高中人教版 (2019)3 核力与结合能获奖课件ppt

课时把关练

第3节 核力与结合能

1.下列有关结合能和平均结合能的说法正确的是（　　）

A.核子结合成原子核吸收的能量或原子核分解成核子释放的能量称为结合能

B.平均结合能越大的原子核越稳定，因此它的结合能也一定越大

C.重核与中等质量的原子核相比较，重核的结合能和平均结合能都大

D.中等质量的原子核的结合能和平均结合能均比轻核大

2.某核反应方程为+→+X。已知的质量为2.014 1 u，的质量为3.016 0 u，的质量为4.002 6 u，X的质量为1.008 7 u。下列说法正确的是              （　　）

A. X是质子，该反应释放能量

B. X是中子，该反应释放能量

C. X是质子，该反应吸收能量

D. X是中子，该反应吸收能量

3.[多选]原子核的比结合能曲线如图所示。根据该曲线，下列判断正确的有(　　)

A．He核的结合能约为14 MeV

B．He核比Li核更稳定

C．两个H核结合成He核时释放能量

D．U核中核子的平均结合能比Kr核中的大

4.核电池可通过半导体换能器，将放射性同位素衰变过程释放的能量转变为电能。一静止的核衰变为核和新粒子，并释放出γ光子。已知、的质量分别为、，下列说法正确的是(　　)

A.的衰变方程为

B.释放的核能转变为的动能、新粒子的动能和γ光子能量

C.的结合能比的结合能更大

D.核反应过程中释放的核能为

5.中国“嫦娥五号”在月球采集的约2公斤月壤中含有地球上鲜有的，是地球上很难得到的清洁、安全和高效的核聚变发电燃料，被科学家们称为“完美能源”。有关聚变的核反应方程如下：

① ，

②；

下列说法正确的是(     )

A．X为质子，Y为中子

B．的比结合能比的比结合能大

C．方程①中：质量亏损约为5.9×10-31kg

D．方程②中：核子平均释放的能量约为2.14MeV

6．用粒子加速器加速后的质子轰击静止的锂原子核，生成两个动能均为8.919MeV的粒子()，其核反应方程式为：。已知质子质量为1.007825u，锂原子核的质量为7.016004u，粒子的质量为4.00260u，1u相当于931MeV。若核反应释放的能量全部转化为粒子的动能，则入射质子的动能约为(　　)

A．0.5MeV B．8.4MeV   

C．8.9MeV D．17.3MeV

7．已知四个氢核可聚变成一个氦核，同时放出两个正电子，若未来核电站能使氢完全聚变，则一座100万千瓦的核电站每年()大约需要消耗的氢的质量为(氢核的质量为1.0078u，氦核的质量为4.0026u，1u为)(　　)

A．20kg        B．50kg 

C．150kg D．200kg

8.质子、中子和氘核的质量分别为、和，真空中光速为c。当质子和中子结合成氘核时，释放出的能量是多少？

9.太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少。太阳每秒钟辐射出的能量约为4×1026 J，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量大约为多少？

10.已知的平均结合能是7.98 MeV，的平均结合能是7.07 MeV，如果要把分成4个，需要多少能量？

11.某次核反应中，变成和，同时释放出若干中子。的平均结合能约为7.6 MeV，的平均结合能约为8.4 MeV，的平均结合能约为8.7 MeV。

（1）把分解成核子时，要吸收多少能量？

（2）使相应的核子分别结合成和时，要释放出多少能量？

（3）在这个核反应中是吸收能量还是释放能量？这个能量大约是多少？

12.静止的镭核发生衰变，放出1个粒子，变为氡核。已知原子核的质量为226.025 4 u，原子核的质量为222.016 3 u，放出粒子的质量为4.002 6 u。

（1）写出核反应方程。

（2）求镭核衰变释放的能量。

（3）若衰变释放的能量均转变为氡核和放出粒子的动能，求放出粒子的动能。

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第3节 核力与结合能

参考答案

1. D
2. B
3. BC
4. B
5. D
6. A
7. B

8.解：根据爱因斯坦质能方程ΔE=Δmc2，当一个质子和一个中子结合成一个氘核时，质量亏损为Δm=m1+m2-m3；

因此核反应释放出的能量为ΔE=（m1+m2-m3）c2。

9.解：根据爱因斯坦的质能方程ΔE=Δmc2可得

Δm==≈4.4×109 kg。

10.解：分成8个质子和8个中子需要提供的能量：

ΔE1=16×7.98 MeV=127.68 MeV；

将2个质子和2个中子结合成一个所释放出的能量：

ΔE2=4×7.07 MeV=28.28 MeV；

则将分成4个，需要提供的能量

ΔE=ΔE14ΔE2=127.68 MeV4×28.28 MeV=14.56 MeV。

11.解：（1）把分解为核子时要吸收能量E1=235×7.6 MeV=1 786 MeV。

（2）核子结合成释放出的能量E2=136×8.4 MeV=1 142.4 MeV

核子结合成释放出的能量E3=90×8.7 MeV=783 MeV。

（3）在这个核反应中核子结合成和所放出的能量为E'=E2+E3=1 925.4 MeV

由于E' >E1，所以这个核反应放出能量，放出的能量为ΔE=E'-E1

解得ΔE=139.4 MeV。

12.解：（1）由质量数与电荷数守恒可知，该核反应方程中放射出一个粒子，核反应方程为→+。

（2）该核反应中质量亏损为

Δm=226.025 4 u222.016 3 u4.002 6 u=0.006 5 u

根据爱因斯坦质能方程得，释放出的核能

ΔE=Δmc2=0.006 5×931.5 MeV≈6.055 MeV。

（3）衰变的过程中动量守恒，若衰变放出的能量均转变为氡核和放出的粒子的动能，选择粒子运动的方向为正方向，则：

mαv1mRnv2=0

=ΔE

联立解得：5.95 MeV。