2020高中物理 15 核力與結(jié)合能（含解析）-5

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE6-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精課時分層作業(yè)（十五）（時間：15分鐘分值:50分)一、選擇題（本題共6小題，每小題6分)1．(多選）關(guān)于核力，下列說法中正確的是(）A．核力是一種特殊的萬有引力,存在于原子核內(nèi)所有的核子間B．原子核內(nèi)只有相鄰的兩個核子間才有核力作用C．核力是原子核能穩(wěn)定存在而不“分崩離析"的原因D．核力是一種短程強相互作用力，其作用的范圍僅在1.5×10－15m內(nèi)［解析］核力是僅存在于相鄰核子間的短程強相互作用力,而萬有引力在任何有質(zhì)量的物體間都存在，且遠小于核力，A錯,B、D對；因為有了強大的核力平衡了原子核內(nèi)質(zhì)子間的庫侖力,才使原子核穩(wěn)定存在，C對．［答案]BCD2．太陽因核聚變釋放出巨大的能量，同時其質(zhì)量不斷減少．太陽每秒鐘輻射出的能量約為4×1026J,根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，太陽每秒鐘減少的質(zhì)量最接近(）A．1036kg B．1018kgC．1013kg D．109kg［解析］根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程得：Δm＝eq\f(ΔE,c2)＝eq\f（4×1026,9×1016)kg≈4。4×109kg，D正確．［答案]D3．（多選）關(guān)于質(zhì)能方程，下列說法正確的是()A．質(zhì)量減少，能量就會增加，在一定條件下質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量B．物體獲得一定的能量，它的質(zhì)量也相應(yīng)增加一定值C．物體一定有質(zhì)量，但不一定有能量，所以質(zhì)能方程僅是某種特殊條件下的數(shù)量關(guān)系D．一定量的質(zhì)量總是與一定量的能量相聯(lián)系的[解析]質(zhì)能方程E＝mc2表明一定量的質(zhì)量與一定量的能量是相聯(lián)系的，是普遍適用的，但不能認為在一定條件下質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量，選項A、C錯誤，選項D正確；當(dāng)物體獲得一定的能量，即能量增加某一定值時,它的質(zhì)量也相應(yīng)增加一定值,并可根據(jù)ΔE＝Δmc2進行計算，選項B正確．[答案]BD4．(多選）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＝mc2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[解析]E＝mc2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．［答案］BC5．(多選)如圖是各種元素的原子核中核子的平均質(zhì)量與原子序數(shù)Z的關(guān)系圖象，由此可知()A．若原子核D和E結(jié)合成原子核F,結(jié)合過程一定會釋放能量B．若原子核D和E結(jié)合成原子核F，結(jié)合過程一定要吸收能量C．若原子核A分裂成原子核B和C，分裂過程一定會釋放能量D．若原子核A分裂成原子核B和C，分裂過程一定要吸收能量[解析]D和E結(jié)合成F，有質(zhì)量虧損，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知,有能量釋放，故A正確,B錯誤；若A分裂成B和C，也有質(zhì)量虧損，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知，有能量釋放，故C正確，D錯誤．[答案］AC6．太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著4個質(zhì)子（eq\o\al(1，1)H）聚變?yōu)?個氦核（eq\o\al（4，2)He）的熱核反應(yīng)，核反應(yīng)方程是4eq\o\al（1,1）H→eq\o\al(4,2)He＋2X，這個核反應(yīng)釋放出大量核能．已知質(zhì)子、氦核、X的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，真空中的光速為c.下列說法中正確的是(）A．方程中的X表示中子(eq\o\al(1,0)n)B．方程中的X表示電子(eq\o\al(0,－1）e)C．這個核反應(yīng)中質(zhì)量虧損Δm＝4m1－m2D．這個核反應(yīng)中釋放的核能ΔE＝(4m1－m2－2m3）c2[解析]由核反應(yīng)質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒可推斷出X為eq\o\al（0,1）e，A、B錯;質(zhì)量虧損為Δm＝4m1－m2－2m3，釋放的核能為ΔE＝Δmc2＝(4m1－m2－2m3）c2，C錯,D對．故選D.［答案]D二、非選擇題（14分）7．一個靜止的鈾核eq\o\al(232，92)U(原子質(zhì)量為232.0372u）放出一個α粒子(原子質(zhì)量為4。0026u)后衰變成釷核eq\o\al（228，90)Th(原子質(zhì)量為228。0287u)．(已知原子質(zhì)量單位1u＝1.67×10－27kg，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)化為新核的動能，則α粒子的動能為多少？［解析](1)eq\o\al（232，92）U→eq\o\al（228,90)Th＋eq\o\al（4，2）He.(2）質(zhì)量虧損Δm＝mU－mα－mTh＝0。0059uΔE＝Δmc2＝0。0059×931。5MeV≈5。5MeV。（3）系統(tǒng)動量守恒，釷核和α粒子的動量大小相等,即pTh＋（－pα)＝0，pTh＝pαEkTh＝eq\f（p\o\al（2,Th)，2mTh),Ekα＝eq\f（p\o\al（2,α）,2mα），EkTh＋Ekα＝ΔE所以α粒子獲得的動能Ekα＝eq\f(mTh，mα＋mTh）