高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册3 核力与结合能作业课件ppt

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1.关于自然界中四种基本相互作用,下列说法正确的是(　　)A.核外电子与原子核间的万有引力和库仑力大小相当B.原子核内任意两个核子间都存在核力C.核力是强相互作用,一定是引力D.弱相互作用是短程力
解析 核外电子与原子核间的万有引力远小于库仑力大小,选项A错误;原子核内只有相邻的两个核子间存在核力,选项B错误;核力是强相互作用,可表现为引力,也可表现为斥力,故C错误;弱相互作用是短程力,选项D正确。
2.下列有关原子核的说法正确的是(　　)A.结合能是指将原子核中的核子分开而需要的能量B.结合能越大,原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定C.质量亏损是指原子核的质量大于组成它的核子的质量之和D.因为存在质量亏损,所以在原子核发生衰变时,质量数不守恒
解析 结合能是指将原子核中的核子分开而需要的能量,或者是核子结合成原子核释放的能量,故A正确;比结合能越大,原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定,故B错误;质量亏损是指原子核的质量小于组成它的核子的质量之和,故C错误;因为存在质量亏损,所以在原子核发生衰变时,质量不守恒,质量数守恒,故D错误。
3.雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的电子中微子(υe)而获得了2002年诺贝尔物理学奖。他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615 t四氯乙烯(C2Cl4)溶液的巨桶。电子中微子可以将一个氯核转变为一个氩核,其核反
根据以上数据,可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量为(　　) MeV MeV MeV
解析 先计算出核反应过程中的质量增加Δm=36.956 91 u+0.000 55 u-36.956 58 u=0.000 88 u,再由爱因斯坦的质能方程得所需要的能量ΔE=Δmc2=0.000 88 u×931.5 MeV=0.82 MeV,故选项A是正确的。
4.(2023江西赣州一中月考)中子和质子结合成氘核的核反应中发生质量亏
核的平均结合能为(　　)A.3.5×10-13 J×10-13 JC.2.1×10-12 JD.4.2×10-12 J
说法正确的是(　　)A.①是α衰变,有能量放出B.②是β衰变,没有能量放出C.Pa、U、Th三者的比结合能由大到小是Pa、Th、UD.Pa、Th、U的结合能由大到小是U、Th、Pa
解析 因为①中释放出了α粒子,所以①是α衰变,同理②中释放出了β粒子,所以②是β衰变,且都有能量放出,故A正确,B错误;因为比结合能越大越稳定,所以Pa、U、Th三者的比结合能由大到小是Pa、Th、U,故C正确;因为核子数越多,结合能越高,且比结合能等于结合能与核子数之比,故可得Pa、Th、U的结合能由大到小是U、Pa、Th,故D错误。
D.核反应过程中释放的核能为ΔE=(mPu-mU)c2
7.运动的原子核X放出α粒子后变成静止的原子核Y,已知原子核X、α粒子的质量分别是M、m,α粒子的动能为E,真空中的光速为c,α粒子的速度远小于光速。则在上述核反应中的质量亏损是(　　)
解析 (1)根据电荷数守恒和质量数守恒可得,该核反应方程为
(2)该核反应过程的质量亏损为Δm=4×1.672 6×10-27 kg+5×1.674 9×10-27 kg-14.960 7×10-27 kg=0.104 2×10-27 kg
9.原子核的比结合能随质量数的变化图像如图所示,根据该曲线对核能的认识正确的是(　　)A.质量数越大,比结合能越大B.质量较小的轻核结合成质量较大的重核时要吸收能量;质量较大的重核分裂成质量较小的轻核时要放出能量C.质量较大的重核和质量较小的轻核比结合能都较小,但轻核的比结合能还有些起伏D.一重原子核衰变成α粒子和另一原子核,衰变产物的质量之和一定大于原来重核的质量
解析 根据质能方程可知,轻核的聚变和重核的裂变过程,都存在质量亏损,都向外界放出能量,故B错误。根据题干图像可知,当质量较小时,比结合能随着质量的增加而增大,但在 处减小;当质量较大时,比结合能随着质量的增加而减小,故A错误,C正确。一重原子核衰变成α粒子和另一原子核,该过程中要释放能量,根据质能方程可知衰变产物的质量之和一定小于原来重核的质量,故D错误。
10.(多选)(2023广东肇庆高二月考)钍基熔盐核反应堆工作原理如图所示,
A.核反应中放出的射线来源于电子跃迁过程中释放的能量B.新核镤233变成铀233的核反应方程式是
解析 核反应中放出的射线来源于生成新核的跃迁过程中释放的能量,选项A错误;根据核反应的质量数和电荷数守恒可知,新核镤233变成铀233的核
13.“快堆”中的钚239裂变释放出快中子,反应区周围的铀238吸收快中子后变成铀239,铀239很不稳定,经过两次β衰变后变成钚239,从而实现钚燃料的“增殖”。某5 kg的钚239核燃料,每秒钟约有1.1×1013个钚239发生自然衰变,放出α粒子,已知钚239原子的α衰变质量亏损了0.005 7 u。已知1 u相当于931.5 MeV的能量,α粒子在核燃料中减速会释放出热能,下列说法正确的是(　　)A.铀239两次β衰变后,比结合能减小B.原子核衰变时,动量守恒,质量守恒C.原子核衰变时释放的α射线比β射线穿透能力更强D.假设衰变释放的能量最终变成内能,该5 kg的钚239核燃料的发热功率约为9.4 W
解析 铀239两次β衰变后,放出能量,比结合能增加,选项A错误;原子核衰变时,合外力为零,则动量守恒,质量不守恒,选项B错误;原子核衰变时释放的α射线比β射线穿透能力弱,选项C错误;假设衰变释放的能量最终变成内能,该5 kg的钚239核燃料发生自然衰变放出能量ΔE=1.1×1013×0.005 7×931.5×106×1.6×10-19 J=9.4 J,则发热功率约为P= =9.4 W,选项D正确。
C.Y原子核和Z原子核的质量之和比X原子核的质量大D.Y和Z的结合能之和一定大于X的结合能