高中物理 第4章 原子核 第4節(jié) 核力與結(jié)合能學(xué)業(yè)分層測評 粵教版.doc

1、a核力與結(jié)合能 (建議用時：45分鐘)學(xué)業(yè)達標(biāo)1對于核力，以下說法正確的是()A核力是弱相互作用力，作用力很小B核力是強相互作用的表現(xiàn)，是強力C核子之間的距離小于0.81015 m時，核力表現(xiàn)為斥力，因此核子不會融合在一起D人們對核力的了解很清楚，特別是在小于0.81015 m時核力的變化規(guī)律更清楚E任何兩個核子都不可能融合在一起【解析】要掌握好核力的基本特點，掌握核力與萬有引力、電磁力的區(qū)別，這是解決核力問題的關(guān)鍵核力是強相互作用的一種表現(xiàn)，它的作用范圍在1.51015 m之內(nèi)，核力比庫侖力大得多，因此選項B正確，A錯誤核力在大于0.81015 m時表現(xiàn)為吸引力，且隨距離增大而減??；在距離小

2、于0.81015 m時，核力表現(xiàn)為斥力，因此核子不會融合在一起，所以選項C正確人們對核力的了解還不是很清楚，這是科學(xué)家們奮力攻克的堡壘，故選項D不正確因在小于0.51015 m的距離內(nèi)，核力轉(zhuǎn)變?yōu)閺姶蟮某饬?，故選項E正確【答案】BCE2一個質(zhì)子和一個中子結(jié)合成氘核，同時放出光子，核反應(yīng)方程是HnH，以下說法中正確的是()A反應(yīng)后氘核的質(zhì)量一定小于反應(yīng)前質(zhì)子和中子的質(zhì)量之和B反應(yīng)前后的質(zhì)量數(shù)不變，因而質(zhì)量不變C反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)不變，但會出質(zhì)量虧損D光子的能量為mc2，m為反應(yīng)中的質(zhì)量虧損，c為光在真空中的速度E因存在質(zhì)量虧損m，所以“物質(zhì)不滅”的說法不正確【解析】核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)及能量均守恒

3、，由于反應(yīng)中要釋放核能，會出現(xiàn)質(zhì)量虧損，反應(yīng)中氘核的質(zhì)量一定小于反應(yīng)前質(zhì)子和中子的質(zhì)量之和，所以質(zhì)量不守恒，但質(zhì)量數(shù)不變，且能量守恒，釋放的能量會以光子的形式向外釋放，故正確答案為A、C、D.【答案】ACD3如圖441所示是描述原子核核子的平均質(zhì)量與原子序數(shù)Z的關(guān)系曲線，由圖可知下列說法正確的是 ()aa圖441A將原子核A分解為原子核B、C一定放出能量B將原子核D、E結(jié)合成原子核F可能吸收能量C將原子核A分解為原子核B、F一定釋放能量D將原子核F、C結(jié)合成原子核B一定釋放能量E將原子核F、C結(jié)合成原子核B時一定吸收能量【解析】因B、C核子平均質(zhì)量小于A的核子平均質(zhì)量，故A分解為B、C時，會出

4、現(xiàn)質(zhì)量虧損，故放出核能，故A正確，同理可得B、D錯，C、E正確【答案】ACE4在下列判斷中，正確的是()A組成U核的核子中只有相鄰核子之間才存在不可忽略的核力作用B組成U核的中子中任何兩個中子之間都存在不可忽略的核力作用C組成U核的質(zhì)子中任何兩個質(zhì)子之間都存在不可忽略的庫侖斥力作用D組成U核的質(zhì)子中任何兩個質(zhì)子之間都存在不可忽略的核力作用E組成U核的質(zhì)子中只有相鄰的質(zhì)子間才存在不可忽略的核力作用【解析】核力屬于短程力，由于組成U核的核子較多，兩核子之間的距離可能超過核力的作用范圍，所以某些核子之間的作用力可能比較小，所以選項A、E正確，B、D錯誤，但兩質(zhì)子之間都存在庫侖斥力的作用，所以選項C正

5、確【答案】ACE5中子比質(zhì)子更容易擊中原子核的原因是_【解析】由于中子不帶電，與原子核之間不存在庫侖斥力，所以，它比其他粒子更易接近原子核并打進內(nèi)部去【答案】中子不帶電6科學(xué)研究表明，自然界存在四種基本相互作用我們知道分子之間也存在相互作用的引力和斥力，那么分子力實質(zhì)上是屬于_【解析】分子力作用范圍約在1010 m數(shù)量級上強相互作用和弱相互作用都是短程力，作用范圍在1015 m和1018 m之內(nèi)，在分子力作用距離上都不存在在分子力作用范圍內(nèi)引力相互作用和電磁相互作用都存在，但由于電磁力遠大于萬有引力，引力相互作用可以忽略不計，因此分子力本質(zhì)上屬于電磁相互作用【答案】電磁相互作用7當(dāng)兩個中子和兩

6、個質(zhì)子結(jié)合成一個粒子時，放出28.30 MeV的能量，當(dāng)三個粒子結(jié)合成一個碳核時，放出7.26 MeV的能量，則當(dāng)6個中子和6個質(zhì)子結(jié)合成一個碳核時，釋放的能量約為_. aa【導(dǎo)學(xué)號：78220054】【解析】6個中子和6個質(zhì)子可結(jié)合成3個粒子，放出能量328.30 MeV84.9 MeV，3個粒子再結(jié)合成一個碳核，放出7.26 MeV能量，故6個中子和6個質(zhì)子結(jié)合成一個碳核時，釋放能量為849 MeV7.26 MeV92.16 MeV.【答案】92.16 MeV8激光中子是由重原子核吸收光子后發(fā)射中子而產(chǎn)生的，光子的極限能量大約是10 MeV.假定中子從原子核上向外移開距離1013 cm所受

7、的力保持不變，則平均核力的數(shù)量級是_【解析】核力是一種很強的力，應(yīng)存在于相鄰的核子之間，作用范圍在1.51015 m之內(nèi)，由題意知：dWE，則 N1.6103 N.【答案】103 N能力提升9下列說法中正確的是()A愛因斯坦質(zhì)能方程反映了物體的質(zhì)量就是能量，它們之間可以相互轉(zhuǎn)化B由Emc2可知，能量與質(zhì)量之間存在著正比關(guān)系，可以用物體的質(zhì)量作為它所蘊藏的能量的量度C核反應(yīng)中發(fā)現(xiàn)的“質(zhì)量虧損”是由靜止質(zhì)量變成運動質(zhì)量D因為在核反應(yīng)中產(chǎn)生能量，有質(zhì)量的轉(zhuǎn)化，所以系統(tǒng)只有質(zhì)量數(shù)守恒，系統(tǒng)的總能量和總質(zhì)量并不守恒E在核反應(yīng)中系統(tǒng)的總能量和總質(zhì)量是守恒的【解析】Emc2說明能量和質(zhì)量之間存在著聯(lián)系，即能

8、量與質(zhì)量之間存在著正比關(guān)系，但并不說明能量和質(zhì)量之間存在相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系，故A項錯誤，而B項正確；核反應(yīng)中的“質(zhì)量虧損”并不是質(zhì)量消失，實際上是由靜止的質(zhì)量變成運動的質(zhì)量，并不是質(zhì)量轉(zhuǎn)變成能量，故C項正確；在核反應(yīng)中，質(zhì)量守恒，能量也守恒，在核反應(yīng)前后只是能量的存在方式不同，總能量不變，在核反應(yīng)前后只是物質(zhì)由靜質(zhì)量變成動質(zhì)量，故D錯誤E正確【答案】BCE10原來靜止的原子核X質(zhì)量為m1，處在區(qū)域足夠大的勻強磁場中，經(jīng)衰變后變成質(zhì)量為m2的原子核Y，粒子的質(zhì)量為m3，已測得粒子的速度垂直于磁場B，且動能為aaE0，假定原子核X衰變時釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為動能，則下列四個結(jié)論中，正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號

9、：78220055】A核Y與粒子在磁場中運動的周期之比為B核Y與粒子在磁場中運動的半徑之比為C此衰變過程中的質(zhì)量虧損為m1m2m3D此衰變過程中釋放的核能為E此衰變過程中釋放的核能為E0【解析】原子核發(fā)生衰變時核子質(zhì)量數(shù)減小4而核電荷數(shù)減小2.由題意知X核原先靜止，則衰變后粒子和反沖核Y的動量大小相等，由R知RYRqqY2(Z2)，故B項正確；而周期之比由T知TYT，故A項錯誤；該過程質(zhì)量虧損mm1(m2m3)，故C項正確；由Ek知Y核的動能EkY，則釋放的核能EEkEkY，故D項正確【答案】BCD11歷史上第一次利用加速器實現(xiàn)的核反應(yīng)，是用加速后動能為0.5 MeV的質(zhì)子H轟擊靜止的X，生成

10、兩個動能均為8.9 MeV的He.(1 MeV1.61013 J)(1)寫出上述核反應(yīng)方程；(2)質(zhì)量虧損為多少kg? 【導(dǎo)學(xué)號：78220056】【解析】(1)根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可寫出核反應(yīng)方程為HXHeHe或HLiHeHe.(2)設(shè)反應(yīng)前質(zhì)子的動能為Ek0，反應(yīng)后He的動能為Ek，由于質(zhì)量虧損而釋放的能量為E2EkEk0(28.90.5)MeV173 MeV由Emc2，可得：m kg3.11029 kg.【答案】(1)HXHeHe(或HLiHeHe)(2)3.11029 kg12一個靜止的鈾核U(原子質(zhì)量為232.037 2 u)放出一個粒子(原子質(zhì)量為4.002 6 u)后衰變成釷核Th(原子質(zhì)量為228.028 7 u)(已知原子質(zhì)量單位1 u1.6710aa27 kg,1 u相當(dāng)于931.5 MeV的能量，結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)(1)寫出鈾核的衰變方程；(2)算出該衰變反應(yīng)中釋放出的核能；(3)若釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為新核的動能，則粒子的動能為多少？ 【導(dǎo)學(xué)號：78220057】【解析】(1)UThHe.(2)質(zhì)量虧損mmU