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1、2019-2020年高中物理第十九章原子核5核力与结合能课时训练新人教版选修题组一 核力、四种基本相互作用1.核子结合成原子核或原子核分解为核子时,都伴随着巨大的能量变化,这是因为( )A.原子核带正电,电子带负电,电荷间存在很大的库仑力B.核子具有质量且相距很近,存在很大的万有引力C.核子间存在着强大的核力D.核子间存在着复杂的磁力解析:核子结合成原子核或原子核分解为核子都有核力在做功,只有核子间存在着强大的核力,才伴随着巨大的能量变化,因为功是能量转化的量度,有巨大的能量变化,就得做功多,所以选C。答案:C2.(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
2、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
3、平衡,故D正确。答案:CD题组二 结合能与比结合能3.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解析:根据结合能与比结合能的定义可知,只有D正确。答案:D4.下列关于原子和原子核的说法正确的是( )A.β衰变现象说明电子是原子核的组成部分B.玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化C.放射性元素的半衰期随温度的升高而变短D.比结合能越小表示原子核中的核子结合
4、得越牢固解析:β衰变是原子核内一个中子转化为一个质子,同时放出一个电子,核反应方程为H+e,选项A错误;放射性元素的半衰期不随外界温度、压强等发生改变,选项C错误;比结合能越大,核子结合的越牢固,选项D错误。答案:B题组三 核能、爱因斯坦质能关系方程5.下列说法正确的是( )A.自由核子结合成原子核时,一定遵循质量守恒B.在发生核反应时,反应前物质的总质量一定等于反应后所生成物质的总质量C.发生核反应时,反应前的总质量大于反应后的总质量,这个反应是放能反应D.发生核反应时,反应前的总质量大于反应后的总质量,这个反应必须吸收能量才能发生核反应解析:核反应过程满足电荷数守恒和质量数守恒,其中质
5、量数守恒并不是质量守恒。核反应过程中往往伴随着质量亏损,并有能量变化。若反应后质量减小,则释放出能量,反之则吸收能量,所以选项C正确。答案:C6.一个α粒子轰击一个硼B变成一个未知粒子和碳14,还放出0.75×106eV的能量,写出核反应方程式 ,反应过程中质量亏损为 kg。 解析:根据质量数守恒和电荷数守恒可以写出核反应方程为HeH;由爱因斯坦质能方程ΔE=Δmc2得Δm=,代入数据计算得Δm=1.3×10-30kg。答案HeH 1.3×10-307.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ν1、ν2的两个光子,其总能量为
6、 。 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CoNi+e;每个光子的能量为hν,总能量为h(ν1+ν2)。答案CoNie h(ν1+ν2)8.镭核Ra发生衰变放出一个粒子变为氡核Rn。已知镭核226质量为226.0254u,氡核222质量为222.0163u,放出粒子质量为4.0026u(1u相当于931.5MeV)。(1)写出核反应方程;(2)求镭核衰变放出的能量。解析:(1)核反应(衰变)方程为RaRnHe。(2)镭核衰变放出的能量为ΔE=Δmc2=(226.0254-4.0026-222.0163)×931.5MeV=6.05MeV。 答案:(1
7、RaRnHe (2)6.05MeV(建议用时:30分钟)1.关于原子核内的核力和库仑力,下列说法中正确的是( ) A.组成U核的核子中任何两个核子之间都存在着不可忽略的核力的作用B.组成U核的中子中任何两个中子之间都存在着不可忽略的核力的作用C.组成U核的质子中任何两个质子之间都存在着不可忽略的库仑力的作用D.组成U核的质子中任何两个质子之间,除库仑力之外还都存在着不可忽略的核力作用
