核力与结合能
一、单项选择题
1.核子结合成原子核或原子核分解为核子时,都伴随着巨大的能量变化,这是因为( )
A.原子核带正电,电子带负电,电荷间存在很大的库仑力
B.核子具有质量且相距很近,存在很大的万有引力
C.核子间存在着强大的核力
D.核子间存在着复杂磁力
解析:选C 核子之间存在核力作用,核子结合成原子核或原子核分解为核子时,都有核力作用,故伴随着巨大的能量变化,故选C。
2.原子质量单位为u,1 u相当于931.5 MeV的能量,真空中光速为c。当质量分别为m1 kg和m2 kg的原子核结合为质量为M kg的原子核时,释放出的能量是( )
A.(M-m1-m2)·c2 J
B.(m1+m2-M)×931.5 J
C.(m1+m2-M)c2 J
D.(m1+m2-M)×931.5 MeV
解析:选C 在核能计算时,如果质量单位是kg,则用ΔE=Δmc2进行计算,单位是J;若质量单位是u,则利用ΔE=Δm×931.5 MeV进行计算,所以选项C正确。
3.科学研究表明,自然界存在四种基本相互作用。我们知道分子之间也存在相互作用的引力和斥力,那么分子力实质上属于( )
A.引力相互作用
B.电磁相互作用
C.强相互作用和弱相互作用的共同作用
D.四种基本相互作用的共同作用
解析:选B 分子作用范围约在10-10 m数量级上,而强相互作用和弱相互作用都是短程力,作用范围在10-15 m和10-18 m之间,故C错误;在分子作用范围内,引力作用和电磁相互作用都存在,但由于电磁力远大于万有引力,引力相互作用可以忽略不计,因此分子力本质上属于电磁力。故B正确,A、D错误。
4.对于爱因斯坦提出的质能方程E=mc2,下列说法中不正确的是( )
A.E=mc2表明物体具有的总能量与其质量成正比
B.根据ΔE=Δmc2可以计算核反应中释放的结合能
C.一个中子和一个质子结合成氘核时,释放出能量,表明此过程中出现了质量亏损
D.E=mc2中的E是发生核反应中释放的能量
解析:选D 公式E=mc2中的E表示物体具有的总能量,m表示物体的质量,故选项A正确,D错误;ΔE=Δmc2表示的意义则是当物体的质量变化Δm时,它的能量就会相应的变化ΔE,故可以计算结合能,故选项B正确;核反应过程中出现质量亏损时,才能释放核能,故选项C正确。
5.关于原子核中质子和中子的说法,正确的是( )
A.原子核中质子数和中子数一定相等
B.稳定的重原子核里,质子数比中子数多
C.原子核都是非常稳定的
D.由于核力的作用范围是有限的,以及核力的饱和性,不可能无节制的增大原子核而仍稳定存在
解析:选D 质量越大的原子核内中子数越多于质子数,A、B错误;放射现象说明原子核也会发生变化,C错误;由核力作用特点可知,D正确。
二、多项选择题
6.对于核力,以下哪些说法是正确的( )
A.核力是弱相互作用,作用力很小
B.核力是强相互作用,是强力
C.核子之间的距离小于0.8×10-15 m时,核力表现为斥力,因此核子不会融合在一起
D.人们对核力的了解很清楚,特别是在核子之间的距离小于0.8×10-15 m时,核力的变化规律更清楚
解析:选BC 核力是强相互作用的一种表现,它的作用范围在 1.5×10-15 m之内,核力比库仑力大得多,选项B正确,A错误;核力在核子之间的距离大于0.8×10-15 m时,表现为吸引力,且随距离增大而减小,在距离小于0.8×10-15 m时,表现为斥力,因此核子不会融合在一起,选项C正确;人们对核力的了解还不是很清楚,故选项D错误。
7.一个质子和一个中子结合成氘核时,产生γ光子,由此可见( )
A.氘核的质量等于质子和中子的质量之和
B.氘核的质量小于质子和中子的质量之和
C.核子结合成原子核时会释放核能
D.原子核分解成核子时会释放核能
解析:选BC 由于结合成氘核时产生γ光子,即产生能量,故反应中有质量亏损,B对,A错;质子和中子统称核子,该反应为核子结合成原子核的反应,故C对,D错。