3.4原子核的结合能.docx
4原子核的结合能C1关于核力与比结合能的说法正确的是().A.核力具有饱和性和短程性B.原,子核为了稳定,故重核在形成时其中子数多于质子数C.比结合能小的原子核结合成或分解成上匕结合能大的原子核时肯定释放核能D.中等核的比结合能比较小的核与较大核的比结合能小解析:核力是短程力,只能在1.5x10/5m的距离内起作用,且只有相邻的核子间才有核力作用,核力具有饱和性,选项A正确;核力克服了原“子核中质子与质子间的库仑斥力,使原子核稳定,重核在形成时,核力比库仑斥力减小得快,只有中子数多于质子数才能使核稳定,选项B正确;比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时肯定释放核能,选项C正确;中等核的比结合能比较小的核与较大核的比结合能大,选项D错误.答案:ABC。2爱因斯坦提出了质能方程,揭示了质量与能量的关系,关于质能方程,下列说法正确的是().A.质量和能量可以相互转化B.当物体向外释放能量时,质量必定削减,且削减的质量Zn与释放的能量AE满意kE=bmdC.物质的核能可用me2表示D,mc2是物体能够放出能量的总和解析:爱因斯坦质能方程告知我们:肯定的质量总与肯定的能量相联系,物体具有的能量跟它的质量间存在着正比关系,A、C、D错误.故正确选项为B.答案:BC3为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献,联合国将2019年定为“国际物理年:对于爱因斯坦提出的质能方程E=mc2,下列说法中正确的是().A.E=me2表明物体具有的能量与其质量成正比B.依据AE=Amc2可以计算核反应中释放的核能C.一个中子和一个质子结合成笊核时释放出核能,表明此过程中出现了质量亏损D.E=mc2中的E是发生核反应中释放的核能解析:Etwc2表明物体具有的能量与其质量成正比,其中E不能理解为发生核反应中释放的核能,选项A正确,D错误;依据AE=AmC2可以计算核反应中释放的核能,选项B正确;一个中子和一个质子结合成九核时发生聚变反应,会有质量亏损,亏损的质量以能量的形式释放出来,即释放出核能,选项C正确.答案:ABC。4中子g质子p、质核D的质量分别为加、，的、"2.现用光子能量为E的丫射线照耀静止笊核使之分解,反应方程为y+D-p+n.若分解后的中子、质子的动能可视为相等,则中子的动能是()A.j(WD-mp-6n)C2-f12B.-l(-711n-/«D)C-EJC(WD-Wp-Wn)C2+f1119D./ZHp-Mn-加D)C+E解析:据能量守恒可知:E+Amc2=2Ek,得Ek=i(E+Amc2)t即Ek=j(mD-WpMn)C2+fl,故C正确.答案:C。5如图所示是原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系图像,下列说法正确的是().8如。和E结合成F,结合过程肯定会汲取核能;,如。和E结合成E结合过程肯定会释放核能;如A分裂成B和C,分裂过程肯定会汲取核能;如A分裂成B和C,分裂过程肯定会释放核能.A.B.C.D.O®解析:由图像知F的核子平均质量小于。、E的核子平均质量,8、C的核子平均质量小于A的，所以当D、E结合成产时4分裂成8和C时,均会有质量亏损,由爱因斯坦质能方程知均会有核能放出,所以正确的为.答案:B。6静止的镭核丝6Ra发生。衰变,释放出的。粒子的动能为反,假设衰变时能量全部以动能形式释放出来,则衰变过程中总的质量亏损是().，A4比R226EO儿声B.即cD.鲁解析：y6Raii2Rn+IHe,由动量守恒:氧核和氮核动量大小相等,设为p,则两个原子核的动能分别为:222WERn=P2,4疝%=p3所以4Eo=222Eri1,核反应释放的总能量为由爱因斯坦质能方程噂Eo=A"7c2,4"222222222ZZZc4答案:B1.7某核反应方程为汨+汨THe+X.己知汨的质量为2.0136u,；H的质量为3.018OUIHe的质量为4.0026u,X的质量为1.oo87u.则下列说法中正确的是().A.X是质子,该反应释放能量B.X是中子,该反应释放能量C.X是质子,该反应汲取能量D.X是中子,该反应汲取能量解析:由题目所给核反应方程式,依据核反应过程质量数、电荷数守恒规律,可得:汨+汨一fHe+X,X是中子,在该反应发生前反应物的总质量mi=2.0136u+3.018Ou=5.0316u,反应后产物总质量2=4.0026u+1.0087u=5.0113u,总质量削减,出现了质量亏损,依据爱因斯坦的质能方程可知,该反应释放能量.答案:B1.8历史上第.一次利用加速器实现的核反应,是用加速后动能为0.5MeV的质子JH轰击静止的£x,生成两个动能均为8.9MeV的He.(lMeV=1.6×10,3J)(1)上述核反应方程为(2)质量亏损为kg.解析:核反应过程中释放的能量为E=2EkHe-.=17.3MeV依据爱因斯坦质能方程:AE=Amc2解得质量亏损相卷=":需Akg=3.1XlO-29kg.答案:H+£i_WHe+fHe(2)3.1×IO-291.9气核和僦核聚变时的核反应方程为fH+jHWHe+n.已知?H的比结合能是2.78MeV,2-H的比结合能是1.09MeVfHe的比结合能是7.03MeV,试计算核反应时释放的能量.解析:聚.变反应前抗核和氤核的总结合能Ei=(1.09×2+178×3)MeV=10.52MeV.反应后生成的氮核的结合能£2=7.03x4MeV=28.12MeV.由于单个核子无结合能,所以聚变过程释放出的能量E=E2-E1=(28.12-10.52)MeV=17.6MeV.答案:17.6MeVC10两个中子和两个质子结合成一个氨核,同时释放肯定的核能,若已知中子质量为1.(M)87u,质子质量为l(X)73u,氮核质量为4()026u.试计算用中子和质子生成1kg氮时释放的核能.解析:计算核能的步骤一般是:首先,写出核反应方程;其次,计算质量亏损?;然后依据质能方程AE=w计算核能.若Am以原子核质量单位(U)为单位,可干脆用£=机(U)X931.5MeV计算，此法较便利且常用.两个质子和两个中子结合成氨核的反应如下:2Jn+21H胃He,质量亏损Am=2x1.0087u+2×1.0073u-4.0026u=0.0294U放出的核能AE=0.0294x931.5MeV=27.386MeV生成Ikg氯释放的总核能E=12×6.02×1023×27.368×106×1.6×10,9J=6.59×10,4J.4答案659x1(严J
