2015_2016高中物理第4章第4节核力与结合能学案粤教版选修3_5.doc

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1、第四节核力与结合能1组成原子核的核子之间有很强的相互作用力,使核子能够克服库仑斥力而紧密地结合在一起,这种力称为核力2核力是一种短程力在约0.5m2 m的距离内主要表现为引力;在小于0.5m的距离内,核力又转变为强大的斥力3原子核中的质子数又称为原子序数,排在周期表比较靠后的元素对应的原子核叫重核,排在周期表比较靠前的元素对应的原子核叫轻核4一般排在周期表最前面的轻核的质子数和中子数相等,大多数重核是中子数多于质子数5要把原子核拆散成核子,需要克服核力做功,需要提供一定的能量反之,核子结合成原子核时会放出一定的能量,这个能量叫做原子核的结合能6原子核的结合能与核子数之比称为该原子核的平均结合能

2、,它反映了原子核结合的紧密程度,平均结合能越大,核越稳定1氦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,则此三种力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:本题考查核子间作用力的大小核子间的核力最大,万有引力最小,D项正确2对原子核的组成,下列说法正确的是(D)A核力可使一些中子组成原子核B核力可使非常多的质子组成原子核C不存在只有质子的原子核D质量较大的原子核内一定有中子解析:由于原子核带正电,不存在只有中子的原子核,但核力也不能把非常多的质子集聚在一起组成原子核,原因是核力

3、是短程力,质子之间还存在“长程力”库仑力,A、B错误;自然界中存在一个质子的原子核(),C错误;较大质量的原子核内只有存在一些中子,才能削弱库仑力,维系原子核的稳定,故D正确3下列对核力的认识正确的是(D)A任何物体之间均存在核力B核力广泛存在于自然界中的核子之间C核力只存在于质子之间D核力只发生在相距1.5m的核子之间,大于0.8m为吸引力,而小于0.8m为斥力解析:由核力的特点知道,只有相距1.5m的核子之间才存在核力,核力发生在质子与质子、质子与中子之间,由此知D正确,A、B、C错误4(多选)跟核反应有关的下列认识中,正确的是(AD)A在核反应方程中质量数与电荷数都守恒B所有的核反应发生

4、过程中质量都会减少C所有的核反应都一定是放能反应D有质量亏损的核反应一定是放能反应解析:所有核反应方程中质量数与电荷数都守恒,则A正确;核反应中有的质量亏损,放出能量,有的质量增加,吸收能量,则B、C错,D对5如图所示是描述原子核核子的平均质量m与原子序数Z的关系曲线,由图可知下列说法正确的是(C)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一定释放能量解析: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,会出现质量亏损,故放出核能,故A错,同理可得B、D错,C正确6质

5、子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3,真空中光速为c,当质子和中子结合成氘核时,放出的能量是(D)解析:质子和中子结合成原子核氘核时,总质量减小了,即质量亏损m(m1m2m3)依据质能方程可知,放出的能量为E(m1m27(多选)用质子轰击锂核()生成两个粒子,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0.6 MeV,质子、粒子和锂核的质量分别是1.007 3 u、4.001 5 u和7.016 0 u已知1 u相当于931.5 MeV,则下列叙述中正确的是(CD)A此反应过程质量减少0.010 3 uB生成的两个粒子的动能之和是18.3 MeV,与实验相符C核反应中释放的

6、能量是18.9 MeV,与实验相符D生成的两个粒子的动能之和是19.5 MeV,与实验相符8原子质量单位为u,1 u相当于931.5 MeV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(C)解析:在核能计算时,如果质量的单位是kg,则用E进行计算,如果质量的单位是u,则利用1 u相当于931.5 MeV的能量计算,即Em 931.5 MeV进行计算,故C正确,A、B、D错9(多选)一个质子和一个中子结合成氘核,同时放出光子,核反应方程是,以下说法中正确的是(AC)A反应后氘核的质量一定小于反应前质子和中子的质量之和B反应前后的质量数不变,因而质量

7、不变C光子的能量为,m 为反应中的质量亏损,c为光在真空中的速度D因存在质量亏损m,所以“ 物质不灭” 的说法不正确解析:核反应中质量数与电荷数及能量均守恒,由于反应中要释放核能,会出现质量亏损,反应中氘核的质量一定小于反应前质子和中子的质量之和,所以质量不守恒,但质量数不变,且能量守恒,释放的能量会以光子的形式向外释放,故正确答案为A、C.10一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核,同时辐射一个光子已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3,普朗克常量为h,真空中的光速为c.下列说法正确的是(B)A核反应方程是B聚变反应中的质量亏损mm1m2m3C辐射出的光子的能量E(m3m1m2)cD光子的波长解析:此核反应的核反应方程为,A错;由质能方程,光子的能量为E(m1m2m3)c2,C错;由h知,波长,D错故选B.4

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