2016-2017學(xué)年高中物理第4章原子核第4節(jié)核力與結(jié)合能學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)粵教版選修3-5

1、核力與結(jié)合能（建議用時(shí)：45分鐘）學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1 .對(duì)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8 .核力是強(qiáng)相互作用的表現(xiàn)，是強(qiáng)力15C.核子之間的距離小于0.8X10m時(shí)，核力表現(xiàn)為斥力，因此核子不會(huì)融合在一起D.人們對(duì)核力的了解很清楚，特別是在小于0.8X1015m時(shí)核力的變化規(guī)律更清楚E.任何兩個(gè)核子都不可能融合在一起【解析】要掌握好核力的基本特點(diǎn)，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(qiáng)相互作用的一種表現(xiàn)，它的作用范圍在1.5X1015m之內(nèi)，核力比庫(kù)侖力大得多，因此選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤.核力在大于0.8X1015m時(shí)表現(xiàn)為吸引力，且隨距離增大

2、而減??；在距離小于0.8X10T5m時(shí)，核力表現(xiàn)為斥力，因此核子不會(huì)融合在一起，所以選項(xiàng)C正確.人們對(duì)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(xiàng)D不正確.因在小于0.5X10-5m的距離內(nèi)，核力轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)大的斥力，故選項(xiàng)E正確.【答案】BCE2.一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合成笊核，同時(shí)放出丫光子，核反應(yīng)方程是；H+0n-2H+丫，以下說法中正確的是（）A.反應(yīng)后笊核的質(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(huì)出質(zhì)量虧損D.丫光子的能量為AmC,Am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AmJ所以“物質(zhì)不滅

3、”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，由于反應(yīng)中要釋放核能，會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量虧損，反應(yīng)中笊核的質(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(huì)以光子的形式向外釋放，故正確答案為A、C、D.【答案】ACD3.如圖4-4-1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（）4-4-1A.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(shí)一定吸收能量【

4、解析】因RC核子平均質(zhì)量小于A的核子平均質(zhì)量，故A分解為BC時(shí)，會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量虧損，故放出核能，故A正確，同理可得以D錯(cuò)，CE正確.【答案】ACE4在下列判斷中，正確的是()A.組成23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BCD組成2928U核的中子中任何兩個(gè)中子之間都存在不可忽略的核力作用組成2928U核的質(zhì)子中任何兩個(gè)質(zhì)子之間都存在不可忽略的庫(kù)侖斥力作用組成2928U核的質(zhì)子中任何兩個(gè)質(zhì)子之間都存在不可忽略的核力作用E組成2928U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核力屬于短程力，由于組成29328U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

5、子之間的作用力可能比較小，所以選項(xiàng)A、E正確，B、D錯(cuò)誤,但兩質(zhì)子之間都存在庫(kù)侖斥力的作用，所以選項(xiàng)C正確.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(kù)侖斥力，所以，它比其他粒子更易接近原子核并打進(jìn)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(shí)質(zhì)上是屬于【解析】分子力作用范圍約在1010m數(shù)量級(jí)上強(qiáng)相互作用和弱相互作用都是短程力，作用范圍在1015m和1018m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(yuǎn)大于萬有引力，引力相

6、互作用可以忽略不計(jì)，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(gè)中子和兩個(gè)質(zhì)子結(jié)合成一個(gè)a粒子時(shí)，放出28.30MeV的能量，當(dāng)三個(gè)a粒子結(jié)合成一個(gè)碳核時(shí)，放出7.26MeV的能量，則當(dāng)6個(gè)中子和6個(gè)質(zhì)子結(jié)合成一個(gè)碳核時(shí)，釋放的能量約為.【解析】6個(gè)中子和6個(gè)質(zhì)子可結(jié)合成3個(gè)e粒子，放出能量3X28.30MeV=84.9MeV3個(gè)a粒子再結(jié)合成一個(gè)碳核，放出7.26MeV能量，故6個(gè)中子和6個(gè)質(zhì)子結(jié)合成一個(gè)碳核時(shí)，釋放能量為84.9MeV+7.26MeV=92.16MeV.【答案】92.16MeV8.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10Me

7、V.假定中子從原子核上向外移開距離1013cm所受的力保持不變，則平均核力的數(shù)量級(jí)是【解析】核力是一種很強(qiáng)的力，應(yīng)存在于相鄰的核子之間，作用范圍在1.5X10T5m10X106X16X1019.之內(nèi)，由題意知：Fd=W=E,則F=1013*102N=1.6X103N.【答案】103N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E=mC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(yùn)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(yùn)動(dòng)質(zhì)量D.因?yàn)樵诤朔磻?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

8、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】E=mC說明能量和質(zhì)量之間存在著聯(lián)系，即能量與質(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(xiàng)錯(cuò)誤，而B項(xiàng)正確；核反應(yīng)中的“質(zhì)量虧損”并不是質(zhì)量消失，實(shí)際上是由靜止的質(zhì)量變成運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量，并不是質(zhì)量轉(zhuǎn)變成能量，故C項(xiàng)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(dòng)質(zhì)量，故D錯(cuò)誤E正確.【答案】BCE10.原來靜止的原子核ZX質(zhì)量為m,處在區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，經(jīng)a衰變后變成質(zhì)量為m2的原子核Y,a粒子的質(zhì)量為m3,已測(cè)得a粒

9、子的速度垂直于磁場(chǎng)B,且動(dòng)能為假定原子核X衰變時(shí)釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，則下列四個(gè)結(jié)論中，正確的是（）【導(dǎo)學(xué)號(hào)：78220055】A.核Y與a粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期之比為B.核Y與a粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為C.此衰變過程中白質(zhì)量虧損為mi-m2-m3AE0D.此技變過程中釋放的核能為JA4A4E.此技變過程中釋放的核能為一日A.【解析】原子核發(fā)生a衰變時(shí)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a粒子和反沖核Y的動(dòng)量大小相等，由R=R：R=q”,qY=2(Z2),故B項(xiàng)正確；而周期之比由T=BqqYmi2Z-2A項(xiàng)錯(cuò)誤;該過程質(zhì)量虧損Ami=mi(mi+m),故C項(xiàng)

10、正確；由Y核的動(dòng)能國(guó)=AE,.人放的核能AE=吁。，故D項(xiàng)正確.【答案】BCD11.歷史上第一次利用加速器實(shí)現(xiàn)的核反應(yīng)，是用加速后動(dòng)能為靜止的ZX,生成兩個(gè)動(dòng)能均為8.9MeV的4He.(1MeV=1.6X1013J)，一_.10.5MeV的質(zhì)子iH轟擊(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(hào)：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1H+3X-4He+2He或1H+744Li-2He+2He.(2)設(shè)反應(yīng)前質(zhì)子的動(dòng)能為Eo,反應(yīng)后2He的動(dòng)能為E,由于質(zhì)量虧損而釋放的能量為AE=2000=(2X8.9由AE=Am(2,可得：0.5)MeV=

11、17.3MeVAE17.3x106X1.6x1019一kg=3.1x1029kg.【答案】(1)；H+7Xf2He+4He(或；H+3Li-2He+2He)(2)3.1X1029kg23212.一個(gè)靜止的鈾核92U(原子質(zhì)量為232.0372u)放出一個(gè)a粒子(原子質(zhì)量為4.0026u)后衰變成社核20 10Th(原子質(zhì)量為228.0287u).(已知原子質(zhì)量單位1u=1.67X10-27kg,1u相當(dāng)于931.5MeV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(dòng)能，則a粒子的動(dòng)能為多少?【解析】(1)2?UH208Th+2He.(2)質(zhì)量虧損Ami=mu-mimTh=0.0059u2AE=AmC=0.0059x931