第4節(jié) 核力與結合能


基礎達標
1.(2019年鄭州期末)下列關于原子核的說法中正確的是( )
A.結合能越大,表示原子核中核子結合得越牢固,原子核越穩(wěn)定
B.人類關于原子核內部的信息,最早來自天然放射性現(xiàn)象
C.康普頓效應說明了光具有動量和能量,證明了光的波動性
D.核力存在于原子核內的所有核子之間
【答案】B
【解析】比結合能越大的原子核中核子結合得越牢固,原子核越穩(wěn)定,與結合能的大小無關,故A錯誤;人類最早發(fā)現(xiàn)原子核內部信息是因為發(fā)現(xiàn)了天然放射性現(xiàn)象,故B正確;康普頓效應說明了光具有動量和能量,證明了光的粒子性,故C錯誤;核力只存在于原子核內的相鄰的核子之間,故D錯誤.
2.(2019年興慶名校期中)下列說法正確的是( )
A.比結合能越大的原子核越穩(wěn)定,因此它的結合能也一定越大
B.重核與中等質量的原子核相比較,重核的結合能和比結合能都大
C.核子結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合能
D.氦原子核由兩個質子和兩個中子組成,這兩個質子之間存在著萬有引力、庫侖力和核力,且這3種力從大到小的排列順序是核力、庫侖力、萬有引力
【答案】D
【解析】比結合能越大的原子核中核子結合得越牢固,原子核越穩(wěn)定,與結合能的大小無關,故A錯誤;重核與中等質量原子核相比較,重核的結合能大,而比結合能比較小,故B錯誤;將原子核拆散成核子與核子結合成原子核兩個過程質量的變化相等,將原子核拆散成核子所吸收的能量與核子結合成原子核所放出的能量叫結合能,故C錯誤;氦原子核由兩個質子和兩個中子組成,這兩個質子之間存在著萬有引力、庫侖力和核力,根據(jù)這三種相互作用力的特點可知,這3種力從大到小的排列順序是核力、庫侖力、萬有引力,故D正確.
3.中子n、質子p、氘核D的質量分別為mn、mp、mD.現(xiàn)用光子能量為E的γ射線照射靜止氘核使之分解,反應方程為γ+D→p+n,若分解后中子、質子的動能可視為相等,則中子的動能是( )
A.[(mD-mp-mn)c2-E]
B.[(mD+mn-mp)c2+E]
C.[(mD-mp-mn)c2+E]
D.[(mD+mn-mp)c2-E]
【答案】C
【解析】因為輕核聚變時放出能量,質量虧損,所以氘核分解為核子時,要吸收能量,質量增加,本題核反應過程中γ射線能量E對應質量的增加和中子與質子動能的產生,即E=Δmc2+2Ek=(mp+mn-mD)c2+2Ek得Ek=[E-(mp+mn-mD)c2]=[(mD-mp-mn)c2+E],故選C.
4.(2019年哈爾濱名校四模)關于原子核,下列說法中錯誤的是( )
A.原子核的結合能等于使其完全分解成自由核子時所吸收的能量
B.所有核子之間都有核力
C.核子結合成原子核時會出現(xiàn)質量虧損,質量虧損所對應的能量即為核反應釋放的核能
D.比結合能越大原子核越穩(wěn)定
【答案】B
【解析】原子核的結合能等于使其完全分解成自由核子所需的吸收能量,故A正確;核力是短程力,只有相鄰核子之間才有核力,故B錯誤;自由核子組成原子核時,其質量虧損所對應的能量等于該原子核的結合能,故C正確;比結合能越大,原子核越穩(wěn)定,D正確.本題選錯誤,故選B.
5.(多選)關于質能方程,下列哪些說法是正確的( )
A.質量減小,能量就會增加,在一定條件下質量轉化為能量
B.物體獲得一定的能量,它的質量也相應地增加一定值
C.物體一定有質量,但不一定有能量,所以質能方程僅是某種特殊條件下的數(shù)量關系
D.某一定量的質量總是與一定量的能量相聯(lián)系
【答案】BD