【同步备课】2020年高中物理课时训练人教版选修3-5-19.5核力与结合能.docx

课时训练18核力与结合能一、综合题1.对于核力,以下说法正确的是()A.核力是弱相互作用,作用力很小B.核力是强相互作用的表现,是强力C.核子之间的距离小于0.810-15m时,核力表现为斥力,因此核子不会融合在一起D.人们对核力的了解很清楚,特殊是在小于0.810-15m时核力的变化规律更清楚答案:BC解析:核力是强相互作用的一种表现,它的作用范围在1.510-15m之内,核力比库仑力大得多。因此,选项B正确,A错误。核力在大于0.810-15 m时表现为吸引力,且随距离增大而减小;在距离小于0.810-15 m时,核力表现为斥力,因此核子不会融合在一起,所以选项C正确。人们对核力的了解还不是很清楚,这是科学家们奋力攻克的堡垒,故D项不正确。2.下面关于结合能和比结合能的说法中,正确的是()A.核子结合成原子核吸取的能量或原子核拆解成核子放出的能量称为结合能B.比结合能越大的原子核越稳定,因此它的结合能也越大C.重核与中等质量的原子核相比较,重核的结合能和比结合能都大D.中等质量的原子核的结合能和比结合能均比轻核的要大答案:D3.氦原子核由两个质子与两个中子组成,这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力,则三种力从大到小的排列挨次是()A.核力、万有引力、库仑力B.万有引力、库仑力、核力C.库仑力、核力、万有引力D.核力、库仑力、万有引力答案:D解析:核力是核子之间的一种强相互作用,其相互作用力巨大,两质子之间的万有引力极其微小,所以我们在平常的计算中不考虑。4.关于质能方程,下列说法中正确的是()A.质量削减,能量就会增加,在肯定条件下质量转化为能量B.物体获得肯定的能量,它的质量也相应地增加肯定值C.物体肯定有质量,但不肯定有能量,所以质能方程仅是某种特殊条件下的数量关系D.某肯定量的质量总是与肯定量的能量相联系的答案:BD解析:质能方程E=mc2表明某肯定量的质量与肯定量的能量是相联系的,当物体获得肯定的能量,即能量增加某肯定值时,它的质量也相应增加肯定值,并可依据E=mc2进行计算,所以选项B、D正确。5.为了直接验证爱因斯坦狭义相对论中有名的质能方程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E,则这一试验需验证的关系式是()A.E=(m1-m2-m3)c2B.E=(m1+m3-m2)c2C.E=(m2-m1-m3)c2D.E=(m2-m1+m3)c2答案:B解析:反应前的质量总和为m1+m3,质量亏损m=m1+m3-m2,核反应释放的能量E=(m1+m3-m2)c2,选项B正确。6.某核反应方程为He+X。已知H的质量为2.013 6 uH的质量为3.018 0 uHe的质量为4.002 6 u,X的质量为1.008 7 u。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,该反应吸取能量D.X是中子,该反应吸取能量答案:B解析:由题目所给核反应方程式,依据核反应过程质量数、电荷数守恒规律,可得:HeX,X是中子,在该反应发生前反应物的总质量m1=2.013 6 u+3.018 0 u=5.031 6 u,反应后产物总质量m2=4.002 6 u+1.008 7 u=5.011 3 u,总质量削减,消灭了质量亏损,依据爱因斯坦的质能方程可知,该反应释放能量。故B正确。7.已知质子的质量是1.008665 u、中子的质量也是1.008665 u,氢原子的质量是1.007825 u,碳原子的原子量是12.000000 u,12个核子结合成碳原子核时,质量亏损是,碳原子核的比结合能是。答案:0.098 940 u7.68 MeV解析:碳原子可以看成是6个氢原子与6个中子结合而成,质量亏损:m=61.007825 u+61.008665 u-12.000000 u=0.098 940 u比结合能为:=7.68 MeV。8.铍核在俘获一个粒子后放出一个中子并生成一个新核,已知铍核Be质量为9.012190 u,粒子质量为4.002600 u,中子质量为1.008665 u。(1)写出核反应方程;(2)算出释放的能量。答案:(1BeHen(2)5.71 MeV解析:(1)核反应方程式:BeHen。(2)由题意得质量亏损m=(9.012 190 u+4.002600 u)-(12.00000 u+1.008665 u)=0.006125 u由E=m931.5 MeV得释放的能量:E=0.006 125931.5 MeV=5.71 MeV。