2m1me)c2解析：铍原子核的质量为m14me，锂原子核的质量为m23me，则质量亏损为(m14meme)(m23me)m1m2，故核反应中释放的能量为(m1m2)c2。A项正确。答案：A7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的原子核结合为质量为M kg的原子核时，释放出的能量是()A(Mm1m2)uc2 JB(m1m2M)u931.5 JC(m1m2M)c2 JD(m1m2M)931.5 eV解析：在核能计算时，如果质量单位是kg，则用Emc2进行计算，单位是J；若质量单位是u，则利用Em931.5 MeV进行计算，则选项C正确。答案：C8中子质量为1.0087 u，质子质量为1.0073 u，氘核的质量为2.0136 u,1个中子和1个质子结合成氘核时发生的质量亏损是_kg，释放的能量为_J。(计算结果保留两位有效数字，1 u1.71027 kg)解析：由Emc2求解，m(1.00871.00732.0136)u0.0024 u0.00241.71027 kg4.11030 kg，Emc2(4.11030)(3108)23.71013 J。答案：4.110303.710139一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个光子。已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c。下列说法正确的是()A核反应方程是HnHB聚变反应中的质量亏损mm1m2m3C辐射出的光子的能量E(m3m1m2)cD光子的波长解析：根据核反应过程中质量数守恒、电荷数守恒可知该核反应方程为：HnH，故选项A错误；聚变过程中辐射出光子，质量亏损mm1m2m3，故选项B正确；由质能方程知，辐射出的光子的能量E(m1m2m3)c2，故选项C错误；由E知，光子的波长，故选项D错误。答案：B10一个电子(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，设产生的光子频率为，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解析：能量守恒定律和动量守恒定律为普适定律，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。答案：C11原来静止的原子核X发生衰变时，放出粒子的动能为E0。假设衰变时产生的能量全部以动能的形式释放出来，则在此衰变过程中的质量亏损是()解析：粒子与新核质量之比为；衰变过程满足动量守恒，有mvm新v新，即粒子与新核动量大小相等，根据动量和动能的关系p22m Ek可知，新核的动能为E0。由质能方程Emc2，得m，D项正确。答案：D12静止的氮核N被速度是v0的中子n击中生成甲、乙两核。已知甲、乙两核的速度方向同碰撞前中子的速度方向一致，甲、乙两核动量之比为11，动能之比为14，它们沿垂直磁场方向进入匀强磁场做圆周运动，其半径之比为16。问：甲、乙各是什么核，速度各是多大？写出核反应方程。解析：设甲、乙两核的质量分别为m甲、m乙，电荷量分别为q甲、q乙。由动量与动能关系p和p甲p乙，可得m甲m乙Ek乙Ek甲41又由R，可得q甲q乙R乙R甲61因为m甲m乙15m0，q甲q乙7e所以m甲12m0，m乙3m0，q甲6e，q乙e甲为C，乙为H由动量守恒定律，可得m0v0m甲v甲m乙v乙将m甲12m0，m乙3m0代入，解得v甲，v乙核反应方程为NnCH。答案：甲为C，乙为H甲的速度v甲，乙的速度v乙核反应方程为NnCH