2024-2025學(xué)年新教材高中物理第五章原子核3核力與結(jié)合能課后習(xí)題含解析新人教版選擇性必修第三冊

PAGE4-核力與結(jié)合能課后篇鞏固提升基礎(chǔ)鞏固1.(多選)下列說法正確的是()A.除

1B.與較輕或較重的核相比,中等大小的核更穩(wěn)定C.比結(jié)合能大小反映核的穩(wěn)定程度D.比結(jié)合能越小的原子核越穩(wěn)定解析除

1答案ABC2.(多選)一個質(zhì)子和一個中子結(jié)合成氘核,同時放出γ光子,核反應(yīng)方程是

11H+0A.反應(yīng)后氘核的質(zhì)量肯定小于反應(yīng)前質(zhì)子和中子的質(zhì)量之和B.反應(yīng)前后的質(zhì)量數(shù)不變,因而質(zhì)量不變C.反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)不變,但會出質(zhì)量虧損D.γ光子的能量為Δmc2,Δm為反應(yīng)中的質(zhì)量虧損,c為光在真空中的速度解析核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)及能量均守恒,由于反應(yīng)中要釋放核能,會出現(xiàn)質(zhì)量虧損,反應(yīng)中氘核的質(zhì)量肯定小于反應(yīng)前質(zhì)子和中子的質(zhì)量之和,所以質(zhì)量不守恒,但質(zhì)量數(shù)不變,且能量守恒,釋放的能量會以光子的形式向外釋放,故正確選項為A、C、D。答案ACD3.雷蒙德·戴維斯因探討來自太陽的電子中微子(νe)而獲得了2002年諾貝爾物理學(xué)獎。他探測中微子所用的探測器的主體是一個貯滿615t四氯乙烯(C2Cl4)溶液的巨桶。電子中微子可以將一個氯核轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€氬核,其核反應(yīng)方程式為νe+1737Cl→

1837Ar+-10e,已知

1737Cl核的質(zhì)量為36.95658u,1837Ar核的質(zhì)量為36.95691u,A.0.82MeV B.0.31MeVC.1.33MeV D.0.51MeV解析先計算出核反應(yīng)過程中的質(zhì)量增加:Δm=36.95691u+0.00055u-36.95658u=0.00088u,再由愛因斯坦的質(zhì)能方程得所須要的能量:ΔE=Δmc2=0.00088u×931.5MeV=0.82MeV,故選項A是正確的。答案A4.(多選)關(guān)于質(zhì)能方程,下列哪些說法是正確的()A.質(zhì)量削減,能量就會增加,在肯定條件下質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量B.物體獲得肯定的能量,它的質(zhì)量也相應(yīng)地增加肯定值C.物體肯定有質(zhì)量,但不肯定有能量,所以質(zhì)能方程僅是某種特別條件下的數(shù)量關(guān)系D.肯定量的質(zhì)量總是與肯定量的能量相聯(lián)系的解析質(zhì)能方程E=mc2表明某肯定量的質(zhì)量與肯定量的能量是相聯(lián)系的,當(dāng)物體獲得肯定的能量,即能量增加某肯定值時,它的質(zhì)量也相應(yīng)增加肯定值,并可依據(jù)ΔE=Δmc2進行計算,故B、D對。答案BD5.歷史上第一次利用加速器實現(xiàn)的核反應(yīng),是用加速后動能為0.5MeV的質(zhì)子

11H轟擊靜止的

ZAX,生成兩個動能均為8.9MeV的

24He。(1MeV=1.(1)上述核反應(yīng)方程為。

(2)質(zhì)量虧損為。

解析(1)依據(jù)電荷數(shù)守恒與質(zhì)量數(shù)守恒則核反應(yīng)方程為

11H(2)依據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程:Δm=ΔEc2=(8.9×2-答案(1)11H+37X→224He實力提升1.(2024山西晉中一模)原子核的比結(jié)合能隨質(zhì)量數(shù)的變更圖像如圖所示,依據(jù)該曲線對核能的相識正確的是()A.質(zhì)量數(shù)越大,比結(jié)合能越大B.質(zhì)量較小的輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的重核時要汲取能量;質(zhì)量較大的重核分裂成質(zhì)量較小的輕核時要放出能量C.質(zhì)量較大的重核和質(zhì)量較小的輕核比結(jié)合能都較小,且輕核的比結(jié)合能還有些起伏D.一重原子核衰變成α粒子和另一原子核,衰變產(chǎn)物的質(zhì)量之和肯定大于原來重核的質(zhì)量解析依據(jù)質(zhì)能方程可知,輕核的聚變和重核的裂變過程,都存在質(zhì)量虧損,都向外界放出能量,故B錯誤;依據(jù)題干圖像可知,當(dāng)質(zhì)量較小時,比結(jié)合能隨著質(zhì)量的增加而增大,但在

36Li處減小;當(dāng)質(zhì)量較大時,比結(jié)合能隨著質(zhì)量的增加而減小,故A錯誤、C正確;一重原子核衰變成α粒子和另一原子核,該過程中要釋放能量,依據(jù)質(zhì)能方程可知衰變產(chǎn)物的質(zhì)量之和答案C2.某核反應(yīng)方程為

12H+13H→24He+X。已知

12H的質(zhì)量為2.0136uA.X是質(zhì)子,該反應(yīng)釋放能量B.X是中子,該反應(yīng)釋放能量C.X是質(zhì)子,該反應(yīng)汲取能量D.X是中子,該反應(yīng)汲取能量解析由題目所給核反應(yīng)方程式,依據(jù)核反應(yīng)過程質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒規(guī)律,可得

12H+13H→24He+01X,則X為中子,在該反應(yīng)發(fā)生前反應(yīng)物的總質(zhì)量m1=2答案B3.靜止的氡核

86222Rn放出α粒子后變成釙核

84218Po,α粒子動能為Eα。若衰變放出的能量全部變?yōu)榉礇_核和α粒子的動能,真空中的光速為A.2109C.111109·解析α粒子和反沖核的總動能E=Eα+4218Eα=111109由ΔE=Δmc2得Δm=111E答案C4.三個α粒子結(jié)合成一個碳12,已知碳原子的質(zhì)量為12.0000u,氦原子的質(zhì)量為4.0026u。(1)寫出核反應(yīng)方程。(2)這個核反應(yīng)放出的能量是多少焦耳?(3)這個能量為多少MeV?解析反應(yīng)前后的質(zhì)量發(fā)生變更,依據(jù)ΔE=Δmc2可求解出結(jié)論。(1)324He→612(2)Δm=3×4.0026u-12.0000u=0.