课时测评15 核力与核能-【金版新学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册同步课堂高效讲义配套练习（鲁科版）

课时测评15　核力与核能

(时间：30分钟　满分：60分)

(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)

(选择题1－12题，每题4分，共48分)

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，则这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

答案：D

解析：核子间的核力最大，万有引力最小，D正确。

2．关于原子核中的质子和中子，下列说法中正确的是(　　)

A．两个质子之间，不管距离如何，核力总是大于库仑力

B．除万有引力外，任意两个中子之间不存在其他相互作用力

C．质子与中子的质量不等，但质量数相等

D．同一种元素的原子核有相同的核子数，但中子数可以不同

答案：C

解析：在两个质子之间，核力是短程力，作用范围在1.5×10-15 m之内，越过此范围，则核力可以忽略不计，此时会小于库仑力，故A错误；除万有引力外，两个中子之间存在核力，故B错误；根据现在的测量可知，质子与中子的质量不等，但质量数相等，故C正确；同位素具有相等的质子数和不同的中子数，所以核子数也不同，故D错误。

3．下列说法正确的是(　　)

A．自由核子结合成原子核时，一定遵守质量守恒

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，这个核反应中释放能量

D．发生核反应时，反应前的总质量大于反应后的总质量，这个核反应中吸收能量

答案：C

解析：核反应过程满足核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变化，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，所以选项C正确，A、B、D错误。

4．(多选)下列说法正确的是(　　)

A．如图1，汤姆孙认为阴极射线本质是带负电的粒子流并求出了其比荷

B．如图2，卢瑟福根据绝大多数α粒子大角度散射实验结果提出了原子的核式结构模型

C．如图3中等大小原子核的比结合能最大，其中核子结合得牢固，原子核最稳定

D．如图4，自然界中较轻的原子核内质子数与中子数大致相等，稳定的重原子核内质子数比中子数多

答案：AC

解析：汤姆孙认为阴极射线本质是带负电的粒子流并求出了其比荷，故A正确；卢瑟福根据少数α粒子大角度散射实验结果提出原子的核式结构模型，故B错误；中等大小原子核的比结合能最大，其中核子结合得牢固，原子核最稳定，故C正确；自然界中较轻的原子核，质子数与中子数大致相等，但对于较重的原子核，中子数大于质子数，故D错误。

5．一个中子与一个质子发生核反应，生成一个氘核，其核反应方程为H。若该核反应放出的核能为ΔE，则氘核的平均结合能为(　　)

A．    B．   

C．    D．ΔE

答案：C

解析：根据结合能的定义可知，一个中子与一个质子发生核反应，生成氘核的过程中放出的能量等于氘核的结合能。由题意可知，氘核的结合能等于ΔE，又氘核有两个核子，所以氘核的平均结合能为，C正确。

6．一个中子与某原子核发生反应，生成一个氘核，该反应放出的能量为Q，则氘核的比结合能为(　　)

A．    B．Q   

C．    D．2Q

答案：A

解析：比结合能是原子核结合能对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，平均对每个核子所要添加的能量。氘核的原子核中有两个核子，比结合能为，故A正确，B、C、D错误。

7．关于爱因斯坦质能方程，下列说法中正确的是(　　)

A．E＝mc2中的E是物体以光速c运动的动能

B．E＝mc2是物体的核能

C．E＝mc2是物体各种形式能的总和

D．由ΔE＝Δmc2知，在核反应中，亏损的质量Δm与放出的能量ΔE存在一定关系

答案：D

解析：爱因斯坦质能方程E＝mc2定量地指出了物体具有的能量与其质量之间的关系，故A、B、C错误；由ΔE＝Δmc2知，在核反应中，亏损的质量Δm与放出的能量ΔE存在一定关系，故D正确。故选D。

8．如图所示，表示原子核的比结合能与质量数A的关系，据此下列说法中正确