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

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

‎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

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