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1、名校名 推荐（三十四）核力与结合能一、单项选择题1核子结合成原子核或原子核分解为核子时，都伴随着巨大的能量变化，这是因为()A原子核带正电，电子带负电，电荷间存在很大的库仑力B核子具有质量且相距很近，存在很大的万有引力C核子间存在着强大的核力D核子间存在着复杂磁力解析： 选 C核子之间存在核力作用，核子结合成原子核或原子核分解为核子时，都有核力作用，故伴随着巨大的能量变化，故选C。2原子质量单位为 u,1 u 相当于 931.5MeV 的能量，真空中光速为c。当质量分别为m1 g 和 m2 g 的原子核结合为质量为 Mg 的原子核时，释放出的能量是()2A (M m1 m2) c JB (m1
2、 m2M ) 931.5 JC (m1 m2 M )c2 JD (m1 m2 M ) 931.5 MeV解析：选 C 在核能计算时， 如果质量单位是g，则用 E mc2 进行计算， 单位是 J；若质量单位是 u，则利用E m 931.5 MeV 进行计算，所以选项C 正确。3 学研究表明，自然界存在四种基本相互作用。我们知道分子之间也存在相互作用的引力和斥力，那么分子力实质上属于()A引力相互作用B电磁相互作用C强相互作用和弱相互作用的共同作用D四种基本相互作用的共同作用解析： 选 B分子作用范围约在1010m 数量级上， 而强相互作用和弱相互作用都是短程力，作用范围在10 15m 和 10
3、18m 之间，故 C 错误；在分子作用范围内，引力作用和电磁相互作用都存在，但由于电磁力远大于万有引力，引力相互作用可以忽略不计，因此分子力本质上属于电磁力。故B 正确， A 、D 错误。4对于爱因斯坦提出的质能方程2E mc ，下列说法中不正确的是 ()A E mc2 表明物体具有的总能量与其质量成正比B根据Emc2 可以计算核反应中释放的结合能C一个中子和一个质子结合成氘核时，释放出能量，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能量1名校名 推荐解析： 选 D公式 E mc2 中的 E 表示物体具有的总能量，m 表示物体的质量， 故选项A 正确， D 错误；
4、2m 时，它的能量就会相应E mc 表示的意义则是当物体的质量变化的变化 E，故可以计算结合能，故选项B 正确；核反应过程中出现质量亏损时，才能释放核能，故选项C 正确。5关于原子核中质子和中子的说法，正确的是()A原子核中质子数和中子数一定相等B稳定的重原子核里，质子数比中子数多C原子核都是非常稳定的D由于核力的作用范围是有限的，以及核力的饱和性，不可能无节制的增大原子核而仍稳定存在解析： 选 D质量越大的原子核内中子数越多于质子数，A 、B 错误；放射现象说明原子核也会发生变化，C 错误；由核力作用特点可知，D 正确。二、多项选择题6对于核力，以下哪些说法是正确的()A核力是弱相互作用，作
5、用力很小B核力是强相互作用，是强力 15时，核力表现为斥力，因此核子不会融合在一起C核子之间的距离小于 0.8 10 mD人们对核力的了解很清楚，特别是在核子之间的距离小于 15时，核力的0.8 10 m变化规律更清楚解析：选 BC 核力是强相互作用的一种表现，它的作用范围在 1.5 10 15m 之内， 核力比库仑力大得多，选项B 正确， A 错误；核力在核子之间的距离大于0.8 10 15m 时，表现为吸引力，且随距离增大而减小，在距离小于0.8 1015m 时，表现为斥力，因此核子不会融合在一起，选项C 正确；人们对核力的了解还不是很清楚，故选项D 错误。7一个质子和一个中子结合成氘核时
6、，产生光子，由此可见 ()A氘核的质量等于质子和中子的质量之和B氘核的质量小于质子和中子的质量之和C核子结合成原子核时会释放核能D原子核分解成核子时会释放核能解析： 选 BC 由于结合成氘核时产生光子，即产生能量，故反应中有质量亏损，B对， A 错；质子和中子统称核子，该反应为核子结合成原子核的反应，故C 对， D 错。8中子和质子结合成氘核时，质量亏损为m，相应的能量Emc2 2.2 MeV 是氘核的结合能。下列说法正确的是()A用能量小于 2.2 MeV 的光子照射静止氘核时， 氘核不能分解为一个质子和一个中子B用能量等于 2.2 MeV 的光子照射静止氘核时， 氘核可能分解为一个质子和一
7、个中子，2名校名 推荐它们的动能之和为零C用能量大于2.2 MeV 的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零D用能量大于2.2 MeV 的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和不为零解析： 选 AD中子和质子结合成氘核时放出的能量为2.2 MeV ，所以要使氘核分解为中子和质子至少也需要2.2 MeV 的能量，所以A 正确；因为动能为标量，氘核分解为中子和质子时，二者不可能都是静止的，所以动能之和不为零，这一部分动能来自于光子的能量，所以 B、 C 错误， D 正确。9在某些恒星内， 3 个 粒子结合成1241 个6C 原子的质量
8、是12.000 0 u，2He 原子的质量是 4.002 6 u。已知 1 u 1.66 10 27g，则 ()A反应过程中的质量亏损是0.007 8 uB反应过程中的质量亏损是29g1.29 10C反应过程中释放的能量是7.26 MeV 19D反应过程中释放的能量是1.16 10 J解析：选 ABC由题意可得核反应方程为324He 126C E。则核反应中的质量亏损为m (3 4.002 6 12.0000)u 1.29 10 29g，由质能方程得E mc2 1.29 1029 (3 108)2 J 1.161 1012J 7.26 MeV 。故正确选项为A、 B、C 。三、非选择题10如果
9、要把16分成 8 个质子和8 个中子，要给它多少能量？要把它分成48O4 个 2He ，要给它多少能量？(已知1647.07 MeV)8O 的核子比结合能是7.98 MeV ，2He 的核子比结合能是解析： 将168O分成 8 个质子和8 个中子所提供的能量为168O 的结合能，即为其核子数与比结合能的乘积。需提供的能量为E 16 7.98 MeV 127.68 MeV 。168O 的结合能为 EO 127.68 MeV 。4 个 24He 的总的结合能为EHe 4 4 7.07 MeV 113.12 MeV 。将1648O分成 4 个 2He 需提供的能量为E E O EHe 127.68
10、MeV 113.12 MeV 14.56 MeV 。答案： 127.68 MeV14.56 MeV11一个静止的铀核232232.037 2 u) 放出一个 粒子 (原子质量为 4.002 692U( 原子质量为u)后衰变成钍核228原子质量为 228.028 7 u) 。 (已知原子质量单位 2790Th(1 u 1.67 10g,1u 相当于 931.5 MeV 的能量 )3名校名 推荐(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，则粒子的动能为多少？解析： (1)23292U22890Th 42He 。(2) 质量亏损m mU mmTh 0.005 9 uE mc2 0.005 9 931.5 MeV 5.50 MeV 。(3) 系统动量守恒，钍核和粒子的动量大小相等，即pTh ( p) 0， pTh p，E Th pTh2， E p2 ，2mTh2mE Th E E，所以 粒子获得的动能mThE m EmTh228 5.50 MeV 5.41 MeV 。答案： (1)232228492U 90Th 2He(2)5.50 MeV(3)5.41 MeV4