5.2核力与结合能-2024-2025学年高二物理下学期同步培优练（人教版2019选择性必修第三册）

5.2 核力与结合能 一、核力的性质 1．（2023·上海杨浦·二模）质子和中子相距时两者间存在的力有 ，粒子散射实验中使粒子发生大角度偏转的力是 。（均选填“核力”“库仑力”或“万有引力”） 2．下列有关近代物理的说法正确的是（　　） A．普朗克最先提出微观粒子的能量是量子化的 B．玻尔原子模型推翻了原子的核式结构 C．电子的发现说明原子核内具有复杂的结构 D．原子核中核子间的作用力是弱相互作用的一种表现 3．（24-25高三上·江苏南通·阶段练习）现代物理学认为，自然界存在着四种基本相互作用，那么引起原子核衰变的是以下哪种相互作用（　　） A．引力相互作用 B．电磁相互作用 C．强相互作用 D．弱相互作用 二、原子核的结合能与比结合能 4．（2024·云南大理·一模）2024年10月3日，期刊上发表了中国科学院近代物理研究所的研究成果：研究团队合成新核素钚，并测量了该新核素的半衰期。已知钚的衰变方程为，下列说法正确的是（　　） A．10个钚原子核经过一个半衰期后还剩余5个 B．钚原子核发生的是衰变 C．钚原子核发生衰变时需要吸收能量 D．原子核的比结合能比原子核的比结合能大 5．（2024·四川遂宁·模拟预测）与元素X作用后变成元素Y与，此反应放出的核能为；与元素X作用后变成。已知、Y，、的比结合能分别为，下列说法正确的是（   ） A．元素X是粒子 B．Y与不是同位素 C．X比结合能为 D．与X作用释放核能为 6．（2024·浙江金华·二模）可以自发的放出一个X粒子，生成新核，可以放出一个Y粒子，生成新核，则下列说法正确的是（　　） A．X粒子是氦原子核，它的电离能力很弱 B．的比结合能比小 C．对加热，它生成新核的速度不会发生变化 D．如果1kg 经过时间t， 的含量剩下0.5kg，则20个原子核经过时间t，必定剩下10个原子核 7．（24-25高三上·江西萍乡·期中）用粒子X轰击原子核生成与，用粒子X轰击原子核生成Y，此反应放出的核能为。已知、X、的比结合能分别为、、，下列说法正确的是（　　） A．X是粒子 B．Y是 C．粒子X轰击后放出的核能为 D．Y的比结合能为 8．（2024·全国·模拟预测）2023年4月12日，我国全超导托卡马克核聚变实验装置（人造太阳）成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒，对提升核聚变能源经济性、可行性，加快实现聚变发电具有重要意义。实验装置内核反应方程为。已知质子的质量为，中子的质量为，、、原子核的质量分别为、、，光在真空中的速度为。下列说法正确的是（　　） A．核聚变在常温下即可进行 B．的结合能小于的结合能 C．1个、个聚变释放的能量为 D．的结合能为 9．（24-25高三上·四川成都·阶段练习）下列说法中，正确的是（　　） A．在真空中，光子的动量，其中h为普朗克常量，c为光速，λ为波长 B．人类历史上第一次实现了原子核结构的人工转变的方程式为 C．如图“比结合能—质量数”图像所示，锂原子核的比结合能小于氦原子核 D．玻尔的原子结构理论指出，电子围绕原子核运动的轨道是任意的 10．下列说法中正确的是（  ） A．在放射现象中起作用的是强相互作用 B．核力将核子束缚在核内，说明核力一定是吸引力 C．自然界中越重的原子核，其中子数与质子数的差值越大 D．核子结合成原子核时核力做正功，将放出能量，这部分能量等于原子核的结合能 11．用中子轰击原子核，发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为，则以下说法中正确的是（　　） A．X原子核中含有86个中子 B．X原子核中核子的平均结合能比原子核中核子的平均结合能大 C．X原子核中核子的平均质量比原子核中核子的平均质量大 D．X原子核的结合能比原子核的结合能大 12．（2024·河北邯郸·模拟预测）2024年6月25日，嫦娥六号携带着从月球背面采来的样品成功返回地球，这标志着我国的嫦娥探月工程又向前迈出了一大步。比嫦娥六号先行着陆月球的嫦娥四号，其上装有核电池，可在月夜低温环境下采集温度信息。核电池将衰变释放核能的一部分转换成电能，的衰变方程为，下列说法正确的是（　　） A．衰变方程中的x等于3 B．由组成的射线的电离能力比射线的强 C．的比结合能比的比结合能大 D．的中子数为92 13．（23-24高二下·湖北·期末）如图所示是原子核的比结合能与质量数的关系图像，通过该图像可以得出一些原子核的比结合能，如的核子比结合能约为8MeV，的核子比结合能约为7MeV，根据该图像判断下列说法正确的是（　　） A．随着原子核质量数的增加，原子核的比结合能增大 B．核的比结合能比大，因此比更稳定 C．把分成4个要吸收约16MeV的能量 D．把分成8个质子和8个中子比把分成4个要多吸收约16MeV的能量 三、元素核子平均质量曲线 14．如图所示是描述原子核核子的平均质量与原子序数Z的关系曲线，由图可知下列说法正确的是（　　） A．将原子核A分解为原子核B、C吸收能量 B．将原子核D、E结合成原子核F吸收能量 C．将原子核A分解为原子核B、F一定释放能量 D．将原子核F、C结合成原子核B一定释放能量 15．（2024·山东德州·模拟预测）如图，一个原子核X经历途中所示的一系列衰变后，生成稳定的原子核Y，下列说法正确的是（　　） A．原子核X生成原子核Y，共经历了11次衰变和12次衰变 B．原子核X生成原子核Y，共经历了8次衰变和6次衰变 C．原子核X生成更稳定原子核Y，原子核结合的更牢固，所以Y原子核的结合能变大 D．原子核X生成更稳定原子核Y，原子核结合的更牢固，所以Y原子核核子的平均质量变大 16．（23-24高三下·浙江舟山·阶段练习）已知原子核中核子平均质量随原子序数变化如图所示。下列说法正确的是（　　） A．d裂变成和一定吸收核能 B．d裂变成和一定释放核能 C．和聚变成一定吸收核能 D．和聚变成一定释放核能 17．（24-25高三上·安徽·阶段练习）钚的放射性同位素衰变为激发态铀核和粒子X，而激发态铀核 又立即衰变为铀核，该过程的衰变方程为。已知的半衰期约为87年，下列说法正确的是（　　） A．粒子X是质子 B．该过程发生的是衰变 C．一个钚核的质量等于一个铀核和一个粒子X的质量之和 D．经过87年，钚的质量数变为119 四、计算核反应中的质量亏损 18．氘核可通过一系列聚变反应释放能量，其反应式，同时释放出43.15MeV的能量。已知氘核的质量为1876.1MeV/c2（c为真空中的光速），氦核质量为3728.4MeV/c2，中子的质量为939.6MeV/c2，1L海水中含有的氘核约为个，而1kg标准煤燃烧释放的热量约为J，下列说法正确的是（　　） A．该核反应中， B．质子的质量为960.3MeV/c2 C．1L海水中的氘核全部反应损失的质量约为kg D．1L海水中的氘核全部反应释放的能量大于一吨标准煤燃烧释放的热量 19．（24-25高三上·甘肃白银·阶段练习）微型核电池是利用微型和纳米级系统开发出的一种超微型电源设备，这种设备通过放射性物质的衰变，释放出带电粒子，从而获得持续电流。镍会发生衰变，用它制成的大容量核电池，续航可超百年。已知镍发生衰变过程中的质量亏损为，真空中光速为c。下列判断正确的是（　　） A．镍63的衰变方程为 B．粒子来源的核反应方程为 C．升高镍63的温度，可使其半衰期缩短 D．镍63发生衰变时释放的能量为 20．（24-25高二下·全国·课后作业）已知氘核的质量为，中子的质量为，的质量为，真空中的光速为c。 (1)写出两个氘核聚变为一个的核反应方程，并计算释放的能量； (2)质量为M的氘核完全聚变为，释放的能量相当于多少煤完全燃烧放出的能量？（已知煤的热值为q，题中所用物理量的单位均为国际单位制单位） 21．（24-25高三上·宁夏固原·阶段练习）一个锂核受到一个质子的轰击，变成两个α粒子。已知一个氢原子核的质量是1.6736 × 10−27 kg，一个锂核的质量是11.6505 × 10−27 kg，一个氦核的质量是6.6466 × 10−27 kg。 (1)写出这一过程的核反应方程，计算过程中的质量亏损； (2)计算这一过程中所释放的核能。 22．（24-25高三上·河北沧州·期中）如图所示为不同原子核的比结合能随质量数A变化的图线，查德威克发现中子的核反应方程为。下列说法正确的是（   ） A．是 B．核的结合能大于核的结合能 C．核的平均核子质量小于核的平均核子质量 D．的总质量小于和的总质量 试卷第1页，共3页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 5.2 核力与结合能 一、核力的性质 1．（2023·上海杨浦·二模）质子和中子相距时两者间存在的力有 ，粒子散射实验中使粒子发生大角度偏转的力是 。（均选填“核力”“库仑力”或“万有引力”） 【答案】 万有引力 库仑力 【详解】[1][2]质子和中子间不存在库仑力，核力的作用范围是内，所以质子和中子相距时两者间存在的力有万有引力；粒子散射实验中使粒子发生大角度偏转的力是库仑力。 2．下列有关近代物理的说法正确的是（　　） A．普朗克最先提出微观粒子的能量是量子化的 B．玻尔原子模型推翻了原子的核式结构 C．电子的发现说明原子核内具有复杂的结构 D．原子核中核子间的作用力是弱相互作用的一种表现 【答案】A 【详解】A．为解释黑体辐射，普朗克提出微观粒子的能量是量子化的，故A正确； B．玻尔的原子模型，解释了氢原子光谱的实验规律，并没有否定了原子的核式结构，故B错误； C．电子的发现说明原子具有复杂的结构。故C错误； D．原子核中核子间的作用力是强相互作用的一种表现，故D错误。 故选A。 3．（24-25高三上·江苏南通·阶段练习）现代物理学认为，自然界存在着四种基本相互作用，那么引起原子核衰变的是以下哪种相互作用（　　） A．引力相互作用 B．电磁相互作用 C．强相互作用 D．弱相互作用 【答案】D 【详解】自然界的各种作用力归结起来是四种最基本的相互作用：引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用。弱相互作用引是起原子核衰变的原因。 故选D。 二、原子核的结合能与比结合能 4．（2024·云南大理·一模）2024年10月3日，期刊上发表了中国科学院近代物理研究所的研究成果：研究团队合成新核素钚，并测量了该新核素的半衰期。已知钚的衰变方程为，下列说法正确的是（　　） A．10个钚原子核经过一个半衰期后还剩余5个 B．钚原子核发生的是衰变 C．钚原子核发生衰变时需要吸收能量 D．原子核的比结合能比原子核的比结合能大 【答案】B 【详解】A．半衰期是大量粒子的统计规律，10个钚-227经过一个半衰期不一定还剩余5个，A错误； B．根据电荷数和质量数守恒，可知Y的质量数为4，电荷数为2，可知Y为α粒子，则钚-227发生的是α衰变，B正确； CD．钚-227衰变的过程中是释放能量的，比结合能增大，的比结合能比的比结合能小，CD错误。 故选B。 5．（2024·四川遂宁·模拟预测）与元素X作用后变成元素Y与，此反应放出的核能为；与元素X作用后变成。已知、Y，、的比结合能分别为，下列说法正确的是（   ） A．元素X是粒子 B．Y与不是同位素 C．X比结合能为 D．与X作用释放核能为 【答案】C 【详解】A．与元素X作用后变成的核反应方程为 则X为，即粒子，故A错误； B．与元素X作用的核反应方程为 则是，是的同位素，故B错误； C．设X的比结合能为，由能量守恒可得第一个核反应放出的核能 解得 故C正确； D．第二个核反应放出的核能为 综合可得 故D错误。 故选C。 6．（2024·浙江金华·二模）可以自发的放出一个X粒子，生成新核，可以放出一个Y粒子，生成新核，则下列说法正确的是（　　） A．X粒子是氦原子核，它的电离能力很弱 B．的比结合能比小 C．对加热，它生成新核的速度不会发生变化 D．如果1kg 经过时间t， 的含量剩下0.5kg，则20个原子核经过时间t，必定剩下10个原子核 【答案】BC 【详解】A．根据核电荷数守恒和质量数守恒，可知自发产生的反应式为 可知X粒子是氦原子核，它的电离能力很强，A错误； B．比结合能越大，原子核越稳定，根据题意可知最稳定，因此的比结合能比小，B正确； C．粒子的衰变与温度无关，因此对加热，它生成新核的速度不会发生变化，C正确； D．粒子的半衰期‌是指放射性粒子衰变到其原始数量一半所需的时间，属于大量粒子衰变后的统计结果，而每个原子的衰变是随机事件，因此并不适用于极少数粒子的衰变，D错误。 故选BC。 7．（24-25高三上·江西萍乡·期中）用粒子X轰击原子核生成与，用粒子X轰击原子核生成Y，此反应放出的核能为。已知、X、的比结合能分别为、、，下列说法正确的是（　　） A．X是粒子 B．Y是 C．粒子X轰击后放出的核能为 D．Y的比结合能为 【答案】B 【详解】A．粒子X轰击原子核的核反应方程为 则X为即粒子，故A错误； B．粒子X轰击原子核的核反应方程为 则Y是，故B正确； C．与粒子X发生核反应产生的核能为 故C错误； D．与粒子X发生核反应放出的核能为，设Y的比结合能为，由能量守恒 解得 故D错误。 故选B。 8．（2024·全国·模拟预测）2023年4月12日，我国全超导托卡马克核聚变实验装置（人造太阳）成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒，对提升核聚变能源经济性、可行性，加快实现聚变发电具有重要意义。实验装置内核反应方程为。已知质子的质量为，中子的质量为，、、原子核的质量分别为、、，光在真空中的速度为。下列说法正确的是（　　） A．核聚变在常温下即可进行 B．的结合能小于的结合能 C．1个、个聚变释放的能量为 D．的结合能为 【答案】D 【详解】A．在很高的温度下原子核才能克服巨大的库仑斥力，使它们之间的距离达到以内，以使核力起作用，从而发生核聚变，A错误； B．由核子数越多结合能越大，可知的结合能大于的结合能，错误； C．1个、1个聚变释放的能量为 C错误； D．将核子结合为原子核时所释放的能量即为结合能，中有两个质子和两个中子，它们结合为时，质量亏损为 可知的结合能为 D正确。 故选D。 9．（24-25高三上·四川成都·阶段练习）下列说法中，正确的是（　　） A．在真空中，光子的动量，其中h为普朗克常量，c为光速，λ为波长 B．人类历史上第一次实现了原子核结构的人工转变的方程式为 C．如图“比结合能—质量数”图像所示，锂原子核的比结合能小于氦原子核 D．玻尔的原子结构理论指出，电子围绕原子核运动的轨道是任意的 【答案】C 【详解】A．在真空中，光子的动量 其中h为普朗克常量，λ为波长，故A错误； B. 人类历史上第一次实现了原子核结构的人工转变的方程式为 故B错误； C．如图“比结合能—质量数”图像所示，纵坐标表示比结合能，锂原子核的纵坐标小于氦原子核的纵坐标，故锂原子核的比结合能小于氦原子核，故C正确； D．玻尔的原子结构理论指出，电子围绕原子核运动的轨道是确定的，而不是任意的，故D错误。 故选C。 10．下列说法中正确的是（  ） A．在放射现象中起作用的是强相互作用 B．核力将核子束缚在核内，说明核力一定是吸引力 C．自然界中越重的原子核，其中子数与质子数的差值越大 D．核子结合成原子核时核力做正功，将放出能量，这部分能量等于原子核的结合能 【答案】CD 【详解】天然放射现象中起作用的基本相互作用是弱相互作用，A错误；核力将核子束缚在核内，但不能说明核力一定是吸引力，B错误；自然界中越重的原子核，含有的核子越多，原子核体积越大，为使原子核不致于被库仑力排斥开，需要更多的电中性的中子通过强相互作用使原子核稳定，C正确；自由核子结合成原子核时核力做正功，将放出能量，这部分能量就是原子核的结合能，D正确． 11．用中子轰击原子核，发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为，则以下说法中正确的是（　　） A．X原子核中含有86个中子 B．X原子核中核子的平均结合能比原子核中核子的平均结合能大 C．X原子核中核子的平均质量比原子核中核子的平均质量大 D．X原子核的结合能比原子核的结合能大 【答案】AB 【详解】A．由核反应方程的质量数守恒和电荷数守恒可知X 原子核中含有质子数 92−38=54 中子数 235+1−94−2−54=86 故 A 正确； B．结合能与核子数之比称比结合能，也叫平均结合能，比结合能越大，表示原子核中单个核子分离所需的能量越多，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定；裂变的过程中释放能量，则的比结合能小于 X 原子核的比结合能，即X原子核中核子的平均结合能比原子核中核子的平均结合能大，故 B 正确； C．原子核中核子结合时平均每个核子的质量亏损能量越多，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，原子核中核子结合时平均每个核子的质量亏损越多，原子核中核子的平均质量越小；因为裂变释放能量，出现质量亏损，所以裂变后的总质量减少，平均质量减少。故 C 错误； D．裂变的过程中释放能量，则的结合能大于 X 原子核与原子核的结合能的和，故 D 错误。 故选AB。 12．（2024·河北邯郸·模拟预测）2024年6月25日，嫦娥六号携带着从月球背面采来的样品成功返回地球，这标志着我国的嫦娥探月工程又向前迈出了一大步。比嫦娥六号先行着陆月球的嫦娥四号，其上装有核电池，可在月夜低温环境下采集温度信息。核电池将衰变释放核能的一部分转换成电能，的衰变方程为，下列说法正确的是（　　） A．衰变方程中的x等于3 B．由组成的射线的电离能力比射线的强 C．的比结合能比的比结合能大 D．的中子数为92 【答案】B 【详解】A．根据质量数和电荷数守恒可知，衰变方程中的x等于4，故A错误； B．α射线（）的电离能力比射线的强，故B正确； C．比结合能越大原子核越稳定，由于衰变成为了，故比稳定，即的比结合能比的比结合能小，故C错误； D．的质子数为92，中子数 n=234-92=142 故D错误。 故选B。 13．（23-24高二下·湖北·期末）如图所示是原子核的比结合能与质量数的关系图像，通过该图像可以得出一些原子核的比结合能，如的核子比结合能约为8MeV，的核子比结合能约为7MeV，根据该图像判断下列说法正确的是（　　） A．随着原子核质量数的增加，原子核的比结合能增大 B．核的比结合能比大，因此比更稳定 C．把分成4个要吸收约16MeV的能量 D．把分成8个质子和8个中子比把分成4个要多吸收约16MeV的能量 【答案】C 【详解】A．有图像可知，原子核质量数比较小时，随着原子核质量数的增加，原子核的比结合能增大，质量数比较大时，随着质量数增加，原子核的比结合能减小，A错误； B．原子核的比结合能越大，原子核越稳定，核的比结合能比大，因此比更稳定，B错误； C．把分成8个中子和8个质子需要吸收的能量为 把2个质子与2个中子组合成一个氦核需要释放的能量为 所以把分成4个要吸收 C正确； D．把分成8个质子和8个中子需要吸收128MeV的能量，把分成4个需要吸收16MeV的能量，所以把分成8个质子和8个中子比把分成4个要多吸收约112MeV的能量，D错误； 故选C。 三、元素核子平均质量曲线 14．如图所示是描述原子核核子的平均质量与原子序数Z的关系曲线，由图可知下列说法正确的是（　　） A．将原子核A分解为原子核B、C吸收能量 B．将原子核D、E结合成原子核F吸收能量 C．将原子核A分解为原子核B、F一定释放能量 D．将原子核F、C结合成原子核B一定释放能量 【答案】C 【详解】A．若原子核A分裂成原子核B、C，有质量亏损，根据爱因斯坦质能方程，释放能量，故A错误； B．由图可知原子核D、E结合成原子核F，有质量亏损，根据爱因斯坦质能方程，释放能量，故B错误； C．将原子核A分解为原子核B、F，有质量亏损，根据爱因斯坦质能方程，释放能量，故C正确； D．F与C的平均质量小于B的平均质量，所以若原子核F、C结合成原子核B，则质量增加，根据爱因斯坦质能方程，要吸收能量，故D错误。 故选C。 15．（2024·山东德州·模拟预测）如图，一个原子核X经历途中所示的一系列衰变后，生成稳定的原子核Y，下列说法正确的是（　　） A．原子核X生成原子核Y，共经历了11次衰变和12次衰变 B．原子核X生成原子核Y，共经历了8次衰变和6次衰变 C．原子核X生成更稳定原子核Y，原子核结合的更牢固，所以Y原子核的结合能变大 D．原子核X生成更稳定原子核Y，原子核结合的更牢固，所以Y原子核核子的平均质量变大 【答案】B 【详解】AB．原子核X质量数为238，电荷数为92，原子核Y质量数为206，电荷数为82，设共经历了m次衰变和n次衰变，根据质量数守恒 得 根据电荷数守恒 得 故A错误，B正确； C．原子核X生成更稳定原子核Y，放出能量，原子核结合的更牢固，所以Y原子核的比结合能变大，结合能不一定变大，故C错误； D．放出能量的过程中，存在质量亏损，核子的平均质量变小， 故Y原子核核子平均质量较小，故D错误。 故选B。 16．（23-24高三下·浙江舟山·阶段练习）已知原子核中核子平均质量随原子序数变化如图所示。下列说法正确的是（　　） A．d裂变成和一定吸收核能 B．d裂变成和一定释放核能 C．和聚变成一定吸收核能 D．和聚变成一定释放核能 【答案】BD 【详解】AB．由图看出，d核子平均质量大于e和f的核子平均质量，而在核反应中核子数守恒，则若d分裂成e和f，出现质量亏损，根据爱因斯坦质能方程一定释放核能。故A错误；B正确； CD．同理，c核子平均质量小于a和b的核子平均质量，则若和聚变成c，出现质量亏损，根据爱因斯坦质能方程一定释放核能。故C错误；D正确。 故选BD。 17．（24-25高三上·安徽·阶段练习）钚的放射性同位素衰变为激发态铀核和粒子X，而激发态铀核 又立即衰变为铀核，该过程的衰变方程为。已知的半衰期约为87年，下列说法正确的是（　　） A．粒子X是质子 B．该过程发生的是衰变 C．一个钚核的质量等于一个铀核和一个粒子X的质量之和 D．经过87年，钚的质量数变为119 【答案】B 【详解】AB．根据原子核衰变过程中质量数和电荷数守恒，可得粒子X是粒子，故该过程发生的是衰变，故A错误，B正确； C．钚核在衰变过程中释放能量，存在质量亏损，故一个钚核的质量大于一个铀核 和一个粒子X的质量之和， 故C错误； D．放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，叫作这种元素的半衰期，经过一个半衰期，钚核的总质量变为原来的一半，但质量数保持不变，故D错误。 故选B。 四、计算核反应中的质量亏损 18．氘核可通过一系列聚变反应释放能量，其反应式，同时释放出43.15MeV的能量。已知氘核的质量为1876.1MeV/c2（c为真空中的光速），氦核质量为3728.4MeV/c2，中子的质量为939.6MeV/c2，1L海水中含有的氘核约为个，而1kg标准煤燃烧释放的热量约为J，下列说法正确的是（　　） A．该核反应中， B．质子的质量为960.3MeV/c2 C．1L海水中的氘核全部反应损失的质量约为kg D．1L海水中的氘核全部反应释放的能量大于一吨标准煤燃烧释放的热量 【答案】AC 【详解】A．根据质量数和电荷数守恒可得，该核反应中，，故A正确； B．释放出的能量对应的质量为43.15MeV/c2，根据爱因斯坦质能方程可得，质子的质量为 故B错误； C．1L海水中的氘核全部反应损失的质量 故C正确； D．1L海水中的氘核全部反应释放的能量 一吨标准煤燃烧释放的热量 故D错误。 故选AC。 19．（24-25高三上·甘肃白银·阶段练习）微型核电池是利用微型和纳米级系统开发出的一种超微型电源设备，这种设备通过放射性物质的衰变，释放出带电粒子，从而获得持续电流。镍会发生衰变，用它制成的大容量核电池，续航可超百年。已知镍发生衰变过程中的质量亏损为，真空中光速为c。下列判断正确的是（　　） A．镍63的衰变方程为 B．粒子来源的核反应方程为 C．升高镍63的温度，可使其半衰期缩短 D．镍63发生衰变时释放的能量为 【答案】BD 【详解】A．根据核反应方程的电荷数守恒、质量数守恒可得 故A错误； B．粒子来源于原子核中的中子，其核反应方程为 故B正确； C．放射性元素的半衰期与温度无关，故C错误； D．根据质能方程可知 故D正确。 故选BD。 20．（24-25高二下·全国·课后作业）已知氘核的质量为，中子的质量为，的质量为，真空中的光速为c。 (1)写出两个氘核聚变为一个的核反应方程，并计算释放的能量； (2)质量为M的氘核完全聚变为，释放的能量相当于多少煤完全燃烧放出的能量？（已知煤的热值为q，题中所用物理量的单位均为国际单位制单位） 【答案】(1)， (2) 【详解】（1）核反应方程为 核聚变前后的质量亏损为 根据爱因斯坦质能方程，释放的能量为 解得 （2）质量为的氘所含氘核数为 完全聚变为所释放的能量为 又 联立解得，相当于完全燃烧 的煤放出的能量。 21．（24-25高三上·宁夏固原·阶段练习）一个锂核受到一个质子的轰击，变成两个α粒子。已知一个氢原子核的质量是1.6736 × 10−27 kg，一个锂核的质量是11.6505 × 10−27 kg，一个氦核的质量是6.6466 × 10−27 kg。 (1)写出这一过程的核反应方程，计算过程中的质量亏损； (2)计算这一过程中所释放的核能。 【答案】(1)， (2) 【详解】（1）这一过程的核反应方程为 质量亏损 代入数据可得 （2）释放核能为 22．（24-25高三上·河北沧州·期中）如图所示为不同原子核的比结合能随质量数A变化的图线，查德威克发现中子的核反应方程为。下列说法正确的是（   ） A．是 B．核的结合能大于核的结合能 C．核的平均核子质量小于核的平均核子质量 D．的总质量小于和的总质量 【答案】C 【详解】A.根据质量数守恒和电荷数守恒，可知为，A项错误； B.核的比结合能大于核的比结合能，但核的核子多，比结合能与核子数相乘后的结合能大，B项错误； C.比结合能越大，在核子结合成原子核时，平均每个核子的质量亏损越大，核的比结合能大于核的比结合能，所以核的平均核子质量小，C项正确； D.的比结合能均小于核的比结合能，该核反应会存在核能的释放，反应过程存在质量亏损，所以的总质量大于和的总质量，D项错误。 故选C。 试卷第1页，共3页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 学科网（北京）股份有限公司 $$