课时作业17 核力与结合能

1．氦原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，则3种力从大到小的排列顺序是( )

A．核力、万有引力、库仑力 B．万有引力、库仑力、核力 C．库仑力、核力、万有引力 D．核力、库仑力、万有引力

解析：核力是强相互作用力，氦原子核内的2个质子是靠核力结合在一起的，可见核力远大于库仑力；微观粒子的质量非常小，万有引力小于库仑力，故D选项正确。

答案：D

2．下列说法中正确的是( )

A．原子核内的所有质子间都存在核力和库仑力

B．对质子数较多的原子核，其中的中子起到维系原子核稳定的作用

C．重核比中等质量的核更稳定

D．两个质子之间不管距离如何，核力总大于库仑力 解析：只有相邻质子间才存在核力，A、D错误；中子与其他核子间没有库仑斥力，但有相互吸引的核力，起到维系原子核稳定的作用，B正确；中等质量大小的核最稳定，C错误。

答案：B

3．下列说法正确的是( )

A．自由核子结合成原子核时，一定遵循质量守恒

B．在发生核反应时，反应前物质的总质量一定等于反应后所生成物质的总质量

C．发生核反应时，反应前的总质量大于反应后的总质量，这个反应是放能反应

D．发生核反应时，反应前的总质量大于反应后的总质量，这个反应必须吸收能量才能发生核反应

解析：核反应过程满足电荷数守恒和质量数守恒，其中质量数守恒并不是质量守恒。核反应过程中往往伴随着质量亏损，并有能量变化。若反应后质量减小，则释放出能量，反之则吸收能量，所以C选项正确。

答案：C

4．下列说法中，正确的是( )

A．爱因斯坦质能方程反映了物体的质量就是能量，它们之间可以相互转化

B．由E＝mc可知，能量与质量之间存在着正比关系，可以用物体的质量作为它所蕴藏的能量的量度

C．核反应中发现的“质量亏损”是消失的质量转变成为能量

D．因在核反应中能产生能量，有质量的转化，所以系统只有质量数守恒，系统的总能量和总质量并不守恒

解析：E＝mc说明能量和质量之间存在着联系，即能量与质量之间存在着正比关系，并不是说明了能量与质量之间存在相互

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转化的关系。故A项错误，而B项正确；核反应中的质量亏损并不是质量消失，实际上是由静止的质量变成运动的质量，并不是质量转变成能量，故C项错误；在核反应中，质量守恒，能量也守恒，在核反应前后只是能量的存在方式不同，总能量不变，在核反应前后只是物质由静质量变成动质量，故D错误。

答案：B

5．关于质能方程，下列说法中正确的是( )

A．质量减少，能量就会增加，在一定条件下质量转化为能量

B．物体获得一定的能量，它的质量也相应地增加一定值 C．物体一定有质量，但不一定有能量，所以质能方程仅是某种特殊条件下的数量关系

D．某一定量的质量总是与一定量的能量相联系的 解析：质能方程E＝mc表明某一定量的质量与一定量的能量是相联系的，当物体获得一定的能量，即能量增加某一定值时，它的质量也相应增加一定值，并可根据ΔE＝Δmc进行计算，所以B、D正确。

答案：B、D

6．[2010年北京理综]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4×10J，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近

( )

A．10kg B．10kg

36

18

26

2

2

C．10kg D．10kg

解析：根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc，得Δm＝4×109

82kg≈10kg。

(3×10)

答案：D

7．一个电子(质量为m、电荷量为－e)和一个正电子(质量为

26

2

139

ΔEc2

＝

m、电荷量为e)，以相等的初动能Ek相向运动，并撞到一起，发

生“湮灭”，产生两个频率相同的光子，设产生光子的频率为ν，若这两个光子的能量都为hν，动量分别为p和p′，下面关系中正确的是( )

A．hν＝mc，p＝p′ 12

B．hν＝mc，p＝p′

2C．hν＝mc＋Ek，p＝－p′ 12

D．hν＝(mc＋Ek)，p＝－p′

2

解析：能量守恒和动量守恒为普适定律，故以相等动能相向运动发生碰撞而湮灭的正负电子总能量为：2Ek＋2mc，化为两个光子后，总动量守恒且为零，故p＝－p′，且2Ek＋2mc＝2hν，即hν＝Ek＋mc。

答案：C

8．质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3，真空中光速为c，当质子和中子结合成氘核时，放出的能量是( )

2

2

2

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