2019-2020学年高中物理 第4章 原子核 第4节 核力与结合能课后提能训练 粤教版选修3-5

1 第第 4 4 节节 核力与结合能核力与结合能 基础达标 1 2019 年郑州期末 下列关于原子核的说法中正确的是 a 结合能越大 表示原子核中核子结合得越牢固 原子核越稳定 b 人类关于原子核内部的信息 最早来自天然放射性现象 c 康普顿效应说明了光具有动量和能量 证明了光的波动性 d 核力存在于原子核内的所有核子之间 答案 b 解析 比结合能越大的原子核中核子结合得越牢固 原子核越稳定 与结合能的大 小无关 故 a 错误 人类最早发现原子核内部信息是因为发现了天然放射性现象 故 b 正 确 康普顿效应说明了光具有动量和能量 证明了光的粒子性 故 c 错误 核力只存在于 原子核内的相邻的核子之间 故 d 错误 2 2019 年兴庆名校期中 下列说法正确的是 a 比结合能越大的原子核越稳定 因此它的结合能也一定越大 b 重核与中等质量的原子核相比较 重核的结合能和比结合能都大 c 核子结合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量称为结合能 d 氦原子核由两个质子和两个中子组成 这两个质子之间存在着万有引力 库仑力和 核力 且这 3 种力从大到小的排列顺序是核力 库仑力 万有引力 答案 d 解析 比结合能越大的原子核中核子结合得越牢固 原子核越稳定 与结合能的大 小无关 故 a 错误 重核与中等质量原子核相比较 重核的结合能大 而比结合能比较小 故 b 错误 将原子核拆散成核子与核子结合成原子核两个过程质量的变化相等 将原子核 拆散成核子所吸收的能量与核子结合成原子核所放出的能量叫结合能 故 c 错误 氦原子 核由两个质子和两个中子组成 这两个质子之间存在着万有引力 库仑力和核力 根据这 三种相互作用力的特点可知 这 3 种力从大到小的排列顺序是核力 库仑力 万有引力 故 d 正确 3 中子 n 质子 p 氘核 d 的质量分别为mn mp md 现用光子能量为e的 射线照 射静止氘核使之分解 反应方程为 d p n 若分解后中子 质子的动能可视为相等 则中子的动能是 a md mp mn c2 e 1 2 2 b md mn mp c2 e 1 2 c md mp mn c2 e 1 2 d md mn mp c2 e 1 2 答案 c 解析 因为轻核聚变时放出能量 质量亏损 所以氘核分解为核子时 要吸收能量 质量增加 本题核反应过程中 射线能量e对应质量的增加和中子与质子动能的产生 即 e mc2 2ek mp mn md c2 2ek得ek e mp mn md c2 md mp mn c2 e 1 2 1 2 故选 c 4 2019 年哈尔滨名校四模 关于原子核 下列说法中错误的是 a 原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子时所吸收的能量 b 所有核子之间都有核力 c 核子结合成原子核时会出现质量亏损 质量亏损所对应的能量即为核反应释放的核 能 d 比结合能越大原子核越稳定 答案 b 解析 原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的吸收能量 故 a 正确 核力是短程力 只有相邻核子之间才有核力 故 b 错误 自由核子组成原子核时 其质量 亏损所对应的能量等于该原子核的结合能 故 c 正确 比结合能越大 原子核越稳定 d 正确 本题选错误 故选 b 5 多选 关于质能方程 下列哪些说法是正确的 a 质量减小 能量就会增加 在一定条件下质量转化为能量 b 物体获得一定的能量 它的质量也相应地增加一定值 c 物体一定有质量 但不一定有能量 所以质能方程仅是某种特殊条件下的数量关系 d 某一定量的质量总是与一定量的能量相联系 答案 bd 解析 质能方程e mc2 表明某一定量的质量与一定量的能量是有联系的 当物体 获得一定的能量 即能量增加某一定值时 它的质量也相应增加一定值 并可根据 e m c2来计算 6 多选 关于爱因斯坦质能方程的下列说法中正确的是 a e mc2中的e是物体以光速c运动的动能 b e mc2是物体各种形式能的总和 3 c 由 e mc2知 在核反应中 亏损的质量 m转化成能量 e放出 d 由 e mc2知 在核反应中亏损的静质量转化为动质量 被放出的能量带走 答案 bd 解析 由爱因斯坦质能方程e mc2表明物体的质量与其他各种形式的能量之间的关 系 选项 a 错误 b 正确 e mc2表明 在核反应中 亏损 m质量将产生 e mc2的能量 选项 c 错误 d 正确 7 多选 一个质子和一个中子结合成氘核 同时放出 光子 核反应方程是 h n h 以下说法中正确的是 1 11 02 1 a 反应中氘核的质量一定小于反应前质子和中子的质量之和 b 反应前后的质量数不变 因而质量不变 c 光子的能量为 mc2 m 为反应中的质量亏损 c为光在真空中的速度 d 因存在质量亏损 m 所以 物质不灭 的说法不正确 答案 ac 解析 核反应中质量数与电荷数及能量均守恒 由于反应中要释放核能 会出现质 量亏损 反应中氘核的质量一定小于反应前质子和中子的质量之和 所以质量不守恒 但 质量数不变 且能量守恒 释放的能量会以光子的形式向外释放 故正确答案为 a c 8 多选 与核反应有关的下列认识中 正确的是 a 在核反应方程中质量数与电荷数都守恒 b 所有的核反应发生过程中质量都会减少 c 所有的核反应都一定是放能反应 d 有质量亏损的核反应一定是放能反应 答案 ad 解析 写核反应方程的原则是质量数和电荷数均守恒 核反应为既有放能反应也有 吸收能量的核反应 能力提升 9 关于原子核的结合能 下列说法正确的是 a 核子结合成原子核时核力做正功 将放出能量 这部分能量等于原子核的结合能 b 原子核的结合能等于使其分解为核子所需的最小能量 c 一重原子核衰变成 粒子和另一原子核 衰变产物的结合能之和一定大于原来重 核的结合能 d 结合能是由于核子结合成原子核而具有的能量 e 核子结合成原子核时 其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能 答案 abc 解析 自由核子与自由核子结合成原子核时核力作正功 将放出能量 这能量就是 4 原子核的结合能 当比结合能越大 原子核越稳定 故 a 正确 原子核的结合能等于使其 完全分解成自由核子所需的最小能量 故 b 正确 d 错误 一重原子核衰变成 粒子和另 一原子核 要释放能量 衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能 故 c 正确 自由核子组成原子核时 其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能 故 e 错误 10 氘核和氚核聚变时的核反应方程为 h h he n 已知 h 的平均结合能是 2 13 14 21 03 1 2 78 mev h 的平均结合能是 1 09 mev he 的平均结合能是 7 03 mev 试计算核反应释 2 14 2 放的能量 答案 17 6