2017-2018学年高二物理鲁科版选修3-5练习：学业分层测评11 word版含解析

学业分层测评(十一)(建议用时：45分钟)学业达标1关于核力的下列说法正确的是() 【导学号：64772106】A核力同万有引力没有区别，都是物体间的作用B核力就是电磁力C核力是短程力D核力与电荷有关【解析】核力是短程力，故C对；核力与万有引力、电磁力不同，故A、B不对；核力与电荷无关，故D错【答案】C2(多选)下列说法中正确的是()A质子与中子的质量不等，但质量数相等B两个质子之间，不管距离如何，核力总是大于库仑力C同一种元素的原子核有相同的质子数，但中子数可以不同D除万有引力外，两个中子之间不存在其他相互作用力【解析】质子和中子的质量不相等，但差别不大，质量数相等，故A对核子之间的核力随距离变化而变化，并不总大于库仑力，故B错同位素之间质子数相同，中子数不同，质量数也不同，故C对核子之间除万有引力外，还可能存在核力、库仑力，但质子与中子之间、中子与中子之间没有库仑力，D错误【答案】AC3(多选)一个质子和一个中子结合成氘核时，产生光子，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】由于结合时产生光子，即产生能量，故反应中有质量亏损，但反应过程中质量数守恒，B正确，A错误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【答案】BC4(多选)关于原子核的结合能与平均结合能，下列说法中正确的是() 【导学号：64772052】A原子核的结合能等于核子与核子之间结合成原子核时核力做的功B原子核的结合能等于核子从原子核中分离，外力克服核力做的功C平均结合能是核子与核子结合成原子核时平均每个核子放出的能量D不同原子核的平均结合能不同，重核的平均结合能比中等质量核的平均结合能大【解析】原子核中，核子与核子之间存在核力，要将核子从原子核中分离，需要外力克服核力做功当自由核子结合成原子核时，核力将做功，释放能量对某种原子核，平均每个核子的结合能称为平均结合能不同原子核的平均结合能不同重核的平均结合能比中等质量核的平均结合能要小综上所述，正确选项为A、B、C.【答案】ABC5(多选)对公式Emc2的正确理解是()A如果物体的能量减少了E，它的质量也一定相应减少mB如果物体的质量增加了m，它的能量也一定相应增加mc2Cm是某原子核在衰变过程中增加的质量D在把核子结合成原子核时，若放出的能量是E，则这些核子的质量和与组成原子核的质量之差就是m【解析】一定质量对应于一定的能量，物体的能量减少了E，它的质量也一定相应减少m，即发生质量亏损，如果物体的质量增加了m，它的能量一定相应增加mc2，所以选项A、B、D正确；某原子核在衰变时，一定发生质量亏损，所以选项C错误【答案】ABD6某核反应方程为HHHeX.已知H的质量为2.013 6 u，H的质量为3.018 0 u，He的质量为4.002 6 u，X的质量为1.008 7u，则X是_，该反应_(填“释放”或“吸收”)能量【解析】由题目所给核反应方程式，根据核反应过程质量数、电荷数守恒规律，可得HHHeX，则X为中子，在该反应发生前反应物的总质量m12.013 6 u3.018 0 u5.031 6 u，反应后产物总质量m24.002 6 u1.008 7 u5.011 3 u，总质量减少，出现了质量亏损根据爱因斯坦的质能方程可知该反应释放能量【答案】中子释放7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和m2的原子核结合为质量为M的原子核时释放出的能量是_【解析】m1、m2、M的单位是kg，mm1m2M其单位也为kg，由Emc2可得核反应过程释放的能量E(m1m2M)c2.【答案】(m1m2M)c28如下一系列核反应是在恒星内部发出的，pCNNCepCNpNOONepNC.其中p为质子，为粒子，e为正电子，为一种中微子已知质子的质量为mp1.672 6481027 kg，粒子的质量为m6.644 9291027 kg，正电子的质量为m9.111031 kg，中微子的质量可忽略不计，真空中的光速c3.00108 m/s.试计算该系列核反应完成后释放的能量【解析】将题中的几个核反应方程左右分别相加，消去两边相同的项，上述系列反应等效为：4p2e2，质量亏损m4mp(m2m)41.672 6481027 kg6.644 9291027 kg29.111031 kg0.043 8411027 kg，释放的能量Emc20.043 8411027(3.00108)2 J3.951012 J.【答案】3.951012 J能力提升9(多选)如图411是原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系图象下列说法中正确的是() 【导学号：64772107】图411A若D、E能结合成F，结合过程一定释放能量B若D、E能结合成F，结合过程一定吸收能量C若A能分裂成B、C，分裂过程一定释放能量D若A能分裂成B、C，分裂过程一定吸收能量【解析】由图可知Fe原子核的核子的平均质量最小，则原子序数较小的核D、E结合成原子序数较大的核F时，因F核子的平均质量小于D、E核子的平均质量，故出现质量亏损，由质能方程知，该过程一定放出核能，所以选项A正确，选项B错误；因为C、B核子的平均质量小于A核子的平均质量，故A分裂成B、C过程一定要释放能量，所以选项C正确，选项D错误【答案】AC10一个氘核(H)和一个氚核(H)结合成一个氦核并放出一个中子时，质量亏损为m，已知阿伏伽德罗常数为NA，真空中的光速为c，若1 mol氘和1 mol氚完全发生上述核反应，则在核反应中释放的能量为_【解析】根据爱因斯坦质能方程，一个氘核(H)和一个氚核(H)结合成一个氦核并放出一个中子时释放的能量为mc2,1 mol氘和1 mol氚完全发生上述核反应，释放的能量应为mc2的NA倍，即为NAmc2.【答案】NAmc211一个锂核(Li)受到一个质子的轰击，变成两个粒子已知质子的质量是1.673 61027 kg，锂核的质量是11.650 51027 kg，氦核的质量是6.646 61027 kg.(1)写出上述核反应的方程；(2)计算上述核反应释放出的能量(保留3位有效数字)【解析】(1)由质量数和电荷数守恒可得LiH2He.(2)核反应的质量亏损mmLimp2m(11.650 510271.673 6102726.646 61027) kg3.091029 kg.释放的能量Emc23.091029(3108)2 J2.781012 J.【答案】(1)LiH2He(2)2.781012 J12如果需把O分成8个质子和8个中子，要给它多少能量？要把它分成4个He，要给它多少能量？已知O的核子平均结合能是7.98 MeV，He的核子平均结合能是7.07 MeV.【解析】把O分成8个质子和8个中子