1、原子核的结合能练习一、选择题1关于爱因斯坦质能方程，下列理解正确的是（）AEmc2中的E是物体以光速c运动的动能BEmc2是物体各种形式的能的总和CEmc2，表明在核反应中，亏损的质量m转化成能量E放出DEmc2，表明在核反应中，亏损的静止质量转化为运动质量，被放出的能量带走2关于原子核的核能和质量亏损，下列说法中正确的是（）A原子核的核能等于核子组成原子核时所释放的能量B原子核的核能等于核子组成原子核时所吸收的能量C原子核的质量亏损等于核子组成原子核时减少的质量D原子核的质量亏损等于核子组成原子核时增加的质量3（2011广东广州一模）首次用实验验证“爱因斯坦质能方程”的核反应方程是：k，已知
2、mLi7.016 0 u，mH1.007 8 u，mHe4.002 6 u，则该核反应方程中的k值和质量亏损分别是（）A1和4.021 2 u B1和2.005 6 uC2和0.018 6 u D2和1.997 0 u4为了直接验证爱因斯坦狭义相对论中著名的质能方程Emc2，科学家用中子轰击硫原子，分别测出原子捕获中子前后质量的变化以及核反应过程中放出的能量，然后进行比较，精确验证了质能方程的正确性设捕获中子前的原子质量为m1，捕获中子后的原子质量为m2，被捕获的中子质量为m3，核反应过程放出的能量为E，则这一实验需验证的关系式是（）AE（m1m2m3）c2BE（m1m3m2）c2CE（m2m
3、1m3）c2DE（m2m1m3）c25（2010天津高考，2）下列关于原子和原子核的说法正确的是（）A衰变现象说明电子是原子核的组成部分B玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化C放射性元素的半衰期随温度的升高而变短D比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固6如图所示是原子核的平均核子质量A与原子序数Z的关系图像，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A，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二、非选择题7（2011山东聊城二模）物理学家们普遍相信太阳发光是由于其内部不断发生从氢核
4、到氦核的核聚变反应根据这一理论，在太阳内部4个氢核（）转化成一个氦核（）和两个正电子（）并放出能量已知质子质量mp1.007 3 u，粒子质量m4.001 5 u，电子质量me0.000 5 u其中u为原子质量单位，且1 u相当于931.5 MeV（1）写出该核聚变的反应方程；（2）一次这样的核反应过程中释放出多少MeV的能量？（保留4位有效数字）8已知原子核质量为209.982 87 u，原子核的质量为205.974 46 u，原子核的质量为4.002 60 u，静止的核在衰变中放出粒子后变成，求：（1）在衰变过程中释放的能量；（2）粒子从Po核中射出时的动能；（3）反冲核的动能（已知1 u
5、相当于931.5 MeV的能量，且核反应释放的能量转化为动能）参考答案1答案：BD解析：质能方程Emc2，是指物体具有的各种形式能的总和；而核反应中亏损的静止质量转化为运动质量，不是消失了，也不是转化为其他能量了故B、D正确2答案：AC解析：核子组成原子核时要释放能量，这个能量就是原子核的核能质量亏损所对应的质量是核反应后比反应前减少的质量故A、C正确3答案：C解析：由电荷数与质量数守恒可得，k2；质量亏损mmLimH2mHe0.018 6 u，选项C正确4答案：B解析：反应前的质量总和为m1m3，质量亏损mm1m3m2，核反应释放的能量则为E（m1m3m2）c2，故B对5答案：B解析：衰变是
6、原子核内一个中子转化为一个质子，同时放出一个电子，核反应方程为，选项A错误；放射性元素的半衰期不随外界温度、压强等发生改变，选项C错误；比结合能越大，核子结合的越牢固，选项D错误6答案：A7答案：（1）42（2）24.87解析：该核反应亏损的质量为，m4mpm2me0.026 7 u，1 u相当于931.5 MeV，故释放的能量为E0.026 7931.5 MeV24.87 MeV8答案：（1）5.412 MeV（2）5.31 MeV（3）0.10 MeV解析：在衰变过程中有质量亏损，且释放能量，而粒子由Po核放出时与新核组成的系统动量守恒产生的核能可认为完全以动能的形式存在，根据动量守恒关系，可求出反应过程中粒子和反冲核的动能（1）衰变方程衰变过程中质量亏损为：m（209.982 87205.974 464.002 60）u0.005 81 u反应后释放出的能量为E0.005 81931.5 MeV5.412 MeV（2）因衰变前后动量守恒，则衰变后粒子和铅核动量大小相等、方向相反，而，则即mEkmPbEkPb则4Ek206EkPb又因核反应释放的能量只转化为两者的动能，故EkEkPbE5.412 MeV解得粒子从钋核中射出时的动能Ek5.31 MeV.（3）反冲核即铅核的动能EkPb0.10 MeV
