第十九章5核力与结合能Word文档下载推荐.docx

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A．核力同万有引力没有区别，都是物体间的作用

B．核力就是电磁力

C．核力是短程力，作用范围在1.5×

10－15m之内

D．核力与电荷有关

核力是短程力，超过1.5×

10－15m，核力急剧下降几乎消失，故C对；

核力与万有引力、电磁力不同，故A、B不对；

核力与电荷无关，故D错．

C

3．（多选）对核子结合成原子核的下列说法正确的是（　　）

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n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

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n个核子靠近到核力作用范围内，而距离大于0.8×

10－15m，核力表现为引力，在此过程核力必做正功，其间势能必定减小，形成原子核后距离一般不小于0.8×

10－15m，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．

CD

4．某核反应方程为H＋H→He＋X.已知H的质量为2.0136u，H的质量为3.0180u，He的质量为4.0026u，X的质量为1.0087u．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，该反应吸收能量

D．X是中子，该反应吸收能量

由题目所给核反应方程式，根据核反应过程中质量数，电荷数守恒规律，可得：

H＋H→He＋n，X为中子，在该反应发生前，反应物的总质量m1＝2.0136u＋3.0180u＝5.0316u，反应后产物总质量m2＝4.0026u＋1.0087u＝5.0113u，总质量减少，出现了质量亏损，根据爱因斯坦的质能方程可知，该反应释放能量．

B

5．当两个中子和两个质子结合成一个α粒子时，放出28.30MeV的能量，当三个α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．35.56MeV

C．92.16MeVD．77.64MeV

设中子的质量为mn，质子的质量为mp，α粒子的质量为mα，碳原子核的质量mC.根据质能方程，得

ΔE1＝28.30MeV＝[2（mn＋mp）－mα]c2，

ΔE2＝7.26MeV＝（3mα－mC）c2，

ΔE3＝（6mn＋6mp－mC）c2，

由上式得ΔE3＝92.16MeV.

A级　抓基础

1．（多选）关于原子内的相互作用力，下列说法正确的是（　　）

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

C．质子与质子间的核力，在2.0×

10－15m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

电子在原子核与电子之间库仑力的作用下绕原子核做圆周运动，选项A正确，D错误；

中子和质子、质子与质子间的核力，主要是表现在相邻的核子之间，在1.5×

10－15m的距离内远大于它们相互间的库仑力，大于1.5×

10－15m的距离核力几乎为零，故选项B正确，C错误．

AB

2．如图所示是描述原子核核子的平均质量与原子序数Z的关系曲线，由图可知下列说法正确的是（　　）

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

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，出现质量亏损，则放出能量，故A错．同理可知B、D错，C正确．

3．原子质量单位为u，1u相当于931.5MeV的能量，真空中光速为c，当质量分别为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·

c2

B．（m1＋m2－M）u×

931.5J

C．（m1＋m2－M）c2

D．（m1＋m2－M）×

931.5eV

在核能计算时，如果质量的单位是kg，则用ΔE＝Δmc2进行计算，如果质量的单位是u，则利用1u相当于931.5MeV的能量计算，即ΔE＝Δm×

931.5MeV进行计算，故C正确，A、B、D错误．

4．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γ射线照射静止氘核使之分解，反应方程为γ＋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]

B.[（mD＋mn－mp）c2＋E]

C.[（mD－mp－mn）c2＋E]

D.[（mD＋mn－mp）c2－E]

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γ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＝Δmc2＋2Ek＝（mp＋mn－mD）c2＋2Ek得Ek＝[E－（mp＋mn－mD）c2]＝[（mD－mp－mn）c2＋E]，故选C.

5．（多选）中子和质子结合成氘核时，质量亏损为Δm，相应的能量ΔE＝Δmc2＝2.2MeV是氘核的结合能，下列说法正确的是（　　）

A．用能量小于2.2MeV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．用能量小于2.2MeV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

C．用能量大于2.2MeV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2.2MeV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

用能量小于结合能的光子照射氘核时，氘核一定不能分解，所以A正确，B错误．用能量大于结合能的光子照射氘核时，氘核可能分解，只要分解，分解出的质子和中子动能之和一定不为零（若动能之和为零就分不开了），所以C错误，D正确．

AD

B级　提能力

6．一个静止的铀核U（原子质量为232.0372u）放出一个α粒子（原子质量为4.0026u）后衰变成钍核Th（原子质量为228.0287u），已知原子质量单位1u＝1.67×

10－27kg，1u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α粒子的动能是多少？

（1）U―→Th＋He.

（2）质量亏损

Δm＝mU－mα－mTh＝0.0059u

所以ΔE＝Δmc2＝0.0059×

931.5MeV＝5.50MeV.

（3）系统动量守恒，钍核和α粒子的动量大小相等，即

pTh＋（－pα）＝0，

pTh＝pα，

EkTh＝，Ekα＝

又EkTh＋Ekα＝ΔE，

所以α粒子获得的动能

Ekα＝·

ΔE＝×

5.5MeV＝5.41MeV.

（1）U―→Th＋He

（2）5.50MeV　（3）5.41MeV

7.H的质量为3.016050u，质子的质量是1.007277u，中子的质量是1.008655u．求：

（1）一个质子和两个中子结合为氚核时，是吸收还是放出能量？

该能量为多少？

（2）氚核的结合能和比结合能各是多少？

（3）如果此能量是以光子形式放出的，则光子的频率是多少？

（1）一个质子和两个中子结合成氚核的核反应方程是H＋2n→H，

反应前各核子总质量为mp＋2mn＝1.007277u＋2×

1.008665u＝3.024607u，

反应后新核的质量为

mH＝3.016050u，

质量亏损为

Δm＝3.024607u－3.016050u＝0.008557u，

因反应前的总质量大于反应后的总质量，故此核反应释放能量．

释放的核能为

ΔE＝0.008557×

931.5MeV＝7.97MeV.

（2）氚核的结合能即为ΔE＝7.97MeV，

它的比结合能为≈2.66MeV.

（3）放出光子的频率为

ν＝＝Hz≈1.92×

1021Hz.

（1）放出能量　7.97MeV

（2）7.97MeV　2.66MeV

（3）1.92×

1021Hz

8．镭核Ra发生衰变放出一个粒子变为氡核Rn.已知镭核226质量为226.0254u，氡核222质量为222.0163u，放出粒子的质量为4.0026u.

（1）写出核反应方程；

（2）求镭核衰变放出的能量；

（3）若衰变放出的能量均转变为氡核和放出粒子的动能，求放出粒子的动能．

（1）核反应方程为Ra→Rn＋He.

（2）镭核衰变放出的能量为ΔE＝Δm·

c2＝（226.0254－4.0026－222.0163）×

931.5MeV≈6.05MeV.

（3）设镭核衰变前静止，镭核衰变时动量守恒，则由动量守恒定律可得

mRnvRn－mαvα＝0.①

又因为衰变放出的能量转变为氡核和α粒子的动能，则

ΔE＝mRnv＋mαv.②

由①②可得

Eα＝·

6.05MeV≈5.94MeV.

（1）Ra→Rn＋He

（2）6.05MeV　（3）5.94MeV