課時跟蹤訓(xùn)練(二十)核力與結(jié)合能A級一雙基達(dá)標(biāo)1.［多選］關(guān)于原子內(nèi)的相互作用力說法正確的是()A.原子核與電子之間的作用力主要是電磁力B.中子和質(zhì)子間的作用力主要是核力X10-15m的距離內(nèi)遠(yuǎn)大于它們相互間的庫侖力D.原子核與電子之間的萬有引力大于它們之間的電磁力解析：X10-15m的距離內(nèi)遠(yuǎn)大于它們相互間的庫侖力，大于10X10-15m的距離核力幾乎為零，故選項(xiàng)C正確，B錯誤。2.［多選］鐵的比結(jié)合能比鈾核的比結(jié)合能大，下列關(guān)于它們的說法正確的是()A.鐵的結(jié)合能大于鈾核的結(jié)合能B.鐵核比鈾核穩(wěn)定C.若鈾核能發(fā)生核變化變成鐵核，則要放出能量D.若鈾核能發(fā)生核變化變成鐵核，則質(zhì)量要虧損解析：選BCD鐵核的比結(jié)合能大，則它穩(wěn)定些，鈾核的比結(jié)合能小，若鈾核能發(fā)生核變化變成鐵核，則會放出核能，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，B、C、D正確。3.原子質(zhì)量單位為11,111相當(dāng)于93L5MeV的能量，真空中光速為c,當(dāng)質(zhì)量分別為如和m2的原子核結(jié)合為質(zhì)量為M(單位均為kg)的原子核時釋放出的能量是()(M—m\—/W2)u*c2(mi+7W2-M)uX93L5Jmi—M)c2(/ni+m2-M)X931.5eV解析：選C在核能計算時，如果質(zhì)量的單位是kg,則用AE=A/nc2進(jìn)行計算，如果質(zhì)量的單位是U,則利用lu相當(dāng)于931.5MeV的能量計算，即A￡=AaX93L5MeV進(jìn)行計算，\m=mi+m2~M9故C正確，A、B、D錯誤。.已知質(zhì)核(JH)的平均結(jié)合能為LIMeV,氫核"He)的平均結(jié)合能為2.57MeV,兩個笊核結(jié)合成一個氫核的反應(yīng)方程為汨+汨一汨e+Jn,此核反應(yīng)()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：選A核反應(yīng)方程汨+汨-汨+和，又反應(yīng)前兩個汨的總結(jié)合能為?X4MeV=4.4MeV,反應(yīng)后生成的氫核的結(jié)合能為E2X3MeV=7.71MeV,所以反應(yīng)釋放的核能NE=E2-Ei=(7.71-4.4)MeV=3.31MeV,故A正確，B、C、D錯誤。.［多選］對于核子結(jié)合成原子核的認(rèn)識，下列說法正確的是()A.原子核內(nèi)的核子間均存在核力B.原子核內(nèi)的質(zhì)子間均存在核力和庫侖力C.當(dāng)〃個核子靠近到核力作用的范圍而結(jié)合為原子核時，其間勢能一定減小D.對質(zhì)子數(shù)較多的原子核，其中的中子起到增加核力、維系原子核穩(wěn)定的作用解析：選CD由于核力為短程力，只會發(fā)生在相鄰核子之間，由此知A、B錯誤；當(dāng)nX10-15mX10-15m,故C正確；對質(zhì)子數(shù)較多的原子核，由于只有相鄰的質(zhì)子間才有核力，但各個質(zhì)子間均有很強(qiáng)的庫侖斥力。隨著質(zhì)子數(shù)的增加，其庫侖斥力增加，對于穩(wěn)定的原子核，必須存在較多的中子才能維系二者的平衡，故D正確。.中子n、質(zhì)子p、：M核D的質(zhì)量分別為加n、mp、機(jī)d?，F(xiàn)用光子能量為￡的Y射線照射靜止笊核使之分解，核反應(yīng)方程為丫+D-p+n,若分解后中子、質(zhì)子的動能可視為相等，則中子的動能是()A.^[(/nD-mp—mn)c2—E]mn—/wP)c2+E]C.^[(/wd-fnp—mn)c2+E]mn—mp)c2—E]解析：選C笊核分解為核子時，要吸收能量，質(zhì)量增加，本題核反應(yīng)過程中丫射線的能量E對應(yīng)質(zhì)量的增加和中子與質(zhì)子動能，即E=\mc2+2Ek=+/wn_/wd)c2+2Ek,得Ek=^[￡(/wp4-mn-/WD)c2]=T[(mD-/np—/nn)c2+E],故C正確。.當(dāng)兩個中子和兩個質(zhì)子結(jié)合成一個a粒子時，放出28.30MeV的能量，當(dāng)三個a粒子結(jié)合成一個碳核時，放出7.26MeV的能量，則當(dāng)6個中子和6個質(zhì)子結(jié)合成一個碳核時,釋放的能量為()A.21.04MeV B.35.56MeVMeV D.77.64MeV解析：選C設(shè)中子的質(zhì)量為孫1,質(zhì)子的質(zhì)量為機(jī)p,a粒子的質(zhì)量為加打碳原子核的質(zhì)量為me。根據(jù)質(zhì)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.如圖所示，圖線表示原子核的比結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)A的關(guān)系，據(jù)此下列說法中正確的是()A.重的原子核，例如鈾核分U,因?yàn)樗暮俗佣?，核力大，所以結(jié)合得堅固而穩(wěn)定B.鋰核§Li的核子的比結(jié)合能比鈾核的比結(jié)合能小，因而比鈾核結(jié)合得更堅固更穩(wěn)定C.原子核結(jié)合的松緊程度可以用“比結(jié)合能”來表征，比結(jié)合能的定義是原子核的結(jié)合能與其核子數(shù)之比，比結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定D.以上三個表述都錯誤解析：選C原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，而組成原子核的核子越多，它的比結(jié)合能并不是越大，只有當(dāng)比結(jié)合能越大，原子核中的核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，故C正確，A、B、D錯誤。.用中子轟擊鋰核§Li發(fā)生核反應(yīng)，生成晁核汨和a粒子，并放出4.8MeV的能量。(原子質(zhì)量單位為u,lu相當(dāng)于931.5MeV的能量)(1)寫出核反應(yīng)方程；(2)求出質(zhì)量虧損；(3)若中子和鋰核是以等值反向的動量相碰，則瓶核和a粒子的動能之比是多少？(4)(1粒子的動能是多大？解析：⑴^口+仙一汨+?He+4.8MeV。(2)由AE=Amc2可得NEAm=—=,931.5) 0.0052uoc(3)根據(jù)題意有0=山加1+7篦2。2式中機(jī)1、機(jī)2、力、號2分別為氤核和a粒子的質(zhì)量和速度，由上式及動能用=%,可得它們的動能之比為p2p21X,爪=2皿：蟲=而?藐=皿2.?=4：3o(4)a粒子的動能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級一選考提能.在能源需求劇增的現(xiàn)代社會，核能作為一種新能源被各國競相開發(fā)利用。核原料中的缽(Pu)是一種具有放射性的超鈾元素，杯的一種同位素贄Pu的半衰期為24100年，其衰變方程為贊Pu-X+2He+y,下列有關(guān)說法中正確的是()A.X原子核中含有92個中子B.杯衰變發(fā)出的丫射線具有很強(qiáng)的電離能力C.20克的賈Pu經(jīng)過48200年后，還有5克未衰變D.缽核衰變前的質(zhì)量等于衰變后X、He核的質(zhì)量之和解析：選C根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒得缽衰變方程為贄Pu-喳X+2He+y,故X的電荷數(shù)為92,質(zhì)量數(shù)為235,中子數(shù)為143,故A錯誤；壞衰變發(fā)出的y射線是波長很短的光子，不帶電，具有很強(qiáng)的穿透能力，故B錯誤；根據(jù)半衰期公式：m=/no(j)1=2OX(j)普第g=5g,故C正確；由于衰變時釋放巨大能量，根據(jù)后=機(jī)。2,衰變過程總質(zhì)量減小，故D錯誤。.［多選］對公式AE=A/wc2的正確理解是()A,如果物體的能量減少了AE,它的質(zhì)量也一定相應(yīng)減少A機(jī)B.如果物體的質(zhì)量增加了Am,它的能量也一定相應(yīng)增加Arne?C.A機(jī)是某原子核在衰變過程中增加的質(zhì)量D.在把核子結(jié)合成原子核時，若放出的能量是AE,則這些核子與組成的原子核的質(zhì)量之差就是Am解析：選ABD一定的質(zhì)量對應(yīng)一定的能量，物體的能量減少了AE,它的質(zhì)量也一定相應(yīng)減少A機(jī)，即發(fā)生質(zhì)量虧損，所以選項(xiàng)A、D正確；如果物體的質(zhì)量增加了A/%它的能量也一定相應(yīng)增加A加。2,所以選項(xiàng)B正確；某原子核在衰變時，一定發(fā)生質(zhì)量虧損，所以選項(xiàng)C錯誤。.一個靜止的鈾核鑼U(原子質(zhì)量為232.0372u)放出一個a粒子(原子質(zhì)量為4.0026U)后衰變成鈕核WThXIO_27kg,lu相當(dāng)于931.5MeV的能量)(1)寫出鈾核的衰變反應(yīng)方程。(2)算出該衰變反應(yīng)中釋放出的核能。(3)若釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為新核的動能，則a粒子的動能為多少？解析：⑴鑼U-鍵Th+aHe。(2)質(zhì)量虧損\m=mv~—mn=0.0059uAE=A/wc2=0.0059X9