2025新課改-高中物理-選修第3冊（10講）10 B質(zhì)量虧損 中檔版含答案

2025新課改-高中物理-選修第3冊（10講）10B質(zhì)量虧損中檔版質(zhì)量虧損一、質(zhì)量虧損1．結(jié)合能上述過程是用宏觀物體做的例子。原子核是核子憑借核力結(jié)合在一起構(gòu)成的，要把它們分開，也需要能量，這就是原子的結(jié)合能。顯然，組成原子核的核子越多，它的結(jié)合能越高。因此，有意義的是它的結(jié)合能與核子數(shù)之比，稱為比結(jié)合能，也叫平均結(jié)合能。比結(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。中等質(zhì)量的核比結(jié)合能較大，原子核較穩(wěn)定，因此，重核的裂變、輕核的聚變都是放能反應(yīng)。典例精講【例1.1】（2019春?沙雅縣校級期中）2個質(zhì)子和2個中子結(jié)合成氦核。設(shè)質(zhì)子、中子、氦核的質(zhì)量分別為m1、m2和m3，則三者之間的質(zhì)量關(guān)系正確的是（）A．m3＞2（m1+m2） B．m3＝2（m1+m2） C．m3＜2（m1+m2） D．以上三種情況都有可能【分析】根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，結(jié)合質(zhì)量虧損，求出釋放的核能，從而即可求解?！窘獯稹拷猓寒?dāng)兩個質(zhì)子和兩個中子結(jié)合成一個氦核時，質(zhì)量虧損△m＝（2m1+2m2﹣m3），則釋放的能量△E＝△mc2＝（2m1+2m2﹣m3）c2．故C正確，A、B、D錯誤。故選：C。【例1.2】（2019春?湖北期中）下列說法正確的是（）A．盧瑟福α粒子散射實驗證明了湯姆孫的“西瓜模型”的正確性 B．貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射性現(xiàn)象，該現(xiàn)象說明原子具有復(fù)雜結(jié)構(gòu) C．比結(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 D．康普頓效應(yīng)說明光具有波動性【分析】依據(jù)比結(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；并由原子物理部分的物理學(xué)史，根據(jù)科學(xué)家的貢獻(xiàn)進行一一解答。【解答】解：A、盧瑟福根據(jù)α粒子散射實驗的結(jié)果提出了原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說，而不是為了證實湯姆孫的“西瓜模型”的正確性，故A錯誤。B、貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，說明原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，故B錯誤。C、比結(jié)合能越大表示原子核中核子結(jié)合得越牢靠，原子核越穩(wěn)定；比結(jié)合能是結(jié)合能與其核子數(shù)之比，故C正確。D、康普頓效應(yīng)說明光具有粒子性，故D錯誤；故選：C?！纠?.3】（2018秋?南通期末）下列說法中正確的有（）A．放射性元素的半衰期與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件有關(guān) B．24He+1327Al→1530C．因為裂變釋放能量，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，所以裂變后的總質(zhì)量數(shù)減少 D．比結(jié)合能越大，原子中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定【分析】放射性元素的半衰期是由核內(nèi)自身的因素決定的；盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子，并首次實現(xiàn)原子核的人工轉(zhuǎn)變；根據(jù)質(zhì)量虧損，結(jié)合愛因斯坦質(zhì)能方程求出釋放的能量；原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定?！窘獯稹拷猓篈、放射性元素的半衰期是由核內(nèi)自身的因素決定的，與原子所處的化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，故A錯誤；B、24He+1327Al→15C、該核反應(yīng)過程中，發(fā)生質(zhì)量虧損，釋放能量，但是反應(yīng)前后總質(zhì)量數(shù)保持不變，故C錯誤；D、比結(jié)合能越大，將核子分解需要的能量越大，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，故D正確；故選：BD?！纠?.4】（2019春?靜寧縣校級期末）關(guān)于原子核的結(jié)合能，下列說法正確的是（）A．原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量 B．一重原子核衰變成α粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來重核的結(jié)合能 C．銫原子核（55133Cs）的結(jié)合能小于鉛原子核（82208D．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【分析】原子核越多，結(jié)合能越大，原子核的結(jié)合能是核子結(jié)合在一起構(gòu)成的，要把它們分開，需要能量．但是有意義的是比結(jié)合能，比結(jié)合能越大，原子核結(jié)合得越牢固．【解答】解：A、原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，故A正確。B、一重原子核衰變成α粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的比結(jié)合能增加，又衰變過程中質(zhì)量數(shù)守恒，故衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來重核的結(jié)合能，故B正確。C、組成原子核的核子越多，原子核的結(jié)合能越高，故C正確。D、自由核子組成原子核時，其質(zhì)量虧損所對應(yīng)的能量等于該原子核的結(jié)合能，故D錯誤。故選：ABC。2．質(zhì)量虧損原子核的結(jié)合能很難直接測量，愛因斯坦已經(jīng)給我們指出了物體的能量和它的質(zhì)量之間的關(guān)系，即。實驗表明，原子核的質(zhì)量小于組成它的核子的質(zhì)量之和，這個現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損。我們可以通過來計算質(zhì)量虧損過程中釋放出的能量。典例精講【例2.1】（2019春?祁縣校級期末）“中國月球著陸探測器”在中國航天館揭開神秘面紗．它將帶著中國制造的月球車，在38萬千米之外的月球表面閑庭信步．月球的表面長期受到宇宙射線的照射，使得“月壤”中的23He含量十分豐富，科學(xué)家認(rèn)為23He是發(fā)生核聚變的極好原料，將來A．23HeB．23HeC．23HeD．23【分析】元素AB核反應(yīng)過程一定會發(fā)生質(zhì)量虧損放出能量．【解答】解：A、He2C、無論是聚變還是裂變，核反應(yīng)過程一定會發(fā)生質(zhì)量虧損放出能量，C正確；D、原子核內(nèi)的核子靠核力結(jié)合在一起，核力與萬有引力性質(zhì)不同。核力只存在于相鄰的核子之間，故D錯誤。故選：BC。隨堂練習(xí)一、單項選擇題（共12小題）1.關(guān)于核力與結(jié)合能，下列說法正確的是

A.比結(jié)合能越大表示原子核中核子結(jié)合得越松散，原子核越不穩(wěn)定 B.核力與萬有引力性質(zhì)相同 C.核力只存在于相鄰的核子之間 D.核子數(shù)越多，原子核越穩(wěn)定2.靜止的氡核86222Rn放出α粒子后變成釙核84218Po，α粒子動能為Eα。若衰變放出的能量全部變?yōu)榉礇_核和 A.4218?Eαc2 B.2224?E3.下列說法中正確的是

A.盧瑟福α粒子散射實驗的結(jié)果證明了原子核是由質(zhì)子和中子組成的 B.α射線比γ射線的電離本領(lǐng)強 C.四個核子聚變?yōu)橐粋€氦核的過程釋放的核能等于四個核子的質(zhì)量之和與光速平方(c D.質(zhì)量為m的鈾238經(jīng)過2個半衰期的時間，鈾238衰變了的質(zhì)量為144.下列說法中正確的是

A.一定強度的入射光照射某金屬發(fā)生光電效應(yīng)時，入射光的頻率越高，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多 B.各種氣體原子的能級不同，躍遷時發(fā)射光子的能量（頻率）不同，因此利用不同的氣體可以制成五顏六色的霓虹燈 C.德布羅意在愛因斯坦光子說的基礎(chǔ)上提出物質(zhì)波的概念，認(rèn)為只有高速運動的粒子才具有波粒二象性 D.核力將核子束縛在核內(nèi)，說明核力一定是吸引力5.如圖所示，表示原子核的比結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)A的關(guān)系，據(jù)此下列說法中正確的是

A.重的原子核，例如，鈾核（\（\ce{__{92}^{235}U}\）），因為它的核子多，核力大，所以結(jié)合得堅固而穩(wěn)定 B.鋰核（36 C.原子核結(jié)合的松緊程度可以用“比結(jié)合能”來表征，比結(jié)合能的定義是每個核子的平均結(jié)合能；比結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定 D.以上三個表述都錯誤6.質(zhì)子、中子和氦原子核的質(zhì)量分別為m1、m2和m3，當(dāng)2個質(zhì)子和2個中子結(jié)合為一個氦原子核時，釋放的能量是。（ A.(2m1+2m2 C.(2m1+2m27.下列說法正確的是

A.某元素的半衰期是3天，12?g該元素經(jīng)過6天后還有4? B.氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大軌道時，原子的總能量增大，電子的動能增大 C.紫外線照射到金屬鋅板表面時能發(fā)生光電效應(yīng)，若增加紫外線的照射強度，則從鋅板表面逸出的光電子的最大初動能也隨之增大 D.質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別是m1、m2、m3，2個質(zhì)子和2個中子結(jié)合成一個8.一靜止的氡核（86222Rn）放出一個α粒子衰變成釙核（84218Po A.衰變后釙核的速度大小等于α粒子的速度大小 B.衰變后釙核的動能小于α粒子的動能 C.衰變后釙核的動能小于α粒子的動能 D.衰變后α粒子與釙核的質(zhì)量之和等于衰變前氡核的質(zhì)量9.下列說法正確的是

A.鈾核裂變時釋放的能量等于它俘獲中子時得到的能量 B.發(fā)生光電效應(yīng)時，入射光越強，則光子的能量就越大，光電子的最大初動能就越大 C.用α粒子轟擊氮、氟、鈉、鋁等元素的原子核，都可以打出質(zhì)子，因此人們斷定質(zhì)子是原子核的組成部分 D.用能量為11.0?eV10.靜止的鐳核88226Ra發(fā)生α衰變，釋放出的α粒子的動能為E A.4E222c2 B.226E222c2 C.11.下列說法正確的是

A.同一元素的兩種同位素具有相同的質(zhì)量數(shù) B.614 C.在核聚變反應(yīng)中，反應(yīng)物的總質(zhì)量等于生成物的總質(zhì)量 D.在盧瑟福的α粒子散射實驗中，有少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)12.一對正負(fù)電子相遇后轉(zhuǎn)化為光子的過程被稱為湮滅。速度足夠大且等值反向的一對正負(fù)電子發(fā)生湮滅時產(chǎn)生兩個光子，每個光子的能量均為E。已知電子的質(zhì)量為m，光速為c，普朗克常量為?。則

A.兩個光子可能同向運動 B.兩個光子的波長均為?c C.兩個光子的動量均為mc D.每個光子的能量E=m二、填空題（共3小題）13.氘核和氚核聚變時的核反應(yīng)方程為12H+13H→24He+01n，已知1314.關(guān)于原子核的結(jié)合能，下列說法正確的是

A.原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量 B.一重原子核衰變成α粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來重核的結(jié)合能 C.銫原子核(55133Cs D.比結(jié)合能越大，原子核越不穩(wěn)定 E.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15.氘核和氚核聚變時的核反應(yīng)方程為12H+13H→24He+01n，已知12H的平均結(jié)合能是1.09?三、解答題（共4小題）16.2個質(zhì)子和1個中子結(jié)合成氦3（23He）反應(yīng)方程式為：211H+10n→?217.取質(zhì)子的質(zhì)量mp=1.6726×10?27?kg，中子的質(zhì)量mn=1.6749×1018.原來靜止的質(zhì)量為m0的原子核，放出α粒子后轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)量為m1的原子核，該新核在其運動方向上又放出α粒子而衰變成靜止的質(zhì)量為m2的原子核，試求兩個α粒子的動能。已知α19.一個原來靜止的錘核（36Li）俘獲一個速度為7.7×10（1）試寫出核反應(yīng)方程；（2）求出氦核的速度；（3）若讓一個氖和一個氖核發(fā)生聚變，可產(chǎn)生一個氦核同時放出一個中子，求這個核反應(yīng)釋放出的能量（已知氖核質(zhì)量mD=2.014102?u，氖核質(zhì)量為mT＝3.016050?u答案第一部分1.C【解析】比結(jié)合能越大，將核子分解需要的能量越大，原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，選項A錯誤；核力與萬有引力性質(zhì)不同，核力只存在于相鄰粒子之間，而萬有引力存在于宇宙萬物之間，選項B錯誤、C正確；核子數(shù)越多，原子核不一定越穩(wěn)定，應(yīng)是比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，選項D錯誤。2.C【解析】由于動量守恒，反沖核和α粒子的動量大小相等，由E?k=p22m∝3.B【解析】盧瑟福根據(jù)α粒子散射實驗的結(jié)果提出了原子核的核式結(jié)構(gòu)模型，故A錯誤。根據(jù)α、γ射線的特點可知，γ射線比α射線的貫穿本領(lǐng)強，α射線比γ射線的電離本領(lǐng)強，故B正確。根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程可知，四個核子聚變?yōu)橐粋€氦核的過程釋放的核能等于虧損的質(zhì)量與c2的乘積，不等于四個核子的質(zhì)量之和與c2的乘積，故C錯誤；質(zhì)量為m的鈾238經(jīng)過2個半衰期剩余的質(zhì)量為m14.B【解析】發(fā)生光電效應(yīng)時，入射光的頻率影響的是光電子的最大初動能，光強度影響單位時間內(nèi)發(fā)出光電子的數(shù)目，故A錯誤；根據(jù)玻爾理論，各種氣體原子的能級不同，躍遷時發(fā)射光子的能量（頻率）不同，因此利用不同的氣體可以制成五顏六色的霓虹燈，故B正確；德布羅意在愛國斯坦光子說的基礎(chǔ)上提出物質(zhì)波的概念，認(rèn)為所有運動的粒子都具有波粒二象性，故C錯誤；核力是短程力，作用范圍在1.5×10?15?5.C【解析】原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，而組成原子核的核子越多，它的結(jié)合能并不是越高，只有當(dāng)比結(jié)合能越大，原子核中的核子結(jié)合的越牢固，原子核越穩(wěn)定，故C正確，ABD錯誤。6.C7.D【解析】6天等于2個半衰期，根據(jù)m=m01氫原子由較低能級躍遷到較高能級時，要吸收一定頻率的光子，原子能量增大，根據(jù)ke根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek質(zhì)子和中子結(jié)合成新原子核一定有質(zhì)量虧損，釋放出能量，依據(jù)質(zhì)能方程可知，2個質(zhì)子和2個中子結(jié)合成一個α粒子，釋放的能量是(2m8.B【解析】一靜止的氡核放出一個α粒子衰變成釙核，根據(jù)系統(tǒng)動量守恒知，衰變后釙核和α粒子動量之和為零，可知衰變后釙核的動量大小等于α粒子的動量大小，根據(jù)：Ek=P22m知，由于釙核大于α半衰期是原子核有半數(shù)發(fā)生衰變的時間，不是放出一個α粒子所經(jīng)歷的時間，故C錯誤。衰變的過程中有質(zhì)量虧損，即衰變后α粒子與釙核的質(zhì)量之和小于衰變前氡核的質(zhì)量，故D錯誤。9.C【解析】根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知，裂變時釋放能量是因為發(fā)生了質(zhì)量虧損，ΔE=Δmc發(fā)生光電效應(yīng)時，入射光的頻率越高，光子的能量越大，由：Ek通過人工核反應(yīng)，人們用α粒子轟擊氮、氟、鈉、鋁等元素的原子核，都可以打出質(zhì)子，因此人們斷定質(zhì)子是原子核的組成部分，故C正確；11.0?eV10.B11.D12.B【解析】速度足夠大且等值反向的一對正負(fù)電子發(fā)生湮滅時產(chǎn)生兩個光子，由于光子既有能量，又有動量，根據(jù)動量守恒定律可知，產(chǎn)生的兩個光子的總動量與初動量是相等的，即它們的和為零，所以兩個光子相向而行，故A錯誤；每個光子的能量均為E，即有E=?ν=?cλ，那么兩個光子的波長均為依據(jù)德布羅波長，則有：P=?因負(fù)電子和正電子對撞發(fā)生湮滅而轉(zhuǎn)化為一對光子，而光子無質(zhì)量，故質(zhì)量虧損Δm=2m，E=E第二部分13.17.6【解析】聚變反應(yīng)前氘核和氚核的總結(jié)合能E1反應(yīng)后生成的氦核的結(jié)合能E2由于單個核子無結(jié)合能，所以聚變過程釋放出的能量為ΔE=E14.ABC【解析】結(jié)合能是把核子分開所需的最小能量，選項A正確；一重原子核衰變成α粒子和另一原子核，存在質(zhì)量虧損，核子比結(jié)合能增大，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來重核的結(jié)合能，選項B正確；核子數(shù)越多，結(jié)合能越大，選項C正確；比結(jié)合能也叫平均結(jié)合能，比結(jié)合能越大，分開核子所需的能量越大，原子核越穩(wěn)定，選項D錯誤；自由核子組成原子核時，其質(zhì)量虧損所對應(yīng)的能量等于該原子核的結(jié)合能，選項E錯誤。15.17.6【解析】聚變反應(yīng)前氘核和氚核的總結(jié)合能E1反應(yīng)后生成的氦核的結(jié)合能E2由于單個核子無結(jié)合能，所以聚變過程釋放出的能量為ΔE=E第三部分16.3.1242×10【解析】求出反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損，再由愛因斯坦的質(zhì)能方程即可求解。粒子結(jié)合前后的質(zhì)量虧損Δm=2m由質(zhì)能方程ΔE=Δmc17.4.3×10【解析】根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程ΔE=Δmc2，可求：18.兩個α粒子的動能都為m1(m【解析】利用質(zhì)能方程解決時應(yīng)注意：反應(yīng)前后總質(zhì)量要弄清楚，不要把原子的質(zhì)量與原子核的質(zhì)量混淆，要耐心細(xì)致的進行計算，防止丟三落四造成錯誤；若求核能轉(zhuǎn)化為核反應(yīng)生成物的動能，需結(jié)合動量守恒定律求解。根據(jù)在衰變過程中的粒子動量守恒，可求出粒子間的速度關(guān)系，可根據(jù)質(zhì)能方程求出產(chǎn)生的核能，在根據(jù)兩粒子速度關(guān)系求出兩粒子的動能關(guān)系，動能即等于核能，可求出α粒子的動能。第一次放出α粒子后，根據(jù)動量守恒定律有m1v1?mαvα=0設(shè)第一次放出α粒子后，新核和α粒子的動能分別為Ek1和Em0而Ek1=1帶入上式得：(m故Ekα19.（1）36

（2）2×10【解析】由動量守恒mnv2

（3）2.82×10【解析】質(zhì)量虧損為Δm=m根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程ΔE=Δmc質(zhì)量虧損一、質(zhì)量虧損1．結(jié)合能上述過程是用宏觀物體做的例子。原子核是核子憑借核力結(jié)合在一起構(gòu)成的，要把它們分開，也需要能量，這就是原子的結(jié)合能。顯然，組成原子核的核子越多，它的結(jié)合能越高。因此，有意義的是它的結(jié)合能與核子數(shù)之比，稱為比結(jié)合能，也叫平均結(jié)合能。比結(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。中等質(zhì)量的核比結(jié)合能較大，原子核較穩(wěn)定，因此，重核的裂變、輕核的聚變都是放能反應(yīng)。典例精講【例1.1】（2019?天津一模）關(guān)于原子和原子核，下列說法正確的是（）A．天然放射線中的β射線來自原子核內(nèi) B．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說明原子是可以再分的 C．核泄漏污染物55137Cs能夠產(chǎn)生對人體有害的輻射，核反應(yīng)方程式為55137Cs→56D．原子核的結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定【分析】β衰變的本質(zhì)是中子轉(zhuǎn)化為一個質(zhì)子和一個電子；天然放射現(xiàn)象揭示了原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)；根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒判斷X的種類；比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定。【解答】解：A、原子核能夠放射出β粒子，是由于原子核內(nèi)發(fā)生β衰變，其中的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子而放出的電子，故A正確；B、天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說明原子核是可以再分的，故B錯誤；C、根據(jù)量子說守恒與電荷數(shù)守恒可知，核反應(yīng)方程式55137Cs→56D、原子核的比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，故D錯誤。故選：A?！纠?.2】（2019春?工農(nóng)區(qū)校級期末）如圖所示，表示原子核的比結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)A的關(guān)系，據(jù)此下列說法中正確的（）A．重的原子核，因為它的核子多，核力大，所以結(jié)合得堅固而穩(wěn)定 B．鋰核（36LiC．原子核結(jié)合的松緊程度可以用“比結(jié)合能”來表征，比結(jié)合能的定義是每個核子的平均結(jié)合能；比結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定 D．比結(jié)合能小的原子核結(jié)合成（或分裂成）比結(jié)合能大的原子核時一定吸收能量【分析】核力與萬有引力性質(zhì)不同。核力只存在于相鄰的核子之間；比結(jié)合能是指：原子核結(jié)合能對其中所有核子的平均值，亦即若把原子核全部拆成自由核子，平均對每個核子所要添加的能量。用于表示原子核結(jié)合松緊程度。比結(jié)合能越大，則原子越穩(wěn)定?！窘獯稹拷猓篈BC、原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，而組成原子核的核子越多，它的結(jié)合能并不是越高，只有當(dāng)比結(jié)合能越大，原子核中的核子結(jié)合的越牢固，原子核越穩(wěn)定，故C正確，AB錯誤。D、比結(jié)合能小的原子核結(jié)合成（或分裂成）比結(jié)合能大的原子核時，一定放出能量，故D錯誤。故選：C?！纠?.3】（2019春?福州期末）下列說法正確的是（）A．原子核結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定 B．光的波長越短，其波動性越明顯；波長越長，其粒子性越顯著 C．氡的半衰期為3.8天，若有四個氡原子核，經(jīng)過7.6天就只剩下一個 D．核力是一種強相互作用力，在其作用范圍內(nèi)，可能是引力也可能是斥力【分析】光的波粒二象性是指光既具有波動性又有粒子性，少量粒子體現(xiàn)粒子性，大量粒子體現(xiàn)波動性。波長越長，其波動性越顯著；半衰期具有統(tǒng)計規(guī)律；明確核力的性質(zhì)：核力只存在于相鄰的核子之間，核力的特點是：①短程力，核力只有在原子核的線度內(nèi)才發(fā)生作用。②強相互作用，質(zhì)子間產(chǎn)生庫侖斥力，而核力能抗拒庫侖斥力而使質(zhì)子緊密結(jié)合在一起，這說明核力很強，它比庫侖力大100倍?！窘獯稹拷猓篈、原子核的比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，故A錯誤。B、光的波長越短，其粒子性越明顯；波長越長，其波動性越顯著，故B錯誤。C、半衰期是大量放射性原子核發(fā)生衰變的統(tǒng)計規(guī)律，對個別的放射性原子沒有意義。故C錯誤；D、核力有時表現(xiàn)為斥力，有時表現(xiàn)為引力，但不是說核力既可能是引力，又可能是斥力。故D正確。故選：D。【例1.4】（2019春?徐州期末）下列敘述正確的是（）A．弱相互作用是引起原子核β衰變的原因 B．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)使人類認(rèn)識到原子具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu) C．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 D．比較α、β、γ三種射線，α射線，電離能力最弱、穿透能力最強【分析】弱相互作用是引起β衰變的原因；比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定；處于激發(fā)態(tài)的原子核，以光子的形式向外輻射能量，由此它的能量也跟原子的能量一樣，其變化是不連續(xù)的，也存在著能級；核力、核力的來源是核子之間的相互作用，其作用的范圍是10﹣15m?！窘獯稹拷猓篈、弱相互作用，是引起β衰變的原因，故A正確；B、天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)使人類認(rèn)識到原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)故，B錯誤C、比結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合得越牢靠，原子核越穩(wěn)定，故C錯誤；D、α、β、γ三種射線，α射線，電離能力最強、穿透能力最弱，故D錯誤。故選：A。2．質(zhì)量虧損原子核的結(jié)合能很難直接測量，愛因斯坦已經(jīng)給我們指出了物體的能量和它的質(zhì)量之間的關(guān)系，即。實驗表明，原子核的質(zhì)量小于組成它的核子的質(zhì)量之和，這個現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損。我們可以通過來計算質(zhì)量虧損過程中釋放出的能量。隨堂練習(xí)一、單項選擇題1.對公式ΔE=Δmc2 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.在核反應(yīng)中，能量與質(zhì)量都不守恒2.中子比質(zhì)子更容易擊中原子核的原因是

A.中子體積較小 B.中子速度較大 C.中子能量較大 D.中子不帶電3.下面關(guān)于結(jié)合能和比結(jié)合能的說法中，正確的是

A.核子結(jié)合成原子核吸收的能量或原子核分解成核子放出的能量稱為結(jié)合能 B.比結(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)合能和比結(jié)合能都大 D.中等質(zhì)量的原子核的結(jié)合能和比結(jié)合能均比輕核的要大4.中子n、質(zhì)子p、氘核D的質(zhì)量分別是mn、mp、mD?，F(xiàn)用光子能量為E的γ射線照射靜止的氘核使之分解，核反應(yīng)方程為 A.(mD?mp C.(mD?mp5.根據(jù)愛因斯坦的研究成果，物體的能量和質(zhì)量的關(guān)系是E=mc2，這一關(guān)系叫愛因斯坦質(zhì)能方程。質(zhì)子的質(zhì)量為mp，中子的質(zhì)量為mn A.mα=(2mp+2 C.mα>(2m6.下列說法正確的是

A.自由核子結(jié)合成原子核時，一定遵守質(zhì)量守恒 B.在發(fā)生核反應(yīng)時，反應(yīng)前物質(zhì)的總質(zhì)量一定等于反應(yīng)后所生成物質(zhì)的總質(zhì)量 C.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)是放能反應(yīng) 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7.關(guān)于愛因斯坦提出的質(zhì)能方程E=mc2和ΔE=Δm A.E=mc B.根據(jù)ΔE=Δmc C.一個中子和一個質(zhì)子結(jié)合成氖核時，釋放出核能，表明此過程中出現(xiàn)了質(zhì)量虧損 D.E=mc2中的8.一個鈾235吸收一個中子后發(fā)生的反應(yīng)方程是92235?U+01?n→54136?Xe+3890?Sr+1001? A.(M?m1?m2 C.(M?m1?m29.當(dāng)兩個中子和兩個質(zhì)子結(jié)合成一個α粒子時，放出28.30?MeV的能量，當(dāng)三個α粒子結(jié)合成一個碳核時，放出7.26?MeV的能量，則當(dāng)6個中子和6 A.21.04?MeV B.35.56?MeV C.92.16?MeV 10.原來靜止的原子核baX發(fā)生α衰變時，放出α粒子的動能為E A.E0c2 B.E0(a?4)c2 11.有一種典型的鈾核裂變，生成鋇和氪，同時放出3個中子，其核反應(yīng)方程可表示為92235U A.核反應(yīng)方程中，X粒子是正電子 B.核反應(yīng)方程中，X粒子是質(zhì)子 C.92235U、56144Ba和 D.92235U、56144Ba和12.靜止的氡核86222Rn放出α粒子后變?yōu)獒暫?4218Po，α粒子動能為Eα。若衰變放出的能量全部變?yōu)榉礇_核和 A.4218?Eαc2 B.0 C.二、填空題13.一個鋰核37Li受到一個質(zhì)子的轟擊，變成兩個α粒子。已知氫原子的質(zhì)量是1.6736×10?27?kg，鋰原子的質(zhì)量是11.6505×10?27?kg，氦原子的質(zhì)量是14.雷蒙德?戴維斯因研究來自太陽的電子中微子（ve）而獲得了2002年諾貝爾物理學(xué)獎。他探測中微子所用的探測器的主體是一個貯滿615?t四氯乙烯（C2Cl4）溶液的巨桶。電子中微子可以將一個氯核轉(zhuǎn)變成為一個氬核，其核反應(yīng)方程式為νe+1737Cl→?1837Ar+??1015.“正電子湮沒”是指正電子與電子相遇后一起消失而放出光子的過程，若一個電子和一個正電子相撞發(fā)生湮滅轉(zhuǎn)化成一對光子，正、負(fù)電子的質(zhì)量均為m，相碰前動能均為Ek，光速為c，普朗克常量為?，則對撞過程中系統(tǒng)動量

（選填“守恒”、“不守恒”），光子的頻率為

三、解答題16.α粒子的質(zhì)量mα=6.6467×10?27?kg17.鐳（Ra）是歷史上第一個被分離出來的放射性元素。88226Ra具有α放射性，即它能自發(fā)的放出 88226 實驗證明，反應(yīng)過程中釋放的核能（衰變能）全部轉(zhuǎn)化為α粒子和新核的動能.已知88226Ra的質(zhì)量M1=3.7533×10?25? 88226Ra核發(fā)生α衰變后放射出的α粒子的動能是多少?M18.為確定愛因斯坦質(zhì)能方程ΔE=Δmc2的正確性，設(shè)計了如下實驗：用動能為E1=0.6?MeV的質(zhì)子轟擊靜止的鋰核37（1）寫出該核反應(yīng)方程；（2）通過計算說明ΔE＝Δmc2的正確性。（計算時質(zhì)子、α粒子和鋰核37Li的質(zhì)量分別取19.用γ光子轟擊氘核，使之產(chǎn)生質(zhì)子和中子。已知氘核質(zhì)量為2.0135?u，質(zhì)子質(zhì)量為1.0072?u，中子質(zhì)量為1.0086?u，1?u=1.6606×答案第一部分