高中物理 第十九章 原子核 第五節(jié) 核力與結(jié)合能自我小測 新人教版選修3-5.doc

核力與結(jié)合能1關(guān)于原子核中質(zhì)子和中子的說法，正確的是（）a原子核中質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)一定相等b穩(wěn)定的重原子核里，質(zhì)子數(shù)比中子數(shù)多c原子核都是非常穩(wěn)定的d由于核力的作用范圍是有限的，以及核力的飽和性，如果繼續(xù)增大原子核，形成的核也一定是不穩(wěn)定的2關(guān)于質(zhì)能方程，下列哪些說法是正確的（）a質(zhì)量減少，能量就會增加，在一定條件下質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量b物體獲得一定的能量，它的質(zhì)量也相應(yīng)地增加一定值c物體一定有質(zhì)量，但不一定有能量，所以質(zhì)能方程僅是某種特殊條件下的數(shù)量關(guān)系d某一定量的質(zhì)量總是與一定量的能量相聯(lián)系的3質(zhì)子、中子和氘核的質(zhì)量分別為m1、m2和m3，真空中光速為c，當質(zhì)子和中子結(jié)合成氘核時，放出的能量是（）am3c2b（m1m2）c2c（m3m2m1）c2 d（m1m2m3）c24.如圖所示是原子核的平均核子質(zhì)量a與原子序數(shù)z的關(guān)系圖象，下列說法正確的是（）a若d、e能結(jié)合成f，結(jié)合過程一定要釋放能量b若d、e能結(jié)合成f，結(jié)合過程一定要吸收能量c若c、b能結(jié)合成g，結(jié)合過程一定要釋放能量d若f、c能結(jié)合成b，結(jié)合過程一定要釋放能量5中子和質(zhì)子結(jié)合成氘核時，質(zhì)量虧損為m，相應(yīng)的能量emc22.2 mev是氘核的結(jié)合能。下列說法正確的是（）a用能量小于2.2 mev的光子照射靜止氘核時，氘核不能分解為一個質(zhì)子和一個中子b用能量等于2.2 mev的光子照射靜止氘核時，氘核可能分解為一個質(zhì)子和一個中子，它們的動能之和為零c用能量大于2.2 mev的光子照射靜止氘核時，氘核可能分解為一個質(zhì)子和一個中子，它們的動能之和為零d用能量大于2.2 mev的光子照射靜止氘核時，氘核可能分解為一個質(zhì)子和一個中子，它們的動能之和不為零6在某些恒星內(nèi)，3個粒子結(jié)合成1個c，c原子的質(zhì)量是12.000 0 u，he原子的質(zhì)量是4.002 6 u。已知1 u1.661027 kg，則（）a反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損是0.007 8 ub反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損是1.291029 kgc反應(yīng)過程中釋放的能量是7.26 mevd反應(yīng)過程中釋放的能量是1.161019 j7中子n、質(zhì)子p、氘核d的質(zhì)量分別為mn、mp、md?，F(xiàn)用能量為e的射線照射靜止的氘核使之分解，反應(yīng)方程為dpn，若分解后中子、質(zhì)子的動能可視為相等，則中子的動能是（）a.（mdmpmn）c2eb.（mpmnmd）c2ec.（mdmpmn）c2ed.（mpmnmd）c2e82個質(zhì)子和1個中子結(jié)合可以生成氦3，反應(yīng)方程式為2hnhe，已知每個質(zhì)子的質(zhì)量為1.007 277 u，中子的質(zhì)量為1.008 665 u，氦核的質(zhì)量為3.002 315 u，試求氦3的結(jié)合能。9鐳核ra發(fā)生衰變放出一個粒子變?yōu)殡焙藃n。已知鐳核226質(zhì)量為226.025 4 u，氡核222質(zhì)量為222.016 3 u，放出粒子質(zhì)量為4.002 6 u。（1）寫出核反應(yīng)方程；（2）求鐳核衰變放出的能量；（3）若衰變放出的能量均轉(zhuǎn)變?yōu)殡焙撕头懦龅牧Ｗ拥膭幽?，求放出粒子的動能。參考答?. 解析：自然界中較輕的原子核，質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)大致相等，但對于較重的原子核，中子數(shù)大于質(zhì)子數(shù)，越重的元素兩者相差越多，穩(wěn)定的重原子核里，中子數(shù)要比質(zhì)子數(shù) 多。答案：d2. 解析：質(zhì)量虧損的量說明虧損的質(zhì)量以另外一種物質(zhì)形式存在，故a錯；質(zhì)能方程e mc2表明某一定量的質(zhì)量與一定量的能量是相聯(lián)系的，當物體獲得一定的能量，即能量增加某一定值時，它的質(zhì)量也相應(yīng)增加一定值，并可根據(jù)emc2進行計算，所以b、d項正確。答案：bd3. 解析：質(zhì)子和中子結(jié)合成原子核氘核時，總質(zhì)量減小了，即質(zhì)量虧損mm1m2m3。依據(jù)質(zhì)能方程可知，放出的能量為emc2（m1m2m3）c2。d項正確。答案：d4. 解析：由emc2可知，釋放能量時生成物比反應(yīng)物質(zhì)量小，反之則大。根據(jù)圖象可知，d、e結(jié)合成f，核子數(shù)不變，質(zhì)量減少，釋放能量，a選項正確。答案：a5. 解析：中子和質(zhì)子結(jié)合時放出的能量為2.2 mev，所以要使氘核分解為中子和質(zhì)子至少也需要2.2 mev的能量，所以a正確；又因為動能為標量，氘核分解為中子和質(zhì)子時，二者不可能都是靜止的，所以動能之和不為零，這一部分動能來自于光子的能量，所以b、c錯誤，d正確。答案：ad6. 解析：由題意可得核反應(yīng)方程為3hece。則核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為m（34.002 612.000 0）u0.007 8 u0.007 81.661027 kg1.291029 kg，由質(zhì)能方程得emc21.291029（3108）2 j1.1611012 j7.26 mev。故正確答案為a、b、c。答案：abc7. 解析：核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為mmdmpmn核反應(yīng)過程中釋放的能量為emc2（mdmpmn）c2質(zhì)子和中子的總動能為ekee中子的動能是總動能的一半，故選項c是正確的。答案：c8. 解析：求出反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損，再由愛因斯坦質(zhì)能方程或原子單位質(zhì)量與能量的關(guān)系即可求解。粒子結(jié)合前后的質(zhì)量虧損為m2mhmnm21.007 277 u1.008 665 u3.002 315 u0.020 904 u。方法一：由愛因斯坦質(zhì)能方程得，結(jié)合能為emc20.020 9041.660 61027（2.997 9108）2 j3.119 81012 j。方法二：由于1 u相當于931.5 mev，則結(jié)合能為e0.020 904931.5 mev19.472 1 mev。答案：3.119 81012 j或19.472 1 mev9. 解析：（1）核反應(yīng)（衰變）方程為rarnhe。（2）鐳核衰變放出的能量為emc2（226.025 44.002 6222.016 3）931.5 mev6.05 mev。（3）