19-5核力与结合能

1、19-5核力与结合能HL1OT EG UlFAHXUNiLI AM* 活页标准练习 时点演隹知能提升5核力与结合能时间：60分钟考查知识点及角度难度及题号根底中档稍难对核力及结合能的理解1、23质量亏损、核能的计算4、5、67、8、综合提升9、10、1112I达标基训I知识点一对核力及结合能的理解1 .对结合能、比结合能的熟悉,以下正确的选项是.A. 一切原子核均具有结合能B.自由核子结合为原子核时,可能吸收能量C.结合能越大的原子核越稳定D .比结合能越大的原子核越稳定解析 由自由核子结合成原子核的过程中,核力做正功,释放出能量；反之,将原子核分开变为自由核子时需要吸收相应的能量,该能量即为

2、结合能,故A正确、B错误；核子较多的原子核的结合能大,但它的比结合能不一定大,比结合能的大小反映了原子核的稳定性,故C错误、D正确.答案 AD2 . 2021广州高二检测在以下判断中,正确的选项是().A .组成引U核的核子中任何两个核子之间都存在不可忽略的核力作用B .组成赞U核的中子中任何两个中子之间都存在不可忽略的核力作用C.组成燮U核的质子中任何两个质子之间都存在不可忽略的库仑斥力作用D.组成燮U核的质子中任何两个质子之间都存在不可忽略的核力作用 解析 核力属于短程力,由于组成 绫U核的核子较多,两核子之间的距离 可能超过核力的作用范围,所以某些核子之间的作用力可能比拟小,所以选项A、

3、B、D错误,但两质子之间都存在库仑斥力的作用,所以选项 C 正确.答案 C3 .如图19-5-2所示是描述原子核核子的平均质量 而与原子序数Z的关系曲线, 由图可知以下说法正确的选项是.A.将原子核A分解为原子核B、C可能吸收能量B.将原子核D、E结合成原子核F可能吸收能量C .将原子核A分解为原子核B、F 一定释放能量D.将原子核F、C结合成原子核B一定释放能量解析 因B、C核子平均质量小于A的核子平均质量,故 A分解为B、C时,会出现质量亏损,故放出核能,故 A错,同理可得B、D错,C正确答案 C知识点二质量亏损、核能的计算4 .根据爱因斯坦的研究成果,物体的能量和质量的关系是E = mc

4、2,这一关系叫爱因斯坦质能方程.质子的质量为 mp,中子的质量为mn,氮核的质量为m,A. ma = (2mp + 2mn)C. m«>(2mp + 2mn)B, m«<(2mp + 2mn)D,以上关系式都不正确().卜列关系式正确的选项是答案 B5.质子、中子和笊核的质量分别为mi、m2和m3,真空中光速为c,当质子和中().A. m3c2C. (m3 m2 m1)c2B. (m + m2)c22D. (m1 + m2 m3)c子结合成笊核时,放出的能量是解析 质子和中子结合成原子核笊核时,总质量减小了,即质量亏损A(m1+m2 m3).依据质能方程可知,放

5、出的能量为A E= Amc2 = (m1 + m2 m3)c2答案 D6.用质子轰击锂核(7Li)生成两个a粒子,以此进行有名的验证爱因斯坦质能方的实验.质子的初动能是0.6 MeV ,质子、a粒子和锂核的质量分别是 1.007 3 u、4.001 5 u和7.016 0 u.1 u相当于931.5 MeV,那么以下表达中().A.此反响过程质量减少 0.010 3 uB.生成的两个a粒子的动能之和是 18.3 MeV,与实验相符C.核反响中释放的能量是18.9 MeV,与实验相符D.生成的两个a粒子的动能之和是 19.5 MeV,与实验相符答案 CD7.原子质量单位为u,1 u相当于931.

6、5 MeV的能量,真空中光速为c,当质量().别为m1和m2的原子核结合为质量为 M的原子核时释放出的能量是A . (M m1 m2)u c2B. (m1 + m2-M)uX931.5 JC. (m1+ m2 M)c2D. (m+m2M)x 931.5 eV解析 在核能计算时,如果质量的单位是 kg,那么用AE=Amc2进行计算,如果质量的单位是u,那么利用1 u相当于931.5 MeV的能量计算,即AE=Amx 931.5 MeV进行计算,故C正确,A、B、D错.答案 C8. 一个质子和一个中子结合成笊核,同时放出丫光子,核反响方程是1H + in2H + y ,以下说法中正确的选项是().

7、A.反响后笊核的质量一定小于反响前质子和中子的质量之和8 .反响前后的质量数不变,因而质量不变C. 丫光子的能量为A mc2, Am为反响中的质量亏损,c为光在真空中的 速度D,因存在质量亏损A m,所以“物质不灭的说法不正确解析 核反响中质量数与电荷数及能量均守恒,由于反响中要释放核能,会出现质量亏损,反响中笊核的质量一定小于反响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.答案 ACI综合提升I9 .历史上第一次利用加速器实现的核反响,是用加速后动能为0.5 MeV的质子1H轰击静止的AX,生成两个动能均为8.9

8、MeV的4He.(1 MeV = 1.6X 10 13 J)(1)上述核反响方程为 (2)质量亏损为 kg.解析(1)根据电荷数和质量数守恒可写出核反响方程为1H +7X-2He + 2He 或 1H+3|_i ->2He+4He.设反响前质子的动能为Eko,反响后4He的动能为Ek,由于质量亏损而释放的能量为AE = 2Ek Ek0 = (2 X 8.9 0.5) MeV = 17.3 MeV ,根据爱因斯坦质能方程,有kg = 3.1x 10-29 kg.AE 17.3X 1.6X 10-13Am= r =o 丁c(3.0X108) 2答案 (1)1H + 7X->2He+4H

9、e(或 1H+7Li->2He+4He) (2)3.1 x 10 2910 .氮核质量 mN = 14.007 53 u,氧核质量 mO = 17.004 54 u,氮核质量 mHe = 4.003 87 u,质子质量 mH= 1.008 15 u,试判断核反响 14zN + 4He>,O + 1h 是吸能反响还是放能反响能量变化为多少解析 反响前总质量 mN + mHe= 18.011 40 u反响后总质量mo+mH= 18.012 69 u,由于反响中质量增加,所以此反响是吸能反响,所吸能量为A E= Amc2=(mo + mH) (mN+ mHe)c2 = (18.012 6

10、918.011 40)X 931.5 MeV = 1.2 MeV.答案吸能 1.2 MeV11 . 一个质子和一个中子聚变结合成一个笊核,同时辐射一个丫光子.质子、中子、笊核的质量分别为 m1、m2、m3,普朗克常量为h,真空中的光速为c. 下 列 说 法 正 确 的 是().A.核反响方程是1H+0n->汩+丫B.聚变反响中的质量亏损A m = m + m2m3C.辐射出的丫光子的能量 E = (m3-m1-m2)cD,丫光子的波长仁(m1 + m2m3) c2解析 此核反响的核反响方程为1H+Jn> 2H+T, A错；由质能方程,丫,一 .一一cc ,一光子的能量为 E = (

11、m+m2m3)c2, C 错；由 E=h.知,波长 入= 入(m1 + m2 m3)c,D错.应选B.答案 B12.钵的放射性同位素赞Pu静止时衰变为铀核激发态赞U*和a粒子,而铀核激态235U*立即衰变为铀核透U,并放出能量为0.097 MeV的丫光子.：舞Pu、235U 和 a 粒子的质量分别为 mPu = 239.052 1 u、mU = 235.043 9 u和 ma =4.0026 u, 1 u = 931.5 MeV/c2.衰变放出的丫光子的动量可忽略,求a粒子的动能.解析上述衰变过程的质量亏损为Am= mPu mu ma放出的能量为A E=Amc2这能量是铀核的动能Eu、a粒子的动能E a和丫光子的能量Ey之和,即AE =Eu + Ea+E/D由式解得Eu+ E a=