人教版 (2019)3 核力與結(jié)合能同步測試題-試卷下載-教習網(wǎng)

知識點一、核力與四種基本相互作用
1．核力：原子核中的之間存在一種很強的相互作用，即存在一種，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
2．強相互作用的特點
(1)強相互作用是力，作用范圍只有約 m.
(2)距離增大時，強相互作用急劇超過10－15 m，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)弱相互作用是力，其力程只有 m.
4．四種基本相互作用
知識點二、結(jié)合能
1．結(jié)合能
原子核是憑借核力結(jié)合在一起構(gòu)成的，要把它們分開，也需要，這就是原子核的結(jié)合能．
2．比結(jié)合能
原子核的結(jié)合能與之比，叫作比結(jié)合能，也叫作結(jié)合能．比結(jié)合能越大，原子核中核子結(jié)合得越，原子核越的核的比結(jié)合能最大，最穩(wěn)定．
結(jié)合能和比結(jié)合能
知識點三、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＝ .
2．質(zhì)量虧損
原子核的質(zhì)量組成它的核子的質(zhì)量之和的現(xiàn)象．
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，這時質(zhì)能方程也寫作ΔE＝Δmc2.
(2)運用質(zhì)能方程時應(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，1 u對應(yīng)931.5 MeV能量．
核能的計算方法
1．根據(jù)質(zhì)量虧損計算
(1)根據(jù)核反應(yīng)過程，計算核反應(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計算核能．
①若Δm的單位是千克，則需要將c＝3×108 m/s代入，計算得到的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×931.5 MeV計算，即用質(zhì)量虧損的原子質(zhì)量單位數(shù)乘以931.5 MeV.(1 u相當于931.5 MeV)
2．利用比結(jié)合能來計算核能
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．
下列對核力的認識，正確的是（）
A．核力是強相互作用的一種表現(xiàn)，比靜電力大得多
B．核力存在于質(zhì)子和電子之間
C．核力是核子間相互吸引的力，是短程力
D．核力只存在于相鄰的核子之間，具有飽和性
（2021春?虎丘區(qū)校級期中）原子核的比結(jié)合能隨質(zhì)量數(shù)變化的圖像如圖，下列說法正確的是（）
A．質(zhì)量數(shù)越大的原子核，核子結(jié)合得越牢固
B． 12H核比 24He核穩(wěn)定
C． 3689Kr核的結(jié)合能大于 92235U核的結(jié)合能
D．兩個 12H核結(jié)合成 24He核時釋放能量
一個靜止的钚核 94239Pu自發(fā)衰變成一個鈾核 92235U和另一個原子核X，假設(shè)該反應(yīng)沒有γ射線產(chǎn)生，則下列說法正確的是（）
A．X是氦（He）原子，又叫α粒子
B．該反應(yīng)質(zhì)量增加
C．鈾核與X的動量大小之比為1：2
D．X與鈾核的動能之比為235：4
（2023?廣東學業(yè)考試）由中科院等離子體物理研究所設(shè)計制造的EAST全超導非圓截面托卡馬克實驗裝置試用已經(jīng)成功，標志著我國站在了世界核聚變研究的前端。設(shè)可控熱核反應(yīng)前氘核（ 12H）的質(zhì)量為m1，氚核（ 13H）的質(zhì)量為m2，反應(yīng)后氦核（ 24He）的質(zhì)量為m3，中子（ 01n）的質(zhì)量為m4，已知真空中的光速為c。下列說法中正確的是（）
A．核反應(yīng)放出的能量為（m1+m2﹣m3﹣m4）c2
B．上述核反應(yīng)過程中原子核的比結(jié)合能減小
C．這種熱核反應(yīng)釋放出氦核，是α衰變
D．這種裝置的核反應(yīng)原理與我國大亞灣核電站所使用核裝置的原理相同
（多選）下列關(guān)于核力與結(jié)合能的說法正確的是（）
A．強相互作用和弱相互作用都是短程力
B．弱相互作用是引起原子核β衰變的原因
C．原子核的結(jié)合能與質(zhì)子數(shù)之比，叫作比結(jié)合能
D．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
（多選）（2023?鎮(zhèn)海區(qū)校級模擬）中國自主三代核電“華龍一號”示范工程第2臺機組福清核電6號機組于2022年3月25日投入商業(yè)運行，至此“華龍一號“示范工程全面建成投運?！叭A龍一號”利用鈾核裂變釋放能量，原子核的平均結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)之間的關(guān)系圖線如圖所示，兩臺機組每年總發(fā)電量約200億千瓦?時。下列說法正確的是（）
A．鈾核裂變的一個重要核反應(yīng)方程是 92235U→ 56144Ba+ 36289Kr+2 01n
B．“華龍一號”兩臺機組發(fā)電一年需消耗核約為0.8kg
C． 24He核的平均核子質(zhì)量小于 36Li核的平均核子質(zhì)量
D．三個中子和三個質(zhì)子結(jié)合成 36Li核時釋放能量約為30MeV
（2023春?秦淮區(qū)校級期中）在火星上太陽能電池板發(fā)電能力有限，因此科學家們用放射性材料—PuO2作為發(fā)電能源為火星車供電（PuO2中的Pu是 94238Pu）。已知 94238Pu衰變后變?yōu)殁櫤耍ǚ枮閁）和α粒子。若靜止的 94238Pu在勻強磁場中發(fā)生衰變，α粒子的動能為E，α粒子的速度方向與勻強磁場的方向垂直，在磁場中做勻速圓周運動的周期為T0，衰變放出的光子的動量可忽略，衰變釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為鈾核和α粒子的動能。已知光在真空中的傳播速度c。求：
（1）寫出衰變方程；
（2） 94238Pu衰變過程中的質(zhì)量虧損Δm；
（3）從開始衰變到 9224U和α粒子再次相遇的最短時間t。
氮原子核由兩個質(zhì)子與兩個中子組成，這兩個質(zhì)子之間存在著萬有引力、庫侖力和核力，則3種力從大到小的排列順序是（）
A．核力、庫侖力、萬有引力
B．萬有引力、庫侖力、核力
C．庫侖力、核力、萬有引力
D．核力、萬有引力、庫侖力
下面關(guān)于結(jié)合能和平均結(jié)合能的說法中，正確的有（）
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．平均結(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)合能和平均結(jié)合能都大
D．中等質(zhì)量原子核的結(jié)合能和平均結(jié)合能均比輕核的要大
一個中子與某原子核發(fā)生核反應(yīng)，生成一個氘核，該反應(yīng)放出的能量為Q，則氘核的比結(jié)合能為（）
A．Q2B．QC．Q3D．2Q
對公式ΔE＝Δmc2，下列說法中正確的是（）
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．發(fā)生核反應(yīng)時，反應(yīng)前的總質(zhì)量大于反應(yīng)后的總質(zhì)量，這個反應(yīng)必須吸收能量才能發(fā)生
下列關(guān)于核力、原子核的結(jié)合能、比結(jié)合能的說法正確的是（）
A．維系原子核穩(wěn)定的力是核力，核力就是表現(xiàn)為相鄰核子間的相互吸引力
B．核力是強相互作用的一種表現(xiàn)，原子核尺度內(nèi)，核力比庫侖力小
C．比結(jié)合能小的原子核分解成比結(jié)合能大的原子核時會釋放核能
D．自由核子組成原子核時，其質(zhì)量虧損所對應(yīng)的能量大于該原子核的結(jié)合能
88226Ra發(fā)生衰變的方程可以寫為： 88226Ra→ 86222Rn+Y，則（）
A．該衰變是β衰變
B．Y粒子是 24He
C．Y粒子的穿透能力很強
D．20個 88226Ra經(jīng)過一個半衰期后，一定只剩下10個
（2022?源匯區(qū)模擬）原子核的比結(jié)合能與原子序數(shù)的關(guān)系圖所示，大多數(shù)恒星內(nèi)部溫度非常高，可進行輕核聚變，核反應(yīng)方程為A+B→C．但對于金、鉑等重金屬產(chǎn)生，目前科學界有一種理論認為，兩顆中子星合成過程中會釋放巨大的能量，在能量的作用下能夠合成金、鉑等重金屬，其核反應(yīng)為D+E→F，下列說法正確的是（）
A．重核F裂變成D和E的過程中，會產(chǎn)生質(zhì)量虧損
B．較輕的核A和B聚合成C的過程中核子平均質(zhì)量變大
C．較重的核D和E聚合成F的過程中，會釋放較大能量
D．A和B聚合成C的過程中，C的結(jié)合能小于A和B的結(jié)合能之和
（2023春?寶雞期末）用中子轟擊靜止的鋰核，核反應(yīng)方程為 01n+36Li→24He+X+γ，已知光子的頻率為ν，鋰核的比結(jié)合能為E1，氦核的比結(jié)合能為E2，X核的比結(jié)合能為E3，普朗克常量為h，真空中光速為c，下列說法中正確的是（）
A．X核為 12H核
B．γ光子的動量p=hcν
C．釋放的核能ΔE＝（4E2+3E3）﹣6E1+hν
D．質(zhì)量虧損Δm=(4E2+3E3)-6E1c2
如圖所示是描述原子核核子的平均質(zhì)量m與原子序數(shù)Z的關(guān)系曲線，由圖可知下列說法正確的是（）
A．原子核A比原子核F的比結(jié)合能大
B．原子核D比原子核F更穩(wěn)定
C．由原子核A分裂出原子核B、C的過程一定釋放能量
D．由原子核D、E結(jié)合出原子核F的過程一定吸收能量
一個靜止的原子核 baX經(jīng)α衰變放出一個α粒子并生成一個新核，α粒子的動能為E設(shè)衰變時產(chǎn)生的能量全部變成α粒子和新核的動能，則在此衰變過程中的質(zhì)量虧損為（）
A．E0c2B．E0(a-4)c2
C．(a-4)E0c2D．a(chǎn)E0(a-4)c2
（多選）下列說法正確的是（）
A．光在真空中運動的速度在任何慣性系中測得的數(shù)值都是相同的
B．愛因斯坦質(zhì)能方程E＝mc2中的m是物體靜止時的質(zhì)量
C．愛因斯坦指出：對不同的慣性系，物理規(guī)律是不一樣的
D．空中繞地球運行的衛(wèi)星的質(zhì)量比靜止在地面上時大得多
（多選）（2022春?榆陽區(qū)校級期中）下列說法正確的是（）
A．如果物體的能量減少了ΔE，它的質(zhì)量也一定相應(yīng)減少Δm
B．如果物體的質(zhì)量增加了Δm，它的能量也一定相應(yīng)增加Δmc2
C．Δm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ΔE，則這些核子的質(zhì)量和與組成原子核的質(zhì)量之差就是Δm
兩個動能均為1MeV的氘核發(fā)生正面碰撞，引起反應(yīng) 12H十 12H→ 13H十 11H。
（1）此核反應(yīng)中放出的能量ΔE為多少？（核質(zhì)量為2.0316u，核質(zhì)量為3.0156u，質(zhì)子質(zhì)量為1.0073u，lu的質(zhì)量對應(yīng)931.5MeV的能量）
（2）若放出的能量全部變?yōu)樾律说膭幽埽瑒t新生的質(zhì)子具有的動能是多少？
結(jié)合能
把原子核分成核子時吸收的能量或核子結(jié)合成原子核時放出的能量
比結(jié)合能
等于原子核的結(jié)合能與原子核中核子個數(shù)的比值，它反映了原子核的穩(wěn)定程度
比結(jié)合能曲線
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
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

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