最新§195合力與結(jié)合能練習(xí)案

1、 19.5合力與結(jié)合能班級(jí)： 姓名：練習(xí)目標(biāo)理解結(jié)合能、比結(jié)合能、質(zhì)量虧損幾個(gè)基本概念；理解愛因斯坦質(zhì)能方程E=mc2，學(xué)會(huì)利用 E=Amc2計(jì)算核能?！熬毩?xí)舉例一、基本概念的理解例1.關(guān)于核能，下列說法中正確的有（）核子結(jié)合成原子核時(shí)，需吸收的能量核子結(jié)合成原子核時(shí)，能放出的能量不同的核子結(jié)合成原子核時(shí)，所需吸收的能量相同使一個(gè)氘核分解成一個(gè)中子和一個(gè)質(zhì)子時(shí)，需吸收一定的能量例2.關(guān)于結(jié)合能、比結(jié)合能、質(zhì)量虧損，下列說法正確的是（）A結(jié)合能越大，比結(jié)合能一定越大B 結(jié)合能越大，比結(jié)合能一定越小結(jié)合能越大，平均每個(gè)核子的質(zhì)量虧損越大比結(jié)合能越大，平均每個(gè)核子的質(zhì)量虧損越大二、質(zhì)能方程的理解和應(yīng)

2、用例3.關(guān)于愛因斯坦質(zhì)能方程的下列看法中正確的是（）E=mc2中的E是物體以光速c運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能E=mc2是物體的核能E=mc2是物體各種形式能的總稱。.由E=Amc2，在核反應(yīng)中，虧損的質(zhì)量Am轉(zhuǎn)化成能量放出例4.鐳（Ra）是歷史上第一個(gè)被分離出來的放射性元素，已知日3能自發(fā)地放出a粒子而變成新核 88Rn，已知Ra的質(zhì)量為M1 = 3.7533x10-25kg，新核Rn的質(zhì)量為M2=3.6867x10-25kg，a粒子的質(zhì)量為 m = 6.6466x10-27kg，貝（1）寫出該核反應(yīng)的方程式.（2）此反應(yīng)過程中放出的能量是多少？（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）* 練習(xí)鞏固1 （A級(jí)）.下列關(guān)于核

3、反應(yīng)的說法正確的是（）愛因斯坦的質(zhì)能方程說明了物體質(zhì)量就是能量，它們之間可以相互轉(zhuǎn)化由質(zhì)能方程可知，能量與質(zhì)量之間存在著正比關(guān)系，可以用物體的質(zhì)量作為它所含有能量的量度核反應(yīng)中發(fā)現(xiàn)的”質(zhì)量虧損”是消失的質(zhì)量轉(zhuǎn)化成的因在核反應(yīng)中產(chǎn)生能量,有質(zhì)量的轉(zhuǎn)化，所以系統(tǒng)只有質(zhì)量數(shù)守恒，系統(tǒng)的總能量不守恒2（A級(jí)）.質(zhì)子的質(zhì)量mp,中子的質(zhì)量為mn，它們結(jié)合成質(zhì)量為m的氘核，放出的能量應(yīng)為（）A.（m +m-m） C2B.（m+mn）c2C. mc2D. （m-m ）c23 （A級(jí)）.關(guān)于核力下列說法正確的是（）PA、核力是一種特殊的萬有引力B、原子核內(nèi)任意兩個(gè)核子內(nèi)部有核力作用C、核力是原子穩(wěn)定存在的原因

4、D、核力是引力和斥力同時(shí)存在的力4 （B級(jí)）.一原子質(zhì)量單位為u千克，且已知1u=931.5Mev, c為真空中光速，當(dāng)質(zhì)量分別為m m2千克的兩種原子核結(jié)合成質(zhì)量為M千克的新原子核時(shí)，釋放出的能量是（）（Mm1m2） c2J（m1+m2-M） X931.5J（m1+m2M） c2J（m1+m2M） x931.5Mev5（A級(jí)）.在計(jì)算核子和原子核的質(zhì)量時(shí)，以u(píng)為單位比較方便，關(guān)于u下列說法中正確的是（）1u%1.66x-27kg1u等于碳12質(zhì)量的1/121u相當(dāng)于931.5MeV能量u表示一個(gè)核子的質(zhì)量（B級(jí)）.中子n,質(zhì)子P,氘核D的質(zhì)量分別為m,mp,mD，現(xiàn)用光子能量為E的Y射線照射

5、靜止的氘核使之分解，核反應(yīng)方程為Y +DT+n，若分解后中子，質(zhì)子的動(dòng)能可視為相等，且能量都以動(dòng)能 的形式存在，則中子的動(dòng)能是（）A.（ m -m -m ）c2-E/2B.（ m+m-m） c2+E/2D P nD n PC.（ m -m -m ） c2+E/2D.（ m+m-m ） c2-E/2DPnDPn（B級(jí)）.氘和氤發(fā)生聚變反應(yīng)方程式是：2H+3H 4He + m + 17.6Mev，若有2g氘和3g氤全部發(fā)生聚變，NA為阿伏加德羅常數(shù)，則釋放出的能量是（）A. NAx17.6MeVB. 5NAx17.6MeVC. 2NAx17.6MeVD. 3NAx17.6MeV（B級(jí)）.一個(gè)氘核和

6、一個(gè)氤核聚合成一個(gè)氦核的反應(yīng)方程是2H+3H4He + m，此反應(yīng)過程產(chǎn)生的質(zhì)量虧損為Am .已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA真空中的光速為c.若1mol氘和1mol氤完 全發(fā)生核反應(yīng)生成氦，則在這個(gè)核反應(yīng)中釋放的能量為（）A. 2NAAmc2B. NAAmc2C. 2NAAmc2D. 5NAAmc29 （B級(jí)）.一個(gè)a粒子轟擊硼核1；B，生成碳14,并放出0.75X106ev的能量。其核反應(yīng)方程 是，反應(yīng)過程中質(zhì)量虧損 kg。10（B級(jí)）.正負(fù)電子對(duì)撞后，轉(zhuǎn)化為兩個(gè)光子的總能量 ev。（正負(fù)電子質(zhì)量 m=0.91x10-30kg，光子的靜止質(zhì)量為零）題號(hào)12345678答案11 （B級(jí)）.一個(gè)電子和

7、一個(gè)正電子對(duì)撞發(fā)生湮滅而轉(zhuǎn)化為一對(duì)光子，設(shè)正負(fù)電子對(duì)撞前的質(zhì)量均為m，動(dòng)能均為氣，光速為c，普朗克恒為久。求：（1）寫出該反應(yīng)方程；（2）對(duì)撞過程中的質(zhì)量虧損新和轉(zhuǎn)化成的光子在真空中波長入.12 （C級(jí)）.一個(gè)靜止的鈾核232U （原子質(zhì)量為232.0372u）放出一個(gè)a粒子（原子質(zhì)量為4.0026u） 92后衰變成釷核228Th （原子質(zhì)量為228.0287u）。（已知：原子質(zhì)量單位1u=1.67x1027kg，1u 90相當(dāng)于931MeV）（1）寫出核衰變反應(yīng)方程；（2）算出該核衰變反應(yīng)中釋放出的核能；（3）假設(shè)反應(yīng)中釋放出的核能全部轉(zhuǎn)化為釷核和a粒子的動(dòng)能，則釷核獲得的動(dòng)能有多大？13

8、(B級(jí)).為確定愛因斯坦的質(zhì)能方程能= Amc2的正確性，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：用動(dòng)能為E1= 0.60MeV的質(zhì)子轟擊靜止的鋰核7Li，生成兩個(gè)a粒子，測(cè)得兩個(gè)a粒子的動(dòng)能之和為 E2 = 19.9 MeV，已知質(zhì)子、a粒子、鋰粒子的質(zhì)量分別取m = 1.0073、m = 4.0015、 m = 7.0160，求：Li寫出該反應(yīng)方程。通過計(jì)算說明AE =新。2正確。(1 = 1.6606x10-27kg)14 (C級(jí)).钚的放射性同位素239Pu靜止時(shí)衰變?yōu)殁櫤思ぐl(fā)態(tài)粉U*和a粒子，而鈾核激發(fā)態(tài)235U* 立即衰變?yōu)殁櫤?35U，并放出能量為0.097MeV的y光子.已知：239Pu和235U和a

9、粒子的質(zhì)量 分別為 mpu=239.052lu mU=235.0439u 和 ma=4.0026u，1u=931.5MeV/c2寫出衰變方程；已知衰變放出的光子的動(dòng)量可忽略，求a粒子的動(dòng)能.參考答案例 1.BD例2.D例3.C例4.答案見解析 TOC o 1-5 h z 解析(DRa一一 Rn + 4He. 88862(2)AE = Amc2 = (M1 - M2 - m)c2 = 1.2x10 - 12J.BACCDABCCAB提示：一個(gè)氘核和一個(gè)氤核結(jié)合成一個(gè)氦核時(shí)，釋放出的能量為Amc2, 1mol的氘核和1mol的氤核結(jié)合成1mol的氦核釋放能量為NAAmc2。? B+糜弋 C + H

10、1.33 x 10-3010.1.02 x 106 解：(1)該反應(yīng)方程為：0e+ 0e T 2y1-1(2)由于光子的靜止質(zhì)量為零，所以質(zhì)量的虧損為：Am=2m,由質(zhì)能方程，對(duì)應(yīng)的能量為：AE=2mC2根據(jù)能量守恒可知2v=2Ek+AE,即有： 2hc / 人二2 E + 2mc 2所以光子在真空中波長：X = hc/(E + mc2)解析： (1) 232 U T 228 Th + 4He92902質(zhì)量虧損 m=0.0059uAE=Amc2=0.0059x931MeV=5.49MeV系統(tǒng)動(dòng)量守恒，釷核和a粒子的動(dòng)量大小相等，即ThTh+ (-Pa)=。ThTh=PaEkThTh2mThP2

11、E=g 2mELL所以釷核獲得的動(dòng)能mxAE = - xAE = 0.09Me V所以釷核獲得的動(dòng)能kTh m + m4 + 228解：(1)核反應(yīng)方程為:；Li+1H 24He(2)核反應(yīng)的質(zhì)量虧損：Am = m + m - 2m=7.0160u+1.0073u-2x4.0015u=0.0203u由質(zhì)能方程可得與質(zhì)量虧損相當(dāng)?shù)哪芰浚篈E = Amc 2 = 0.0203 x 931MeV = 18.9 MeV而系統(tǒng)增加的能量：AE，= E2 -氣=19.3 MeV這些能量來自核反應(yīng)中，在誤差允許的范圍內(nèi)可認(rèn)為相等，所以AE = Amc2正確。答案(I )1.4x1019(11)(1)普一印+。+(2)5.034MeV解析(1)衰變方程為 TOC o 1-5 h z 239Pu一235U* + a 9492235U235U +9292,或合起來有239Pu一袈U+a+Y 9492(2)上述衰變過程的質(zhì)量虧損為Am=mPumUma放出的能量為AE=c2-Am這能量是鈾核235U的動(dòng)能Eu、a粒子的動(dòng)能Ea和y光子的能量Ey之和AE= E+E