最新§195合力與結合能練習案

1、 19.5合力與結合能班級： 姓名：練習目標理解結合能、比結合能、質量虧損幾個基本概念；理解愛因斯坦質能方程E=mc2，學會利用 E=Amc2計算核能?！熬毩暸e例一、基本概念的理解例1.關于核能，下列說法中正確的有（）核子結合成原子核時，需吸收的能量核子結合成原子核時，能放出的能量不同的核子結合成原子核時，所需吸收的能量相同使一個氘核分解成一個中子和一個質子時，需吸收一定的能量例2.關于結合能、比結合能、質量虧損，下列說法正確的是（）A結合能越大，比結合能一定越大B 結合能越大，比結合能一定越小結合能越大，平均每個核子的質量虧損越大比結合能越大，平均每個核子的質量虧損越大二、質能方程的理解和應

2、用例3.關于愛因斯坦質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運動的動能E=mc2是物體的核能E=mc2是物體各種形式能的總稱。.由E=Amc2，在核反應中，虧損的質量Am轉化成能量放出例4.鐳（Ra）是歷史上第一個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的質量為M1 = 3.7533x10-25kg，新核Rn的質量為M2=3.6867x10-25kg，a粒子的質量為 m = 6.6466x10-27kg，貝（1）寫出該核反應的方程式.（2）此反應過程中放出的能量是多少？（計算結果保留兩位有效數(shù)字）* 練習鞏固1 （A級）.下列關于核

3、反應的說法正確的是（）愛因斯坦的質能方程說明了物體質量就是能量，它們之間可以相互轉化由質能方程可知，能量與質量之間存在著正比關系，可以用物體的質量作為它所含有能量的量度核反應中發(fā)現(xiàn)的”質量虧損”是消失的質量轉化成的因在核反應中產(chǎn)生能量,有質量的轉化，所以系統(tǒng)只有質量數(shù)守恒，系統(tǒng)的總能量不守恒2（A級）.質子的質量mp,中子的質量為mn，它們結合成質量為m的氘核，放出的能量應為（）A.（m +m-m） C2B.（m+mn）c2C. mc2D. （m-m ）c23 （A級）.關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、原子核內任意兩個核子內部有核力作用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存在的力4 （B級）.一原子質量單位為u千克，且已知1u=931.5Mev, c為真空中光速，當質量分別為m m2千克的兩種原子核結合成質量為M千克的新原子核時，釋放出的能量是（）（Mm1m2） c2J（m1+m2-M） X931.5J（m1+m2M） c2J（m1+m2M） x931.5Mev5（A級）.在計算核子和原子核的質量時，以u為單位比較方便，關于u下列說法中正確的是（）1u%1.66x-27kg1u等于碳12質量的1/121u相當于931.5MeV能量u表示一個核子的質量（B級）.中子n,質子P,氘核D的質量分別為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，核反應方程為Y +DT+n，若分解后中子，質子的動能可視為相等，且能量都以動能 的形式存在，則中子的動能是（）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）.氘和氤發(fā)生聚變反應方程式是：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）.一個氘核和

6、一個氤核聚合成一個氦核的反應方程是2H+3H4He + m，此反應過程產(chǎn)生的質量虧損為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)生核反應生成氦，則在這個核反應中釋放的能量為（）A. 2NAAmc2B. NAAmc2C. 2NAAmc2D. 5NAAmc29 （B級）.一個a粒子轟擊硼核1；B，生成碳14,并放出0.75X106ev的能量。其核反應方程 是，反應過程中質量虧損 kg。10（B級）.正負電子對撞后，轉化為兩個光子的總能量 ev。（正負電子質量 m=0.91x10-30kg，光子的靜止質量為零）題號12345678答案11 （B級）.一個電子和

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

8、(B級).為確定愛因斯坦的質能方程能= Amc2的正確性，設計了如下實驗：用動能為E1= 0.60MeV的質子轟擊靜止的鋰核7Li，生成兩個a粒子，測得兩個a粒子的動能之和為 E2 = 19.9 MeV，已知質子、a粒子、鋰粒子的質量分別取m = 1.0073、m = 4.0015、 m = 7.0160，求：Li寫出該反應方程。通過計算說明AE =新。2正確。(1 = 1.6606x10-27kg)14 (C級).钚的放射性同位素239Pu靜止時衰變?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量可忽略，求a粒子的動能.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：一個氘核和一個氤核結合成一個氦核時，釋放出的能量為Amc2, 1mol的氘核和1mol的氤核結合成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)該反應方程為：0e+ 0e T 2y1-1(2)由于光子的靜止質量為零，所以質量的虧損為：Am=2m,由質能方程，對應的能量為：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質量虧損 m=0.0059uAE=Amc2=0.0059x931MeV=5.49MeV系統(tǒng)動量守恒，釷核和a粒子的動量大小相等，即ThTh+ (-Pa)=。ThTh=PaEkThTh2mThP2

11、E=g 2mELL所以釷核獲得的動能mxAE = - xAE = 0.09Me V所以釷核獲得的動能kTh m + m4 + 228解：(1)核反應方程為:；Li+1H 24He(2)核反應的質量虧損：Am = m + m - 2m=7.0160u+1.0073u-2x4.0015u=0.0203u由質能方程可得與質量虧損相當?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中，在誤差允許的范圍內可認為相等，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)上述衰變過程的質量虧損為Am=mPumUma放出的能量為AE=c2-Am這能量是鈾核235U的動能Eu、a粒子的動能Ea和y光子的能量Ey之和AE= E+E