2018-2019学年高中物理原子核第四节核力与结合能分层训练.docx

第四节 核力与结合能A级抓基础1氦原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，则三种力从大到小的顺序是()A核力、万有引力、库仑力B万有引力、库仑力、核力C库仑力、核力、万有引力D核力、库仑力、万有引力解析：核力是核子之间的一种强相互作用，其相互作用力巨大，远超过两个质子之间的库仑力，两质子之间的万有引力远小于库仑力，故选项D正确答案：D2质子与中子发生核反应，生成氘核，放出的能量为E，则()A氘核的平均结合能是EB氘核的结合能是EC氘核中质子与中子间没有相互作用力D质子与中子的总质量小于氘核的质量解析：质子与中子发生核反应，生成氘核，放出的能量为E，从而得知氘核的结合能为E，氘核的平均结合能为E，故A错误，B正确；氘核中质子与中子间存在核力作用，故C错误；因为有能量放出，根据爱因斯坦质能方程知，有质量亏损，所以中子和质子的总质量大于氘核的质量，故D错误答案：B3如图，原子核的平均核子质量A与原子序数Z的关系图象，下列说法正确的是()A若D、E能结合成F，结合过程一定要释放能量B若D、E能结合成F，结合过程一定要吸收能量C若C、B能结合成G，结合过程一定要释放能量D若F、C能结合成B，结合过程一定要释放能量解析：由平均核子质量A与原子序数Z的关系图象可知，D与E的平均质量大于F的平均质量，所以D、E结合成F，平均质量减小，有质量亏损，根据爱因斯坦质能方程，有能量释放，故A正确，B错误；由平均核子质量A与原子序数Z的关系图象可知，B与C的平均质量小于 G的平均质量，所以若C、B能结合成G，则质量增加，根据爱因斯坦质能方程，要吸收能量，故C错误；由平均核子质量A与原子序数Z的关系图象可知，F与C的平均质量小于B的平均质量，所以若C、F能结合成B，则质量增加，根据爱因斯坦质能方程，要吸收能量，故D错误答案：A4太阳因核聚变释放出巨大能量，同时其质量不断减少. 太阳每秒钟辐射出的能量约为41026 J，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近()A1036 kgB1018 kgC1013 kg D109 kg解析：根据Emc2得： m kg4.4109 kg，故D正确答案：D5氘核、氚核、中子、氦核的质量分别是m1、m2、m3、m4，氘核与氚核结合成一个氦核并释放一个中子： HHHen.对于这个反应，以下看法正确的是()A氘核和氚核的平均结合能比氦核大，所以该反应会释放核能B氘核和氚核的核子的平均质量比氦核大，所以该反应会吸收一定的能量C对应的质量亏损是mm1m2D反应中释放的核能为c2解析：根据平均结合能与核子数目的关系可以知道，氘核和氚核的平均结合能比氦核的平均结合能小，所以该反应会释放核能，故A错误；氘核和氚核的核子的平均质量比氦核大，所以该反应的过程中由质量亏损，会释放一定的能量，故B错误；根据质量之间的关系可以知道对应的质量亏损是mm1m2，故C正确；该反应是轻核的聚变，根据质能方程可以知道，反应中释放的核能为(m1m2m3m4)c2，故D错误答案：CB级提能力6(多选)光子的能量为h，动量的大小为.如果一个静止的放射性元素的原子核在发生衰变时只发出一个光子，则下列说法错误的是()A衰变后的原子核仍然静止B衰变后的原子核沿着与光子运动方向相反的方向运动C该过程中质量亏损为D该过程中质量亏损大于解析：由动量守恒知，衰变后的原子核沿着与光子运动方向相反的方向运动，故A错误、B正确；仅仅是光子对应的质量亏损，而原子核具有动能，还对应部分质量亏损，故C错误、D正确答案：AC7放射性物质碘131的衰变方程为IXeY，若I的质量为m1，Xe的质量为m2，Y粒子的质量为m3.真空中的光速为c，则下列说法中正确的是()AY粒子具有很强的电离本领BY粒子具有很强的穿透本领C核反应中释放出的核能为(m1m2m3)c2D核反应中释放出的核能为(m1m2m3)c解析：根据核电荷数守恒可知，Y的核电荷数为53541，质量数为 1311310，则Y是e，即为粒子，而射线具有很强的电离本领，射线具有很强的穿透本领，故A、B错误；核反应过程中的质量亏损mm1m2m3，根据质能方程，那么这个核反应中释放的核能Emc2( m1m2m3)c2，故C正确，D错误答案：C8原子质量单位为u，1 u相当于931.5 MeV的能量，真空中光速为c，当质量分别为m1 kg和m2 kg的原子核结合为质量为M kg的原子核时释放出的能量是()A(Mm1m2)uc2B(m1m2M)u931.5 JC(m1m2M)c2D(m1m2M)931.5 eV解析：在核能计算时，如果质量的单位是kg，则用Emc2进行计算，如果质量的单位是u，则利用1 u相当于931.5 MeV的能量计算，即Em931.5 MeV进行计算，故C正确，A、B、D错误答案：C9当两个中子和两个质子结合成一个粒子时，放出28.30 MeV的能量，当三个粒子结合成一个碳(C)核时，放出7.26 MeV能量，则当6个中子和6个质子结合成一个碳(C)核时，释放的能量约为()A21.04 MeVB35.56 MeVC77.64 MeV D92.16 MeV解析：6个中子和6个质子可结合成3个粒子，放出能量328.30 MeV84.9 MeV，3个粒子再结合成一个碳核，放出7.26 MeV能量，故6个中子和6个质子结合成一个碳核时，释放能量为84.9 MeV7.26 MeV92.16 MeV.故选D.答案：D10原来静止的原子核X发生衰变时，放出粒子的动能为E0.假设衰变时产生的能量全部以动能的形式释放出来，则在此衰变过程中的质量亏损是()A. B.C. D.解析：粒子与新核质量比为，衰变过程满足动量守恒，即mvm新v新，根据动量和动能的关系p22mEk可知，新核动能为E0.由Emc2，得m，故D选项正确答案：D11三个粒子结合成一个碳12，已知碳原子的质量为12.000 0 u，氦原子的质量为4.002 6 u(1 u1.661027 kg)(1)写出核反应方程(2)这个核反应放出的能量是多少焦耳？(3)这个能量合多少MeV?解析：