【优化方案】高中物理第4章第四节知能优化训练教科版选修3-5

1、知能优化训练同步测控1.（单选）氦原子核由两个质子与两个中子组成，两个质子之间存在着万有引力、库仑力 和核力，则这三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、万有引力解析：选 D.由三种力的性质和特点知 D 项正确.2 .（单选）对原子核的组成，下列说法正确的是（）A. 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集聚在一起组成原子核，原因是核力

2、是短程力，质子之间还存在“长程力”库仑力，A、B错误，自然界中存在一个质子的原子核，!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. （单选）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，选C.4.（单选）为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合

3、国将 2005 年定为“国际物理年”. 对于爱因斯坦提出的质能方程E=mC,下列说法中不.正确的是（）A. E=me2表明物体具有的能量与其质量成正比B.根据E= mS 可以计算核反应中释放的核能C.一个中子和一个质子结合成氘核时，释放出核能，表明此过程中出现了质量亏损D. E=md中的E是发生核反应中释放的核能解析：选 D.爱因斯坦质能方程E=mC,定量地指出了物体能量和质量之间的关系，A 正确；由质能方程知，当物体的质量减少时，物体的能量降低，向外释放了能量；反之，若物 体的质量增加了，则物体的能量升高，表明它从外界吸收了能量，所以由物体的质量变化能 算出物体的能量变化，故 B、C 正确，

4、D 错误.5.（2011 年高考江苏卷）有些核反应过程是吸收能量的.例如，在X+1；NR11H 中，2核反应吸收的能量Q=（nc+m） - （nx+m）c.在该核反应方程中，X 表示什么粒子？ X 粒子以 动能Ek轰击静止的1yN 核，若Ek=Q则该核反应能否发生？请简要说明理由.解析：根据核反应中质量数和电荷数守恒，可求X 粒子质量数和电荷数分别为 4 和 2,所以粒子是4He;2He 粒子轰击静止的174N 核，说明；He 粒子具有动量，由动量守恒知，反应后总动 量不为零，则系统剩有能量，所以这样的核反应不能发生.答案：2He 不能实现，因为不能同时满足能量守恒和动量守恒的要求.谍时训缘律

5、*一、单项选择题1 .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量数，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：选 A.质子与中子的质量数相同，各自质量不等，A 项正确粒子之间的核力随距离变化，并不总大于库仑力，故B 错同位素之间核电荷数相同，中子数不同，质量数不相同，故 C 项错误核子之间除有万有引力外，还存在核力、库仑力，故D 错.2 .在下列判断中，正确的是（）A. 组成2SU核的核子中任何两个核子之间都存在不可忽略的核力作用B. 组成238U 核的中

6、子中任何两个中子之间都存在不可忽略的核力作用C. 组成238U 核的质子中任何两个质子之间都存在不可忽略的库仑斥力作用D. 组成238U 核的质子中任何两个质子之间，都存在不可忽略的核力作用解析：选 C.核力属于短程力，由于组成238U 核的核子较多，两核子之间的距离可能超过核 力的作用范围，所以某些核子之间的作用力可能比较小，所以选项A、B、D 错误，但两质子之间都存在库仑斥力的作用，所以选项C 正确.m、m和m,真空中光速为c,当质子和中子结合成B. （m+m）c2D. （m+mm）c2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m= m+mm.依据质能方程可知，放

7、出的能量为E=Amc= （m+mm3）c2.本题考查质能方程 E=mc的应用.解题关键是该题只要知道质子和中子（统称核子）结合成原子核时，质量有亏损，即m+mm,就可迎刃而解.在思考过程中由于对质量亏损理解得不好，容易错选C.4.一个电子（质量为m电荷量为一e）和一个正电子（质量为m电荷量为e），以相等的 初动能6相向运动，并撞到一起发生“湮灭”，产生两个频率相同的光子，设产生光子的频率为V.若这两个光子的能量都为hv，动量分别为p和P,下面关系正确的是（）A.hv =mc,p=pB.hv =mc,p=pC.hv =mc+Ek,p=pD.hv=2（mc+Ek）,p=p解析：选 C.根据能量守恒

8、，两电子的动能和释放的核能完全转化为两光子的能量，则有2 22hv= 2mc+ 2Ek,可得hv=mc+Ek；又由动量守恒得 0 =p+p.5.雷蒙德戴维斯因研究来自太阳的电子中微子（ue）而获得了 2002 年度诺贝尔物理学奖，他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615 t 四氯乙烯（C2C14）溶液的巨桶，电子中微子可以将一个氯核转变为一个氩核，其核反应方程式为ue+3；CI 37Ar +1e,已知1；CI核的质量为 36.95658 u ,1：Ar 核的质量为 36.95691 u ,-1e 的质量为 0.00055 u,1 u 质量对应 的能量为931.5 MeV.根据以上数据，可

9、以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量为（）A. 1.33 MeV B . 0.82 MeVC. 0.51 MeV D . 0.31 MeV解析：选 B.根据 1 原子质量单位（u）相当于 931.5 兆电子伏能量，贝 UAE=A mx931.5 MeV=（36.95691+0.0005536.95658）x931.5 MeV=0.82 MeV.6.下列说法中，正确的是（）A. 爱因斯坦质能方程反映了物体的质量就是能量，它们之间可以相互转化B. 由E=mc可知，能量与质量之间存在着正比关系C. 核反应中发现的“质量亏损”是消失的质量转变成为能量D. 因在核反应中能产生能量，有质量的转化，所以

10、系统只有质量数守恒，系统的总能量 和总质量并不守恒解析：选 B.质能方程反映了物体的能量和质量之间存在正比关系，但它们是不同的物理 量，不能相互转化，B 正确，A、C 错误；核反应中，静止质量和运动质量之和守恒，总能量 也守恒，D 错误.二、双项选择题7 .关于核力，下列说法中正确的是（）3 .质子、中子和氘核的质量分别为氘核时，放出的能量是（）2A.核力是一种特殊的万有引力B. 原子核的任意两个核子间都有核力作用C. 核力是原子核稳定存在的原因D. 核力是一种短程强力作用解析：选 CD.核力是一种强相互作用，是一种短程力，只是相邻的核子间才有这种相互作 用核子之所以能够结合成原子核，正是由于

11、它们之间有核力存在故正确答案为C、D.8对结合能、比结合能的认识，下列正确的是（）A. 核子结合为原子核时，一定释放能量B. 核子结合为原子核时，可能吸收能量C. 结合能越大的原子核越稳定D. 比结合能越大的原子核越稳定解析：选 AD.由自由核子结合成原子核的过程中，核力做正功，释放出能量.反之，将原 子核分开变为自由核子它需要赋予相应的能量，该能量即为结合能，故A 正确，B 错误；对核子较多的原子核的结合能越大，但它的比结合能不一定大，比结合能的大小反映了原子核的 稳定性，故 C错误，D 正确.9 .中子和质子结合成氘核时，质量亏损为m相应的能量 E=AmC= 2.2 MeV 是氘核的结合能

12、.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2.2MeV 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

13、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.10.一个质子和一个中子结合成氘核，同时放出丫光子，核反应方程是1H+On1H+丫 ,以下说法中正确的是（）A. 反应中氘核的质量一定小于反应前质子和中子的质量之和B. 反应前后的质量数不变，因而质量不变2C.丫光子的能量为Ame,Am为反应中的质量亏损，c为光在真空中的速度D.因存在质量亏损Am 所以“物质不灭”的说法不正确解析：选 AC.核反应中质量数与电荷数及能量均守恒，由于反应中要释放核能，会出现质 量亏损，反应中氘核

14、的质量一定小于反应前质子和中子的质量之和，所以质量不守恒，但质 量数不变，且能量守恒，释放的能量会以光子的形式向外释放.故正确答案为A、C.三、非选择题一2511.一个铀核衰变为钍核时释放一个a粒子， 已知铀核的质量为 3.853131X10 kg , 钍核的质量为 3.786567X10一25kg ,a粒子的质量为 6.64672X10一27kg，在这个衰变过程中 释放的能量为多少？（保留两位有效数字）解析：反应前后的质量发生改变，根据AE=AmC可以求解得出结果.衰变前后质量变化为A m=mJmTh ma= （3.853131X10一25 3.786567X10一25一27一306.64672X10） kg9.7X10 kg衰变过程中释放的能量为AE=AmC= 9.7X10一3、8213（3X10 ） J8.7X10 J.答案：8.7X1013J12.已知氮核质量RN= 14.00735 u，氧核质量no=17.00454 u