高中物理 第十九章 原子核 5 核力与结合能自主训练 新人教版选修3-5

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1、5核力与结合能自主广场我夯基我达标1.在下列四个核反应中，x表示了中子的是（）A.+→+xB.C.D.思路解析：可利用质量数守恒和电荷守恒判断．在核反应中可根据质量数守恒和电荷数守恒，求出未知粒子的质量数和电荷数，只要该粒子质量数为1、电荷数为0，那么就为中子，由此可得出答案为B、C、D．答案：BCD2.α粒子轰击硼10后，生成氮13，放出x粒子，而氮13是不稳定的，它放出y粒子而变成碳13，那么x粒子和y粒子分别是()A.质子和中子B．质子和正电子C.中子和电子D．中子和正电子思路解析：可根据质量数守恒和电

2、荷数守恒判断出x、y：得知，x为．得知，y为.x为中子，y为正电子，故答案为D．答案：D3.用质子轰击锂核()生成两个α粒子，以此进行有名的验证爱因斯坦质能方程的实验．已知质子初动能是0．6MeV，质子、α粒子和锂核的质量分别是1．0073u、4．0015u和7．0160u．已知1u相当于931．5MeV，则下列叙述中正确的是()A．此反应过程质量减少0．0103uB．生成的两个。粒子的动能之和是18．3MeV，与实验相符C．核反应中释放的能量是18．9MeV，与实验相符D．若生成的两个α粒子的动能之和是19

3、．5MeV，与实验相符思路解析：可先求出质量亏损，再由质能方程计算出核反应所释放的能量，并进行逐项判定．答案：CD4.一个α粒子击中一个硼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．思路解析：根据质量数和电荷数守恒可以写出核反应方程为；由爱因斯坦的质能方程ΔE=Δmc2，得Δm=，代入数据计算得Δm=1．3×10-30kg.答案：1.3×10-30kg5.对公式ΔE=Δmc2，下列说法中正确的是()

4、A.能量可以转化为质量B．质量可以转化为能量C.能量的转化与质量的转化是成比例的D．在核反应中，能量与质量都不守恒思路解析：ΔE=Δmc2只是说明质量和释放出核能这两种现象间的联系，并不是说明物体的质量和能量之间存在着相互转化关系，故A、B项错误，C项正确.我们都知道，在核反应中，能量和质量并不违反守恒定律，故D错误.答案：C6.1993年，中国科学院上海原子核研究所制得了一种新的铂元素的同位素.制取过程如下：(1)用质子轰击铍产生快中子．(2)用快中子轰击汞，反应过程可能有两种：①生成，放出氦原子核；②生成

5、，放出质子、中子，(3)生成的铂发生两次衰变，变成稳定的原子核汞，写出上述核反应方程式．思路解析：此题只要严格按照写核反应的原则进行，一般不会出错的.写核反应方程的原则是：（1）质量数守恒和电荷数守恒；（2）中间用箭头，不能写成等号.因两端仅仅是质量数守恒，没有体现质量相等；也不能仅画一条横线，因箭头的方向还表示核反应进行的方向；（3）能量守恒，但中学阶段不作要求；（4）核反应必须是实验能够发生的，不能毫无根据地随意乱写未经实验证实的核反应方程.答案：（1）(2)①②(3)我综合我发展7.两个中子和两个质子结

6、合成一个氦核，同时释放一定的核能，若已知中子质量为1．0087u，质子质量为1．0773u，氦核质量为4．0026u．试计算用中子和质子生成1kg的氦时，要释放的核能．思路解析：计算核能的步骤一般是：首先，写出核反应方程；其次，计算质量亏损Δm；然后根据质能方程ΔE=Δmc2计算核能.若Δm以原子核质量单位（u）为单位，可直接用ΔE=Δm(u)×931.5MeV计算，此法较快而且常用.两个中子和两个质子结合成氦核的反应方程如下：,质量亏损Δm=2×1.0087u+2×1.0073u-4.0026u=0.029

7、4u放出的核能ΔE=0.0294×931.5MeV=27.386MeV,生成1kg氦释放的总核能：E=×6.02×1023×27.386×106×1.6×10-19J=6.59×1014J.答案：6.59×1014J8.云室处在磁感应强度为月的匀强磁场中，一静止的质量为M的原子核在云室中发生一次α衰变，α粒子的质量为m，电荷量为q，其运动轨迹在与磁场垂直的平面内．现测得α粒子运动的轨道半径为R，试求在衰变过程中的质量亏损．(注意：涉及动量问题时，亏损的质量可以不计)思路解析：带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，可

8、求出其轨道半径R=，可得到v=，由ΔE=可求出产生的能量，再由质能方程可求出质量亏损.由洛伦兹力和牛顿定律可得Bqv=；式中v为α粒子的运动的速度.设v′为反冲核的速度，由动量守恒定律可得（M-m）v′=mv，由题意知，此处不考虑质量亏损.在衰变过程中，α粒子的反冲核的动能均来自于质量亏损，即Δmc2=解得：Δm=答案：9.原来静止的质量为m0的原子核，放出α粒子后转变为质量为m1，的原子核，该新核