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.doc

由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 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】　C ‎2．(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】　AC ‎3．(多选)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】　由于结合时产生γ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】　BC ‎4．(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】‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 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】　ABC ‎5．(多选)对公式ΔE＝Δmc2的正确理解是(　　)‎ A．如果物体的能量减少了ΔE，它的质量也一定相应减少Δm B．如果物体的质量增加了Δm，它的能量也一定相应增加Δmc2‎ C．Δm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ΔE，则这些核子的质量和与组成原子核的质量之差就是Δm ‎【解析】　一定质量对应于一定的能量，物体的能量减少了ΔE，它的质量也一定相应减少Δm，即发生质量亏损，如果物体的质量增加了Δm，它的能量一定相应增加Δmc2，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】　ABD ‎6．某核反应方程为H＋H―→He＋X.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H＋H―→He＋X，则X为中子，在该反应发生前反应物的总质量m1＝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．‎ ‎【答案】　中子　释放 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 ‎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，Δm＝m1＋m2－M 其单位也为kg，由ΔE＝Δmc2可得核反应过程释放的能量ΔE＝(m1＋m2－M)c2.‎ ‎【答案】　(m1＋m2－M)c2‎ ‎8．如下一系列核反应是在恒星内部发出的，‎ p＋C→N　N→C＋e＋＋ν p＋C→N　p＋N→O O→N＋e＋＋ν　p＋N→C＋α.‎ 其中p为质子，α为α粒子，e＋为正电子，ν为一种中微子．已知质子的质量为mp＝1.672 648×10－27 kg，α粒子的质量为mα＝6.644 929×10－27 kg，正电子的质量为m＝9.11×10－31 kg，中微子的质量可忽略不计，真空中的光速c＝3.00×108 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：4p→α＋2e＋＋2ν，‎ 质量亏损 Δm＝4mp－(mα＋2m)‎ ‎＝4×1.672 648×10－27 kg－6.644 929×10－27 kg－2×9.11×10－31 kg＝0.043 841×10－27 kg，‎ 释放的能量 ΔE＝Δmc2＝0.043 841×10－27×(3.00×108)2 J ‎≈3.95×10－12 J.‎ ‎【答案】　3.95×10－12 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】‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 图411‎ A．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】　AC ‎10．一个氘核(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Δm，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Δmc2,1 mol氘和1 mol氚完全发生上述核反应，释放的能量应为Δmc2的NA倍，即为NAΔmc2.‎ ‎【答案】　NAΔmc2‎ ‎11．一个锂核(Li)受到一个质子的轰击，变成两个α粒子．已知质子的质量是1.673 6×10－27 kg，锂核的质量是11.650 5×10－27 kg，氦核的质量是6.646 6×10－27 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 Li＋H→2He.‎ ‎(2)核反应的质量亏损 Δm＝mLi＋mp－2mα ‎＝(11.650 5×10－27＋1.673 6×10－27－2×6.646 6×10－27) kg＝3.09×10－29 kg.‎ 释放的能量 ΔE＝Δmc2＝3.09×10－29×(3×108)2 J＝2.78×10－12 J.‎ ‎【答案】　(1)Li＋H→2He　(2)2.78×10－12 J 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 ‎12．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个中子需提供的能量为 ΔE1＝16×7.98 MeV＝127.68 MeV.‎ 将2个质子和2个中子结合成一个He所放出的能量为 ΔE2＝4×7.07 MeV＝28.28 MeV.‎ 则将O分成4个He需提供的能量为 ΔE′＝ΔE1－4ΔE2＝127.68 MeV－4×28.28 MeV＝14.56 MeV.‎ ‎【答案】　127.68 MeV　14.56 MeV 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费