高中物理培优讲义 选修第三册：质量亏损 提升版.pdfVIP

质量亏损

一、质量亏损

1．结合能

上述过程是用宏观物体做的例子。原子核是核子凭借核力结合在一起构成的，要把它们分开，

也需要能量，这就是原子的结合能。

显然，组成原子核的核子越多，它的结合能越高。因此，有意义的是它的结合能与核子数之

比，称为比结合能，也叫平均结合能。比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核

越稳定。

中等质量的核比结合能较大，原子核较稳定，因此，重核的裂变、轻核的聚变都是放能反应。

典例精讲

【例1.1】（2019•天津一模）关于原子和原子核，下列说法正确的是（）

A．天然放射线中的β射线来自原子核内

B．天然放射现象的发现，说明原子是可以再分的

C．核泄漏污染物137Cs能够产生对人体有害的辐射，核反应方程式为137Cs→137Cs+X，

555556

X为中子

D．原子核的结合能越大，原子核越稳定

【分析】β衰变的本质是中子转化为一个质子和一个电子；

天然放射现象揭示了原子核具有复杂的结构；

根据质量数守恒与电荷数守恒判断X的种类；

比结合能越大，原子核越稳定。

【解答】解：A、原子核能够放射出β粒子，是由于原子核内发生β衰变，其中的中子转化为

质子而放出的电子，故A正确；

B、天然放射现象的发现，说明原子核是可以再分的，故B错误；

C、根据量子说守恒与电荷数守恒可知，核反应方程式137Cs→137Cs+X，可以判断X的

5556

质量数为0，电荷数为：z＝55﹣56＝﹣1，所以X为电子，故C错误；

D、原子核的比结合能越大，原子核越稳定，故D错误。

故选：A。

【例1.2】（2019春•工农区校级期末）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的（）

A．重的原子核，因为它的核子多，核力大，所以结合得坚固而稳定

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B．锂核（）的核子的比结合能比铀核的比结合能小，因而比铀核结合得更坚固更稳定

3

C．原子核结合的松紧程度可以用“比结合能”来表征，比结合能的定义是每个核子的平均

结合能；比结合能越大的原子核越稳定

D．比结合能小的原子核结合成（或分裂成）比结合能大的原子核时一定吸收能量

【分析】核力与万有引力性质不同。核力只存在于相邻的核子之间；

比结合能是指：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。用于表示原子核结合松紧程度。比结合能越大，则原子

越稳定。

【解答】解：ABC、原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，而组

成原子核的核子越多，它的结合能并不是越高，只有当比结合能越大，原子核中的核子结合

的越牢固，原子核越稳定，故C正确，AB错误。

D、比结合能小的原子核结合成（或分裂成）比结合能大的原子核时，一定放出能量，故D

错误。

故选：C。

【例1.3】（2019春•福州期末）下列说法正确的是（）

A．原子核结合能越大，原子核越稳定

B．光的波长越短，其波动性越明显；波长越长，其粒子性越显著

C．氡的半衰期为3.8天，若有四个氡原子核，经过7.6天就只剩下一个

D．核力是一种强相互作用力，在其作用范围内，可能是引力也可能是斥力

【分析】光的波粒二象性是指光既具有波动性又有粒子性，少量粒子体现粒子性，大量粒子

体现波动性。波长越长，其波动性越显著；半衰期具有统计规律；明确核力的性质：核力只

存在于相邻的核子之间，核力的特点是：①短程力，核力只有在原子核的线度内才发生作用。

②强相互作用，质子间产生库仑斥力，

而核力能抗拒库仑斥力而使质子紧密结合在一起，这说明核力很强，它比库仑力大100倍。

【解答】解：A、原子核的比结合能越大，原子核越稳定，故A错误。

B、光的波长越短，其粒子性越明显；波长越长，其波动性越显著，故B错误。

C、半衰期是大量放射性原子核发生衰变的统计规律，对个别的放射性原子没有意义。故C

错误；

D、核力有时表现为斥力，有时表现为引力，但不是说核力既可能是引力，又可能是斥力。

故D正确。

故选：D。

【例1.4】（2019春•徐州期末）下列叙述正确的是（）

A．弱相互作用是引起原子核β衰变的原因

B．天然