5.3核力與結(jié)合能

【考點(diǎn)歸納】

考點(diǎn)一：核力的性質(zhì)

考點(diǎn)二：結(jié)合能和比結(jié)合能

考點(diǎn)三：平均質(zhì)量曲線

考點(diǎn)四：比結(jié)合能曲線

考點(diǎn)五：質(zhì)能方程

考點(diǎn)六：核能的計(jì)算

【知識歸納】

知識點(diǎn)一、核力與四種基本相互作用

1．核力：原子核中的核子之間存在一種很強(qiáng)的相互作用，即存在一種核力，它使得核子緊密地結(jié)合在一起，形成

穩(wěn)定的原子核．這種作用稱為強(qiáng)相互作用．

2．強(qiáng)相互作用的特點(diǎn)

(1)強(qiáng)相互作用是短程力，作用范圍只有約10－15m.

(2)距離增大時(shí)，強(qiáng)相互作用急劇減?。^10－15m，相互作用不存在．

3．弱相互作用

(1)弱相互作用是引起原子核β衰變的原因，即引起中子—質(zhì)子轉(zhuǎn)變的原因．

(2)弱相互作用是短程力，其力程只有10－18m.

4．四種基本相互作用

知識點(diǎn)二、結(jié)合能

1．結(jié)合能

原子核是核子憑借核力結(jié)合在一起構(gòu)成的，要把它們分開，也需要能量，這就是原子核的結(jié)合能．

2．比結(jié)合能

原子核的結(jié)合能與核子數(shù)之比，叫作比結(jié)合能，也叫作平均結(jié)合能．比結(jié)合能越大，原子核中核子結(jié)合得越牢固，

原子核越穩(wěn)定．中等大小的核的比結(jié)合能最大，最穩(wěn)定．

技巧歸納、結(jié)合能和比結(jié)合能

把原子核分成核子時(shí)吸收的能量或核子結(jié)合成原子核時(shí)放

結(jié)合能

出的能量

等于原子核的結(jié)合能與原子核中核子個(gè)數(shù)的比值，它反映了

比結(jié)合能

原子核的穩(wěn)定程度

不同原子核的比結(jié)合能隨質(zhì)量數(shù)變化圖線如圖所示

比結(jié)合能曲線

從圖中可看出，中等大小的核的比結(jié)合能最大，輕核和重核

的比結(jié)合能都比中等大小的核的比結(jié)合能要小

知識點(diǎn)三、質(zhì)量虧損

1．質(zhì)能方程：物體的能量與它的質(zhì)量的關(guān)系是：E＝mc2.

2．質(zhì)量虧損：原子核的質(zhì)量小于組成它的核子的質(zhì)量之和的現(xiàn)象．

技巧歸納：質(zhì)量虧損

1．質(zhì)量虧損Δm的理解

所謂質(zhì)量虧損，并不是質(zhì)量消失，而是減少的質(zhì)量在核子結(jié)合成核的過程中以能量的形式輻射出去了．反過來，把

原子核分裂成核子，總質(zhì)量要增加，總能量也要增加，增加的能量要由外部供給．

2．質(zhì)能方程E＝mc2的理解

(1)根據(jù)質(zhì)能方程，物體的總能量與其質(zhì)量成正比．物體質(zhì)量增加，則總能量隨之增加；質(zhì)量減少，總能量也隨之

減少，這時(shí)質(zhì)能方程也寫作ΔE＝Δmc2.

(2)運(yùn)用質(zhì)能方程時(shí)應(yīng)注意單位．一般情況下，公式中各量都應(yīng)取國際單位制單位．但在微觀領(lǐng)域，用國際單位制

單位往往比較麻煩，習(xí)慣上常用“原子質(zhì)量單位”和“電子伏特”作為質(zhì)量和能量的單位，1u對應(yīng)931.5MeV能

量．

技巧歸納：核能的計(jì)算方法

1．根據(jù)質(zhì)量虧損計(jì)算

(1)根據(jù)核反應(yīng)過程，計(jì)算核反應(yīng)前和核反應(yīng)后的質(zhì)量虧損Δm.

(2)根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程ΔE＝Δmc2計(jì)算核能．

①若Δm的單位是千克，則需要將c＝3×108m/s代入，計(jì)算得到的ΔE的單位為焦耳．

②若Δm的單位是原子質(zhì)量單位u，則可用ΔE＝Δm×931.5MeV計(jì)算，即用質(zhì)量虧損的原子質(zhì)量單位數(shù)乘以931.5

MeV.(1u相當(dāng)于931.5MeV)

2．利用比結(jié)合能來計(jì)算核能

原子核的結(jié)合能＝核子的比結(jié)合能×核子數(shù)，核反應(yīng)中反應(yīng)前系統(tǒng)內(nèi)所有原子核的總結(jié)合能與反應(yīng)后生成的所有新

核的總結(jié)合能之差，就是該核反應(yīng)所釋放(或吸收)的核能．

【題型歸納】

題型一：核力的性質(zhì)

1．（20-21高二下·江西·期中）關(guān)于核力，下列說法正確的是（）

A．核力的作用范圍只有約1015mB．核力本質(zhì)上屬于電磁相互作用

C．中子和中子之間不會(huì)有核力作用D．核力減小是發(fā)生衰變的原因

2．（2021·山東濟(jì)南·模擬預(yù)測）2019年9月26日，中國散裂中子源開始新一輪開放運(yùn)行。散裂中子源是研究中子

特性、探測物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)的科研裝置。下列說法正確的是（）

A．中子是組成原子核的最小粒子之一

B．中子與其他核子之間不存在庫侖力，但中子與相鄰核子之間存在相互作用的核力

C．核子之間相互作用的核力不可能為斥力

D．盧瑟福預(yù)言并通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了中子的存在

3．（2021高三·全國·專題練習(xí)）關(guān)于核力的說法正確的是（）

A．核力同萬有引力沒有區(qū)別，都是物體間的作用

B．核力就是電磁力

C．核力是短程力，作用范圍在1.5×10－15m之內(nèi)

D．核力與電荷有關(guān)

題型二：結(jié)合能和比結(jié)合能

4．（22-23高二下·云南普洱·期末）下列關(guān)于結(jié)合能和比結(jié)合能的說法正確的是（）

A．核子結(jié)合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量稱為結(jié)合能

B．比結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定，因此它的結(jié)合能也一定越大

C．重核與中等質(zhì)量的原子核相比較，重核的結(jié)合能和比結(jié)合能都大

D．中等質(zhì)量的原子核的結(jié)合能和比結(jié)合能均比輕核的要大

4

5．（22-23高二下·重慶沙坪壩·期末）已知中子的質(zhì)量為1.0087u，質(zhì)子的質(zhì)量為1.0073u，氦核（2He）的質(zhì)量是

4.0026u，1u的質(zhì)量對應(yīng)的核能為931.5MeV。則氦核的比結(jié)合能約為（）

A．3.4MeVB．6.8MeVC．13.5MeVD．27MeV

6．（22-23高二下·北京西城·期末）原子核的比結(jié)合能曲線如圖所示，根據(jù)該曲線，下列判斷中正確的是（）

4

A．2He核結(jié)合能約為7MeV

46

B．2He核結(jié)合能比3Li核結(jié)合能更大

24

C．兩個(gè)1H結(jié)合成2He時(shí)釋放能量

23589

D．92U中核子的平均質(zhì)量比36Kr中核子的平均質(zhì)量小

題型三：平均質(zhì)量曲線

7．（20-21高二下·內(nèi)蒙古赤峰·階段練習(xí)）人們發(fā)現(xiàn)，不同的原子核，其核子的平均質(zhì)量（原子核的質(zhì)量除以核子數(shù)）

與原子序數(shù)有如圖所示的關(guān)系。下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和核反應(yīng)的說法錯(cuò)誤的是（）

A．由圖可知，原子核D和E聚變成原子核F時(shí)會(huì)有質(zhì)量虧損要放出能量

B．由圖可知，原子核A裂變成原子核B和C時(shí)會(huì)有質(zhì)量虧損，要放出核能

C．已知原子核A裂變成原子核B和C時(shí)放出的γ射線能使某金屬板逸出光電子，若增加γ射線強(qiáng)度，則逸出光

電子的最大初動(dòng)能增大

D．核電站中的核反應(yīng)堆是利用核裂變的原理工作的

8．（20-21高二下·江蘇南通·階段練習(xí)）人們發(fā)現(xiàn)，不同的原子核，其核子的平均質(zhì)量（原子核的質(zhì)量除以核子數(shù)）

與原子序數(shù)有如圖所示的關(guān)系。下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和核反應(yīng)的說法不正確的是（）

A．在核反應(yīng)堆的外面修建很厚的水泥層能防止放射線和放射性物質(zhì)的泄漏。

B．由圖可知，原子核A裂變成原子核B和C時(shí)會(huì)有質(zhì)量虧損，要放出核能

C．已知原子核A裂變成原子核B和C時(shí)放出的γ射線能使某金屬板逸出光電子，若增加γ射線強(qiáng)度，則逸出光電

子的最大初動(dòng)能增大。

D．在核反應(yīng)堆的鈾棒之間插入鎘棒是為了控制核反應(yīng)速度

9．（2017·福建泉州·一模）人們發(fā)現(xiàn)，不同的原子核，其核子的平均質(zhì)量（原子核的質(zhì)量除以核子數(shù)）與原子序數(shù)

有如圖所示的關(guān)系．下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和核反應(yīng)的說法正確的是()

A．由圖可知，原子核D和E聚變成原子核F時(shí)會(huì)有質(zhì)量虧損，要吸收能量

B．由圖可知，原子核A裂變成原子核B和C時(shí)會(huì)有質(zhì)量虧損，要放出核能

C．已知原子核A裂變成原子核B和C時(shí)放出的γ射線能使某金屬板逸出光電子，若增加γ射線強(qiáng)度，則逸出光電

子的最大初動(dòng)能增大

D．盧瑟福提出的原子核式結(jié)構(gòu)模型，可以解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜的分立特征

題型四：比結(jié)合能曲線

10．（23-24高二下·河北·期中）不同原子核的比結(jié)合能是不一樣的，如圖是按照實(shí)際測量結(jié)果畫出的圖線，下列說

法正確的是（）

23589

A．鈾核92U比氪核36Kr的結(jié)合能小，平均核子質(zhì)量大

2

B．1H的結(jié)合能約為1MeV

424

C．2He核拆分成兩個(gè)1H核時(shí)吸收的能量恰好等于2He的結(jié)合能

46

D．2He核的結(jié)合能比3Li核的小，比結(jié)合能大

11．（21-22高二下·河南南陽·期末）如圖所示是原子核的平均結(jié)合能（也稱比結(jié)合能）與質(zhì)量數(shù)的關(guān)系圖像，通過

164

該圖像可以得出一些原子核的平均結(jié)合能，如8O的核子平均結(jié)合能約為8MeV，2He的核子平均結(jié)合能約為

7MeV，根據(jù)該圖像判斷下列說法不正確的是（）

A．隨著原子質(zhì)量數(shù)的增加，原子核的平均結(jié)合能先增大后減小

56

B．26Fe核的平均結(jié)合能最大，最穩(wěn)定

16164

C．把8O分成8個(gè)質(zhì)子和8個(gè)中子比把8O分成4個(gè)2He要多提供約16MeV的能量

164

D．把8O分成4個(gè)2He要提供約16MeV的能量

12．（22-23高二下·遼寧鞍山·期末）原子核的比結(jié)合能曲線如圖所示。根據(jù)該曲線，下列判斷正確的有（）

4

A．2He核的結(jié)合能約為7MeV

464

B．2He核比3Li核的比結(jié)合能大，所以2He核更不穩(wěn)定

24

C．兩個(gè)1H核結(jié)合成2He核時(shí)釋放能量

23589

D．92U核中核子的比結(jié)合能比36Kr核中的大

題型五：質(zhì)能方程

13．（21-22高二下·天津南開·期末）通過檢測發(fā)現(xiàn)三星堆遺址出土的文物，年代從公元前3000年延續(xù)至公元前1200

1414

年，跨越了近2000年，用實(shí)物展示了連綿5000年的中華文化。考古通常用6C年代檢測法推算出土文物的年代。6C

1414

的衰變方程為6C7N+X，下列說法正確的是（）

A．衰變方程中的X是中子

14

B．文物所埋藏的環(huán)境會(huì)影響6C的半衰期，進(jìn)而對推算年代造成影響

1414142

C．若6C、7N、X的質(zhì)量分別是m1、m2、m3，則一個(gè)6C發(fā)生衰變時(shí)，釋放的能量為（m1-m2-m3）c

1414

D．7N與X的質(zhì)量之和等于6C的質(zhì)量

14．（22-23高二下·遼寧大連·期末）真空中靜止的原子核X發(fā)生α衰變后變成新原子核Y。已知X核、Y核和α粒子

的質(zhì)量分別為mX、mY和mα，且mYm，光速為c，若釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為Y核和α粒子的動(dòng)能。則（）

A．X核的中子數(shù)與Y核的中子數(shù)相同

2

B．該反應(yīng)釋放的核能為(mX-mY)c

C．Y核和α粒子的動(dòng)量大小之比為1:1

D．Y核和α粒子的動(dòng)能大小之比為1:1

2323

15．（22-23高二下·江蘇南京·期末）11Na俘獲1個(gè)粒子后生成X并放出1個(gè)質(zhì)子，已知11Na、、X的核子平均

質(zhì)量分別為m1、m2、m3，質(zhì)子質(zhì)量為m4。則該核反應(yīng)放出的核能為（）

22

A．m1m2m3m4cB．11m12m213m3m4c

22

C．23m14m2m3m4cD．23m14m226m3m4c

題型六：核能的計(jì)算

16．（21-22高二下·江蘇蘇州·期中）我國重大科學(xué)工程“人造太陽”主要是將氘核聚變反應(yīng)釋放的能量用來發(fā)電。核

221

聚變反應(yīng)的方程為；1H+1Hx0n。已知氘核的質(zhì)量為m1，比結(jié)合能為E，中子的質(zhì)量為m2，反應(yīng)中釋放的

核能為E，光速為c，求

（1）x核的質(zhì)量mx；

（2）x的比結(jié)合能Ex。

241241

17．（22-23高一下·寧夏銀川·期末）12Mg經(jīng)中子0n照射后發(fā)生反應(yīng)，最終生成11Na并釋放一粒子X，若已知0n、

2424

12Mg、11Na和X的質(zhì)量分別為1.0087u、23.9850u、23.9910u、1.0078u、（1u相當(dāng)于931.5MeV的能量）。

（1）寫出核反應(yīng)方程（標(biāo)上質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)）；

（2）通過計(jì)算判斷這一核反應(yīng)使吸收能量還是放出能量？能量變化是多少？（小數(shù)點(diǎn)后保留兩位）

6

18．（22-23高二下·山東威?！るA段練習(xí)）用中子轟擊鋰核3Li發(fā)生核反應(yīng)，生成氚核和粒子，并釋放出核能。已

知中子、氚核、粒子、鋰核的質(zhì)量分別是mn1.0087u，mH3.0160u，ma4.0026u，mLi6.0151u，質(zhì)量虧損

1u釋放的核能為931.5MeV。

（1）請寫出核反應(yīng)方程；

（2）設(shè)放出的能量全部由質(zhì)量虧損獲得，試求釋放的核能；（結(jié)果保留一位小數(shù)）

（3）若反應(yīng)前中子以0.3MeV的動(dòng)能和鋰核正碰，且碰撞前二者具有等大反向的動(dòng)量，核反應(yīng)中放出的核能全部轉(zhuǎn)

化動(dòng)能，求反應(yīng)后生成的粒子和氚核的動(dòng)能為多少M(fèi)eV？

【課堂過關(guān)精練】

一、單選題

238

19．（23-24高二下·河北保定）“玉兔二號”裝有核電池，不懼漫長寒冷的月夜。核電池將94Pu衰變釋放的核能一部

238238X4

分轉(zhuǎn)換成電能。94Pu的衰變方程為94Pu92U+2He，則下列說法中正確的是（）

A．衰變方程中的X等于233

238

B．94Pu發(fā)生β衰變

238X

C．94Pu比92U的比結(jié)合能大

238

D．月夜的寒冷不會(huì)導(dǎo)致94Pu的半衰期發(fā)生變化

20．（2024·陜西安康·三模）2023年8月24日，日本政府不顧國際社會(huì)的反對，一意孤行向海洋排放福島核電站的

137

核廢水。核廢水中含有多種放射性元素，這些放射性元素將對人類環(huán)境造成重大破壞。核廢水中銫55Cs的半衰期

137

大約為30年，已知55Cs發(fā)生β衰變的同時(shí)生成新核，以下說法正確的是（）

A．銫的半衰期會(huì)隨溫度升高而變大

137

B．55Cs的比結(jié)合能大于其衰變生成新核的比結(jié)合能

C．衰變過程質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)和質(zhì)量都守恒

D．衰變生成新核的中子數(shù)為81

21．（23-24高三上·浙江嘉興·期末）在三星堆考古發(fā)現(xiàn)中，考古人員對“祭祀坑”中出土的碳屑樣本通過

14C年代檢

141414

測，推算出文物的年代。其中

C的衰變方程為

6C7NX，則（）

141414

A．6C發(fā)生的是α衰變B．6C的比結(jié)合能比7N的要小

C．X是來源于原子外層的電子D．文物長時(shí)間埋在地下會(huì)導(dǎo)致

14C的半衰期變大

22．（22-23高二下·全國·課前預(yù)習(xí)）對公式Emc2的理解錯(cuò)誤是（）

A．如果物體的能量減少了E，它的質(zhì)量也一定相應(yīng)地減少m

B．如果物體的質(zhì)量增加了m，它的能量也一定相應(yīng)地增加mc2

C．m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(shí)，若放出的能量是E，則這些核子的質(zhì)量和與組成原子核的質(zhì)量之差就是m

23．（22-23高二下·全國·課時(shí)練習(xí)）太陽是一個(gè)巨大的熱核反應(yīng)堆，其中一個(gè)中子與一個(gè)質(zhì)子發(fā)生核反應(yīng)，生成一

個(gè)氘核，該反應(yīng)放出的能量為E1，其中一類為：一個(gè)氕核與一個(gè)氘核發(fā)生核反應(yīng)，生成一個(gè)氦核，其核反應(yīng)方程

1233

為1H1H2He。若該核反應(yīng)放出的核能為E，則2He核的比結(jié)合能為（）

EEEEEE

A．EEB．1C．1D．1

1234

24．（22-23高二下·陜西寶雞·期末）如圖所示，一個(gè)原子核X經(jīng)圖中所示的一系列α、β衰變后，生成穩(wěn)定的原子核

Y。下列說法正確的是（）

A．此過程發(fā)生了7次α衰變

B．此過程發(fā)生了8次β衰變

C．原子核X發(fā)生α衰變的半衰期與溫度有關(guān)

D．原子核Y比原子核X的比結(jié)合能小

25．（22-23高三下·黑龍江大慶·開學(xué)考試）太陽能量來源于太陽內(nèi)部氫核的聚變，設(shè)每次聚變反應(yīng)可以看作是4個(gè)

140

氫核1H結(jié)合成一個(gè)氦核2He，同時(shí)釋放出正電子1e，已知?dú)浜说馁|(zhì)量為mp，氦核的質(zhì)量為m，正電子的質(zhì)

量為me，真空中光速為c．試根據(jù)以上數(shù)據(jù)：

（1）寫出此核反應(yīng)方程式；

（2）求每次核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損；

（3）求氦核的比結(jié)合能．

226α

26．（22-23高二下·寧夏石嘴山·期末）鐳（Ra）是歷史上第一個(gè)被分離出來的放射性元素，已知88Ra能自發(fā)放出

226α

粒子而變成新核Rn，已知88Ra的質(zhì)量m1226.0207u，Rn的質(zhì)量m2222.0101u，粒子的質(zhì)量mα4.0026u。

如圖所示，一個(gè)靜止的鐳核在勻強(qiáng)磁場中發(fā)生衰變，衰變后兩粒子運(yùn)動(dòng)平面與磁場垂直（涉及比值時(shí)，質(zhì)量可取整

數(shù)）求：

（1）α粒子與Rn核在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑之比和周期之比；

（2）衰變過程中放出的能量（1u931.5MeV）。

【高分突破精練】

一、單選題

239

27．（22-23高二下·天津和平·期末）中國實(shí)驗(yàn)快堆是第四代核能系統(tǒng)的優(yōu)選堆型，采用钚（94Pu）做燃料，在堆心

238

燃料钚的外圍再生區(qū)里放置不易發(fā)生裂變的鈾（92U），钚239裂變釋放出的快中子被再生區(qū)內(nèi)的鈾238吸收，轉(zhuǎn)

變?yōu)殁?39，鈾239極不穩(wěn)定，經(jīng)過衰變，進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)橐琢炎兊念?39，從而實(shí)現(xiàn)核燃料的“增殖”。下列說法正

確的是（）

A．鈾239轉(zhuǎn)變?yōu)轭?39，需要經(jīng)過1次α衰變

B．钚239發(fā)生裂變過程中，虧損的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為核能釋放出去

C．鈾239發(fā)生衰變的實(shí)質(zhì)是高速氦核流從原子核中飛出

239

D．钚（94Pu）裂變生成兩個(gè)中等質(zhì)量的核，钚核的比結(jié)合能小于生成的兩個(gè)核的比結(jié)合能

28．（22-23高二下·吉林松原·期末）1942年，美籍意大利物理學(xué)家費(fèi)米主持建立了世界上第一個(gè)稱為“核反應(yīng)堆”的

2351y1391

裝置，首次通過可控鏈?zhǔn)胶肆炎兎磻?yīng)來實(shí)現(xiàn)核能的釋放。其裂變方程為92U0nxSr54Xe30n，下列說法正

確的是（）

A．核反應(yīng)方程中Sr的質(zhì)量數(shù)為92

B．核反應(yīng)方程中Sr的中子數(shù)為56

C．因?yàn)榱炎冡尫拍芰?，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，所以裂變后的總質(zhì)量數(shù)減少

D．因?yàn)榱炎冡尫拍芰?，所以Xe原子核的比結(jié)合能比U原子核的小

234234234

29．（22-23高二下·山東威?！て谀┮阎?0Th半衰期為1.2min，其衰變方程為90Th91Pa+X+ΔE，X是某種粒

234

子，ΔE為釋放的核能。真空中光速為c，用質(zhì)譜儀測得90Th原子核質(zhì)量為m。下列說法正確的是（）

234

A．90Th發(fā)生的是α衰變

234

B．91Pa與X原子核的質(zhì)量和等于m

234

C．100個(gè)90Th原子核經(jīng)過2.4min，一定有75個(gè)發(fā)生了衰變

2

23490mh144mnmc

D．若中子質(zhì)量為mn，質(zhì)子質(zhì)量為mh，則90Th核的比結(jié)合能為

234

30．（22-23高二下·湖北·期末）關(guān)于原子物理，下列說法正確的是（）

A．放射性元素發(fā)生β衰變時(shí)所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的

B．普朗克提出了原子核外電子軌道量子化，并成功解釋了氫原子光譜

2222222184

C．氡核（86Rn）發(fā)生一次α衰變生成新核釙（Po）的衰變方程為86Rn84Po+2He

D．中等質(zhì)量原子核的結(jié)合能和比結(jié)合能均比輕核的要小

bdf

31．（22-23高二下·河南駐馬店·期末）兩個(gè)原子核aX、cY結(jié)合生成一個(gè)原子核eZ，并放出能量E，其核反應(yīng)方

bdfbdf

程為aX+cYeZ+E。已知原子核aX、cY、eZ的比結(jié)合能分別為E1、E2、E3，則下列關(guān)系式正確的是（）

A．E1E2E3EB．E1E2E3E

C．bE1dE2fE3ED．bE1dE2fE3E

32．（22-23高二下·陜西西安·階段練習(xí)）人們發(fā)現(xiàn)，不同的原子核，其核子的平均質(zhì)量（原子核的質(zhì)量除以核子數(shù)）

與原子序數(shù)有如圖所示的關(guān)系。下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和核反應(yīng)的說法正確的是（）

A．原子核D的結(jié)合能大于原子核C的結(jié)合能

B．由圖可知，原子核A分裂成原子核B和C時(shí)會(huì)有質(zhì)量虧損，要放出核能

C．已知原子核A分裂成原子核B和C時(shí)，放出的γ射線能使某金屬板逸出光電子，若增加γ射線強(qiáng)度，則逸出

光電子的最大初動(dòng)能增大

D．盧瑟福提出的原子核式結(jié)構(gòu)模型，可以解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜的分立特征

二、多選題

33．（23-24高二下·河北石家莊·期中）核電池是各種深空探測器中最理想的能量源，它不受極冷極熱的溫度影響，

238

也不被宇宙射線干擾。94Pu同位素溫差電池的原理是其發(fā)生衰變時(shí)將釋放的能量轉(zhuǎn)化為電能。我國的火星探測車

238238

用放射性材料PuO2作為燃料，PuO2中的Pu元素是94Pu，已知94Pu的半衰期為88年，其衰變方程為

238234

94Pu92UX。則下列說法正確的是（）

238234

A．94Pu的平均核子質(zhì)量大于92Pu的平均核子質(zhì)量

B．此衰變放出的射線是射線

C．溫度降低，半衰期不變

238

D．100個(gè)94Pu原子核經(jīng)過88年后將剩余50個(gè)沒有衰變

238234234

34．（23-24高二下·河北承德·期中）U發(fā)生一次衰變產(chǎn)生新核Th，Th又發(fā)生衰變，mU、m、mTh分

別表示238U核、粒子和234Th核的質(zhì)量．下列說法正確的是（）

A．238U發(fā)生衰變釋放出能量并伴隨有質(zhì)量虧損

B．射線本質(zhì)上是高速電子流，來自核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)為質(zhì)子和電子

C．粒子和234Th核的總結(jié)合能大于238U的結(jié)合能

2382

D．U發(fā)生衰變釋放的能量EmmThmUc

35．（23-24高二下·湖南長沙·階段練習(xí)）原子核的比結(jié)合能曲線如圖所示，根據(jù)該曲線，下列判斷中正確的有（）

446

A．2He核的結(jié)合能約為14MeVB．2He核比3Li核更穩(wěn)定

2423589

C．兩個(gè)1H核結(jié)合成2He核時(shí)釋放能量D．92U核中核子的平均結(jié)合能比36Kr核中的小

6464640

36．（23-24高三上·浙江·階段練習(xí)）29Cu原子核靜止時(shí)有19%的可能發(fā)生衰變，方程為29Cu28Ni1e，并放

64640、

出能量為E的光子。已知29Cu、28Ni和1e的質(zhì)量分別記為m1m2和m3，衰變放出光子的動(dòng)量可忽略，該過程釋

640640

放的核能除去光子的能量E外全部轉(zhuǎn)化為28Ni和1e的動(dòng)能。在勻強(qiáng)磁場中衰變產(chǎn)生的28Ni和1e，兩者速度方向

均與磁場垂直，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是（）

640

A．28Ni和1e在磁場中勻速圓周運(yùn)動(dòng)軌跡為內(nèi)切圓

6464

B．28Ni的比結(jié)合能大于29Cu的比結(jié)合能

2

C．生成物的總動(dòng)能為Ekm1m2m3cE

m

6422

D．28Ni的動(dòng)能為EkNim1m2m3cE

m2m3

6464640

37．（2023·河北·模擬預(yù)測）29Cu原子核有40%的可能發(fā)生衰變，方程為29Cu30Zn1e，衰變過程釋放的核

6464064

能是E1；有19%的可能發(fā)生衰變，方程為29Cu28Ni1e，衰變過程釋放的核能是E2，E1E2。已知29Cu

的比結(jié)合能為E，普朗克常量為h，真空中光速為c，正負(fù)電子質(zhì)量相等，下列說法正確的是（）

A．由于釋放核能，所以衰變過程質(zhì)量數(shù)不守恒

6464

B．30Zn的質(zhì)量比28Ni質(zhì)量小

E

C．64Zn的比結(jié)合能為E1

3064

E

D．64Ni的比結(jié)合能為E2

2864

238234

38．（22-23高二下·山東濱州·期末）在勻強(qiáng)磁場中，一個(gè)原來靜止的92U原子核，衰變產(chǎn)生90Th原子核和X粒子，

234238234

兩粒子的徑跡為相切圓，90Th原子核徑跡圓半徑r1，X粒子徑跡圓半徑r2，92U原子核、90Th原子核和X粒子的

、、234

質(zhì)量分別為mm1m2，光速為c，衰變釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為90Th原子核和X粒子的動(dòng)能。下列說法正確的是

（）

A．X粒子是電子

2

B．衰變釋放能量為Em1m2mc

2

C．23Th原子核的動(dòng)能為Emmmc2

90k11912

D．兩粒子的徑跡為外切圓，其半徑比r1:r21:45

39．（22-23高二下·黑龍江雙鴨山·期末）原子核的比結(jié)合能曲線如圖所示，根據(jù)該曲線，下列判斷中正確的有（）

4

A．2He核的結(jié)合能約為14MeV

46

B．2He核比3Li核更穩(wěn)定

24

C．兩個(gè)1H核結(jié)合成2He核時(shí)釋放能量

23589

D．92U核中核子的平均結(jié)合能比36Kr核中的小

A

40．（22-23高二下·河南商丘·期末）一靜止原子核