2019年高中物理第十九章原子核第6节_第8节粒子和宇宙核裂变核聚变随堂演练巩固提升新人教版选修3_5.pdf
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1、第 6 节-第 8 节 粒子和宇宙 核裂变 核聚变第 6 节-第 8 节 粒子和宇宙 核裂变 核聚变 随堂检测 1科学研究表明,自然界存在四种基本相互作用我们知道分子之间也存在相互作用 的引力和斥力,那么分子力实质上属于( ) A引力相互作用 B电磁相互作用 C强相互作用和弱相互作用的共同作用 D四种基本相互作用的共同作用 解析:选 B分子力作用范围约在 1010 m 数量级上,强相互作用和弱相互作用都是短 程力,作用范围在 1015 m 和 1018 m 之内,在这个距离上分子力不存在在分子力作用范 围内引力相互作用和电磁相互作用都存在, 但由于电磁力远大于万有引力, 引力相互作用可 以忽略
2、不计,因此分子力本质上属于电磁相互作用 2(多选)不同原子核的比结合能是不同的,中等质量原子核的比结合能最大,轻核和 重核的比结合能都比中等质量的原子核要小,由此,可以确定,下列核反应能释放大量核能 的是( ) A中等质量的原子核结合成质量较大的重核 B质量较大的重核分裂成中等质量的原子核 C中等质量的原子核分裂成质量较小的轻核 D质量较小的轻核结合成中等质量的原子核 解析:选 BD两个中等质量的核结合成重核的过程,核子的比结合能减少,整个过程 将要吸收能量,故 A 选项错误 ; 质量较大的重核分裂成中等质量的原子核,是上述过程的逆 过程,显然是放出能量的,B 项正确;根据同样的方法,可知 C
3、 项错误,D 项正确 3.如图所示是原子核的平均核子质量A与原子序数Z的关系图象,下列说法正确的是 ( ) A若D、E能结合成F,结合过程一定要释放能量 B若D、E能结合成F,结合过程一定要吸收能量 C若C、B能结合成A,结合过程一定要释放能量 D若F、C能结合成B,结合过程一定要释放能量 解析:选 AD、E平均核子质量大于F平均核子质量,D、E结合成F,出现质量亏损, 要释放能量,A 对,B 错;C、B结合成A,F、C结合成B都是质量增加,结合过程要吸收能 量,C、D 错 4质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3,真空中光速为c,当质子和中子结合 成氘核时,放出的能量是( ) Am3c
4、2 B(m1m2)c2 C(m3m2m1)c2 D(m1m2m3)c2 解析 : 选 D 质子和中子结合成原子核氘核时, 总质量减小了, 即质量亏损 mm1m2 m3.依据质能方程可知,放出的能量为 Emc2(m1m2m3)c2. 5 镭核Ra 发生衰变放出一个粒子变为氡核Rn, 已知镭核 226 质量为 226.025 4 u, 2268822286 氡核 222 质量为 222.016 3 u,放出粒子质量为 4.002 6 u. (1)写出核反应方程; (2)求镭核衰变放出的能量; (3)若衰变放出的能量均转变为氡核和放出的粒子的动能,求放出粒子的动能 解析:(1)核反应(衰变)方程为R
5、aRn He. 22688222864 2 (2)镭核衰变放出的能量为 E(226.025 44.002 6222.016 3)931.5 MeV 6.05 MeV. (3)设镭核衰变前静止,镭核衰变时动量守恒,则由动量守恒定律可得mRnvRnmv 0 又根据衰变放出的能量转变为氡核和 粒子的动能,则 EmRnvmv 1 2 2 Rn 1 2 2 由可得 EE6.05 MeV5.94 MeV. mRn mRnm 222 2224 则放出粒子的动能为 5.94 MeV. 答案:(1)RaRn He (2)6.05 MeV 22688222864 2 (3)5.94 MeV 课时作业 一、单项选择
6、题 1对原子核的组成,下列说法正确的是( ) A核力可使一些中子组成原子核 B核力可使非常多的质子组成原子核 C不存在只有质子的原子核 D质量较大的原子核内一定有中子 解析:选 D由于原子核带正电,不存在只有中子的原子核,但核力也不能把非常多的 质子聚集在一起组成原子核,原因是核力是短程力,质子之间还存在“长程力”库仑 力,A、B 错误;自然界中存在只有一个质子的原子核,如 H,C 错误;较大质量的原子核 1 1 内只有存在一些中子,才能削弱库仑力,维系原子核的稳定,故 D 正确 2对于爱因斯坦提出的质能方程Emc2,下列说法中不正确的是( ) AEmc2表明物体具有的能量与其质量成正比 B根
7、据 Emc2可以计算核反应中释放的核能 C一个中子和一个质子结合成氘核时,释放出核能,表明此过程中出现了质量亏损 DEmc2中的E是发生核反应中释放的核能 解析 : 选 DEmc2中的E表示物体具有的总能量,m表示物体的质量, 故 A 说法正确 ; E mc2表示的意义是当物体的能量增加或减少 E时,它的质量也会相应地增加或减少 m,故 B 说法正确;只有在出现质量亏损时,才能释放核能,故 C 说法正确,所以选 D 3一个铍原子核( Be)从最靠近核的K层电子轨道上俘获一个电子后发生衰变,生成一 7 4 个锂核( Li),并放出一个不带电的质量接近零的中微子e(质量不计),人们把这种衰变叫 7
8、 3 铍核的 EC 衰变,核反应方程为: Bee Lie,已知一个铍原子质量为m1,一个锂 7 4017 3 原子质量为m2,一个电子质量为me,质量单位采用 kg,光速为c,则一个铍原子核发生上 述核反应释放的能量为( ) A(m1m2)c2 B(m1mem2)c2 C(m1mem2)c2 D(m2m1me)c2 解析 : 选 A 铍原子核质量为m14me, 锂原子核质量为m23me, 核反应中质量亏损为 m (m14meme)(m23me)m1m2, 由质能方程得 Emc2(m1m2)c2, 正确选项为 A 4 (2017佛山高二检测)某核反应方程为 H H HeX.已知 H 的质量为 2
9、.013 6 u, 2 13 14 22 1 H 的质量为 3.018 0 u, He 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 3 14 2 的是( ) AX 是质子,该反应释放能量 BX 是中子,该反应释放能量 CX 是质子,该反应吸收能量 DX 是中子,该反应吸收能量 解析:选 B由题目所给核反应方程式,根据核反应过程质量数、电荷数守恒规律,可 得 H H He X,X 为中子,在该反应发生前反应物的总质量m12.013 6 u3.018 0 2 13 14 21 0 u5.031 6 u, 反应后产物总质量 m24.002 6 u1.008 7
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