2017-2018学年高二物理上学期课时过关检测32

1、分层演练工巩固落当随堂达标1. 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.分子力作用范围约在10-10 m数量级上，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之内，在 这个距离上分子力不存在.在分子力作用范围内引力相互作用和电磁 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相互作用.2. 对原子核的组成，下列说法正确的是（）A

2、.核力可使一些中子组成原子核B .核力可使非常多的质子组成原子核C.不存在只有质子的原子核D .质量较大的原子核内一定有中子解析：选D.由于原子核带正电，不存在只有中子的原子核，但 核力也不能把非常多的质子聚集在一起组成原子核，原因是核力是短 程力，质子之间还存在“长程力”库仑力， A、B错误；自然界中存在只有一个质子的原子核，如：H , C错误；较大质量的原子核内只有存在一些中子，才能削弱库仑力，维系原子核的稳定，故D正 确.3.o如图所示是原子核的平均核子质量 A与原子充数Z的关系图象，F列说法正确的是()A .若D、E能结合成F，结合过程一定要释放能量B .若D、E能结合成F，结合过程一

3、定要吸收能量C.若C、B能结合成A,结合过程一定要释放能量D .若F、C能结合成B,结合过程一定要释放能量解析：选A.D、E平均核子质量大于F平均核子质量，D、E结 合成F,出现质量亏损，要释放能量，A对、B错，C、B结合成A,F、C结合成B都是质量增加，结合过程要吸收能量，C、D错.4. (2014高考北京卷)质子、中子和氘核的质量分别为mi、m2和ms，真空中光速为c,当质子和中子结合成氘核时，放出的能量是 ()2 2A . mscB. (mi + m2)c22C. (m3 m2 mi)cD . (mi + m2 m3)c解析：选D.质子和中子结合成原子核氘核时，总质量减小了，即质量亏损A

4、m= mi + m2 m3依据质能方程可知，放出的能量为AE2 2=Amc = (mi + m2 m3)c .5. (2016辽宁鞍山检测)已知氮核质量mN = 14.007 53 u,氧核质 量 mO = 17.004 54 u,氦核质量 mHe = 4.003 87 u,质子质量 mH= 1.00815 u,试判断核反应：17N + ；He- 17O + 1H是吸能反应，还是放能反 应？能量变化多少？解析：反应前总质量 mN + mHe= 18.011 40 u反应后总质量mo + mH = 18.012 69 u因为反应中质量增加，所以此反应为吸能反应，所吸能量为AE22=Amc2= (

5、mo + mH) (mN + mHe)c2= (18.012 69 18.011 40)X931.5 MeV = 1.2 MeV.答案： 吸能反应 能量变化量为 1.2 MeV课时作业 学生用书 P1 02(独立成册)一、单项选择题1. (2016湛江高二检测)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, 则三种力从大到小 的顺序是 ()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、万有引力解析：选D.核力是核子之间的一种强相互作用，其相互作用力巨大,远超过两个质子之间的库仑力, 两质子之间的万有引力远

6、小于 库仑力,故选项 D 正确.2. 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 ，就要克服核力作用 ，故伴随着巨大的能量变化 ，故 选 C.3. （2016佛山高二检测）某核反应方程为2H +泊-2He + X.已知1H的质量为 2.013 6 u， 13H 的质量为 3.018 0 u， 42He 的质量为 4.002 6 u， X的质

7、量为1.008 7 u,则下列说法中正确的是（）A . X 是质子，该反应释放能量B. X 是中子,该反应释放能量C. X 是质子,该反应吸收能量D . X 是中子,该反应吸收能量解析：选B.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2H + 1H；He+ 0X, X为中子，在该反应发生 前反应物的总质量 mi = 2.013 6 u+ 3.018 0 u= 5.031 6 u,反应后产物 总质量 m2=4.002 6 u+ 1.008 7 u = 5.011 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 , 故 B 正 确.4. （2

8、016济宁高二检测）当两个中子和两个质子结合成一个 a粒 子时，放出28.30 MeV的能量，当三个a粒子结合成一个碳核时，放 出 7.26 MeV 的能量,则当 6个中子和 6个质子结合成一个碳核时,释放的能量为()A . 21.04 MeVB. 35.56 MeVC. 77.64 MeVD. 92.16 MeV解析：选D.6个中子和6个质子可结合成3个a粒子，放出能量3X 28.30 MeV = 84.9 MeV, 3个a粒子再结合成一个碳核，放出7.26MeV能量，故6个中子和6个质子结合成一个碳核时，释放能量为 84.9 MeV + 7.26 MeV = 92.16 MeV.5. 一个

9、质子和一个中子发生核反应结合成一个氘核，同时辐射一个丫光子.已知质子、中子、氘核的质量分别为mm2、m3，普朗克常量为h,真空中的光速为c.下列说法正确的是()A .核反应方程是1H + 0nf 1H + 丫B .该反应中的质量亏损 m=+ m2 m3C.辐射出的丫光子的能量E= (m3 m1 m2)cD . 丫光子的波长 匸( :2(mh + m2 m3) c解析：选B.此核反应的核反应方程为1H + 1n-2H + y, A错；由 质能方程，丫光子的能量为E= g + m2 m3)c2, C错；由E= 知， 波长匕-,D错.故B对.(m + m2 m3) c6.如图所示是描述原子核核子的平

10、均质量 m与原子序数Z的关系线，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可能吸收能量B .将原子核D、E结合成原子核F可能吸收能量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一定释放能量解析：选C.因B、C核子平均质量小于A的核子平均质量，故A 分解为 B、 C 时，出现质量亏损 ，故放出核能 ，故 A 错误 ，同理可得 B、D错误，C正确.二、多项选择题6. 个质子和一个中子结合成氘核时，产生丫光子，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

11、子核分解成核子时会释放核能解析：选BC.由于结合时产生丫光子，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.7. 在下述几种情况中，一定能释放原子核能的是 ()A .由核子结合成原子核B .由质量小的原子核结合成质量较大的原子核C.核反应中产生质量亏损时D .由重核裂变成质量较小的中等核解析： 选 ACD. 任何一个原子核的质量总是小于组成它的所有核 子的质量之和 ，由爱因斯坦质能方程可知 ，只要在反应过程中有质量 亏损，就有能量释放出来.故 A、C、D正确，B错误.9关于原子核的结合能，下列说法正确的是 （）A .原子核的结

12、合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B .一重原子核衰变成a粒子和另一原子核，衰变产物的结合能 之和一定大于原来重核的结合能c.铯原子核（"55cs）的结合能小于铅原子核（282Pb）的结合能D .自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原 子核的结合能解析：选ABC.原子核分解成自由核子时，需要的最小能量就是 原子核的结合能 ， 选项 A 正确.重核衰变时释放能量 ，衰变产物更 稳定，即衰变产物的比结合能更大 ，衰变前后核子数不变 ，所以衰变 产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能 ，选项 B 正确.铯核 的核子数比铅核的核子数少 ，其结合能也小 ，选项 C 正

13、确.自由核 子组成原子核时 ，需放出能量 ，因此质量亏损产生的能量小于原子核 的结合能，选项 D 错误.10. 中子和质子结合成氘核时，质量亏损为 m,相应的能量 E= A mc2 = 2.2 MeV是氘核的结合能.下列说法正确的是（）A .用能量小于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核不能分解 为一个质子和一个中子B .用能量等于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零C.用能量大于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质子和一个中子，它们的动能之和为零D .用能量大于2.2 MeV的光子照射静止氘核时，氘核可能分解为一个质

14、子和一个中子，它们的动能之和不为零解析：选AD.氘核分解为一个质子和一个中子时，所需吸收的能 量不能小于其结合能2.2 MeV，故A对；光子照射氘核时，光子和氘 核组成的系统总动量不为零 ，由动量守恒定律得， 光子被氘核吸收后， 分解成的质子和中子的总动 量不为零 ，故总动能也不为零， 所以把氘 核分解为质子和中子所需的能量应大于 2.2 MeV，故D对，B、C错.三、非选择题11. 历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为0.5 MeV的质子1H轰击静止的AX，生成两个动能均为8.9 MeV的4 13He.(1 MeV = 1.6X 10 13 J)(1) 上述核反应方程为 .(

15、2) 质量亏损为多少 kg?解析： (1)根据电荷数和质量数守恒可写出核反应方程为11H73X；He+ ；He 或：H + 3Li ；He + ；He.设反应前质子的动能为Eko,反应后；He的动能为Ek,由于质 量亏损而释放的能量为 E= 2Ek Eko = (2X 8.9 0.5)MeV = 17.3 MeV,根据爱因斯坦质能方程，有E m 2 -c17.3X 1.6X 1013兀=(3.0X 108) 2 kg - 3" 1029 kg.答案： 泊 + 7X 4He + 4He(或 1H + 7Li 2He + 2He) (2)3.1 x 1029 12.（2016苏州高二检测

16、）一个静止的铀核292 U（原子质量为232.037 2 u）放出一个a粒子（原子质量为4.002 6 u）后衰变成钍核瓷 Th（原子质量为228.028 7 u）.（已知原子质量单位1 u= 1.67X 10_27 kg, 1 u相当于931.5 MeV的能量）（1）写出铀核的衰变反应方程；（2）算出该衰变反应中释放出的核能；若释放的核能全部转化为新核的动能，则a粒子的动能为多少？解析：(1)292u290Th + 2He.（2）质量亏损 m= mu ma Eh = 0.005 9 u E= mc2= 0.005 9X931.5 MeV = 5.50 MeV.（3）系统动量守恒，钍核和a粒子的动量大小相等，即pTh + ( p a= 0pTh = P aEkThPTh2