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1、《核力與結(jié)合能》同步練習(xí)
一、非標(biāo)準(zhǔn)
1. 下面關(guān)于結(jié)合能和比結(jié)合能的說法中,正確的是 ( )
A. 核子結(jié)合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量稱為結(jié)合能
B. 比結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定,因此它的結(jié)合能也越大
C. 重核與中等質(zhì)量的原子核相比較,重核的結(jié)合能和比結(jié)合能都大 D. 中等質(zhì)量的原子核的
結(jié)合能和比結(jié)合能均比輕核的要大 答案 : D
2.某核反應(yīng)方程為He+X。已知H的質(zhì)量為2. 013 6 uH勺質(zhì)量為3. 018 0 uHe的質(zhì)量為4. 002 6 u, X勺質(zhì)量為1.008 7 u。則下列說法中正確的是 ( )
A.X是質(zhì)子,該反應(yīng)釋放能量
B.
2、X是中子,該反應(yīng)釋放能量
C.X是質(zhì)子,該反應(yīng)吸收能量
D.X是中子,該反應(yīng)吸收能量
答案 : B
解析 : 由題目所給核反應(yīng)方程式,根據(jù)核反應(yīng)過程質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒規(guī)律,可得 :
HeX,雙中子,在該反應(yīng)發(fā)生前反應(yīng)物的總質(zhì)量 m=2.013 6 u+3. 018 0 u=5. 031 6
u,反應(yīng)后產(chǎn)物總質(zhì)量 m=4. 002 6 u+1.008 7 u=5.011 3 u,總質(zhì)量減少,出現(xiàn)了質(zhì)量虧 損,根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程可知,該反應(yīng)釋放能量。故 B正確。
3. (多選 )對于核力,以下說法正確的是 ( )
A. 核力是弱相互作用,作用力很小
B. 核力是強(qiáng)相互作用的表
3、現(xiàn),是強(qiáng)力
C.核子之間的距離小于0. 8X10-15 mW,核力表現(xiàn)為斥力,因此核子不會融合在一起
d.人們對核力的了解很清楚,特別是在小于 0.8X10-15 m寸核力的變化規(guī)律更清楚
答案 : BC
解析:核力是強(qiáng)相互作用的一種表現(xiàn),它的作用范圍在 1.5X10-15 m之內(nèi),核力比庫侖力大
得多。因此,選項(xiàng)B正確,A錯誤。核力在大于0.8 X10-15 m時表現(xiàn)為吸引力,且隨距離增大 而減??;在距離小于0.8 X10-15 m時,核力表現(xiàn)為斥力,因此核子不會融合在一起,所以選 項(xiàng)CE確。人們對核力的了解還不是很清楚,這是科學(xué)家們奮力攻克的堡壘,故 而不正 確。
4. ( 多
4、選 ) 關(guān)于質(zhì)能方程,下列說法中正確的是 ( )
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
答案:BD
解析:質(zhì)能方程E=mCl明某一定量的質(zhì)量與一定量的能量是相聯(lián)系的,當(dāng)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) AE=A mC進(jìn)行計(jì)
算,所以選項(xiàng)B、D正確。
5. (多選)關(guān)于核子結(jié)合成原子核,下列說法中正確的是 ( )
A,原子核內(nèi)的核子間均存
5、在核力
B.原子核內(nèi)的質(zhì)子間均存在核力和庫侖力
C.當(dāng)n個核子靠近到核力作用的范圍而結(jié)合為原子核時,其間 “勢能” 一定減小 D.對質(zhì)子數(shù)較多的原子核,其中的中子起到增加核力、維系原子核穩(wěn)定的作用 答案:CD
解析:由于核力為短程力,只會發(fā)生在相鄰核子之間,故 A B錯誤。當(dāng)n個核子靠近到核力 作用范圍內(nèi),而距離大于 0.8X10-15 m勺核力表現(xiàn)為引力,在此過程核力必做正功,其間勢 能必定減小,形成原子核后距離一般不小于 0.8X10-15 m故C正確。對質(zhì)子數(shù)較多的原子
核,由于只有相鄰的質(zhì)子間才有核力,但各個質(zhì)子間均有很強(qiáng)的庫侖斥力,隨著質(zhì)子數(shù)的 增加,其庫侖斥力增加,對于穩(wěn)定
6、的原子核,必須存在較多的中子才能維系二者的平衡, 故DE確。
6 . Co發(fā)生一次3衰變后變?yōu)镹i ,其衰變方程為 ;在該衰變過程中還發(fā)出頻率為 y
1、y 2的兩個光子,其總能量為 。 答案CoNie h(vi + v 2)
解析:發(fā)生一次3衰變,原子核質(zhì)量數(shù)不變,電荷數(shù)增加 1,產(chǎn)生一個電子,衰變方程為 CoN
ie ;每個光子的能量為h v,總能量為h( y 1+丫 2)。
7 .已知質(zhì)子的質(zhì)量是1.008 665 u、中子的質(zhì)量也是1.008 665 u ,氫原子的質(zhì)量是1.007 8 25 u ,碳原子的原子量是12.000 000 u , 12個核子結(jié)合成碳原子核時,質(zhì)量
7、虧損是 一 碳原子核的比結(jié)合能是 。
答案:0.098 940 u 7.68 MeV
解析:碳原子可以看成是6個氫原子與6個中子結(jié)合而成, 質(zhì)量虧損:
A m=6X 1.007 825 u+6 X 1.008 665 u-12.000 000 u =0. 098 940 u
比結(jié)合能為:二?7.68 MeV。
8 .被核在俘獲一個“粒子后放出一個中子并生成一個新核,已知被核 Be質(zhì)量為9.012 190
u, a粒子質(zhì)量為4.002 600 u ,中子質(zhì)量為1.008 665 u 。
(1)寫出核反應(yīng)方程;
(2)算出釋放的能量。
答案 : (1BeHen (2)5 . 7
8、1 MeV
解析 : (1) 核反應(yīng)方程式 BeHen。
(2) 由題意得質(zhì)量虧損
Am=9.012 190 u+4.002 600 u)-(12.000 00 u+1.008 665 u)=0.006 125 u
由 A E=A mx 931. 5 MeV導(dǎo)
釋放的能量:A E=0. 006 125X931.5 MeV=5. 71 MeM
9.質(zhì)子、中子和笊核的質(zhì)量分別為 m、m、m,質(zhì)子和中子結(jié)合成笊核時,發(fā)出 丫射線,已
知普朗克常量為h,真空中光速為c,則丫射線的頻率丫是多少?
答案 :
2
解析:核反應(yīng)中釋放的能量 A E=A mc以釋放光子的形式釋放出來,由于光子的能量為 h 丫,
依能量守恒定律可知hv=AmC,據(jù)此便可求出光子的頻率。質(zhì)子和中子結(jié)合成笊核 H+t ,
這個核反應(yīng)的質(zhì)量虧損 A m=R+n2-m3o根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程 A E=A mC,此核反應(yīng)放出的 能量A E=( m+m-m?) c2,以丫射線形式放出,由E=hv得丫 =。