PAGEPAGE1課時作業(十六)eq\a\vs4\al([全員參加·基礎練])1．中子比質子更簡單擊中原子核的緣由是()A．中子體積較小 B．中子速度較大C．中子能量較大 D．中子不帶電【解析】由于中子不帶電，與原子核之間不存在庫侖斥力，所以，它比其他粒子更易接近原子核并打進內部去，D項正確．【答案】D2．科學探討表明，自然界存在四種基本相互作用．我們知道分子之間也存在相互作用的引力和斥力，那么分子力實質上是屬于()A．引力相互作用B．電磁相互作用C．強相互作用和弱相互作用的共同作用D．四種基本相互作用的共同作用【解析】分子力作用范圍約在10－10m數量級上．強相互作用和弱相互作用都是短程力，作用范圍在10－15m和10－18m之內，在分子力作用距離上都不存在．在分子力作用范圍內引力相互作用和電磁相互作用都存在，但由于電磁力遠大于萬有引力，引力相互作用可以忽視不計【答案】B3．下列說法正確的是()A．質子數與中子數相等的原子核最穩定B．若兩個核子間的距離為1.2×10－15m，C．兩個核子間的核力肯定為引力D．兩個質子間的核力與庫侖力肯定是一對平衡力【解析】中等質量的原子核最穩定，但這些原子核內的質子數和中子數不肯定相等，A錯誤；兩個核子間的距離0.8×10－15m<r<1.5×10－15m時表現為引力，r<0.8×10－15m時表現為斥力，B正確，C錯誤．一個質子可以受到多個質子對它的庫侖力作用，而核力只發生在相鄰的核子間，兩個質子間的核力與庫侖力不肯定形成平衡力【答案】B4．(多選)對公式ΔE＝Δmc2的正確理解是()A．假如物體的能量削減了ΔE，它的質量也肯定相應削減ΔmB．假如物體的質量增加了Δm，它的能量也肯定相應增加Δmc2C．Δm是某原子核在衰變過程中增加的質量D．在把核子結合成原子核時，若放出的能量是ΔE，則這些核子的質量和與組成原子核的質量之差就是Δm【解析】肯定質量對應于肯定的能量，物體的能量削減了ΔE，它的質量也肯定相應削減Δm，即發生質量虧損，所以選項A、D正確．假如物體的質量增加了Δm，它的能量肯定相應增加Δmc2，所以選項B正確．某原子核在衰變時，肯定發生質量虧損，所以選項C錯誤．【答案】ABD5．在下列推斷中，正確的是()A．組成eq\o\al(238,92)U核的核子中任何兩個核子之間都存在不行忽視的核力作用B．組成eq\o\al(238,92)U核的中子中任何兩個中子之間都存在不行忽視的核力作用C．組成eq\o\al(238,92)U核的質子中任何兩個質子之間都存在不行忽視的庫侖斥力作用D．組成eq\o\al(238,92)U核的質子中任何兩個質子之間都存在不行忽視的核力作用【解析】核力屬于短程力，由于組成eq\o\al(238,92)U核的核子較多，兩核子之間的距離可能超過核力的作用范圍，所以某些核子之間的作用力可能比較小，所以選項A、B、D錯誤，但兩質子之間都存在庫侖斥力的作用，所以選項C正確．【答案】C6．(多選)對于核子結合成原子核的相識，下列說法正確的是()A．原子核內的核子間均存在核力B．原子核內的質子間均存在核力和庫侖力C．當n個核子靠近到核力作用的范圍而結合為原子核時，其間勢能肯定減小D．對質子數較多的原子核，其中的中子起到增加核力、維系原子核穩定的作用【解析】由于核力為短程力，只會發生在相鄰核子之間，由此知A、B錯誤；當n個核子靠近到核力作用范圍內，而距離大于0.8×10－15m，核力表現為引力，在此過程核力必做正功，其間勢能必定減小，形成原子核后距離一般不小于0.8×10－15m，故C正確；對質子數較多的原子核，由于只有相鄰的質子間才有核力，但各個質子間均有很強的庫侖斥力．隨著質子數的增加，其庫侖斥力增加，對于穩定的原子核，必需存在較多的中子才能維系二者的平衡【答案】CD7．(多選)(2014·泉州高二檢測)中子和質子結合成氘核時，質量虧損為Δm，相應的能量ΔE＝Δmc2＝2.2MeV是氘核的結合能．下列說法正確的是()A．用能量小于2.2MeV的光子照耀靜止氘核時，氘核不能分解為一個質子和一個中子B．用能量等于2.2MeV的光子照耀靜止氘核時，氘核可能分解為一個質子和一個中子，它們的動能之和為零C．用能量大于2.2MeV的光子照耀靜止氘核時，氘核可能分解為一個質子和一個中子，它們的動能之和為零D．用能量大于2.2MeV的光子照耀靜止氘核時，氘核可能分解為一個質子和一個中子，它們的動能之和不為零【解析】氘核分解為一個質子和一個中子時，所需汲取的能量不能小于其結合能2.2MeV，故A對；光子照耀氘核時，光子和氘核組成的系統總動量不為零，由動量守恒定律得，光子被氘核汲取后，分解成的質子和中子的總動量不為零，故總動能也不為零，所以把氘核分解為質子和中子所需的能量應大于2.2MeV，故D對，B、C錯．【答案】AD8．已知氮核質量mN＝14.00753u，氧核質量mO＝17.00454u，氦核質量mHe＝4.00387u，氫核質量mH＝1.00815u，試推斷核反應eq\o\al(14,)7N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,)8O＋eq\o\al(1,1)H是吸能反應還是放能反應？能量改變為多少？【解析】反應前總質量mN＋mHe＝18.01140u反應后總質量mO＋mH＝18.01269u因為反應中質量增加，所以此反應是吸能反應，所吸能量為ΔE＝Δmc2＝[(mO＋mH)－(mN＋mHe)]c2＝(18.01269－18.01140)×931.5MeV＝1.2MeV.【答案】吸能反應1.2MeVeq\a\vs4\al([超越自我·提升練])圖19-5-29．如圖19-5-2所示是描述原子核核子的平均質量m與原子序數Z的關系曲線，由圖可知下列說法正確的是()A．將原子核A分解為原子核B、C可能汲取能量B．將原子核D、E結合成原子核F可能汲取能量C．將原子核A分解為原子核B、F肯定釋放能量D．將原子核F、C結合成原子核B肯定釋放能量【解析】因B、C核子平均質量小于A的核子平均質量，故A分解為B、C時，出現質量虧損，故放出核能，故A錯，同理可得B、D錯，C正確．【答案】C10．一個電子(質量為m、電荷量為－e)和一個正電子(質量為m、電荷量為e)以相等的初動能Ek相向運動，并撞到一起，發生“湮滅”，產生兩個頻率相同的光子，設產生光子的頻率為ν.若這兩個光子的能量都為hν，動量分別為p和p′，下面關系中正確的是()A．hν＝mc2，p＝p′B．hν＝eq\f(1,2)mc2，p＝p′C．hν＝mc2＋Ek，p＝－p′D．hν＝eq\f(1,2)(mc2＋Ek)，p＝－p′【解析】能量守恒和動量守恒為普適定律，故以相等動能相向運動發生碰撞而湮滅的正、負電子總能量為：2Ek＋2mc2，化為兩個光子后，總動量守恒，為零，故p＝－p′，且2Ek＋2mc2＝2hν，即hν＝Ek＋mc2，故C正確．【答案】C11．三個α粒子結合成一個碳eq\o\al(12,6)C，已知碳原子的質量為12.0000u，氦原子的質量為4.0026u．(1u＝1.66×10－27kg)(1)寫出核反應的方程；(2)這個核反應放出的能量是多少焦？(3)這個能量合多少MeV?【解析】(1)3eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(12,6)C＋ΔE(2)Δm＝3×4.0026u－12.0000u＝0.0078uΔm＝0.0078×1.66×10－27kg＝1.2948×10－ΔE＝Δmc2≈1.165×10－12J(3)ΔE＝eq\f(1.165×10－12,1.6×10－19)eV≈7.28×106eV＝7.28MeV【答案】(1)3eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(12,6)C＋ΔE(2)1.165×10－12J(3)7.28MeV12．一個靜止的鈾核eq\o\al(232,92)U(原子質量為232.0372u)放出一個α粒子(原子質量為4.0026u)后衰變成釷核eq\o\al(228,90)Th(原子質量為228.0287u)．(已知原子質量單位1u＝1.67×10－27kg，1u相當于931.5MeV的能量)(1)寫出鈾核的衰變反應方程．(2)算出該衰變反應中釋放出的核能．(3)若釋放的核能全部轉化為新核的動能，則α粒子的動能為多少？【解析】(1)eq\o\al(232,92)U→eq\o\al(228,90)Th＋eq\o\al(4,2)He(2)質量虧損Δm＝mU－mα－mTh＝0.0059uΔE＝Δmc2＝0.0059×931.5MeV＝5.50MeV(3)系統動量守恒，釷核和α粒子的動量大小相等，即pTh＋(－pα)＝0pTh＝pαEkTh＝eq\f(peq\o\al(2,Th),