20152016高中物理第19章第5节核力与结合能练习新人教版选修35.docVIP

PAGE  PAGE 6 第5节　核力与结合能 1．四种基本相互作用． (1)自然界物体之间的相互作用除了以前学习的引力相互作用和电磁力相互作用，还存在强相互作用和弱相互作用． (2)核力：原子核里的核子间有着一种核力，是核力把核子紧紧地束缚在核内，形成稳定的原子核． (3)核力的特点：①核力是强相互作用的一种表现．②核力是短程力，作用范围在1.5× m之内，大于0.8× m时表现为引力．小于0.8× m表现为斥力．③每个核子只跟相邻的核子发生核力作用，具有饱和性． 2．原子核中质子与中子的比例． 原子核是由质子和中子组成，较轻的原子核，质子数与中子数大致相等，但对于较重的原子核，中子数大于质子数，越重的元素，相差越大．这是因为核子数越多时，有些核之间的距离越大，核力会迅速减小，使核力不足以克服质子的库仑斥力，使原子核不稳定，可见原子核的粒子数不能无限多的原因是核力的饱和性决定的． 3．结合能． 由核子结合成原子核要放出能量，这就是原子核的结合能．原子核的结合能与核子数之比，称作比结合能，也叫平均结合能．比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定． 4．质量亏损． (1)原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，这个现象叫作质量亏损． (2)质能方程：物体的能量与它的质量有简单比例关系，即E＝，质量亏损Δm与原子核的结合能的关系为：ΔE＝Δ. eq \x(基)eq \x(础)eq \x(巩)eq \x(固) 1．原子核中质子与中子结合在一起依靠的是(C) A．正负电荷相互吸引的力 B．正电荷之间的相互排斥力 C．核力 D．分子间的引力和斥力 解析： 因为中子是不带电的，所以不存在电荷之间的相互作用，所以A、B是错误的；D答案中给出的是分子之间的作用力而不是质子和中子之间的作用力，故而D是错误的． 2．(2014·北京卷)质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3.当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是(c表示真空中的光速)(C) A．(m1＋m2－m3)c　　　　B．(m1－m2－m3)c 解析：根据质能方程知C正确． 3．氢原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，则3种从大到小的排列顺序是(D) A．核力、万有引力、库仑力 B．万有引力、库仑力、核力 C．库仑力、核力、万有引力 D．核力、库仑力、万有引力 解析：氢原子核里有两个质子与两个中子组成，由于存在质量所以它们间存在万有引力、质子带正电，因此质子间存在库仑斥力和质子与中子统称核子，所以它们间存在核力，但这些力有大小之分．核力是强力，它能将核子束缚在原子核内．万有引力最弱，研究核子间相互作用时万有引力可以忽略． 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.若分解后的中子、质子的动能可视为相等，则中子的动能是(C) 解析：据能量守恒可知：E＋Δ＝2Ek， 得：Ek＝eq \f(1,2)(E＋Δ)， 即Ek＝eq \f(1,2)[(mD－mp－mn) ＋E]，故C正确． 5．(多选)质子数与中子数互换的核互为“镜像核”，例如是的“镜像核”，同样也是的“镜像核”，则下列说法正确的是(BC) C．β衰变的本质是一个中子转变为一个质子，同时放出一个电子 D．核反应的生成物中有α粒子，该反应是α衰变 解析：考查原子物理知识. 的质子数为7、中子数为6，的质子数为6、中子数为7，依题意和互为镜像核，B对；的质子数为7、中子数为8，的质子数为8、中子数为8，A错；对D选项中的核反应为轻核的聚变反应，D错；β衰变的本质是一个中子转变为一个质子，同时放出一个电子，C对． 6．(多选)用质子轰击锂核()生成两个α粒子，以此进行有名的“验证爱因斯坦质能方程”的实验．已知质子的初动能是0.6MeV，质子、α粒子和锂核的质量分别是1.007 3u、4.001 5u和7.001 6u.已知1u相当于931.5MeV，则下列叙述中正确的是(CD) A．此反应过程质量减少0.010 3u B．生成的两个α粒子的动能之和是18.3MeV，与实验相符 C．核反应中释放的能量是18.9MeV，与实验相符 D．生成的两个α粒子的动能之和是19.5MeV，与实验相符 解析： 根据题意可知该反应的核反应方程式：；核反应前后的质量亏损为： Δm＝1.007 3 u＋7.016 u－2×4.001 5 u＝0.020 3 u，故A错误；若生成的两个α粒子的动能之和是Ek＝ΔE＋E1＝0.020 3×931.5 MeV＋0.6 MeV＝19.509 45 MeV，故B错误，D正确；核反应中释放的能量ΔE＝Δmc2＝18.909