课时跟踪训练（二十）核力与结合能

课时跟踪训练(二十)核力与结合能A级一双基达标1.［多选］关于原子内的相互作用力说法正确的是()A.原子核与电子之间的作用力主要是电磁力B.中子和质子间的作用力主要是核力X10-15m的距离内远大于它们相互间的库仑力D.原子核与电子之间的万有引力大于它们之间的电磁力解析：X10-15m的距离内远大于它们相互间的库仑力，大于10X10-15m的距离核力几乎为零，故选项C正确，B错误。2.［多选］铁的比结合能比铀核的比结合能大，下列关于它们的说法正确的是()A.铁的结合能大于铀核的结合能B.铁核比铀核稳定C.若铀核能发生核变化变成铁核，则要放出能量D.若铀核能发生核变化变成铁核，则质量要亏损解析：选BCD铁核的比结合能大，则它稳定些，铀核的比结合能小，若铀核能发生核变化变成铁核，则会放出核能，出现质量亏损，B、C、D正确。3.原子质量单位为11,111相当于93L5MeV的能量，真空中光速为c,当质量分别为如和m2的原子核结合为质量为M(单位均为kg)的原子核时释放出的能量是()(M—m\—/W2)u*c2(mi+7W2-M)uX93L5Jmi—M)c2(/ni+m2-M)X931.5eV解析：选C在核能计算时，如果质量的单位是kg,则用AE=A/nc2进行计算，如果质量的单位是U,则利用lu相当于931.5MeV的能量计算，即A£=AaX93L5MeV进行计算，\m=mi+m2~M9故C正确，A、B、D错误。.已知质核(JH)的平均结合能为LIMeV,氢核"He)的平均结合能为2.57MeV,两个笊核结合成一个氢核的反应方程为汨+汨一汨e+Jn,此核反应()A.放出3.31MeV能量 B.放出5.51MeV能量C.放出5.88MeV能量 D.吸收1.83MeV能量解析：选A核反应方程汨+汨-汨+和，又反应前两个汨的总结合能为©X4MeV=4.4MeV,反应后生成的氢核的结合能为E2X3MeV=7.71MeV,所以反应释放的核能NE=E2-Ei=(7.71-4.4)MeV=3.31MeV,故A正确，B、C、D错误。.［多选］对于核子结合成原子核的认识，下列说法正确的是()A.原子核内的核子间均存在核力B.原子核内的质子间均存在核力和库仑力C.当〃个核子靠近到核力作用的范围而结合为原子核时，其间势能一定减小D.对质子数较多的原子核，其中的中子起到增加核力、维系原子核稳定的作用解析：选CD由于核力为短程力，只会发生在相邻核子之间，由此知A、B错误；当nX10-15mX10-15m,故C正确；对质子数较多的原子核，由于只有相邻的质子间才有核力，但各个质子间均有很强的库仑斥力。随着质子数的增加，其库仑斥力增加，对于稳定的原子核，必须存在较多的中子才能维系二者的平衡，故D正确。.中子n、质子p、：M核D的质量分别为加n、mp、机d。现用光子能量为£的Y射线照射静止笊核使之分解，核反应方程为丫+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.^[(/nD-mp—mn)c2—E]mn—/wP)c2+E]C.^[(/wd-fnp—mn)c2+E]mn—mp)c2—E]解析：选C笊核分解为核子时，要吸收能量，质量增加，本题核反应过程中丫射线的能量E对应质量的增加和中子与质子动能，即E=\mc2+2Ek=+/wn_/wd)c2+2Ek,得Ek=^[£(/wp4-mn-/WD)c2]=T[(mD-/np—/nn)c2+E],故C正确。.当两个中子和两个质子结合成一个a粒子时，放出28.30MeV的能量，当三个a粒子结合成一个碳核时，放出7.26MeV的能量，则当6个中子和6个质子结合成一个碳核时,释放的能量为()A.21.04MeV B.35.56MeVMeV D.77.64MeV解析：选C设中子的质量为孙1,质子的质量为机p,a粒子的质量为加打碳原子核的质量为me。根据质能方程：AEi=28.30MeV=[2(m„+mp)-ma]c2AE2=7.26MeV=[3ma—mc]c2AE3=[6mn+6mp—mc]c2由各式得AE3=92.16MeVo.如图所示，图线表示原子核的比结合能与质量数A的关系，据此下列说法中正确的是()A.重的原子核，例如铀核分U,因为它的核子多，核力大，所以结合得坚固而稳定B.锂核§Li的核子的比结合能比铀核的比结合能小，因而比铀核结合得更坚固更稳定C.原子核结合的松紧程度可以用“比结合能”来表征，比结合能的定义是原子核的结合能与其核子数之比，比结合能越大的原子核越稳定D.以上三个表述都错误解析：选C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，而组成原子核的核子越多，它的比结合能并不是越大，只有当比结合能越大，原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定，故C正确，A、B、D错误。.用中子轰击锂核§Li发生核反应，生成晁核汨和a粒子，并放出4.8MeV的能量。(原子质量单位为u,lu相当于931.5MeV的能量)(1)写出核反应方程；(2)求出质量亏损；(3)若中子和锂核是以等值反向的动量相碰，则瓶核和a粒子的动能之比是多少？(4)(1粒子的动能是多大？解析：⑴^口+仙一汨+?He+4.8MeV。(2)由AE=Amc2可得NEAm=—=,931.5) 0.0052uoc(3)根据题意有0=山加1+7篦2。2式中机1、机2、力、号2分别为氤核和a粒子的质量和速度，由上式及动能用=%,可得它们的动能之比为p2p21X,爪=2皿：虫=而♦藐=皿2.♦=4：3o(4)a粒子的动能Ek2=1(Eki+£k2)=1x4.8MeV^2.06MeVo答案：(l)§Li+Anf汨+2He+4.8MeV(2)0.0052u(3)4：3(4)2.06MeVB级一选考提能.在能源需求剧增的现代社会，核能作为一种新能源被各国竞相开发利用。核原料中的钵(Pu)是一种具有放射性的超铀元素，杯的一种同位素贽Pu的半衰期为24100年，其衰变方程为赞Pu-X+2He+y,下列有关说法中正确的是()A.X原子核中含有92个中子B.杯衰变发出的丫射线具有很强的电离能力C.20克的贾Pu经过48200年后，还有5克未衰变D.钵核衰变前的质量等于衰变后X、He核的质量之和解析：选C根据质量数守恒和电荷数守恒得钵衰变方程为贽Pu-喳X+2He+y,故X的电荷数为92,质量数为235,中子数为143,故A错误；坏衰变发出的y射线是波长很短的光子，不带电，具有很强的穿透能力，故B错误；根据半衰期公式：m=/no(j)1=2OX(j)普第g=5g,故C正确；由于衰变时释放巨大能量，根据后=机。2,衰变过程总质量减小，故D错误。.［多选］对公式AE=A/wc2的正确理解是()A,如果物体的能量减少了AE,它的质量也一定相应减少A机B.如果物体的质量增加了Am,它的能量也一定相应增加Arne?C.A机是某原子核在衰变过程中增加的质量D.在把核子结合成原子核时，若放出的能量是AE,则这些核子与组成的原子核的质量之差就是Am解析：选ABD一定的质量对应一定的能量，物体的能量减少了AE,它的质量也一定相应减少A机，即发生质量亏损，所以选项A、D正确；如果物体的质量增加了A/%它的能量也一定相应增加A加。2,所以选项B正确；某原子核在衰变时，一定发生质量亏损，所以选项C错误。.一个静止的铀核锣U(原子质量为232.0372u)放出一个a粒子(原子质量为4.0026U)后衰变成钮核WThXIO_27kg,lu相当于931.5MeV的能量)(1)写出铀核的衰变反应方程。(2)算出该衰变反应中释放出的核能。(3)若释放的核能全部转化为新核的动能，则a粒子的动能为多少？解析：⑴锣U-键Th+aHe。(2)质量亏损\m=mv~—mn=0.0059uAE=A/wc2=0.0059X9