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  • 2021-05-26 发布

2019-2020学年高中物理第十九章原子核5核力与结合能课后检测含解析新人教版选修3-5

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‎5 核力与结合能 记一记 核力与结合能知识体系 ‎1种力——核力 ‎2类原子核——较轻原子核、较重原子核 ‎2种能量——结合能、比结合能 ‎1个方程——质能方程 ‎ 辨一辨 ‎1.每个核子只跟邻近的核子才能发生核力作用.(√)‎ ‎2.原子核中粒子所受的万有引力和电磁力可以达到平衡.(×)‎ ‎3.核力是强相互作用,在任何情况下都比库仑力大.(×)‎ ‎4.弱相互作用的力程比电磁力更短.(√)‎ ‎5.比结合能越大的原子核越稳定,因此它的结合能也一定越大.(×)‎ 想一想 ‎1.核子之间都有相互作用的核力,说明核力与电荷有什么关系?质子之间除了核力外还有什么作用力?‎ 提示:说明核力与电荷无关.‎ 质子之间除了核力外还有库仑力.‎ ‎2.在核反应过程中遵循什么规律?核反应过程中质量守恒吗?‎ 提示:在核反应过程中遵循质量数守恒、电荷数守恒.‎ 核反应过程中质量不守恒,会发生质量亏损.‎ ‎3.如图所示为原子核的比结合能示意图.‎ ‎(1)比结合能最小的是什么原子核?说明什么问题?‎ ‎(2)随着质量数的增加,比结合能曲线整体上有什么变化规律?‎ - 8 -‎ 提示:(1)是氘原子核,说明氘原子核不稳定.‎ ‎(2)随着质量数的增加,比结合能曲线整体上先增大再减小,中等大小核的比结合能最大最稳定.‎ 思考感悟: ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 练一练 ‎1.[2019·河北联考](多选)对于核力,以下说法正确的是 (  )‎ A.核力是弱相互作用,作用力很小 B.核力是强相互作用,是强力 C.核子之间的距离小于0.8×10-‎15 m时,核力表现为斥力,因此核子不会融合在一起 D.人们对核力的了解很清楚,特别是在小于0.8×10-‎15 m时,核力的变化规律更清楚 解析:核力是强相互作用的一种表现,它的作用范围在1.5×10-‎15 m之内,核力比库仑力大得多,因此,选项B正确,A错误;核力在大于0.8×10-‎15 m时,表现为吸引力,且随距离增大而减小,在距离小于0.8×10-‎15 m时,核力表现为斥力,因此核子不会融合在一起,所以,选项C正确;人们对核力的了解还不是很清楚,这是科学家们奋力攻克的堡垒,故选项D错误.‎ 答案:BC ‎2.如图,原子核的平均核子质量A与原子序数Z的关系图象,下列说法正确的是(  )‎ A.若D、E能结合成F,结合过程一定要释放能量 B.若D、E能结合成F,结合过程一定要吸收能量 C.若C、B能结合成G,结合过程一定要释放能量 D.若F、C能结合成B,结合过程一定要释放能量 解析:由ΔE=Δmc2可知,释放能量时生成物比反应物质量小,反之则大.根据题图可知,D、E结合成F,核子数不变,质量减少,释放能量,A选项正确.‎ 答案:A ‎3.如果要把O分成8个质子和8个中子,要给它多少能量?要把它分成4个He,要给它多少能量?(已知O的核子比结合能是7.98 MeV,He的核子比结合能是7.07 MeV)‎ 解析:将O分成8个质子和8个中子所提供的能量为O的结合能,即为其核子数与比结合能的乘积.需提供的能量为ΔE=16×7.98 MeV=127.68 MeV.‎ O的结合能为E0=127.68 MeV.‎ ‎4个He的总的结合能为 EHe=4×4×7.07 MeV=113.12 MeV.‎ 将O分成4个He需提供的能量为 ΔE′=E0-EHe=127.68 MeV-113.12 MeV=14.56 MeV.‎ 答案:127.68 MeV 14.56 MeV 要点一 核力的性质与原子核的稳定性 ‎1.[2019·四川绵阳检测]关于原子核中质子和中子的说法,正确的是(  )‎ A.原子核中质子数和中子数一定相等 B.稳定的重原子核里,中子数比质子数多 C.原子核都是非常稳定的 D.两个质子之间,不管距离如何,核力总是大于库仑力 - 8 -‎ 解析:原子核中质子数和中子数不一定相等,特别是在原子序数大的重原子核中,中子数比质子数多,且原子序数大的和原子序数小的都没有中等质量的原子核稳定,故A、C错误,B正确.核力是短程力,作用范围在1.5×10-‎15 m内,超过此范围,核力急剧减小,会小于库仑力,D错误.‎ 答案:B ‎2.(多选)关于核力,下列说法中正确的是(  )‎ A.核力是一种特殊的万有引力 B.原子核内只有质子和质子间有核力作用,而中子和中子之间、质子和中子之间则没有核力作用 C.核力是原子核稳定存在的原因 D.核力是一种短程力 解析:核力与万有引力、库仑力的性质不同,核力是短程力,作用范围在1.5×10-‎15 m之内,原子核半径的数量级为10-‎15 m,所以核力只存在于相邻的核子之间,质子间、中子间、质子和中子间都可以有核力作用,核力是原子核能稳定存在的原因,故C、D正确.‎ 答案:CD ‎3.下列说法正确的是(  )‎ A.质子数与中子数相等的原子核最稳定 B.若两个核子间的距离为1.2×10-‎15 m,则它们间的核力表现为引力 C.两个核子间的核力一定为引力 D.两个质子间的核力与库仑力一定是一对平衡力 解析:中等质量的原子核最稳定,但这些原子核内的质子数和中子数不一定相等,A错误;两个核子间的距离0.8×10-‎15 m