(共23张PPT)
第3节 课后达标检测
题组1 核力的理解
1.(多选)关于核力,下列说法正确的是( )
A.核力是一种特殊的万有引力
B.原子核内只有质子和质子间有核力作用,而中子和中子之间、质子和中子之间没有核力作用
C.核力是原子核稳定存在的原因
D.核力是一种短程强力作用
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解析:核力与万有引力、库仑力的性质不同,核力是短程力,是核子间的强相互作用,作用范围在1.5×10-15 m,原子核的半径数量级在10-15 m,所以核力只存在于相邻的核子之间,核力是原子核稳定存在的原因,故C、D正确。
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2.对于原子核的组成,下列说法正确的是( )
A.核力可使一些中子组成原子核
B.核力可使非常多的质子组成原子核
C.不存在只有质子的原子核
D.质量较大的原子核内一定有中子
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解析:由于原子核带正电,不存在只有中子的原子核,核力也不能把非常多的质子聚集在一起组成原子核,原因是核力是短程力,质子之间还存在“长程力”——库仑力,A、B错误;
较大质量的原子核内只有存在一些中子,才能维系原子核的稳定,故D正确。
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解析:结合能是把核子分开所需的最小能量,A正确;
一重原子核衰变成α粒子和另一原子核,存在质量亏损,核子比结合能增大,衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能,B正确;
核子数越多,结合能越大,C正确;
比结合能也叫平均结合能,比结合能越大,分开核子所需的能量越大,原子核越稳定,D错误。
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解析:β衰变的实质是原子核内中子转化为质子的过程中同时释放电子,故A错误;
原子核反应过程释放能量的原因是由于核反应过程产生质量亏损,故衰变前Th核质量大于衰变后Pa核与β粒子的总质量,故B正确;
α粒子散射实验的结果证明原子具有核式结构,故C错误;
原子核的比结合能越大,则原子核中核子的平均质量(原子核的质量除以核子数)就越小,平均每个核子的质量亏损就越多,原子核越稳定,故D错误。
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解析:由衰变过程电荷数守恒和质量数守恒可知,X为α粒子,故A错误;
衰变过程中有质量亏损,根据爱因斯坦质能方程可知该过程会放出能量,故B错误;
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题组3 质能方程和核能的计算
6.已知中子的质量为1.674 9×10-27 kg,质子的质量为1.672 6×10-27 kg,氘核的质量为3.343 6×10-27 kg,光速c=3×108 m/s,以下说法正确的是( )
A.氘核的结合能约为1.1 MeV
B.氘核的比结合能约为1.1 MeV
C.氘核的比结合能约为1.76×10-11 J
D.一个质子与一个中子结合为氘核需要吸收能量
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一个中子和一个质子结合为一个氘核的反应过程中,反应前后的质量差Δm=m1+m2-m3=(1.674 9+1.672 6-3.343 6)×10-27kg=0.003 9×10-27kg,反应过程有质量亏损,说明一个质子与一个中子结合为氘核需要放出能量,故D错误。
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(2)求该核反应释放的核能(结果保留3位有效数字)。
解析:核反应释放的核能
ΔE=Δmc2=(1.007 825+7.016 004-2×4.002 603)×931 MeV≈17.3 MeV。
答案:17.3 MeV
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(2)在这个衰变过程中释放的能量等于多少焦耳(结果保留3位有效数字)
解析:衰变前后亏损的质量
Δ m= mU-mTh-mα = 0.000 092 8 × 10-25 kg
c = 3.0 × 108 m/s,
释放的能量
ΔE =Δmc2
解得ΔE = 8.35 × 10-13 J。
答案:8.35 × 10-13 J
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