質(zhì)量虧損一、質(zhì)量虧損1．結(jié)合能上述過(guò)程是用宏觀物體做的例子。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(kāi)，也需要能量，這就是原子的結(jié)合能。顯然，組成原子核的核子越多，它的結(jié)合能越高。因此，有意義的是它的結(jié)合能與核子數(shù)之比，稱(chēng)為比結(jié)合能，也叫平均結(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。中等質(zhì)量的核比結(jié)合能較大，原子核較穩(wěn)定，因此，重核的裂變、輕核的聚變都是放能反應(yīng)。 典例精講【例1.1】（2019?天津一模）關(guān)于原子和原子核，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．天然放射線(xiàn)中的β射線(xiàn)來(lái)自原子核內(nèi) B．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說(shuō)明原子是可以再分的 C．核泄漏污染物Cs能夠產(chǎn)生對(duì)人體有害的輻射，核反應(yīng)方程式為Cs→Cs+X，X為中子 D．原子核的結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定【例1.2】（2019春?工農(nóng)區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，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(shuō)法中正確的（　　）A．重的原子核，因?yàn)樗暮俗佣?，核力大，所以結(jié)合得堅(jiān)固而穩(wěn)定 B．鋰核（）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(jiān)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(lái)表征，比結(jié)合能的定義是每個(gè)核子的平均結(jié)合能；比結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定????????????? D．比結(jié)合能小的原子核結(jié)合成（或分裂成）比結(jié)合能大的原子核時(shí)一定吸收能量【例1.3】（2019春?福州期末）下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．原子核結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定 B．光的波長(zhǎng)越短，其波動(dòng)性越明顯；波長(zhǎng)越長(zhǎng)，其粒子性越顯著 C．氡的半衰期為3.8天，若有四個(gè)氡原子核，經(jīng)過(guò)7.6天就只剩下一個(gè) D．核力是一種強(qiáng)相互作用力，在其作用范圍內(nèi)，可能是引力也可能是斥力【例1.4】（2019春?徐州期末）下列敘述正確的是（　　）A．弱相互作用是引起原子核β衰變的原因 B．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)使人類(lèi)認(rèn)識(shí)到原子具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu) C．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 D．比較α、β、γ三種射線(xiàn)，α射線(xiàn)，電離能力最弱、穿透能力最強(qiáng)2．質(zhì)量虧損原子核的結(jié)合能很難直接測(cè)量，愛(ài)因斯坦已經(jīng)給我們指出了物體的能量和它的質(zhì)量之間的關(guān)系，即。實(shí)驗(yàn)表明，原子核的質(zhì)量小于組成它的核子的質(zhì)量之和，這個(gè)現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損。我們可以通過(guò)來(lái)計(jì)算質(zhì)量虧損過(guò)程中釋放出的能量。隨堂練習(xí) 一、單項(xiàng)選擇題1. 對(duì)公式 ，下列說(shuō)法中正確的是                 A. 能量可以轉(zhuǎn)化為質(zhì)量 B. 質(zhì)量可以轉(zhuǎn)化為能量 C. 能量的轉(zhuǎn)化與質(zhì)量的轉(zhuǎn)化是成比例的 D. 在核反應(yīng)中，能量與質(zhì)量都不守恒 2. 中子比質(zhì)子更容易擊中原子核的原因是                 A. 中子體積較小 B. 中子速度較大 C. 中子能量較大 D. 中子不帶電 3. 下面關(guān)于結(jié)合能和比結(jié)合能的說(shuō)法中，正確的是                 A. 核子結(jié)合成原子核吸收的能量或原子核分解成核子放出的能量稱(chēng)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. 中子 、質(zhì)子 、氘核 的質(zhì)量分別是 、 、 ?，F(xiàn)用光子能量為 的 射線(xiàn)照射靜止的氘核使之分解，核反應(yīng)方程為 ，若分解后中子、質(zhì)子的動(dòng)能可視為相等，且能量都以動(dòng)能的形式存在，則中子的動(dòng)能是                 A.   B.   C.   D.   5. 根據(jù)愛(ài)因斯坦的研究成果，物體的能量和質(zhì)量的關(guān)系是 ，這一關(guān)系叫愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程。質(zhì)子的質(zhì)量為 ，中子的質(zhì)量為 ，氦核的質(zhì)量為 ，下列關(guān)系式正確的是                 A.   B.   C.   D. 以上關(guān)系式都不正確 6. 下列說(shuō)法正確的是                 A. 自由核子結(jié)合成原子核時(shí)，一定遵守質(zhì)量守恒 B. 在發(fā)生核反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)前物質(zhì)的總質(zhì)量一定等于反應(yīng)后所生成物質(zhì)的總質(zhì)量 C. 發(fā)生核反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)前的總質(zhì)量大于反應(yīng)后的總質(zhì)量，這個(gè)反應(yīng)是放能反應(yīng) D. 發(fā)生核反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)前的總質(zhì)量大于反應(yīng)后的總質(zhì)量，這個(gè)反應(yīng)必須吸收能量才能發(fā)生 7. 關(guān)于愛(ài)因斯坦提出的質(zhì)能方程 和 ，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是                 A.  表明物體具有的能量與其質(zhì)量成正比 B. 根據(jù) 可以計(jì)算核反應(yīng)中釋放的核能 C. 一個(gè)中子和一個(gè)質(zhì)子結(jié)合成氖核時(shí)，釋放出核能，表明此過(guò)程中出現(xiàn)了質(zhì)量虧損 D.  中的 是發(fā)生核反應(yīng)時(shí)釋放的核能 8. 一個(gè)鈾 吸收一個(gè)中子后發(fā)生的反應(yīng)方程是 ，放出的能量為 ，鈾 核的質(zhì)量為 ，中子的質(zhì)量為 ，氙 核的質(zhì)量為 ，鍶 核的質(zhì)量為 ，真空中光速為 ，則釋放的能量 等于                 A.   B.   C.   D.   9. 當(dāng)兩個(gè)中子和兩個(gè)質(zhì)子結(jié)合成一個(gè) 粒子時(shí)，放出 的能量，當(dāng)三個(gè) 粒子結(jié)合成一個(gè)碳核時(shí)，放出 的能量，則當(dāng) 個(gè)中子和 個(gè)質(zhì)子結(jié)合成一個(gè)碳核時(shí)，釋放的能量為                 A.   B.   C.   D.   10. 原來(lái)靜止的原子核 發(fā)生 衰變時(shí)，放出 粒子的動(dòng)能為 。假設(shè)衰變時(shí)產(chǎn)生的能量全部以動(dòng)能的形式釋放出來(lái)，則在此衰變過(guò)程中的質(zhì)量虧損是                 A.   B.   C.   D.   11. 有一種典型的鈾核裂變，生成鋇和氪，同時(shí)放出 個(gè)中子，其核反應(yīng)方程可表示為 ，已知部分原子核的比結(jié)合能與核子數(shù)的關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法正確的是                  A. 核反應(yīng)方程中， 粒子是正電子 B. 核反應(yīng)方程中， 粒子是質(zhì)子 C.  、 和 相比， 核的比結(jié)合能最大，它最穩(wěn)定 D.  、 和 相比， 核的核子數(shù)最多，它的結(jié)合能最大 12. 靜止的氡核 放出 粒子后變?yōu)獒暫?， 粒子動(dòng)能為 。若衰變放出的能量全部變?yōu)榉礇_核和 粒子的動(dòng)能.真空中的光速為 ，則該反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為                 A.   B.   C.   D.    二、填空題13. 一個(gè)鋰核 受到一個(gè)質(zhì)子的轟擊，變成兩個(gè) 粒子。已知?dú)湓拥馁|(zhì)量是 ，鋰原子的質(zhì)量是 ，氦原子的質(zhì)量是 ，上述核反應(yīng)的方程是                ，釋放出的能量是                 。（保留 位有效數(shù)字） 14. 雷蒙德 戴維斯因研究來(lái)自太陽(yáng)的電子中微子（）而獲得了 年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。他探測(cè)中微子所用的探測(cè)器的主體是一個(gè)貯滿(mǎn) 四氯乙烯（）溶液的巨桶。電子中微子可以將一個(gè)氯核轉(zhuǎn)變成為一個(gè)氬核，其核反應(yīng)方程式為 。已知 的質(zhì)量為 ， 的質(zhì)量為 ， 的質(zhì)量為 ， 質(zhì)量對(duì)應(yīng)的能量為 。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可判斷參與上述反應(yīng)的電子中微子的最小能量為                。 15. “正電子湮沒(méi)”是指正電子與電子相遇后一起消失而放出光子的過(guò)程，若一個(gè)電子和一個(gè)正電子相撞發(fā)生湮滅轉(zhuǎn)化成一對(duì)光子，正、負(fù)電子的質(zhì)量均為 ，相碰前動(dòng)能均為 ，光速為 ，普朗克常量為 ，則對(duì)撞過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)量                （選填“守恒”、“不守恒”），光子的頻率為                。  三、解答題16.  粒子的質(zhì)量 ，質(zhì)子的質(zhì)量 ，中子的質(zhì)量 。求 粒子（氦核）的平均結(jié)合能。 17. 鐳（）是歷史上第一個(gè)被分離出來(lái)的放射性元素。 具有 放射性，即它能自發(fā)的放出 粒子而衰變成新核，其核反應(yīng)方程是   實(shí)驗(yàn)證明，反應(yīng)過(guò)程中釋放的核能（衰變能）全部轉(zhuǎn)化為 粒子和新核的動(dòng)能.已知 的質(zhì)量 ， 的質(zhì)量 粒子的質(zhì)量 。一個(gè)靜止的  核發(fā)生 衰變后放射出的 粒子的動(dòng)能是多少 ?（，結(jié)果保留三位有效數(shù)字） 18. 為確定愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程 的正確性，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：用動(dòng)能為 的質(zhì)子轟擊靜止的鋰核 ，生成兩個(gè) 粒子，測(cè)得兩個(gè) 粒子的動(dòng)能之和為 （1）寫(xiě)出該核反應(yīng)方程；（2）通過(guò)計(jì)算說(shuō)明 的正確性。（計(jì)算時(shí)質(zhì)子、 粒子和鋰核 的質(zhì)量分別取 ， 和 ） 19. 用 光子轟擊氘核，使之產(chǎn)生質(zhì)子和中子。已知氘核質(zhì)量為 ，質(zhì)子質(zhì)量為 ，中子質(zhì)量為 ，，普朗克常量 ，求 光子的波長(zhǎng)。  

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