人教版高中物理选修3-5核力与结合能名师精编作业（5张）.docVIP

……………………………………………………………名校名师推荐………………………………………………… PAGE PAGE 1 《核力与结合能》作业 一、选择题(每小题8分，共40分) 1．关于核力，下列说法中正确的是(　　) A．核力是电磁力的一种，是核子中电荷间的相互作用 B．核力就是分子力，都属于短程力 C．只有相邻核子之间才存在核力的作用 D．核子间的距离大于0.8×10－15 m时核力表现为引力，距离小于0.8×10－15 m时核力为斥力，超过1.5×10－15 m时核力急剧下降为零 答案：CD 2．对公式ΔE＝Δmc2，下列说法正确的是(　　) A．能量可以转化为质量 B．质量可以转化为能量 C．能量的转化与质量的转化是成比例的 D．在核反应中，能量与质量都不守恒 解析：ΔE＝mc2只是说明质量和释放出核能这两种现象间的联系，并不是说明物体的质量和能量之间存在着相互转化关系，故A、B错误，C正确．我们都知道，在核反应中，能量和质量并不违反守恒定律，故D错误． 答案：C 3．用质子轰击锂核(eq \o\al(7,3)Li)生成两个α粒子，以此进行有名的验证爱因斯坦质能方程的实验．已知质子的初动能是0.6 MeV，质子、α粒子和锂核的质量分别是1.007 3 u、4.001 5 u和7.016 0 u．已知1 u相当于931.5 MeV，则下列叙述中正确的是(　　) A．此反应过程质量减少0.010 3 u B．生成的两个α粒子的动能之和是18.3 MeV，与实验相符 C．核反应中释放的能量是18.9 MeV，与实验相符 D．若生成的两个α粒子的动能之和是19.5 MeV，与实验相符 解析：可先求得质量亏损，再由质能方程计算出核反应所释放出的能量，并进行逐项判定． 答案：CD 4．中子n、质子p、氘核D的质量分别为mn、mp、mD.现用光子能量为E的γ射线照射静止的氘核使之分解，核反应方程为γ＋D＝p＋n，若分解后中子、质子的动能可视为相等，且能量都以动能的形式存在，则中子的动能是(　　) A.eq \f(?mD－mp－mn?c2－E,2) B.eq \f(?mD＋mn－mp?c2＋E,2) C.eq \f(?mD－mp－mn?c2＋E,2) D.eq \f(?mD－mn－mp?c2－E,2) 解析：核反应因质量亏损释放的核能为ΔE＝(mD－mp－mn)c2，再加上原光子的能量也转化成动能，又两个粒子动能相等，所以有：Ek＝eq \f(ΔE＋E,2)，选项C正确． 答案：C 5．中子和质子结合成氘核时，质量亏损为Δm，相应的能量ΔE＝Δmc2＝2.2 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个中子，它们的动能之和不为零 解析：静止的氘核吸收的光子的能量大于其结合能时，才能分解为一个中子和一个质子，所以A对、B错；根据能量守恒，光子的能量大于氘核的结合能，多余的能量以核子动能的形式呈现，C错、D对． 答案：AD 二、非选择题(共60分) 6．(8分)一个α粒子轰击一个硼eq \o\al(11, 5)B变成一个未知粒子和碳14，还放出0.75×106 eV的能量，写出核反应方程式________，反应过程中质量亏损为________kg. 解析：根据质量数守恒和电荷数守恒可以写出核反应方程为eq \o\al(4,2)He＋eq \o\al(11, 5)B→eq \o\al(14, 6)C＋eq \o\al(1,1)H；由爱因斯坦质能方程ΔE＝mc2，得Δm＝eq \f(ΔE,c2)，代入数据计算得Δm＝1.3×10－30 kg. 答案：eq \o\al(4,2)He＋eq \o\al(11, 5)B→eq \o\al(14, 6)C＋eq \o\al(1,1)H　1.3×10－30 7．(8分)一个锂核(eq \o\al(7,3)Li)受到一个质子轰击，变成两个α粒子，这一过程的核反应方程是________．已知一个氢原子核的质量为1.673 6×10－27 kg，一个锂原子核的质量是11.650 5×10－27 kg，一个氦原子核的质量是6.646 6×10－27 kg，上述反应所释放的能量为________J. 解析：先计算质量亏损：Δm＝(11.650 5×10－27＋1.673×10－27－2×6.646 6×10－27) k