2019_2020学年高中物理课时分层作业10原子核的结合能（含解析）教科版

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1、课时分层作业(十)　原子核的结合能(时间：40分钟　分值：100分)[基础达标练]一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1．下列关于平均结合能的说法正确的是(　　)A．核子数越多，平均结合能越大B．核子数越多，平均结合能越小C．结合能越大，平均结合能越大D．平均结合能越大，原子核越稳定D　[中等质量核的平均结合能比轻核和重核的平均结合能都大，故A、B、C均错误．平均结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故D正确．]2．一个质子和一个中子结合成氘核时，产生γ光子，由此可见(　　)A．氘核

2、的质量等于质子和中子的质量之和B．氘核的质量大于质子和中子的质量之和C．核子结合成原子核时会释放核能D．原子核分解成核子时会释放核能C　[由于结合时产生γ光子，即产生能量，故反应中有质量亏损，但反应过程中质量数守恒，A、B错．质子和中子统称核子，该反应为核子结合成原子核的反应，故C对，D错．]3．(多选)关于原子核的结合能与平均结合能，下列说法中正确的是(　　)A．原子核的结合能等于核子与核子之间结合成原子核时核力做的功B．原子核的结合能等于核子从原子核中分离，外力克服核力做的功C．平均结合能是核子与核子结合成原

3、子核时平均每个核子放出的能量D．不同原子核的平均结合能不同，重核的平均结合能比轻核的平均结合能大ABC　[原子核中，核子与核子之间存在核力，要将核子从原子核中分离，需要外力克服核力做功．当自由核子结合成原子核时，核力将做功，释放能量．对某种原子核，平均每个核子的结合能称为平均结合能．不同原子核的平均结合能不同．重核的平均结合能比中等质量核的平均结合能要小，轻核的平均结合能比稍重的核的平均结合能要小．综上所述，正确选项为A、B、C.]4．(多选)对公式ΔE＝Δmc2的正确理解是(　　)A．如果物体的能量减少了ΔE，

4、它的质量也一定相应减少ΔmB．如果物体的质量增加了Δm，它的能量也一定相应增加Δmc2C．Δm是某原子核在衰变过程中增加的质量D．在把核子结合成原子核时，若放出的能量是ΔE，则这些核子的质量和与组成原子核的质量之差就是ΔmABD　[一定质量对应于一定的能量，物体的能量减少了ΔE，它的质量也一定相应减少Δm，即发生质量亏损，如果物体的质量增加了Δm，它的能量一定相应增加Δmc2，所以选项A、B、D正确；某原子核在衰变时，一定发生质量亏损，所以选项C错误．]5．根据爱因斯坦的研究成果，物体的能量和质量的关系是E＝mc

5、2，这一关系叫爱因斯坦质能方程．质子的质量为mp，中子的质量为mn，氦核的质量为mα，下列关系式正确的是(　　)A．mα＝(2mp＋2mn)　　B．mα<(2mp＋2mn)C．mα>(2mp＋2mn)D．以上关系式都不正确[答案]　B　6．(多选)用质子轰击锂核(Li)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

6、0.0103uB．生成的两个α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．生成的两个α粒子的动能之和是19.5MeV，与实验相符CD　[此反应过程质量亏损Δm＝1.0073u＋7.0160u－2×4.0015u＝0.0203u，核反应中释放的能量ΔE＝Δmc2＝0.0203×931.5MeV＝18.9MeV，而生成的两个α粒子的动能之和为ΔE＋Ek质＝18.9MeV＋0.6MeV＝19.5MeV，故选项C、D均正确，选项A、B均错误．]二、非选择题(14分)7．

7、如下一系列核反应是在恒星内部发出的，p＋C→N　N→C＋e＋＋νp＋C→N　p＋N→OO→N＋e＋＋ν　p＋N→C＋α.其中p为质子，α为α粒子，e＋为正电子，ν为一种中微子．已知质子的质量为mp＝1.672648×10－27kg，α粒子的质量为mα＝6.644929×10－27kg，正电子的质量为m＝9.11×10－31kg，中微子的质量可忽略不计，真空中的光速c＝3.00×108m/s.试计算该系列核反应完成后释放的能量．[解析]　将题中的几个核反应方程左右分别相加，消去两边相同的项，上述系列反应等效为：4p

8、→α＋2e＋＋2ν，质量亏损Δm＝4mp－(mα＋2m)＝4×1.672648×10－27kg－6.644929×10－27kg－2×9.11×10－31kg＝0.043841×10－27kg释放的能量ΔE＝Δmc2＝0.043841×10－27×(3.00×108)2J≈3.95×10－12J.[答案]　3.95×10－12J[能力提升练]一、选择题(本题共4小题，每小