鲁科版高中物理选择性必修第三册课后习题 第5章 第3节 核力和核能 (2).docVIP

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第3节核力和核能

A级必备知识基础练

1.对于爱因斯坦提出的质能方程E=mc2,下列说法不正确的是()

A.E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比

B.根据ΔE=Δmc2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

D.E=mc2中的E是发生核反应中释放的核能

2.一个铍原子核(47Be)从最靠近核的K层电子轨道上俘获一个电子后发生衰变,生成一个锂核(37Li),并放出一个不带电的质量接近零的中微子υ(质量不计),人们把这种衰变叫铍核的EC衰变,核反应方程为?47Be+-1

A.(m1-m2)c2 B.(m1+me+m2)c2

C.(m1+me-m2)c2 D.(m2-m1-me)c2

3.某核反应方程为?12H+13HHe+X。已知?

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,该反应吸收能量

D.X是中子,该反应吸收能量

4.(重庆北碚高二月考)1932年,瓦尔顿用质子加速器进行人工核蜕变实验,验证了质能关系的正确性。在实验中,锂原子核俘获一个质子后成为不稳定的铍原子核,随后又蜕变为两个原子核,核反应方程为?37Li+11HBe22=7.01601u,m

5.裂变反应是目前核能利用中常用的反应,以原子核?92235U为燃料的反应堆中,当?92235U俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式,其中一种可表示为?92235U+Xe+3894Sr+3

?3894Sr的原子质量为93.9154u,且1u的质量对应的能量为9.3×10

B级关键能力提升练

6.(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

7.(多选)中子和质子结合成氘核时,质量亏损为Δm,相应的能量ΔE=Δmc2=2.2MeV是氘核的结合能。下列说法正确的是()

A.用能量小于2.2MeV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2.2MeV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

C.用能量大于2.2MeV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2.2MeV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,它们的动能之和不为零

8.一个质子和一个中子发生核反应结合成一个氘核,同时辐射一个γ光子。已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3,普朗克常量为h,真空中的光速为c。下列说法正确的是()

A.核反应方程是?11H

B.该反应中的质量亏损Δm=m1+m2-m3

C.辐射出的γ光子的能量E=(m3-m1-m2)c

D.γ光子的波长λ=h

9.已知氘核(12H)质量为2.0136u,中子(0

(1)写出两个氘核聚变成?2

(2)计算上述核反应中释放的核能(保留三位有效数字);

(3)若两个氘核以相同的动能0.35MeV做对心碰撞即可发生上述反应,且释放的核能全部转化为机械能,则反应后生成的氦核(23He)和中子

10.静止的原子核X,自发发生反应XY+Z,分裂成运动的新核Y和Z,同时产生一对彼此向相反方向运动的光子,这对光子的能量均为E。已知1、m2、m3,真空中的光速为c,求:

(1)反应放出的核能ΔE;

(2)新核Y的动能EkY。

第3节核力和核能

1.D公式E=mc2中的E表示物体具有的总能量,m表示物体的质量,故A正确;ΔE=Δmc2表示当物体的质量变化Δm时,它的能量就会相应地变化ΔE,故B正确;只有出现质量亏损时,才能释放核能,故C正确;公式E=mc2中,E为质量为m的物体所具有的能量,并非核反应中释放的能量,故D错误。

2.A铍原子核质量为m1-4me,锂原子核质量为m2-3me,核反应中质量亏损为Δm=(m1-4me+me)-(m2-3me)=m1-m2,由质能方程得ΔE=Δmc2=(m1-m2)c2,故A正确。

3.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?12H+13H

4.答案?2

解析根据核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒,则

z=3+1=4

A=7+1=8

可得=m1+m2-2m3=0.0u

故该反应释放核能,释放的核能为

ΔE=Δmc2=0.0×931.5MeV=18.9Me