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《2019-2020学年高中物理第十九章原子核5核力与结合能练习含解析新人教版选修3.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、5核力与结合能基础巩固1.下列对核力的认识正确的是( ) A.任何物体之间均存在核力B.核力广泛存在于自然界中的核子之间C.核力只存在于质子之间D.核力只发生在相距1.5×10-15m内的核子之间,大于0.8×10-15m为吸引力,而小于0.8×10-15m为斥力解析由核力的特点知道,只有相距1.5×10-15m内的核子之间才存在核力,核力发生在质子与质子、质子与中子及中子与中子之间,由此知D正确,A、B、C错误。答案D2.(多选)对结合能、比结合能的认识,下列说法正确的是( )A.有的原子核
2、没有结合能B.自由核子结合为原子核时,要释放能量C.结合能越大的原子核越稳定D.比结合能越大的原子核越稳定解析由自由核子结合成原子核的过程中,核力做正功,释放出能量,反之,将原子核分开变为自由核子需要赋予它相应的能量,该能量即为结合能,故A错误,B正确;对核子较多的原子核的结合能越大,但它的比结合能不一定大,比结合能的大小反映了原子核的稳定性,故C错误,D正确。答案BD3.根据爱因斯坦的研究成果,物体的能量和质量的关系是E=mc2,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
3、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B4.为了直接验证爱因斯坦狭义相对论中著名的质能方程E=mc2,科学家用中子轰击硫原子,分别测出原子捕获中子前后质量的变化以及核反应过程中放出的能量,然后进行比较,精确验证了质能方程的正确性。设捕获中子前的原子质量为m1,捕获中子后的原子质量为m2,被捕获的中子质量为m3,核反应过程放出的能量为ΔE,则这一实验需验证的关系式是( )A.ΔE=(m1-m2-m3)c2B.ΔE=(m1+m3-m2)c2C.Δ
4、E=(m2-m1-m3)c2D.ΔE=(m2-m1+m3)c2解析反应前的质量总和为m1+m3,质量亏损Δm=m1+m3-m2,核反应释放的能量ΔE=(m1+m3-m2)c2,选项B正确。答案B5.某核反应方程 12H+13H→24He+X。已知 12H的质量为2.0136u,13H的质量为3.0180u,24He的质量为4.0026u,X的质量为1.0087u。则下列说法中正确的是( )A.X是质子,该反应释放能量B.X是中子,该反应释放能量C.X是质子,该反应吸收能量D.X是中子,该反应吸收能量解析由核反应规律可知X是中
5、子,因为Δm=(2.0136+3.0180-4.0026-1.0087)u=0.0203u,由ΔE=Δmc2,知反应为放能反应,B选项正确。答案B6.用质子轰击锂核(37Li)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,已知质子的初动能是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的能量,则下列叙述正确的是( )A.此反应过程质量减少0.0103uB.若生成的两个α粒子的动能之和是18.3MeV,与质能方程相符C.若核反应中释放的能量
6、是18.9MeV,与质能方程不相符D.若生成的两个α粒子的动能之和是19.5MeV,与质能方程相符答案D7.为确定爱因斯坦的质能方程ΔE=Δmc2的正确性,设计了如下实验:用动能为E1=0.60MeV的质子轰击静止的锂核 37Li,生成两个α粒子,测得两个α粒子的动能之和为E2=17.9MeV,已知质子、α粒子、锂核的质量分别取mp=1.0073u、mα=4.0026u、mLi=7.0160u。(1)写出核反应方程。(2)通过计算说明ΔE=Δmc2正确。(1u=1.6606×10-27kg)解析(1)核反应方程为 37Li+1
7、1H→224He(2)核反应的质量亏损:Δm=mLi+mp-2mα=7.0160u+1.0073u-2×4.0026u=0.0181u由质能方程可得与质量亏损相当的能量:ΔE=Δmc2=0.0181×1.6606×10-27×(3×108)2J=16.9MeV而系统增加的能量:ΔE'=E2-E1=17.3MeV这些能量来自核反应中,在误差允许的范围内可认为相等,所以ΔE=Δmc2正确。答案(1)37Li+11H→224He (2)见解析能力提升1.雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的电子中微子(νe)而获得了2002年度诺贝尔物理学
8、奖。他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615t四氯乙烯(C2Cl4)溶液的巨桶。电子中微子可以将一个氯核转变为一个氩核,其核反应方程式为νe+1737Cl→1837Ar+-10e,已知 1737Cl核的质量为36.95658u,1837Ar核的质量为36.95691u,
