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1、- 1 -课时训练课时训练速提升速提升【基础达标基础达标】1.(基础理论辨析题)下列说法正确的是 ( )A.核力是弱相互作用,作用力很小B.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C.爱因斯坦质能方程反映了物体的质量就是能量,它们之间可以相互转化D.核反应中发现的“质量亏损”是消失的质量转变为能量E.核子数越多,比结合能越大F.核力同万有引力没有区别,都是物体间的相互作用G.比结合能越大,原子核越稳定2.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 3 种力从大到小的排列顺序是 ( )A.核力、万有引力、库仑力 B.
2、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3.对核子结合成原子核的下列说法正确的是 ( )A.原子核内的核子间均存在核力B.原子核内的质子间均存在核力和库仑力C.当 n 个核子靠近到核力作用的范围而结合为原子核时,其间“势能”一定减小D.对质子数较多的原子核,其中的中子起到增加核力、维系原子核稳定的作用4.对公式 E=mc2的正确理解是 ( )- 2 -A.如果物体的能量减少了 E,它的质量也一定相应减少 mB.如果物体的质量增加了 m,它的能量也一定相应增加 mc2C.m 是某原子核在衰变过程中增加的质量D.在把核子结合成原子核时,若放出的能量是 E,则这些核
3、子的质量和与组成原子核的质量之差就是 m5.核子结合成原子核或原子核分解为核子时,都伴随着巨大的能量变化,这是因为 ( )A.原子核带正电,电子带负电,电荷间存在很大的库仑力B.核子具有质量且相距很近,存在很大的万有引力C.核子间存在着强大的核力D.核子间存在着复杂磁力6.原子质量单位为 u,1 u 相当于 931.5 MeV 的能量,真空中光速为 c,当质量分别为 m1和 m2的原子核结合为质量为 M 的原子核时释放出的能量是 ( )A.(M-m1-m2)uc2B.(m1+m2-M)u931.5JC.(m1+m2-M)c2D.(m1+m2-M)931.5MeV7.三个 粒子结合成一个碳C,已
4、知碳原子的质量为 12.000 0 u,氦原子的质12 6量为 4.002 6 u。(1 u=1.6610-27kg)(1)写出核反应的方程;(2)这个核反应放出的能量是多少焦?(3)这个能量合多少 MeV?- 3 -【能力提升能力提升】1.(2013新课标全国卷)关于原子核的结合能,下列说法正确的是 ( )A.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B.一重原子核衰变成 粒子和另一原子核,衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C.铯原子核(Cs)的结合能小于铅原子核(Pb)的结合能133 55208 82D.比结合能越大,原子核越不稳定E.自由核子组成原子核时,其质量亏损
5、所对应的能量大于该原子核的结合能2.在下列判断中,正确的是 ( )A.组成U 核的核子中任何两个核子之间都存在不可忽略的核力作用23892B.组成U 核的中子中任何两个中子之间都存在不可忽略的核力作用23892C.组成U 核的质子中任何两个质子之间都存在不可忽略的库仑斥力作用23892D.组成U 核的质子中任何两个质子之间都存在不可忽略的核力作用238923.中子和质子结合成氘核时,质量亏损为 m,相应的能量 E=mc2=2.2 MeV是氘核的结合能。下列说法正确的是 ( )A.用能量小于 2.2 MeV 的光子照射静止氘核时,氘核不能分解为一个质子和一个中子B.用能量等于 2.2 MeV 的
6、光子照射静止氘核时,氘核可能分解为一个质子和一个中子,它们的动能之和为零C.用能量大于 2.2 MeV 的光子照射静止氘核时,氘核可能分解为一个质子和一个中子,它们的动能之和为零D.用能量大于 2.2 MeV 的光子照射静止氘核时,氘核可能分解为一个质子和一- 4 -个中子,它们的动能之和不为零4.(能力挑战题)一个静止的铀核U(原子质量为 232.037 2 u)放出一个 23292粒子(原子质量为 4.002 6 u)后衰变成钍核Th(原子质量为 228.028 7 u)。22890(已知原子质量单位 1 u=1.6710-27kg,1 u 相当于 931.5 MeV 的能量)(1)写出铀
7、核的衰变反应方程。(2)算出该衰变反应中释放出的核能。(3)若释放的核能全部转化为新核的动能,则 粒子的动能为多少?- 5 -答案解析答案解析【 【基基础础达达标标】 】1.【解析】选 B、G。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,故选项 A 错;当核子之间的距离小于 0.810-15m 时,核力表现为斥力,所以核子不会融合在一起,故选项 B 正确;质能方程 E=mc2说明能量和质量之间存在着联系,即能量与质量之间存在着正比关系,并不是说明了能量和质量之间存在相互转化的关系,故选项 C 错;核反应中的质量亏损并不是质量消失,实际上是由静止的质
8、量变成运动的质量,并不是质量转变成能量,故选项 D错;不同原子核的比结合能随质量数的变化而变化,中等质量原子核的比结合能较大,故 E 错;核力与万有引力、电磁力等本质不同,故 F 错;比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定,故 G 正确。2.【解析】选 D。核力是强相互作用力,氦原子核内的 2 个质子是靠核力结合在一起的,可见核力远大于库仑力;微观粒子的质量非常小,万有引力小于库仑力,故 D选项正确。3.【解析】选 C、D。由于核力为短程力,只会发生在相邻核子之间,由此知 A、B 错误;当 n 个核子靠近到核力作用范围内,而距离大于 0.810-15m,核力表现为引力,在此过
9、程核力必做正功,其间势能必定减小,形成原子核后距离一般不小于0.810-15m,故 C 正确;对质子数较多的原子核,由于只有相邻的质子间才有核力,但各个质子间均有很强的库仑斥力,随着质子数的增加,其库仑斥力增加,对于稳定的原子核,必须存在较多的中子才能维系二者的平衡,故 D 正确。4.【解析】选 A、B、D。一定质量对应于一定的能量,物体的能量减少了 E,它的质量也一定相应减少 m,即发生质量亏损,所以选项 A、D 正确。如果物体的质量- 6 -增加了 m,它的能量一定相应增加 mc2,所以选项 B 正确。某原子核在衰变时,一定发生质量亏损,所以选项 C 错误。5.【解析】选 C。核子之间存在
10、核力作用,核子结合成原子核或原子核分解为核子时,都有核力作用,故伴随着巨大的能量变化,故选 C。6.【解析】选 C。在核能计算时,如果质量的单位是 kg,则用 E=mc2进行计算,如果质量的单位是 u,则利用 1u 相当于 931.5 MeV 的能量计算,即 E=m931.5 MeV 进行计算,故 C 正确,A、B、D 错。7.【解析】(1)HeC+E34212 6 (2)m=34.002 6 u-12.000 0 u=0.007 8 um=0.007 81.6610-27kg=1.294 810-29kgE=mc21.16510-12J(3)E=eV7.28106eV=7.28 MeV1.1
11、65 10 121.6 10 19答案:(1)HeC+E34212 6 (2)1.16510-12J (3)7.28 MeV【 【能力提升能力提升】 】1.【解题指南】解答本题要注意以下两点:(1)结合能是把核子分开所需的最小能量;(2)原子核的质量小于组成它的核子质量之和,这个现象叫质量亏损。【解析】选 A、B、C。结合能是把核子分开所需的最小能量,选项 A 正确;一重原子核衰变成 粒子和另一原子核,存在质量亏损,核子比结合能增大,衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能,选项 B 正确;核子数越多,结合能越大,选项 C 正确;比结合能也叫平均结合能,比结合能越大,分开核子所需的能量越大
12、,原- 7 -子核越稳定,选项 D 错误;自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能,选项 E 错误。2.【解析】选 C。核力属于短程力,由于组成U 核的核子较多,两核子之间的距23892离可能超过核力的作用范围,所以某些核子之间的作用力可能比较小,所以选项A、B、D 错误,但两质子之间都存在库仑斥力的作用,所以选项 C 正确。3.【解题指南】解答此题应考虑以下两点:(1)核子结合成原子核时,放出能量,而将原子核中的核子分开时,需要提供能量。(2)核子在结合或分解时,都遵守动量守恒定律和能量守恒定律。【解析】选 A、D。氘核分解为一个质子和一个中子时,所需吸收的能量不能小
13、于其结合能 2.2 MeV,故 A 对;光子照射氘核时,光子和氘核组成的系统总动量不为零,由动量守恒定律得,光子被氘核吸收后,分解成的质子和中子的总动量不为零,故总动能也不为零,所以把氘核分解为质子和中子所需的能量应大于 2.2 MeV,故D 对,B、C 错。4.【解析】(1UThHe)2329222890+4 2(2)质量亏损 m=mU-m-mTh=0.005 9 uE=mc2=0.005 9931.5 MeV=5.50 MeV(3)系统动量守恒,钍核和 粒子的动量大小相等,即pTh+(-p)=0pTh=pEkTh=p2 2Ek=p2 2- 8 -EkTh+Ek=E所以 粒子获得的动能 Ek
14、=E=5.5 MeV=5.41 MeVm+ 228 4 + 228答案:(1UThHe)2329222890+4 2(2)5.50 MeV (3)5.41 MeV【总结提升】核能计算的四种方法1.根据质量亏损计算(1)根据核反应方程,计算核反应前和核反应后的质量亏损 m。(2)根据爱因斯坦质能方程 E=mc2计算核能,其中 m 的单位是 kg,E 的单位是 J。2.利用原子质量单位 u 和电子伏特计算(1)明确原子质量单位 u 和电子伏特间的关系1 u=1.660 610-27kg,1 eV=1.602 17810-19J。由 E=mc2得 E=eV=931.57MeV1.660 6 10 27 (2.998 108)21.602 178 10 19(2)根据 1 原子质量单位(u)相当于 931.5 MeV 能量,用核子结合成原子核时质量亏损的原子质量单位数乘以 931.5 MeV,即 E=m931.5MeV。其中 m 的单位是 u,E 的单位是 MeV。3.根据能量守恒和动量守恒来计算核能。4.利用比结合能来计算核能。关关闭闭 Word 文档返回原板文档返回原板块块
